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TECHNISCHES
GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Paneelwerk mit einer kontrollierbaren spezifischen Durchlässigkeit
von Strahlung d. h. einer Strahlungstransmission für den Bau
von Wänden,
Dächern,
Markisen, Dachfenstern, Fenstern und dergleichen Vorrichtungen.
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STAND DER TECHNIK
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Während
Paneele für
die obigen und ähnliche
Zwecke bekannt sind, sind sie entweder durchsichtig, lichtdurchlässig oder
lichtundurchlässig,
aber ihre spezifische Durchlässigkeit
für die
Strahlung d. h. die Sirahlungstransmission ist vorherbestimmt und dieselbe
kann nicht geändert
oder modifiziert werden. Aber solch eine Veränderbarkeit würde äußerst nützlich sein,
insbesondere in heißen
Klimaregionen, wo eine verminderte Sonneneinstrahlung während der
heißen
Stunden die Kosten für
die Raumklimatisierung vermindern würde, oder in kalten Klimaregionen,
wo eine erhöhte
Sonneneinstrahlung die Heizkosten vermindern würde.
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U.S. Patent 5,600,920 beschreibt
eine mit einem Motor versehene Struktur einer Fensterlade oder Jalousie,
die Streifen- oder Lamellenelemente aufweist, welche im Innern einer
Kammer, die aus einer doppelt verglasten Fenstereinheit besteht,
bedient werden können,
um ein Drehen der Lamellen zu bewirken.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist daher eines der Ziele der
vorliegenden Erfindung, ein Paneelwerk, kurz Paneel genannt, zu liefern
für den
Bau von Dächern,
Wänden,
Markisen, Dachfenstern, Fenstern und dergleichen Vorrichtungen,
bei denen die spezifische Durchlässigkeit
von Strahlung, d. h. die Strahlungstransmission nach dem jeweiligen
Wunsch auf jeden beliebigen Zustand eingestellt werden kann, von
der fast vollkommenen Transparenz oder Lichtdurchlässigkeit
bis hin zu einer fast vollständigen
Lichtundurchlässigkeit.
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Gemäß der Erfindung wird das obige
Ziel erreicht, indem ein Paneel mit einer kontrollierbaren spezifischen
Durchlässigkeit
der Strahlung geliefert wird, welche als Elemente aufzuweisen hat;
eine große
Anzahl von drehbar befestigten die Strahlung blockierenden Elementen,
wobei ein jedes dieser Elemente mindestens ein Stück aufweist,
das im Wesentlichen undurchsichtig ist, sowie eine Vorrichtung zum
Drehen dieser die Strahlung blockierenden Elemente, wobei diese
die Strahlung blockierenden Elemente, wenn sie gedreht werden, in
mindestens eine Winkelstellung angepasst werden, um den Durchtritt der
Strahlung durch das Paneel im Wesentlichen zu sperren, und in einer
großen
Anzahl von anderen, wählbaren
Winkelpositionen angepasst werden, um eine große Anzahl von verschiedenen
spezifischen Durchlässigkeiten
der Strahlung zu liefern, gekennzeichnet durch eine große Anzahl
von im wesentlichen transparenten rohrförmigen Zellen, wobei mindestens
eines dieser die Strahlung blockierenden Elemente in mindestens
einigen dieser rohrförmigen Zellen
montiert ist, und durch Mittel zum Drehen dieser die Strahlung blockierenden
Elemente im Innern dieser rohrförmigen
Zellen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird nun in Verbindung
mit gewissen bevorzugten Ausführungen
unter Bezugnahme auf die nachfolgenden illustrierenden Zeichnungen
beschrieben, so dass sie vollständiger
verstanden werden kann.
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Unter besonderer Bezugnahme auf die
Figuren im Einzelnen sei jetzt betont, dass die besonderen Ausführungen,
die gezeigt werden, lediglich als Beispiele dienen und nur für die Zwecke
einer illustrierten Diskussion der bevorzugten Ausführungen der
vorliegenden Erfindung dienen, und dass sie deshalb vorgestellt
werden, um das zu liefern, von dem angenommen wird, dass es die
nützlichste
und am leichtesten verständliche
Beschreibung der Grundsätze
und der konzeptionellen Aspekte der Erfindung ist. Unter diesem
Gesichtspunkt ist dann auch kein Versuch unternommen worden, um
strukturelle Einzelheiten der Erfindung mit mehr Einzelheiten zu
zeigen als dies für
ein fundamentales Verständnis
der Erfindung notwendig wäre,
auch macht es die Beschreibung, die zusammen mit den Zeichnungen
betrachtet wird, den Experten auf diesem Gebiet der Technik offensichtlich
wie die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung in der Praxis
verkörpert
werden können.
