EP2099980B1 - Membranelement und verfahren zum verkleiden von flächen, insbesondere von decken oder wänden - Google Patents
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- EP2099980B1 EP2099980B1 EP20080700992 EP08700992A EP2099980B1 EP 2099980 B1 EP2099980 B1 EP 2099980B1 EP 20080700992 EP20080700992 EP 20080700992 EP 08700992 A EP08700992 A EP 08700992A EP 2099980 B1 EP2099980 B1 EP 2099980B1
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- E04B9/303—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation characterised by edge details of the ceiling; e.g. securing to an adjacent wall for flexible tensioned membranes
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- E04B2009/0492—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation comprising slabs, panels, sheets or the like with fabrics tensioned on frames
Definitions
- the present invention relates in a first aspect to a membrane element for covering surfaces, in particular ceilings or walls, according to the preamble of claim 1.
- the subject matter of the invention is a method for dressing surfaces, in particular ceilings or walls, according to the preamble of claim 13.
- the invention relates to a panel constructed from the membrane elements according to the invention a surface.
- a generic membrane element has a frame and a membrane material stretched thereon.
- Such a membrane element is known from WO-A-02/08534 already known.
- membrane elements with a frame and a membrane material stretched thereon are mounted next to one another on the surface to be covered.
- the tensile forces necessarily occurring from the tensioned membranes are removed by bending over the entire length of the frame edges. Therefore, relatively wide profiles are needed to minimize the strain resulting from this strain. This leads to high material consumption, high weight and high costs and is particularly undesirable in backlit membrane elements, as the wide frame profiles are visible.
- the diaphragm voltage is built up by a spring mechanism within the frame. This mechanism is technically complex and also requires considerable space in the profile width.
- the object of the invention is to provide a membrane element and a method for covering surfaces, which allow a lining of a surface with considerably slimmer frame structures.
- the object is achieved by the method with the
- the membrane element of the above-mentioned type is further developed in that at least one frame region is bent inwards due to forces which the membrane material exerts on the frame and that clamping units for pulling or pressing this frame region against an abutment rebound against the frame region curved inwards are present outside in the direction of the unbent state.
- the method for dressing surfaces of the type described above is inventively further developed in that the frame of the membrane elements are biased with the membrane material, wherein at least one frame portion bends inwardly due to the forces exerted by the stringing, that Giveawayspannten membrane elements with curved frame portions the panel to be clad and that closing the cladding at least a portion of the membrane elements are contracted or compressed with inwardly curved frame portions with frame of adjacent membrane elements.
- the recognition can be considered that it is essential to keep the visible width of the profiles as low as possible. Thereby the frame system, especially when used in lighting applications, a decisive advantage.
- a first significant advantage of the invention can be seen in the fact that in comparison to the prior art significantly slimmer frame are possible and thus significantly more leeway exists, for example, for lighting design.
- Another essential advantage and core idea of the invention is that the assembly, in particular the opening and / or closing of the panel from the front, in particular from a visible side, can be performed.
- the attachment of the lining according to the invention is thereby substantially facilitated.
- the frame members provided by the invention are suitable for covering planes or unidirectionally curved surfaces, preferably in the field of architectural applications, such as ceilings, walls or panels, indoors and outdoors.
- the frames described herein can be covered with films, fabrics, in particular coated fabrics, light-scattering films or nonwovens of all kinds.
- the membrane elements can thus serve in addition to their fairing function for decorating, lighting and / or lighting.
- the lining according to the invention and the membrane elements according to the invention can perform an acoustic function, that is, they can serve to dampen or reduce noise and noise. Often a combination of the mentioned functions is desired.
- the frame of the membrane element is covered on both sides, wherein the membrane material on the first side may be a diffuser material and the membrane material on the second side may be a photometric material.
- the diffuser material ensures that the lighting effect is not affected by contamination, for example by dead insects, and that the bulbs do not show signs of loss.
- light sources are present for backlighting of the membrane elements. Due to the inventively feasible considerably slimmer frame numerous new designs are possible.
- the membrane material may be attached to the frame in any manner, for example with a plurality of punctiform connections, e.g. Clamps.
- a plurality of punctiform connections e.g. Clamps.
- An easy-to-install and wrinkle-free connection of the membrane material to the frame is realized when the membrane material is attached to the frame via a keder connection.
- the frame can in principle be constructed from known materials suitable for this purpose with regard to the mechanical properties, for example plastic materials.
- the frame is particularly expedient of aluminum profiles, especially with semi-elüpticianm cross-section constructed.
- the anvil can basically be formed by any mechanically suitable object.
- inwardly curved frame regions of adjacent membrane elements serve as an abutment.
- these inwardly bent frame portions are then pulled or pressed against each other so that the forces occurring in the frame cancel each other out.
- the number of clamping units provided on the frame areas is matched to the length of the items to be contracted or compressed Frame areas and also on the resilience of the membrane material.
- abutment edge profiles which may contain particular domestic technical components such as electrical leads or data lines.
- the clamping units of the membrane element according to the invention include screw connections for pulling bent frame areas to the counter bearing.
- Such clamping units are simple and inexpensive to implement and fulfill their task reliably.
- nuts can be fixed in the frame for the screw and also threaded bolt for screwing the sliding blocks, especially in opposite frame areas, be present.
- These sliding blocks are in principle screw nuts.
- the threaded bolt can have a right-hand thread at a first end and a left-hand thread at a second end, with the sliding blocks then being provided with corresponding threads.
- a drive wheel in the frame in particular with a gear, is available for rotating the threaded bolt.
- a particular tuned to the closing of the clamping units functionality is achieved when the threaded bolt has a tapered portion for passage through the sliding block, a rear stop to prevent displacement against the drive wheel and a front stop to prevent displacement against the sliding block.
- a recess is formed in the frame for accessing the clamping units with a tool. This can be accomplished in aluminum profiles in an inexhaustible and basically known manner.
- attachment means in particular screws, are provided for defined attachment of the tool.
- the clamping units could comprise clamping connections.
- a clamping connection is provided by a separate clamping piece, which is placed on the frame and in particular displaceable provided.
- inwardly curved frame regions of adjacent membrane elements with at least one clamping piece are compressed in the corner regions by placing the clamping piece in the region of the corners of the frames on both frames, and Subsequently, the clamping piece is pushed away from the corner region, whereby the inwardly bent frame portions of the adjacent membrane elements are compressed.
- a plurality of such clamping pieces can be provided and pushed on two frame regions to be connected.
- the membrane elements can be removed completely by loosening the clamping units or only folded out.
- FIGS. 1 . 6 and 7 Describe schematically illustrated embodiments. In all figures, equivalent components each bear the same reference numerals.
- FIG. 6 schematically is a panel 100 of a surface, such as a ceiling, consisting essentially of a plurality of membrane elements 10 according to the invention shown.
- An inventive membrane element 10 is shown schematically in a partially sectioned view in FIG Fig. 1 and has a frame 12 and a membrane material 14 stretched on both sides. The clamped on the frame 12 of the membrane elements 10 membrane material 14 exerts on the frame 12 inwardly directed forces, so that frame portions 56 are bent inwardly, as in Fig. 6 is indicated schematically.
- Fig. 7 shows the membrane elements 10 in the contracted or compressed state.
- outer membrane elements 10 are screwed by clamping units 60 with an edge profile 62.
- the frame profiles of the individual membrane elements are thus bolted together at one or more points, so that the tensile forces are removed from the fabric over a short field width.