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Aus den Zeichnungen ersieht man:
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1,
ist eine Perspektivansicht eines vollständig zusammengebauten Paneels
gemäß der vorliegenden
Erfindung; 2, illustriert
eine erste Anordnung für
das Montieren eines Paneels an den Pfetten einer Dachstruktur;
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3,
zeigt eine verschiedene Art einer Klemmschiene;
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4,
zeigt eine zweite Anordnung für
das Montieren des Paneels an den Pfetten einer Dachstruktur;
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5,
zeigt ein erstes Profil der Zellen des Paneelelementes gemäß der Erfindung;
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6 bis 8, stellen andere mögliche Profile für die Zellen
dar;
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9,
ist eine Perspektivansicht einer bevorzugten Ausführung des
die Strahlung blockierenden Elementes gemäß der Erfindung;
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10,
ist eine Endansicht des die Strahlung blockierenden Elementes gemäß der 9, das innerhalb einer Zelle
angeordnet ist;
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11,
ist eine Perspektivansicht einer anderen Ausführung des die Strahlung blockierenden Elementes;
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12,
ist eine Perspektivansicht einer noch anderen Ausführung des
die Strahlung blockierenden Elementes;
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13,
ist eine Variante des die Strahlung blockierenden Elementes gemäß der 12;
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14,
ist eine Endansicht einer noch anderen Ausführung des die Strahlung blockierenden
Elementes;
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15,
ist eine Explosionszeichnung eines Paneels gemäß der Erfindung;
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16,
ist eine Perspektivansicht, in einem vergrößerten Maßstab, eines Abschnittes des
zusammengebauten Antriebsmechanismus;
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17 und 18, sind Perspektivansichten, welche
eine verschiedene Vorrichtung zum Drehen der die Strahlung blockierenden
Elemente darstellen;
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19a-19d,
zeigen schematisch verschiedene Grenzpositionen des die Strahlung
blockierenden Elements;
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20,
ist eine Draufsicht auf das Paneel einer weiteren Ausführung, einschließlich einer
Variante des die Strahlung blockierenden Elements gemäß der 9;
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21,
ist eine Explosionsansicht der Ausführung gemäß 20;
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22,
ist eine Perspektivansicht eines Teiles des Paneels, welcher den
Motor, die große
Anzahl von Getriebevorrichtungen und die Antriebswelle zeigt;
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23,
ist eine Ansicht der Getriebevorrichtung im Querschnitt, entlang
der Ebene XXIII-XXIII in 24;
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24,
ist eine Ansicht der Getriebevorrichtung von oben;
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25,
ist eine Ansicht der Getriebevorrichtung im Querschnitt, entlang.
der Ebene XXV-XXV in 24;
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26,
ist eine Perspektivansicht der Getriebevorrichtung als Querschnitt
nach 23;
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27,
ist eine Perspektivansicht der Kupplung, gesehen von der Seite der
Antriebsfinger, und
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28,
ist eine Seitenansicht und zeigt den mechanischen Zusammenbau, so
wie er auf das Paneel festgeklemmt wird.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Bezieht man sich jetzt auf die Zeichnungen, dann
kann man in 1, welche
eine Perspektivansicht eines vollständigen Paneels gemäß der Erfindung
darstellt, einen Paneelkörper 2 erkennen
mit einer im Wesentlichen planaren Fläche auf der oberen Seite und
mit einer großen
Anzahl von Zellen 4. In einer vorteilhaften Weise sind
die Zellen 4 Teile eines integralen, transparenten Extrusionskörpers von
solchen Kunststoffmaterialien wie Polycarbonat, PMMA oder PVC, obwohl
es möglich
sein würde,
ein Paneel herzustellen durch Extrudieren von einzelnen Zellen und
durch Verbinden derselben Seite an Seite miteinander mit Hilfe einer
der bekannten Methoden (Zement, Ultraschallschweißen usw.)
zum Formen eines vollständigen
Paneelkörpers 2.
Der oberen, der Sonne zugewandten Oberfläche des Paneelkörpers 2 gibt
man in einer vorteilhaften Weise eine an sich bekannte Behandlung,
um dieselbe gegen UV resistent zu machen. Wahlweise Querschnitte
von Zellen 4 werden weiter unten erörtert.
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Der Begriff „Licht", wie er in der Beschreibung
verwendet wird, ist dazu bestimmt nicht nur den Spektralbereich
des sichtbaren Lichtes zu umfassen, sondern auch die Bereiche der
elektromagnetischen Strahlung unterhalb/oder oberhalb jenes Spektralbereiches.