- the screw is designed so that it can be operated despite the inaccessibility of the frame interior with two-sided clothing. This operation can be done for example with a special tool, which will be described in detail below, in a narrow gap between adjacent frame via a gear arranged there. Additional springs or other mechanisms for tensioning the membrane are not required because the membrane material itself is elastic and acts like a spring. The tension of the membrane, which is necessary for a smooth appearance under realistic occurring external loads and temperature differences and the necessary deformation stiffness is impressed when stringing the individual frames.
- FIG. 8 An alternative variant of a covering 100 is in Fig. 8 shown.
- a support and / or frame profile 62 is provided, which is also connected by means of clamping devices 60 with the membrane elements 10.
- the membrane elements 10 consist of a stabilizing frame 12 and one or two membranes stretched on it.
- the frame 12 consists of slender, semi-elliptical frame profiles 20, preferably of extruded aluminum.
- a profile or frame profile 20 is shown in a sectional view.
- the frame 12 preferably has a rectangular or square shape. In principle, however, the frame 12 can have a virtually arbitrary shape, in particular also a shape of any polygon. Like from the FIGS. 6 . 7 and 8th As can be seen, the frames 12 have no additional stiffening elements for transverse and longitudinal reinforcement.
- the frame profile shown is preferably made of extruded aluminum, wherein the ratio of profile height to profile width is preferably about 4 to 1 to 5 to 1.
- the wall thickness in a profile 20 with a height of 80 millimeters is about 2 millimeters.
- the profile 20 all hollow chambers, holes and milling are provided, which are required for the manufacture, assembly and revision of the membrane elements 10.
- the profile 20 has on the inwardly facing side a semi-elliptical contour 24.
- hollow chambers 26 provided for corner angles to be used.
- a hollow chamber 28 is centrally provided for a sliding block, which is part of a tensioning device described in more detail below.
- Recesses 32 serve to receive retaining screws for an actuating tool for the clamping units, which will also be described below.
- grooves 22 are formed on the upper and lower edges for a welt of a membrane material to be inserted.
- Next going inward angle 34 are then formed, which serve as a stop for an adjacent profile. Between these angles 34 is a recess 38, in which a drive wheel for a clamping unit can be accommodated.
- recesses 44 are also provided in the region of the lower stop.
- For the passage of a clamping bolt in a sliding block in the profile 20 also has a central bore 40 and also for fixing the sliding blocks with suitable pins holes 42 are provided.
- a slot 48 is provided to fold overlapping membrane material 14 at the corners after the fabric. This is in Fig. 4 shown schematically.
- a sealing membrane 16 by means of a welt 54, which is inserted into the space provided in the profile 20 groove 22, connected at the top.
- a view membrane 18 is also connected via a piping 54 which is inserted into the lower groove 22 of the profile 20 on the underside.
- a slot inserted into the hollow chamber 28 50 which is fixed there by means of pins 52 which are held in the holes 42.
- a sealing membrane 16 are arranged mainly serves as a cover of the interior of the membrane elements 10 and protects the interior against contamination and against the ingress of moisture.
- a sealing membrane 16 can serve as a diffuser in backlit membranes, in order to reduce the image of the bulbs and the shadow of dirt particles, if not entirely avoid, then at least considerably.
- films or coated fabrics are suitable.
- fabrics and nonwovens are suitable.
- Acoustically active elements that is, for example, sound-damping elements, can preferably be realized with a perforated or perforated view membrane.
- the frame profiles 20 are cut to the desired frame sizes and joined to a frame 12 with the aid of angle profiles.
- the finished frame 12 is then covered with the view membrane 18 and optionally the sealing membrane 16 smooth.
- the connection of the view membrane 18 and the sealing membrane 16 to the frame profile 20 takes place, as in Fig. 5 represented by a clamping connection by means of a welt 54 or Kederschnur, which is preferably made of a soft plastic, such as PVC or TPE or other suitable material.
- a terminal strip or a clamping rail of extruded aluminum can be used.
- the size of this deformation is determined by the registered preload forces and precisely defined. This shaping is intentional and part of the assembly concept described below.
- the adjacent membrane elements 10 or, depending on the type of arrangement, a suitable edge profile 62 can also be used in preferred variants.
- the membrane biasing forces are thus shorted together and cancel each other.
- the frame has after restoring the original shape as before the covering with the membranes on. This is from the FIGS. 7 and 8th seen.
- the membrane elements 10 can be arranged in different ways. At a first, in the FIGS. 6 and 7 a border profile 62 surrounds a whole arrangement of a plurality of membrane elements 10.
- the edge profile 62 serves as an abutment for receiving the clamping forces of the membrane elements 10 at the edge of the arrangement. At the same time, the edge profile 62 can also serve as an end or connecting element to an adjacent construction.
- the edge profile 62 is preferably made of commercially available aluminum profile or a folded aluminum or steel sheet.
- a support profile 62 is additionally provided in the interior of the entire panel, which may have, for example, a U-shape and is advantageously also made of aluminum.
- This inner edge profile 62 can serve for receiving and guiding installation cables, such as cable harnesses and water pipes, as well as the integration of sprinkler systems and other technical building installations. For this purpose, it may be expedient to provide the channel with a cover 64.
- the edge profile 62 essentially fulfills the task of absorbing the tensioning forces of the adjacent membrane elements 10.
- the clamping units 60 with which the biasing forces of the membrane material 14 are short-circuited, consist essentially of a threaded bolt or clamping bolt 80, a drive wheel 70 and a groove to be inserted into the edge profiles 20.
- a clamping bolt 80, a drive wheel 70 and two internally threaded nuts 50 form a clamping unit 60.
- the number of clamping units per unit length or per frame side depends on the clamping forces and the bending stiffness of the frame profiles 20.
- the sliding blocks 50 have a thread into which the clamping bolts 80 can be screwed.
- the sliding blocks 50 are inserted into the hollow chambers 28 of the frame profile 20, pushed to the right place and left and right, for example secured in place using simple metal pins. This is preferably done with some play, whereby the screwing of the clamping bolt 80 is facilitated.
- the sliding blocks are preferably made of galvanized steel.
- a clamping bolt 80 which is manufactured in a basically known manner, is in Fig. 12 shown schematically. At one end, the clamping bolt 80 has a stop 82, by which slipping out or falling out of the drive wheel 70 to be described later is prevented. Inwardly, the clamping bolt 80 then has a flattened region 86, wherein on the outer sides of an in the nuts 50 matching external thread 84 is cut.
- a taper 88 of the clamping bolt 80 then passes into a tapered portion 87, the axial length and radial thickness is selected so that this tapered portion 87 can pass freely through the opening in the sliding blocks 50.
- This functionality will be explained in more detail below.
- the clamping bolt 80 is completed by a cap nut 89, which there on a in Fig. 12 not shown thread is screwed and which serves as a stop against a sliding block 50.
- the drive wheel 70 which in Fig. 10a ) in a front view, in Fig. 10b ) in a side view and in Fig. 10c ) is shown in a rear view, has as essential components a circular disc-shaped plate 74, a mounted or molded gear 72 which serves to drive this wheel and an opening 76 for the passage of a clamping bolt 80.
- a special feature of this opening 76 consists, as in Fig. 10c ), in that the corner regions are each provided with a selectively mounted recess 78 which prevent damage to the thread of the clamping bolt 18.
- the positioning of the drive wheel 70 relative to the frame profile 20 is in the FIGS. 11a ) and b).
- An edge of the plate 74 engages in a groove 36 behind the stop bracket 34 of the frame profile and is in this way against falling out secured, see Fig. 2 , In Fig. 11b ), it is also shown how the drive wheel 70 is positioned centrally of the recess 44, so that via this recess 44 on the drive wheel 70 can be accessed with a tool, which will be described below.
- a gear 72 is used to drive the drive wheel 70.
- the drive wheel 70 is preferably made of stainless steel.
- the drive wheel 70 has in its center a flattening 86 of the clamping bolt 80 matching opening 76 and is inserted over this, as in FIGS.
- the drive wheel 70 is positioned on the frame profile 20 in front of the sliding block 50, as in FIG Fig. 11 shown. Then, a clamping bolt 80 is inserted through the drive wheel 70 and screwed into the nut 50 within the frame section 20 to the stop 82 forward. This situation is in Fig. 15 shown.
- the stopper 82 serves to hold the clamping bolt 80 when the membrane elements are released and can not undesirably fall into the interior of the membrane element.
- a cap nut 89 is turned from the rear onto the end of the clamping bolt 80 provided with a smaller thread and secured against undesired loosening, for example by gluing. This cap nut 89 serves as a rear stop.
- a first variant of the clamping is with reference to the FIGS. 15 and 16 described.
- the frame portions of the frame to be connected so far, for example, pressed together with a suitable pliers that the threaded portion 84 of the clamping bolt 80 by means of the drive wheel 70 via a rotary tool in the nut 50 of the adjacent membrane element 10 can be screwed.
- the pliers for pushing the opposing frame areas together can engage in particular in the groove 36 of the profiles 20, see Fig. 3 , If the clamping bolt 80 far enough through the sliding block of in Fig.
- the clamping bolt 80 with the aid of the rotary tool from the right profile 20 to the stop rear, so be turned out until contact of the cap nut 89 with the nut 50.
- This is in Fig. 17 shown.
- the in Fig. 18 shown reached final state in which the profiles 20 contact via their stop angle 34 and thus have reached their final position.
- it is off Fig. 18 it can be seen that between the frame profiles 20 there is a gap 66, via which access to the gear 72 of the drive wheel 70 is possible.
- an actuating tool is shown schematically and provided with the reference numeral 90.
- the actuating tool essentially consists of a plate 92, in the example shown, two further gears 94, 96 are rotatably arranged, via which the gear 72 of the drive wheel 70 can be rotated for the clamping bolt 80.
- the tool 90 engages through the provided in the profile 20 recesses 44 and is over there in holes 46, see Fig. 3 screwed-in screws 98 precisely positioned, thereby also all the forces that occur when turning the clamping bolt 80, are introduced into the frame section 20.
- the gears are rotated by a motor, for example an electric motor.
- FIG. 28 A not belonging to the invention alternative example of a clamping device is in Fig. 28 indicated schematically.
- a clamping piece 68 with an H-shaped profile.
- This profile can be introduced for example via recesses mounted at a suitable location between the frame profiles 20.
- the membrane elements 10 are folded over clamping bolts 80 or specially provided for this hinge pin.
- the hinge pins can be provided, for example, between the membrane elements 10 and edge profiles 62. All other clamping units 60 are released prior to folding the membrane element 10.
- a folding process in which the axis of rotation lies on approximately one quarter of the narrow side of a membrane element 10 is in the FIGS. 23 to 25 illustrated. In this case, a part of the membrane elements 10 is located after folding above the edge profiles 62. The membrane element 10 is thus rotated about the pin axis and then works in an open position.
- the position of the pivot point and the drop-off direction can be defined.
- FIGS. 26 and 27 illustrated variant of the fulcrum in a corner region of the membrane elements and these are folded over their long side down.
- Fig. 26 shows various stages of folding down a single membrane element.
- Fig. 27 illustrates a situation with a total of six folded membrane elements 10 in a panel 100 according to the invention.
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich in einem ersten Aspekt auf ein Membranelement zum Verkleiden von Flächen, insbesondere von Decken oder Wänden, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Verkleiden von Flächen, insbesondere von Decken oder Wänden, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
- Schließlich betrifft die Erfindung eine aus den erfindungsgemäßen Membranelementen aufgebaute Verkleidung einer Fläche.
- Ein gattungsgemäßes Membranelement weist einen Rahmen und ein darauf gespanntes Membranmaterial auf.
- Ein solches Membranelement ist aus der
WO-A-02/08534 - Zur Verkleidung einer Fläche, insbesondere einer Wand oder einer Decke, werden bei einem gattungsgemäßen Verfahren Membranelemente mit einem Rahmen und einem darauf gespannten Membranmaterial auf der zu verkleidenden Fläche nebeneinander angebracht.
- Bei bekannten Rahmensystemen werden die notwendigerweise auftretenden Zugkräfte aus den gespannten Membranen über Biegung auf der gesamten Länge der Rahmenkanten abgetragen. Deshalb werden relativ breite Profile benötigt, um die aus dieser Beanspruchung stammenden Verformungen zu minimieren. Dies führt zu hohem Materialverbrauch, hohem Gewicht und hohen Kosten und ist insbesondere bei hinterleuchteten Membranelementen unerwünscht, da sich die breiten Rahmenprofile sichtbar abzeichnen. Bei einer weiteren Variante im Stand der Technik wird die Membranspannung durch einen Federmechanismus innerhalb des Rahmens aufgebaut. Dieser Mechanismus ist technisch aufwändig und beansprucht ebenfalls erheblich Raum in der Profilbreite.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Membranelement und ein Verfahren zur Verkleidung von Flächen zu schaffen, die eine Verkleidung einer Fläche mit erheblich schlankeren Rahmenkonstruktionen gestatten.
- Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt der Erfindung durch das Membranelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch das Verfahren mit den
- Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
- Vorteilhafte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens und bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Membranelements sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Das Membranelement der oben genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass wenigstens ein Rahmenbereich aufgrund von Kräften, die das Membranmaterial auf den Rahmen ausübt, nach innen gebogen ist und dass an dem nach innen gebogenen Rahmenbereich Spanneinheiten zum Ziehen oder Drücken dieses Rahmenbereichs gegenüber einem Gegenlager nach außen in Richtung des ungebogenen Zustands vorhanden sind.
- Das Verfahren zum Verkleiden von Flächen der oben beschriebenen Art ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass die Rahmen der Membranelemente mit dem Membranmaterial vorbespannt werden, wobei sich mindestens ein Rahmenbereich aufgrund der durch das Bespannen ausgeübten Kräfte nach innen biegt, dass die vorbespannten Membranelemente mit gebogenen Rahmenbereichen an der zu verkleidenden Fläche angebracht werden und dass zum Schließen der Verkleidung wenigstens ein Teil der Membranelemente mit nach innen gebogenen Rahmenbereichen mit Rahmen von benachbarten Membranelementen zusammengezogen oder zusammengedrückt werden.
- Als ein Kerngedanke der Erfindung kann zunächst die Erkenntnis angesehen werden, dass es wesentlich ist, die sichtbare Breite der Profile möglichst gering zu halten. Dadurch erhält das Rahmensystem, insbesondere beim Einsatz bei lichttechnischen Anwendungen, einen entscheidenden Vorteil.