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Innerhalb der Zellen 4 sind
die das Licht blockierenden Elemente 6 auf drehbare Weise
befestigt und deren Zweck besteht darin im Wesentlichen den Durchtritt
von Licht in einer Winkelposition zu blockieren, während eine
große
Anzahl von verschiedenen Lichttransmissionen in einer großen Anzahl
von anderen Winkelpositionen geliefert wird. Mögliche Konfigurationen für die das
Licht blockierenden Elemente werden weiter unten beschrieben. Die
Drehung der Elemente 6 wird durch einen Mechanismus bewirkt, der
weiter unten erklärt
wird.
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Weiterhin ist ein elektrischer Motor 8 zu
erkennen, in einer vorteilhaften Weise ein 12 V Vorgelegemotor für Gleichstrom,
der mit Hilfe von zwei Tragarmen 10 auf einem Gehäuse befestigt
ist, das aus einem unteren Element 12, einem oberen Element 12' und
einer Abdeckplatte 14 besteht, welche in Fig.
1
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teilweise abgeschnitten ist, um einen
Teil des weiter unten zu beschreibenden Mechanismus sichtbar zu
machen.
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Das hintere Ende des Paneelkörpers 2 ist durch
ein Formelement 15 aus Kunststoff oder Metall abgeschlossen.
Die ersten und die letzten Zellen des Paneelkörpers 2 sind nicht
notwendigerweise an die das Licht blockierenden Elemente 6 angepasst,
weil, wie man in (4)
sehen wird, in einigen Ausführungen
die ersten und die letzten Zellen für die Befestigung des Paneels
auf den Dachpfetten einer Dachstruktur dienen.
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Weil, wieder wegen des Extrusionsverfahrens,
die Breite der Paneelkörper 2 begrenzt
ist, während
keine solchen Begrenzungen hinsichtlich der Länge bestehen, werden Dächer gedeckt,
indem die Paneelkörper
auf die erforderliche Länge
geschnitten werden und sie in einer nebeneinander liegenden Position
an den Dachpfetten der Dachstruktur befestigt werden. Zu diesem
Zweck müssen
die Paneele Seite an Seite liegend miteinander verbunden werden,
dies in einer Weise die mechanische Festigkeit liefert und die auch
wasserfest sein wird.
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Zwei von vielen verschiedenen Lösungen dieses
Problems sind deutlich in den 2-4 gezeigt. In einer ersten
Ausführung
(2) ist der Paneelkörper 2 mit
Flanschen 16 ausgestattet, die sich entlang der beiden
längsseitigen
Kanten derselben erstrecken, wobei die inneren Oberflächen der
Flansche sägezahnartig
ausgebildet sind. Es ist auch eine extrudierte, hohle Flügelschiene 18 aus
Aluminium vorgesehen und zwischen die zwei Flügel derselben passen die leeren
Zellen 4' der zwei nebeneinander liegenden Paneelelemente 2,
einschließlich
auch der jeweiligen Flansche 16. Nachdem die Schiene 18 wie
gezeigt mit den benachbarten Paneelelementen 2 in Position
gebracht worden ist und an den Dachpfetten P der Dachstruktur mit
Hilfe von Schrauben 20 befestigt worden ist, wird eine
U-förmige
Klemmschiene 22 aus Kunststoff mit aufeinander abgestimmten
sägezahnförmigen Flügeln 24 über die Flansche 16 der
benachbarten Paneelelemente 2 gestoßen, wodurch eine starke Schließkraft geliefert wird.
Für eine
noch größere Starrheit
ist es möglich anstatt
der Kunststoffschiene 22 eine geeignet geformte Aluminiumschiene 26 (3) zu verwenden.
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Eine andere Lösung ist in 4 dargestellt. Hier wird ein Extrusionskörper aus
Aluminium 28 in eine leere Zelle 4' eingeführt und
dabei füllt
sie die gesamte längsseitige
Ausdehnung der Zelle aus und sie verleiht derselben mechanische
Festigkeit. Zwei weitere Profile werden verwendet: ein trogähnliches Bodenprofil 30,
das sich an die abgerundete Unterseite der Zellen 4 anpasst,
und ein mit zwei Flügeln versehenes
Oberprofil 32, das auf der oberen Oberfläche der
Paneelelemente 6 drauf ruht und das mit Hilfe einer Schraube 20.
die zwei benachbarten Paneelelemente 6 (von denen nur eines
gezeigt ist) gegen die Dachpfette P zwingt.
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Die Zellen 4 können verschiedene
Querschnittsformen aufweisen, wie etwa die Form eines Schlüssellochdeckels
der 5, wovon eine weiter durcharbeitete
Form entlang dem abgerundeten Teil der inneren Oberfläche mit
prismenförmigen
Zacken 34 versehen wird, welche beides haben, sowohl eine ästhetische
als auch eine optische Wirkung. Die ästhetische Wirkung ist zweifach:
die erzeugten Längslinien
sind in sich selbst angenehm, und die Zacken verbergen auch die „Eingeweide"
im Innern der Zellen, insbesondere Kratzer und Verschleißmarken,
die auf einer weichen inneren Oberfläche durch eine Drehung der
Licht blockierenden Elemente 6 erzeugt werden. Optisch
gesprochen erzeugen die prismatischen Zacken ein weicheres, diffuses
Licht. Eine zweite Version dieses Profils wird mit einer anderen Schicht 36 unterhalb
der oberen Fläche
des Paneelkörpers 2 zum
Zwecke einer verbesserten thermischen Isolation versehen. In allen
Zellen 4 überschreitet
die innere Höhe
in einer vorteilhaften Weise die innere Breite, so dass eine Biegung
des Paneels keine Blockierung verursachen wird.
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6 zeigt
ein rechteckförmiges
Profil der Zellen 4, in denen der Paneelkörper 2 zwei
flache Oberflächen
aufweist.
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7 zeigt
eine Zelle 4 mit einem kreisförmigen Profil. Der Paneelkörper 2 dieser
Ausführung
hat auch zwei flache Oberflächen.
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8 ist
ein anderer Profiltyp eines Schlüssellochdeckels
mit einer wellenförmigen
Oberfläche.
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Licht blockierende Elemente 6,
wie sie schon erwähnt
worden sind, sind drehbar in den Zellen 4 montiert, und
ihre Oberflächen
haben einen im Wesentlichen lichtundurchlässigen Teil und die Winkelposition
dieses Teiles innerhalb der Zelle 4 bestimmt die Lichttransmission
der Zellen, welche daher durch eine Steuerung dieser Winkelposition
zwischen einem Minimum und einem Maximum eingestellt werden können, was
von dem Himmel und / oder von der Position der Sonne abhängt.
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Eine bevorzugte Ausführung von
Licht blockierenden Elementen 6 wird in der 9 gezeigt. Das Profil, verstärkt durch
eine horizontale und eine vertikale Rippe 37, 37',
ist annähernd
halbkreisförmig,
und überspannt
dabei einen Winkel von etwas mehr als 180°. Die Oberseite 38 ist im Wesentlichen planar
und wird lichtundurchlässig
gemacht durch solche bekannten Mittel wie Farbanstrich, Beschichtung
mit einem undurchsichtigen Film oder durch die Anordnung einer undurchsichtigen
Kunststoffschicht, die durch Koextrusion aufgetragen worden ist.
Die obere Oberfläche 38 wird
seitlich begrenzt durch zwei wulstförmige Kanten 40, die
sich über
die halbkreisförmige
untere Oberfläche 42 hinaus
erstrecken. Alle 500 bis 1000 mm, je nach der gesamten
Länge der
Zellen 4, werden die Kanten 40 mit zwei Schlitzen oder
Einschnitten 44 versehen, wobei die Einschnitte einander
gegenüber
angeordnet sind und gefederte Kunststoffringe 46 in dieselben
gespannt werden. Es sind diese Ringe, die als unterstützende Elemente dienen,
welche die Elemente 6 innerhalb der Zellen 4 tragen
und welche den einzigen Kontakt mit dem Boden der Zelle 4 aufweisen,
wie dies deutlich aus der 10 zu
ersehen ist. Der Vorteil dieser Art der Befestigung der Elemente 6 ist
die Unempfindlichkeit der Elemente 6 gegenüber der
Biegung des Paneels zwischen den Dachpfetten auf Grund von Schnee- oder
Windbelastungen. Bis zu einem überraschend hohen
Ausmaß werden
solche Durchbiegungen keinen Einfluss auf die Drehung der Elemente 6 nehmen.
Die Ringbefestigung der Elemente 6 gewährleistet in der Tat einen
störungsfreien
Betrieb von Paneelen mit einer Länge
von 12 Metern und mehr.
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Eine Variante des Licht blockierenden
Elementes nach 9 wird
in 11 gezeigt, wobei
der Unterschied in der Tatsache liegt, dass das Profilteil 45 über der
horizontalen Rippe 37 schwalbenschanzförmig ist. Einen anderen Unterschied
sieht man in dem Ring 47, der jetzt in der Hälfte gespalten
ist, wobei der gespaltene Teil mit Füßen 48 versehen ist,
die gegen die Oberfläche 38 in
Anschlag kommen. Der Vorteil des Ringes 47, verglichen
mit dem Ring 46, besteht darin, dass die Ringe 46 nur
an den Enden des Elements 6 angewandt werden können und
entlang dem letzteren über
eine beträchtliche
Entfernung (die Elemente 6 können bis zu 12 m lang sein) geschoben
werden müssen,
während
die Ringe
47 durch eine elastische Verformung geöffnet werden können und
schnell in ihre jeweiligen Einschnitte 44 eingerastet werden
können,
ohne dass sie entlang dem Elemente 6 weiter geschoben werden
müssen.