- Sodann wurde von den Erfindern erkannt, dass die bei schlanker gehaltenen Rahmen auftretenden Verbiegungen, jedenfalls einiger Rahmenbereiche, in einfacher Weise aufgehoben werden können, indem die nach innen gebogenen Rahmenbereiche zu einem benachbarten Gegenlager nach außen gedrückt oder gezogen werden.
- Ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung kann also darin gesehen werden, die Rahmen so schlank zu halten, dass wenigstens Teile des Rahmens aufgrund von Kräften, die das Membranmaterial auf den Rahmen ausübt nach innen gebogen werden.
- Schließlich besteht ein Kerngedanke der Erfindung darin, im Bereich der nach innen gebogenen Rahmenteile Spanneinheiten zum Ziehen oder Drücken dieser Rahmenteile gegenüber einem Gegenlager nach außen in Richtung des ungebogenen Zustands vorzusehen.
- Ein erster wesentlicher Vorteil der Erfindung kann darin gesehen werden, dass im Vergleich zum Stand der Technik erheblich schlankere Rahmen möglich sind und somit deutlich mehr Spielraum beispielsweise für lichttechnische Gestaltung besteht.
- Ein weiterer wesentlicher Vorteil und Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass die Montage, insbesondere also das Öffnen und/oder Schließen der Verkleidung von vorn, insbesondere von einer Sichtseite, durchgeführt werden kann. Das Anbringen der erfindungsgemäßen Verkleidung wird dadurch wesentlich erleichtert.
- Die durch die Erfindung bereitgestellten Rahmenelemente eignen sich zur Verkleidung von Ebenen oder einsinnig gekrümmten Flächen, vorzugsweise im Bereich von architektonischen Anwendungen, beispielsweise Decken, Wänden oder Tafeln, im Innen- und im Außenbereich. Die hier beschriebenen Rahmen können mit Folien, Geweben, insbesondere beschichteten Geweben, lichtstreuenden Folien oder Vliesen aller Art bespannt werden. Die Membranelemente können somit neben ihrer Verkleidungsfunktion zum Schmücken, Leuchten und/oder Beleuchten dienen. Weiterhin können die erfindungsgemäße Verkleidung und die erfindungsgemäßen Membranelemente eine akustische Funktion wahrnehmen, das heißt sie können zum Dämpfen oder Mindern von Lärm und Geräuschen dienen. Häufig wird eine Kombination der genannten Funktionen angestrebt.
- Das Neuartige an der Erfindung kann somit gesehen werden in der Art, in der die Membrane gespannt werden, in der Schlankheit der Rahmenelemente, die insbesondere bei hinterleuchteten Flächen von Vorteil ist, sowie schließlich in der leichten Montage und teilweisen oder vollständigen Demontage von einmal installierten Membranelementen.
- Bei einer besonders bevorzugten Variante ist der Rahmen des Membranelements beidseitig bespannt, wobei das Membranmaterial auf der ersten Seite ein Diffusor-Material und das Membranmaterial auf der zweiten Seite ein lichttechnisches Material sein kann. Das Diffusor-Material sorgt dafür, dass die lichttechnische Wirkung nicht durch Verschmutzungen, beispielsweise durch tote Insekten, beeinträchtigt wird und dass sich die Leuchtmittel nicht abzeichnen.
- Bei bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verkleidung sind zum Hinterleuchten der Membranelemente Lichtquellen vorhanden. Aufgrund der erfindungsgemäß realisierbaren erheblich schlankeren Rahmen sind dabei zahlreiche neue Gestaltungen möglich.
- Grundsätzlich kann das Membranmaterial auf beliebige Art an dem Rahmen befestigt werden, beispielsweise mit einer Mehrzahl von punktuellen Verbindungen, z.B. Klemmungen. Eine einfach zu montierende und dabei faltenfreie Verbindung des Membranmaterials zum Rahmen wird realisiert, wenn das Membranmaterial an dem Rahmen über eine Kederverbindung befestigt ist.
- Der Rahmen kann grundsätzlich aus bekannten und hierfür im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften geeigneten Materialien, beispielsweise Kunststoffmaterialien, aufgebaut sein. Besonders zweckmäßig wird der Rahmen jedoch aus Aluminiumprofilen, insbesondere mit halb-elüptischem Querschnitt, aufgebaut.
- Das Gegenlager kann grundsätzlich von einem beliebigen mechanisch geeigneten Gegenstand gebildet sein. Besonders bevorzugt dienen jeweils nach innen gebogene Rahmenbereiche von benachbarten Membranenelementen als Gegenlager. Erfindungsgemäß werden diese nach innen gebogenen Rahmenbereiche dann zueinander gezogen oder gedrückt, so dass die auftretenden Kräfte in den Rahmen sich gegenseitig aufheben. Zweckmäßig wird hierbei die Zahl der an den Rahmenbereichen vorgesehenen Spanneinheiten abgestimmt auf die Länge der zusammenzuziehenden oder zusammenzudrückenden Rahmenbereiche sowie außerdem auf die Spannkraft des Membranmaterials.
- Bei einer alternativen Variante können als Gegenlager auch Randprofile dienen, die insbesondere haustechnische Komponenten wie beispielsweise elektrische Zuleitungen oder Datenleitungen, enthalten können.
- Die Spanneinheiten des erfindungsgemäßen Membranelements beinhalten Schraubverbindungen zum Ziehen von gebogenen Rahmenbereichen zum Gegenlager. Solche Spanneinheiten sind einfach und kostengünstig realisierbar und erfüllen ihre Aufgabe zuverlässig. Um den Fertigungsaufwand für die Rahmenprofile in Grenzen zu halten, können für die Schraubverbindungen Nutensteine im Rahmen fixiert sein und außerdem Gewindebolzen zum Verschrauben der Nutensteine, insbesondere in gegenüberliegenden Rahmenbereichen, vorhanden sein. Bei diesen Nutensteinen handelt es sich im Prinzip um Schraubmuttern.
- Um gegenüberliegende Rahmenbereiche zusammenzuziehen, kann in einem einfachen Ausführungsbeispiel der Gewindebolzen an einem ersten Ende ein Rechtsgewinde und an einem zweiten Ende ein Linksgewinde aufweisen, wobei die Nutensteine dann mit entsprechenden Gewinden versehen sind.
- Das Einschrauben der Gewindebolzen in die Nutensteine gelingt leicht, wenn die Nutensteine im Rahmen zwar fixiert, jedoch dort mit etwas Spiel aufgenommen sind.
- Bei einer weiteren bevorzugten Alternative, die sich durch besonders zuverlässige Bedienbarkeit auszeichnet, ist zum Drehen des Gewindebolzens ein Antriebsrad im Rahmen, insbesondere mit einem Zahnrad, vorhanden.
- Eine besondere auf das Schließen der Spanneinheiten abgestimmte Funktionalität wird erreicht, wenn der Gewindebolzen einen verjüngten Bereich zum Durchtritt durch den Nutenstein, einen hinteren Anschlag zur Verschiebesicherung gegen das Antriebsrad und einen vorderen Anschlag zur Verschiebesicherung gegen den Nutenstein aufweist.
- Zweckmäßig ist im Bereich der Spanneinheiten eine Aussparung im Rahmen zum Zugriff auf die Spanneinheiten mit einem Werkzeug gebildet. Dies kann bei Aluminiumprofilen in unaufwändiger und grundsätzlich bekannter Weise bewerkstelligt werden.