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Eine andere Ausführung des Licht blockierenden
Elementes 6 sieht man in 12;
dasselbe besteht aus einem zentralen Stab 50 und aus zwei Flügeln 52.
Der Stab 50 wird an beiden Enden gehalten und die Flügel 52 drehen
sich innerhalb der Zelle 4. Während diese Ausführung für kurze
Licht blockierende Elemente, wie sie z. B. erfordert sind bei Fenstern
oder Dachfenstern, nur an ihren Enden gehalten zu werden brauchen,
müssen
längere
Elemente dieses Typs an einem Punkt oder an mehreren Punkten entlang
ihrer Längsausdehnung
unterstützt
werden.
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Eine Variante des Licht blockierenden
Elementes der 12 sieht
man in 13, bei der die Flügel 52 nicht
durchgehend sind, sondern aus engen Streifen 54 oder sogar
aus Borsten bestehen. Eine Anordnung wie diese würde die störende Wirkung einer Durchbiegung
der Paneele vermindern.
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Noch eine andere Ausführung eines
Licht blockierenden Elementes 6 ist in 14 dargestellt. Das Element 6 hat
die Form eines Kunststoffrohres 56 mit einem kreisförmigen Querschnitt.
Etwa die Hälfte
des Umfanges des Rohres 56 ist undurchsichtig gemacht durch
Farbanstrich, Beschichtung mit einem lichtundurchlässigen Film
oder durch die Anordnung einer lichtundurchlässigen Kunststoffschicht, die über den
Weg der Koextrusion aufgetragen wird.
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Im Folgenden wird eine detaillierte
Beschreibung für
den Mechanismus gegeben, der die Licht blockierenden Elemente 6 antreibt.
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15 ist
eine explodierte Ansicht von dem Antriebsmechanismus. Der Leistungsfluss
ist ganz einfach: der Motor 8 treibt eine große Anzahl
von Zahnrädern 58 über eine
Kupplung 60A, 60B an. Ein jedes der Zahnräder 58 ist
auf dem ersten Element 62A einer 3 Elemente umfassenden
Oldham Kupplung befestigt (eine Kupplung, die extrem tolerant ist gegenüber einem
Mangel an Ausrichtung zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen).
Alle Zahnräder 58 greifen
mit einer unteren Zahnstange 64 und mit einer oberen Zahnstange 64' ineinander,
von denen sich eine jede gleitend in jeweiligen Nuten 66 bzw.
66' befindet, welche in unteren und oberen Gehäuseelementen 12 bzw.
12' eingerichtet sind. (Obwohl eine Zahnstange 64 ausreichen
würde,
erfordert ein reines Drehmoment, d. h. eine Kraft für eine Drehung ohne
seitliche Komponenten, jedoch zwei Zahnstangen.)
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Wenn sich das Getriebe, das direkt
von dem Motor 8 angetrieben wird, in Rotation befindet,
dann veranlasst es die Zahnstangen 64, 64' in
ihren jeweiligen Nuten 66, 66' in entgegengesetzte
Richtungen zu gleiten, wodurch die restlichen Zahnräder 58 in Drehung
versetzt werden. Über
ein zweites Kupplungselement 62B dreht das erste Element 62A das dritte
Element 62C, dessen Ausgangsende so geformt ist, um in
die Hohlräume
des Licht blockierenden Elementes 6 hinein zu passen und
um so das letztere zum Drehen zu bringen.
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Bezieht man sich jetzt auf die 16, so ist ferner dort eine
Lagerunterstützungswand 68 zu
sehen, die fest zwischen den unteren und oberen Elementen 12, 12' des
Gehäuses
befestigt ist und die mit Löchern 70 versehen
ist, die als Auflagerung für
die Wellen der ersten Kupplungselemente 62A dienen. Die
dritten Kupplungselemente 62C werden in den Zellen 4 von
dem ersten der Ringe 46 unterstützt.
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Man sieht auch eine gespaltene Wand 72, 72' (15), welche, wie deutlich
aus 16 zu ersehen ist,
dazu dient die Integrität
einer jeden die Elemente 62A, 62B und 62C enthaltenden
Kupplung aufrechtzuerhalten, indem sie das Element 62C daran
hindert sich aus dem Eingriff mit dem Element 62B zu lösen. Die
halbkreisförmigen
Einschnitte 74 dienen nicht als Lagerunterstützungen
für die
Ringe 76 des dritten Kupplungselements 62; in
der Tat muss, zum Anpassen der Kupplung an unvermeidliche Abweichungen
von der Ausrichtung, der Durchmesser der Einschnitte 74 wesentlich
größer sein
als der Durchmesser des Ringes 76.
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Weiter sieht man in 15 und noch vorteilhafter in 16, dass die Ringe 78 ein
leicht spitz _ zulaufendes Loch aufweisen, und, wenn sie auf die genutete,
leicht spitz zulaufende Nabe 80 der Zahnräder 58 geschoben
werden, dann klemmen sie die letztere auf der Welle 82 der
Zahnräder 58 fest.
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Man sieht in 16 auch Nuten 84 für Gummiaderschnüre, die
als Dichtungen wirken, wenn der zusammengebaute Mechanismus auf
dem Paneelkörper 2 befestigt
wird (siehe 1). Ähnliche
Nuten sind offensichtlich auch in dem oberen Gehäuseelement 12' vorgesehen.
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15 zeigt
ebenfalls zwei Endschalter 86, 86', welche die
Extreme der Zahnstangenbewegung definieren und damit auch der Drehung
der das Licht blockierenden Elemente 6. Die Grenzen der
Drehung werden weiter unten erörtert.
Man wird erkennen, dass die Endschalter 86, 86' auch
integrale Komponenten des Motorgetriebes 8 sein könnten.
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Die 17 und 18 illustrieren eine andere Vorrichtung
für die
Drehung der das Licht blockierenden Elemente 6 und diese
Vorrichtung kann auch, obwohl sie für den Gebrauch mit dem in den 12 oder 13 gezeigten das Licht blockierenden
Element ausgedacht worden sind, für den Gebrauch mit der oben
beschriebenen Zahnstange und mit dem oben beschriebenen Antriebsmechanismus
modifiziert werden. Unter Verwendung der gleichen Federklemmvorrichtung,
welche dazu diente, die Zahnräder 58 (16) fest auf dem Kupplungswellenelement 82 zu
befestigen, werden die Hebel 88 (17) an
den Wellen 50 der Flügel 52 in 12 befestigt, wobei ein
jeder Hebel 88 mit einem Stift 90 versehen ist. Eine Stange 92 (18) mit geeignet angeordneten
und dimensionierten Löchern
wird über
alle Stifte 90 geschoben und wenn einer der Hebel 88 an
den Motor 8 gekoppelt ist, wird eine Drehbewegung an alle
Hebel 88 übertragen
und damit an alle Flügel
52.
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Im Folgenden werden der Bereich und
die Steuerung der Drehbewegung der das Licht blockierenden Elemente 6 erörtert.
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Beginnt man, wie es schematisch in
den 19a-19d gezeigt ist, bei der Position
einer vollen Undurchsichtigkeit, bei welcher die undurchsichtige Oberfläche 38 des
das Licht blockierenden Elementes 6 im Wesentlichen parallel
zu der Oberfläche
des Paneelkörpers 2 ist,
dann ist das Element 6 auf einen Winkelbereich einer Drehung
von 90° in
beiden Richtungen beschränkt,
dies sowohl im Uhrzeigersinn als auch im umgekehrten Uhrzeigersinn.
Diese Begrenzungen werden eingehalten dank der Endschalter 86, 86',
welche durch die Zahnstange 64 betätigt werden (15). Beginnt man bei der Blockierstellung
( 19a) und man dreht
in Richtung des Uhrzeigersinnes, dann überstreicht die Oberfläche 38 einen ersten
Quadranten der Himmelssphäre
und sie wird durch einen Endschalter 86 in der in 19b gezeigten Stellung gestoppt,
in welcher sie senkrecht zu der Paneeloberfläche steht, d. h. auf ein Maximum
an Durchlässigkeit
eingestellt ist wenn die Sonne an ihrem höchsten Punkt steht. Um den
zweiten Quadranten zu überstreichen,
muss die Drehrichtung umgekehrt werden, wobei das Element 6 in
die undurchsichtige Stellung zurückkehrt
und durch dieselbe hindurchtritt (19c),
wonach der zweite Quadrant überstrichen
wird, wobei das Element 6 von dem Endschalter 86' gestoppt
wird.