- Ein besonders kontrolliertes und zuverlässiges Arbeiten ist dabei möglich, wenn im Rahmen im Bereich der Aussparung Anschlagmittel, insbesondere Schrauben, zum definierten Ansetzen des Werkzeugs vorhanden sind.
- In einer Alternative, die nicht zur Erfindung gehört, könnten die Spanneinheiten Klemmverbindungen umfassen. Bei einer einfachen Variante wird dabei eine Klemmverbindung durch ein separates Klemmstück, welches auf den Rahmen aufsetzbar und insbesondere verschiebbar ist, bereitgestellt.
- Verfahrensmäßig werden dabei nach innen gebogene Rahmenbereiche von benachbarten Membranelementen mit mindestens einem Klemmstück, welches insbesondere ein U-förmiges oder H-förmiges Profil aufweisen kann, in den Eckbereichen zusammengedrückt, indem das Klemmstück im Bereich der Ecken der Rahmen auf beide Rahmen aufgesetzt wird, und anschließend wird das Klemmstück vom Eckbereich weggeschoben, wodurch die nach innen gebogenen Rahmenbereiche der benachbarten Membranelemente zusammengedrückt werden. Gegebenenfalls können an zwei zu verbindenden Rahmenbereichen mehrere solcher Klemmstücke vorgesehen und aufgeschoben werden.
- Zum Reinigen oder Warten können die Membranelemente durch Lösen der Spanneinheiten ganz herausgenommen oder nur herausgeklappt werden.
- Weitere Besonderheiten und Merkmale des erfindungsgemäßen Membranelements, des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Verkleidung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten schematischen Figuren beschrieben. Hierin zeigt:
- Fig. 1:
- eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Membranelements;
- Fig. 2:
- in einer Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel eines Rahmenprofils für ein erfindungsgemäßes Membranelement;
- Fig. 3:
- eine teilweise geschnittene Ansicht des Rahmenprofils aus
Fig. 2 mit den Bearbeitungen zur Aufnahme der Bauteile der Spanneinheiten; - Fig. 4:
- eine perspektivische Ansicht eines Eckbereichs eines erfindungsgemäßen Membranelements;
- Fig. 5:
- das Rahmenprofil aus
Fig. 2 mit daran befestigten Membranmaterialien, Kedern und Nutensteinen samt Lagesicherungen; - Fig. 6:
- eine erfindungsgemäße Verkleidung vor dem Zusammenziehen der Membranelemente;
- Fig. 7:
- eine erfindungsgemäße Verkleidung mit schematisch angedeuteten Spanneinheiten im zusammengezogenen Zustand;
- Fig. 8:
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verkleidung mit einem Randprofil;
- Fig. 9:
- eine Detailansicht der Verbindung der Membranelemente zum Randprofil;
- Fig. 10:
- mehrere Ansichten eines Antriebsrads für eine Spanneinheit;
- Fig. 11:
- die Anordnung des Antriebsrads aus
Fig. 10 im Rahmenprofil ausFig. 2 ; - Fig. 12:
- eine perspektivische Ansicht eines Spannbolzens für eine Spanneinheit;
- Fig. 13 und 14:
- die Positionierung des Spannbolzens aus
Fig. 12 im Antriebsrad ausFig. 10 ; - Fig. 15 und 16:
- eine erste Verfahrensvariante für das Zusammenspannen von benachbarten Rahmenbereichen;
- Fig. 17 und 18:
- eine zweite Verfahrensvariante für das Zusammenspannen von benachbarten Rahmenbereichen
- Fig. 19 bis 21:
- die Wirkungsweise eines Werkzeugs zum Betätigen der Spanneinheiten;
- Fig. 22 bis 27:
- Varianten zum Herausnehmen oder Herausklappen von Membranelementen zum Warten und/oder Reinigen; und
- Fig. 28:
- ein nicht zur Erfindung gehörendes alternatives Ausführungsbeispiel einer Spanneinrichtung.
- Die Grundidee der Erfindung wird mit Bezug auf die in den
Figuren 1 ,6 und7 schematisch gezeigten Ausführungsbeispiele beschreiben. In allen Figuren tragen äquivalente Komponenten jeweils dieselben Bezugszeichen. - In
Figur 6 ist schematisch eine Verkleidung 100 einer Fläche, beispielsweise einer Raumdecke, bestehend im Wesentlichen aus einer Mehrzahl von erfindungsgemäßen Membranelementen 10 gezeigt. Ein erfindungsgemäßes Membranelement 10 ist schematisch in einer teilweise geschnittenen Ansicht inFig. 1 gezeigt und weist einen Rahmen 12 und ein beidseitig darauf gespanntes Membranmaterial 14 auf. Das auf die Rahmen 12 der Membranelemente 10 gespannte Membranmaterial 14 übt auf die Rahmen 12 nach innen gerichtete Kräfte aus, so dass Rahmenbereiche 56 nach innen gebogen sind, wie dies inFig. 6 schematisch angedeutet ist. - Kerngedanke der Erfindung ist nun, an den nach innen gebogenen Rahmenbereichen 56 Spanneinrichtungen 60 anzuordnen, mit denen die nach innen gebogenen Rahmenbereiche 56 von benachbarten Membranelementen 10 zueinander gezogen oder aufeinander gedrückt werden. Schematisch ist dies in
Fig. 7 gezeigt, wo an Längsseiten der Membranelemente 10 jeweils drei Spanneinheiten 60 und an den Schmalseiten jeweils eine Spanneinheit 60 vorgesehen sind bzw. ist.Fig. 7 zeigt die Membranelemente 10 im zusammengezogenen oder zusammengedrückten Zustand. Die inFig. 7 außen liegenden Membranelemente 10 werden durch Spanneinheiten 60 mit einem Randprofil 62 verschraubt. - Die Rahmenprofile der einzelnen Membranelemente werden also untereinander an einem oder an mehreren Punkten verschraubt, so dass die Zugkräfte aus der Bespannung über eine kurze Feldweite abgetragen werden. Dadurch können die Profile schlank gestaltet werden, worin ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt. Die Schraubverbindung wird so gestaltet, dass sie trotz der Unzugänglichkeit des Rahmeninneren bei beidseitiger Bespannung betätigt werden kann. Diese Betätigung kann beispielsweise mit einem Spezialwerkzeug, welches weiter unten im Detail beschrieben wird, in einer schmalen Fuge zwischen benachbarten Rahmen über ein dort angeordnetes Zahnrad erfolgen. Zusätzliche Federn oder sonstige Mechanismen zum Spannen der Membran sind nicht erforderlich, da das Membranmaterial selbst elastisch ist und wie eine Feder wirkt. Die Spannung der Membran, die für ein glattes Aussehen unter realistisch auftretenden äußeren Lasten und Temperaturdifferenzen notwendig ist und die nötige Verformungssteifigkeit wird beim Bespannen der einzelnen Rahmen eingeprägt. Der in diesem Zustand noch ungestützte Rahmenrand verformt sich unter Einwirkung dieser Spannung bogenförmig nach innen. Diese bogenförmig nach innen weisenden Rahmenkanten werden bei der Montage, beispielsweise von zwei einander gegenüberliegenden Rahmen miteinander verschraubt und so in die gewünschte geradlinig gestreckte Form gebracht. Dabei erhöht sich die Spannung der Membranen auf ein planmäßig bestimmtes Maß. Indem die Membrankräfte über mehrere verteilte Schraubverbindungen von einem Rahmen in den anderen übergehen, schließen sich diese Kräfte kurz und ermöglichen so die angestrebte Schlankheit des Rahmenprofils.