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Eine andere Ausführung des Paneels gemäß der Erfindung
ist in den 20-28 dargestellt. Der Paneelkörper 2 ist
im Wesentlichen identisch mit dem der vorherigen Ausführung und
weist Zellen 4 auf, die von dem in der 6 gezeigten rechteckförmigen Typ sind. Die Licht
blockierenden Elemente 6 sind von dem in der 9 gezeigten Typ, aber sie
können auch
von einer alternativen Auslegung sein, ebenfalls in 20 gezeigt: vollständig röhrenförmig, mit einer integralen,
diametral angeordneten Trennwand 39, die aus einem undurchsichtigen
Kunststoffmaterial durch Koextrusion mit dem transparenten röhrenförmigen Teil
hergestellt wird. Die Befestigung des Paneelkörpers 2 an den Dachpfetten
des Daches ist analog zu dem Verfahren, das in Verbindung mit der vorherigen
Ausführung
erklärt
worden ist.
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21 illustriert
den Leistungsfluss, wobei die Drehbewegung eines elektrischen Motors
auf die Licht blockierenden Elemente übertragen wird. Man sieht ein
elektrisches Motorgetriebe 8, das über zwei Zahnräder 94, 96 eine
genutete Antriebswelle 98 antreibt, die sich entlang der
gesamten Paneelbreite erstreckt, wie man in 22 sieht. Angeordnet innerhalb eines
Getriebekastens 100, von dem es einen für eine jede Zelle 4 gibt,
und auf der Welle 98 festgekeilt, befindet sich eine Schnecke 102,
die mit einem Schneckengetriebe 104 eingreift und die ebenfalls
in dem Getriebekasten 100 angeordnet ist und auf der Welle 106 der
Kupplung 108 festgekeilt ist. Letztere stellt die Verbindung
zwischen dem vorstehend beschriebenen Mechanismus und dem das Licht
blockierenden Element 6 dar.
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Es soll vermerkt werden, dass die
Kupplung 108 viel einfacher ist als die 3 Elemente 62A, 62B, 62C umfassende
Oldham Kupplung der Figuren 15, 16 der vorhergehenden
Ausführung.
Die Oldham Kupplung, die, wie früher
erklärt
worden ist, extrem tolerant ist gegenüber einer Fehlausrichtung zwischen
den Eingangs- und den Ausgangswellen, wurde gebraucht, um sorgfältig auf
die bei Kunststoffextrusionen unvermeidlichen Veränderungen
der Abstände
zwischen den Zellen 4 zu achten. In der vorliegenden Ausführung wird
dieses Problem gelöst durch
das Montieren von einstöckigen
Kupplungen 108 in den Getriebekästen 100, die „schwebend"
gestaltet werden durch die Zuhilfenahme von Nuten 110,
welche dieselben mit einem Freiheitsgrad bei der Translation entlang
einer Schiene 12 ausstatten, wodurch einem jeden Getriebekasten
und damit einer jeden Kupplung 108 erlaubt wird, ihre geeignete Stellung
relativ zu der jeweiligen Zelle 4 zu finden. Die Schiene 112 ist
ein Teil eines Aluminiumprofils 114, das an den gesamten
Mechanismus angepasst ist, einschließlich des Motors 8,
der an dem Profil 114 mit Hilfe eines Tragarms 115 befestigt
ist. Das Paneel 2 ist passgenau eingeklemmt zwischen dem
Profil 114 und einem anderen Profil, das auch als Deckplatte 116 dient.
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Die 23-26 stellen einen Getriebekasten 100 und
die damit zusammenhängenden
Komponenten dar. Man sieht eine Schnecke 102, die längsseitig gleitet,
aber in Drehrichtung angetrieben wird von einer Welle 98 mit
Hilfe eines Keils 118 (23).
Die Schnecke 102 greift in das Schneckengetriebe 104 ein,
das an der Welle 106 der Kupplung 108 festgekeilt
ist. Die Welle 106 ist, wie aus den 23 und 26 ersehen
werden kann, auf geeignet angeordneten und dimensionierten Bohrungen 120 in
dem Getriebekasten 100 montiert (21). Streng gesprochen sollte das Schneckengetriebe 104 von
einem schraubenförmigen
Typ sein, mit einem Schraubenwinkel seiner Zähne entsprechend dem Führungswinkel
der Schnecke 102. Weil dies in der Tat für die maximale Effizienz
und Lebensdauer eine geeignete Lösung ist,
besonders in Anbetracht der Tatsache, dass die erforderlichen Geschwindigkeiten
sehr niedrig sind und dass die Kräfte relativ klein sind, sollten
einfache Stirnradgetriebe auch ausreichen. Da alle Transmissionskomponenten
(außer
der Welle 98) in einer vorteilhaften Weise als Formelemente
aus Kunststoff ausgelegt sind, würde
eine Extraktion eines schraubenförmigen
Getriebes aus der Gießform
die Form desselben wesentlich komplizierter gestalten infolge der
Notwendigkeit einen zusätzlichen
Mechanismus vorzusehen für
die Erzeugung der erforderten schraubenförmigen Extraktionsbewegung.