- Eine alternative Variante einer Verkleidung 100 ist in
Fig. 8 gezeigt. Dort ist zusätzlich zu den äußeren Rahmenprofilen 62 außerdem mittig ein Träger- und/oder Rahmenprofil 62 vorgesehen, welches ebenfalls mit Hilfe von Spanneinrichtungen 60 mit den Membranelementen 10 verbunden wird. - Der allgemeine Aufbau der Membranelemente 10 wird mit Bezug auf die
Figuren 1 bis 5 beschrieben. - Die Membranelemente 10 bestehen aus einem stabilisierenden Rahmen 12 und einer oder zwei darauf gespannten Membranen.
- Der Rahmen 12 besteht aus schlanken, halb-elliptischen Rahmenprofilen 20, vorzugsweise aus stranggepresstem Aluminium. In
Fig. 2 ist ein solches Profil oder Rahmenprofil 20 in einer Schnittansicht gezeigt. Der Rahmen 12 weist vorzugsweise eine rechteckige oder quadratische Form auf. Grundsätzlich kann der Rahmen 12 aber eine praktisch beliebige Form, insbesondere auch eine Form eines beliebigen Vielecks, aufweisen. Wie aus denFiguren 6 ,7 und8 ersichtlich, weisen die Rahmen 12 keinerlei zusätzliche Aussteifungselemente zur Quer- und Längsaussteifung auf. - Das in
Fig. 2 gezeigte Rahmenprofil wird vorzugsweise aus stranggepresstem Aluminium hergestellt, wobei das Verhältnis von Profilhöhe zu Profilbreite vorzugsweise etwa 4 zu 1 bis 5 zu 1 beträgt. Die Wanddicke bei einem Profil 20 mit einer Höhe von 80 Millimetern beträgt etwa 2 Millimeter. Im Profil 20 sind sämtliche Hohlkammern, Bohrungen und Fräsungen vorgesehen, die für die Herstellung, Montage und Revisionierung der Membranelemente 10 erforderlich sind. Das Profil 20 weist auf der nach innen weisenden Seite eine halbelliptische Kontur 24 auf. Im oberen und unteren Bereich sind Hohlkammern 26 für einzusetzende Eckwinkel vorgesehen. Mittig ist eine Hohlkammer 28 für einen Nutenstein vorgesehen, der Teil einer weiter unten in weiteren Details beschriebenen Spanneinrichtung ist. Ausnehmungen 32 dienen zur Aufnahme von Halteschrauben für ein ebenfalls im Folgenden noch zu beschreibendes Betätigungswerkzeug für die Spanneinheiten. Auf der bei dem erfindungsgemäßen Membranelement 10 außen liegenden Seite des Profils 20 sind am oberen und unteren Rand jeweils Nuten 22 für einen einzulegenden Keder eines Membranmaterials ausgebildet. Weiter nach innen gehend sind sodann Winkel 34 ausgebildet, welche als Anschlag für ein benachbartes Profil dienen. Zwischen diesen Winkeln 34 befindet sich eine Aussparung 38, in welche ein Antriebsrad für eine Spanneinheit aufgenommen werden kann. Zur Aufnahme der Antriebsräder der Spanneinheiten sind außerdem im Bereich des unteren Anschlags 34 Ausfräsungen 44 vorgesehen. Zum Durchtritt eines Spannbolzens in einen Nutenstein ist im Profil 20 außerdem eine mittige Bohrung 40 sowie außerdem zum Fixieren der Nutensteine mit geeigneten Stiften Bohrungen 42 vorgesehen. - In den Ecken sind die Rahmenprofile 20 auf Gehrung geschnitten und werden über Winkel in den Rahmenecken, die in die Hohlkammern 26 des Profils aufzunehmen sind, untereinander verbunden. Zusätzlich ist an der Oberseite und Unterseite der Profile im Bereich der Ecken jeweils ein Schlitz 48 vorgesehen, um überlappendes Membranmaterial 14 an den Ecken nach der Bespannung einzufalten. Dies ist in
Fig. 4 schematisch gezeigt. - Die Verbindung der Membranmaterialien zu den Profilen 20 ist in
Fig. 5 dargestellt. Dabei ist an der Oberseite eine Abdichtungsmembran 16 mit Hilfe eines Keders 54, der in die dafür in dem Profil 20 vorgesehene Nut 22 eingelegt ist, verbunden. Entsprechend ist auf der Unterseite eine Ansichtsmembran 18 ebenfalls über einen Keder 54, der in die untere Nut 22 des Profils 20 eingelegt ist, verbunden. Außerdem gezeigt ist inFig. 5 ein in die Hohlkammer 28 eingelegter Nutenstein 50, der dort mithilfe von Stiften 52, welche in den Löchern 42 gehalten sind, fixiert ist. - Als Membranmaterialien können abhängig vom Einsatzzweck Textilgewebe, Folien und Vliese aller Art verwendet werden. Als Ansichtsmembran wird diejenige Membran bezeichnet, die dem Betrachter, beispielsweise im Rauminneren zugewandt ist und die den eigentlichen Raumabschluss bildet. Auf der Rückseite eines Rahmens 20 kann, wie etwa in
Fig. 5 gezeigt, eine Abdichtungsmembran 16 angeordnet werden, die hauptsächlich als Abdeckung des Innenraums der Membranelemente 10 dient und den Innenraum gegen Verschmutzungen sowie gegen das Eindringen von Feuchtigkeit schützt. Außerdem kann eine solche Abdichtungsmembran 16 als Diffusor bei hinterleuchteten Membranen dienen, um die Abbildung der Leuchtmittel und der Schatten von Schmutzpartikeln, wenn nicht ganz zu vermeiden, dann doch jedenfalls erheblich zu verringern. Für eine reine Abdeckfunktion eignen sich vor allem Folien oder beschichtete Gewebe. Zur Anwendung als Diffusor sind vorzugsweise lichtstreuende Folien, Gewebe und Vliese geeignet. Akustisch wirksame Elemente, also beispielsweise schalldämpfende Elemente, können vorzugsweise mit einer gelochten oder perforierten Ansichtsmembran verwirklicht werden. - Zur Herstellung der Membranelemente werden zunächst die Rahmenprofile 20 entsprechend den gewünschten Rahmengrößen zugeschnitten und mit Hilfe von Winkelprofilen zu einem Rahmen 12 verbunden. Der fertige Rahmen 12 wird dann jeweils mit der Ansichtsmembran 18 und gegebenenfalls der Abdichtungsmembran 16 glatt bespannt. Die Verbindung der Ansichtsmembran 18 und der Abdichtungsmembran 16 zum Rahmenprofil 20 erfolgt, wie in
Fig. 5 dargestellt über eine Klemmverbindung mittels eines Keders 54 oder einer Kederschnur, die vorzugsweise aus einem weichen Kunststoff, beispielsweise aus PVC oder TPE oder einem anderen geeigneten Werkstoff gefertigt ist. Stattdessen kann auch eine Klemmleiste oder eine Klemmschiene aus stranggepresstem Aluminium verwendet werden. - Die Vorspannung in den Membranen 16, 18, die sich bei glatter Bespannung automatisch aufbaut, erzeugt eine Verformung der schlanken Rahmenprofile 20 nach innen, wie in
Fig. 6 schematisch gezeigt. Die Größe dieser Verformung wird über die eingetragenen Vorspannkräfte bestimmt und genau definiert. Diese Formung ist gewollt und Teil des nachfolgend beschriebenen Montagekonzepts. - Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Verformungen der Rahmen infolge von Membranvorspannung über spezielle Spannmechanismen wieder in den ursprünglich unverformten Zustand zurückzuspannen. Als Gegenlager hierfür können bei bevorzugten Varianten die benachbarten Membranelemente 10 bzw. je nach Art der Anordnung auch ein geeignetes Randprofil 62 dienen. Die Membranvorspannkräfte werden so untereinander kurzgeschlossen und heben sich gegenseitig auf. Der Rahmen weist nach dem Zurückspannen wieder die ursprüngliche Form wie vor der Bespannung mit den Membranen auf. Dies ist aus den
Figuren 7 und8 ersichtlich. Die Membranelemente 10 können auf unterschiedliche Weise angeordnet werden. Bei einer ersten, in denFiguren 6 und7 dargestellten Variante umrandet ein Randprofil 62 eine gesamte Anordnung einer Vielzahl von Membranelementen 10. Das Randprofil 62 dient als Gegenlager zum Aufnehmen der Spannkräfte der Membranelemente 10 am Rand der Anordnung. Gleichzeitig kann das Randprofil 62 auch als Abschluss- bzw. Anschlusselement an eine benachbarte Konstruktion dienen. Auch das Randprofil 62 wird vorzugsweise aus handelsüblichem Aluminiumprofil oder einem gekanteten Aluminium- oder Stahlblech herstellt. - Bei der zweiten, in den
Figuren 8 und 9 schematisch dargestellten Ausführungsform ist zusätzlich im Innenbereich der gesamten Verkleidung ein Trägerprofil 62 vorgesehen, welches beispielsweise eine U-Form aufweisen kann und zweckmäßig ebenfalls aus Aluminium gefertigt ist. Dieses innere Randprofil 62 kann zur Aufnahme und Führung von Installationsleitungen, wie Kabelsträngen und Wasserleitungen, sowie der Integration von Sprinkleranlagen und sonstigen technischen Gebäudeinstallationen dienen. Hierfür kann zweckmäßig sein, den Kanal mit einer Abdeckung 64 zu versehen. Das Randprofil 62 erfüllt hier aber wesentlich auch die Aufgabe, die Spannkräfte der benachbarten Membranelemente 10 aufzunehmen. Darüber hinaus kann dieses Randprofil auch Scharnierbolzen für ein Abklappen der Membranelemente 10, das weiter unten beschrieben wird, aufnehmen. - Der Spannmechanismus und der Spannvorgang werden mit Bezug auf die
Figuren 10 bis 21 erläutert. - Die Spanneinheiten 60, mit denen die Vorspannkräfte des Membranmaterials 14 kurzgeschlossen werden, bestehen im Wesentlichen aus einem Gewindebolzen oder Spannbolzen 80, einem Antriebsrad 70 und einem in die Randprofile 20 einzusetzenden Nutenstein. Ein Spannbolzen 80, ein Antriebsrad 70 und zwei Nutensteine 50 mit Innengewinden bilden eine Spanneinheit 60. Die Anzahl der Spanneinheiten pro Längeneinheit oder pro Rahmenseite ist abhängig von den Spannkräften und der Biegesteifigkeit der Rahmenprofile 20.
- Die Nutensteine 50 weisen ein Gewinde auf, in welches die Spannbolzen 80 eingeschraubt werden können. Die Nutensteine 50 werden in die Hohlkammern 28 des Rahmenprofils 20 eingeführt, an die richtige Stelle geschoben und links und rechts, beispielsweise mit Hilfe einfacher Metallstifte, in ihrer Lage gesichert. Bevorzugt erfolgt dies mit etwas Spiel, wodurch das Einschrauben der Spannbolzen 80 erleichtert wird. Die Nutensteine bestehen vorzugsweise aus verzinktem Stahl.
- Über die Spannbolzen 80 werden die Membranelemente 10 aneinandergezogen, wodurch die Vorspannkräfte der Membranelemente 10 untereinander kurzgeschlossen und die nach innen gebogenen Rahmenbereiche 56 des Membranelements 10 wieder parallel ausgerichtet werden. Ein Spannbolzen 80, der auf grundsätzlich bekannte Art und Weise hergestellt wird, ist in
Fig. 12 schematisch dargestellt. Am einen Ende weist der Spannbolzen 80 einen Anschlag 82 auf, durch den ein Herausrutschen oder Herausfallen des später noch zu beschreibenden Antriebsrads 70 verhindert wird. Nach innen gehend weist der Spannbolzen 80 sodann einen abgeflachten Bereich 86 auf, wobei an den Außenseiten ein in die Nutensteine 50 passendes Außengewinde 84 aufgeschnitten ist. Über eine Verjüngung 88 geht der Spannbolzen 80 sodann über in einen verjüngten Bereich 87, dessen axiale Länge und radiale Dicke so gewählt ist, dass dieser verjüngte Bereich 87 durch die Öffnung in den Nutensteinen 50 frei hindurchtreten kann. Diese Funktionalität wird im Folgenden noch genauer erläutert. Am Ende schließlich wird der Spannbolzen 80 abgeschlossen durch eine Hutmutter 89, die dort auf ein inFig. 12 nicht gezeigtes Gewinde aufgeschraubt ist und die als Anschlag gegenüber einem Nutenstein 50 dient. - Der Aufbau eines Antriebsrads 70 und das Zusammenwirken mit dem Spannbolzen 80 und dem Randprofil 20 wird mit Bezug auf die
Figuren 10 bis 14 beschrieben. Das Antriebsrad 70, welches inFig. 10a ) in einer Vorderansicht, inFig. 10b ) in einer Seitenansicht und inFig. 10c ) in einer Rückansicht gezeigt ist, weist als wesentliche Bestandteile einen kreisscheibenförmigen Teller 74, ein darauf angebrachtes oder angeformtes Zahnrad 72, welches zum Antreiben dieses Rads dient sowie eine Öffnung 76 zum Durchtritt eines Spannbolzens 80 auf. Eine Besonderheit dieser Öffnung 76 besteht, wie inFig. 10c ) dargestellt, darin, dass die Eckbereiche jeweils mit einer gezielt angebrachten Ausnehmung 78 versehen sind, die eine Beschädigung des Gewindes des Spannbolzens 18 verhindern. - Die Positionierung des Antriebrads 70 relativ zum Rahmenprofil 20 ist in den
Figuren 11a ) sowie b) gezeigt. Ein Rand des Tellers 74 greift dabei in eine Nut 36 hinter dem Anschlagwinkel 34 des Rahmenprofils und wird auf diese Weise gegen ein Herausfallen gesichert, sieheFig. 2 . InFig. 11b ) ist außerdem gezeigt, wie das Antriebsrad 70 mittig zur Ausnehmung 44 positioniert wird, so dass über diese Ausnehmung 44 auf das Antriebsrad 70 mit einem Werkzeug zugegriffen werden kann, was weiter unten beschrieben wird. Im gezeigten Beispiel wird zum Antreiben des Antriebsrads 70 ein Zahnrad 72 verwendet. Das Antriebsrad 70 wird bevorzugt aus Edelstahl gefertigt. Das Antriebsrad 70 weist in seiner Mitte eine zur Abflachung 86 des Spannbolzens 80 passende Öffnung 76 auf und wird über diesen gesteckt, wie inFig. 13 und 14 gezeigt. Wenn das Antriebsrad 70 gedreht wird, wird das Drehmoment über die Öffnung 76 auf den Spannbolzen 80 übertragen. Durch den Eingriff des Tellers 74 in die Nut 36 hinter den Anschlagwinkel 34 des Rahmenprofils, sieheFig. 2 , wird außerdem verhindert, dass das Antriebsrad 70 unkontrolliert auf dem Spannbolzen hin- und herwandert. Zum Drehen des Antriebsrads 70 wird ein weiter unten noch im Detail beschriebenes Drehwerkzeug benutzt. - Zum Durchführen des Spannvorgangs wird das Antriebsrad 70 am Rahmenprofil 20 vor dem Nutenstein 50 positioniert, wie in