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Die Antriebswelle 106 endet
in einem Flansch 122, der bis zu einer Tiefe von etwa der
Hälfte
seiner Dicke und etwa über
drei Viertel seines Umfangs ausgespart ist. In diesen ausgesparten
Teil ragt ein Ringsegment 124 hinein, das ein integraler
Teil des Getriebekastens 100 ist und das sowohl als ein Stop
dient als auch als ein Referenzpunkt für Zwecke des Zusammenbaus der
Paneeleinheit. Wie man weiter aus den 23, 24, 26 und insbesondere aus der Perspektivansicht
der 27 ersieht, sind
Antriebsfinger 126A, B, C, D vorhanden, die integrale Teile
der Kupplung 108 darstellen und die so konfiguriert sind,
dass sie in die Zwischenräume
eintreten, die von den Rippen 37, 37' in 21 und von den Licht blockierenden
Elementen 6 begrenzt werden (21).
Für die
Verwendung mit der zylindrischen Variante des Licht blockierenden
Elementes 6, die in 20 gezeigt
wird, muss die Form der Antriebsfinger 126 offensichtlich
geändert
werden.
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28 ist
eine Seitenansicht, die das untere Ende des Paneels 2 zeigt,
auf dem sich Klemmprofile 114 und 116 befinden,
die den gesamten Mechanismus einschließlich des Motors 8 in sich
aufnehmen. Schutz vor Wasser ist gewährleistet durch eine versiegelte
Abdichtung 128, die in einer Nut in der Abdeckplatte 116 angeordnet
ist und die sich entlang der gesamten Breite des Paneels 2 erstreckt.
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Auch diese Ausführung verfügt über Endschalter, die Grenzstellungen
definieren, wobei der Schaltkörper
an einem stationären
Teil des Mechanismus befestigt ist und der Schalter durch ein bewegliches
Teil davon betätigt
wird.
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Offensichtlich können Licht blockierende Elemente 6 in
irgendeiner Winkelstellung festgehalten werden, auch zwischen den
Grenzstellungen, die durch die Endschalter definiert sind, und zwar
durch Steuerung des Elementes B. Dies kann entweder manuell oder
automatisch getan werden. Eine manuelle Kontrolle wird durchgeführt, indem
man einen unter einer Federkraft gehaltenen und die Polarität umkehrenden
Druckknopf betätigt.
Erforderlich ist auch eine Stromversorgung, die einen Spannungsstabilisator
mit einschließt
und eine thermische Schmelzsicherung, um die Motoren 8 zu
schützen.
Um eine zufriedenstellende automatische Kontrolle zu erhalten, ist
es am besten, einen Schrittmotor zu verwenden, der von einem Mikroprozessor
gesteuert wird, der mit einem Programm arbeitet, das alle Parameter
mit enthält,
die in einen funktionsfahigen Betrieb des Paneels einbezogen sind,
wie z. b. die Grenzstellungen der Drehung in Richtung des Uhrzeigersinns
und gegen den Uhrzeigersinn (wodurch die Notwendigkeit für Endschalter
aufgehoben wird), das Öffnen
der das Licht blockierenden Elemente 6 als eine Funktion des
vorherrschenden Lichtes, wie es von den Photodetektoren nachgewiesen
wird, das Herunterregeln der künstlichen
Beleuchtung in Abhängigkeit
des natürlichen
Lichtes, das durch die Paneele einfällt, das Bremsen der Motoren
im Falle einer Überlastung usw.
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Natürlich kann der Benutzer das
Programm immer überschreiben
oder gewünschte Änderungen, welcher
Art auch immer sie sein mögen,
einführen. Das
Programm kann auch so ausgelegt werden, dass das System an den Wochenenden
oder während
der Urlaubszeiten ausschaltet.
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Das Paneel gemäß der Erfindung wird in allen
Stellungen arbeiten: horizontal, vertikal, schräg, oder sogar leicht gekrümmt.
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Während
die oben beschriebenen Antriebe natürlich bevorzugt werden, sind
andere Typen von Antrieben auch möglich, z. B. Ketten- oder Zahnflachriemenantriebe.
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Obwohl in den vorhergehenden Ausführungen
der Ausdruck „manuell"
sich auf die manuelle Betätigung
des Antriebsmotors 8 beziehen sollte, kann man erkennen,
dass Ausführungen
in Betracht gezogen werden können,
in denen das Paneel gemäß der Erfindung
auch manuell betrieben werden kann, anstatt dass es durch einen
Antriebsmotor betätigt
wird oder zusätzlich
zu einer Betätigung
durch einen Antriebsmotor.