Fig. 11 dargestellt. Sodann wird ein Spannbolzen 80 durch das Antriebsrad 70 gesteckt und in den Nutenstein 50 innerhalb des Rahmenprofils 20 bis zum Anschlag 82 nach vorn eingedreht. Diese Situation ist inFig 15 gezeigt. Der Anschlag 82 dient dazu, dass der Spannbolzen 80 beim Lösen der Membranelemente gehalten wird und nicht unerwünscht ins Innere des Membranelements fallen kann. Anschließend wird von hinten auf das mit einem kleineren Gewinde versehene Ende des Spannbolzen 80 eine Hutmutter 89 aufgedreht und gegen unerwünschtes Lösen, beispielsweise durch Verkleben, gesichert. Diese Hutmutter 89 dient als hinterer Anschlag. - Eine erste Variante des Zusammenspannens wird mit Bezug auf die
Figuren 15 und 16 beschrieben. Nach dem Bereitstellen des Ausgangszustands inFig. 15 werden die zu verbindenden Rahmenbereiche des Rahmens so weit, beispielsweise mit einer geeigneten Zange zueinandergedrückt, dass der Gewindeteil 84 des Spannbolzen 80 mit Hilfe des Antriebsrads 70 über ein Drehwerkzeug in den Nutenstein 50 des benachbarten Membranelements 10 eingedreht werden kann. Die Zange zum Aufeinanderdrücken der gegenüberliegenden Rahmenbereiche kann insbesondere in die Nut 36 der Profile 20 eingreifen, sieheFig. 3 . Wenn der Spannbolzen 80 weit genug durch den Nutenstein des inFig. 16 rechten Rahmenprofils 20 durchgedreht ist, liegt kein gewindemäßiger Eingriff zwischen dem Nutenstand 50 und dem Spannbolzen 80 mehr vor, so dass der Spannbolzen 80 beim Weiterdrehen gewindemäßig nur noch vom Nutenstein 50 des inFig. 16 linken Rahmenprofils 20 gehalten wird. Wenn der Spannbolzen weit genug eingedreht ist, kommt die Hutmutter 89 mit dem Nutenstand 50 des inFig. 16 rechten Rahmenprofils 20 in Anschlag und jedes Weiterdrehen des Spannbolzens 80 führt zu einer Annäherung der zu verbindenden Rahmenprofile 20. - Alternativ kann bereits zu Beginn des Spannvorgangs der Spannbolzen 80 mit Hilfe des Drehwerkzeugs aus dem rechten Profil 20 bis zum Anschlag hinten, also bis zum Kontakt der Hutmutter 89 mit dem Nutenstein 50 herausgedreht werden. Dies ist in
Fig. 17 dargestellt. Sodann wird das inFig. 17 linke Profil mit Hilfe einer Zange an den Spannbolzen 80 herangeführt und die Profile können dann miteinander verschraubt werden. Für beide Varianten wird schließlich der inFig. 18 gezeigte Endzustand erreicht, bei dem die Profile 20 über ihre Anschlagwinkel 34 kontaktieren und mithin ihre Endposition erreicht haben. Außerdem ist ausFig. 18 ersichtlich, dass zwischen den Rahmenprofilen 20 ein Spalt 66 besteht, über welchen ein Zugriff auf das Zahnrad 72 des Antriebsrads 70 möglich ist. - Dies wird mit Bezug auf die
Figuren 19 bis 21 erläutert, wo ein Betätigungswerkzeug schematisch gezeigt und mit dem Bezugszeichen 90 versehen ist. Das Betätigungswerkzeug besteht im Wesentlichen aus einer Platte 92, an der im gezeigten Beispiel zwei weitere Zahnräder 94, 96 drehbar angeordnet sind, über welche das Zahnrad 72 des Antriebsrads 70 für den Spannbolzen 80 gedreht werden kann. Das Werkzeug 90 greift dabei durch die im Profil 20 vorgesehenen Ausnehmungen 44 und wird über dort in Bohrungen 46, sieheFig. 3 , eingedrehte Schrauben 98 präzise positioniert, wodurch außerdem sämtliche Kräfte, die beim Drehen des Spannbolzens 80 auftreten, in das Rahmenprofil 20 eingeleitet werden. Auf diese Weise ist vorteilhaft ein weitgehend kräftefreies und somit bequemes Arbeiten für eine Bedienperson möglich. Bevorzugt erfolgt dabei das Drehen der Zahnräder über einen Motor, beispielsweise einen Elektromotor. - Ein nicht zur Erfindung gehörendes alternatives Beispiel einer Spannvorrichtung ist in
Fig. 28 schematisch angedeutet. Dort werden gegenüberliegende Rahmenprofile 20 durch ein Klemmstück 68 mit einem H-förmigen Profil aneinander gehalten. Dieses Profil kann beispielsweise über an geeigneter Stelle angebrachte Ausnehmungen zwischen die Rahmenprofile 20 eingeführt werden. Gegebenenfalls könnten auch von außen aufzusetzende U-förmige Profile auf entsprechend vorzusehende, nach außen weisende Winkel, vergleichbar den nach innen weisenden Winkeln 34, vorgesehen sein. - Revision, Reinigung und Zugänglichkeit der erfindungsgemäßen Verkleidung und der erfindungsgemäßen Membranelemente werden mit Bezug auf die
Figuren 22 bis 27 erläutert. Unter Revision wird hauptsächlich das Putzen und Pflegen der oberen und unteren Membranfläche bzw. der dort verwendeten Materialien sowie der Fugen zwischen den Membranelementen 10 verstanden. Eine Revision der Membranelemente 10 oder eventuell dahinterliegender Leuchtmittel kann auf unterschiedlicher Weise erfolgen. Bei einer ersten Variante können durch das spezielle Montagesystem mit den Spanneinheiten 60 einzelne Membranelemente 10 unabhängig voneinander herausgelöst und aufgrund des geringen Eigengewichts, beispielsweise mit zwei Personen, demontiert werden. Dies ist inFig. 22 schematisch gezeigt. Dieses Membranelement 10 kann sodann gereinigt, ausgetauscht oder in einer eventuell gewünschten Weise verändert werden. - Bei einer zweiten, in den
Fig. 23 bis 27 schematisch veranschaulichten Variante werden die Membranelemente 10 über Spannbolzen 80 oder eigens hierfür vorgesehene Scharnierbolzen abgeklappt. Die Scharnierbolzen können beispielsweise zwischen den Membranelementen 10 und Randprofilen 62 vorgesehen sein. Alle anderen Spanneinheiten 60 werden vor dem Klappen des Membranelements 10 gelöst. Ein Klappvorgang, bei dem die Drehachse auf etwa einem Viertel der Schmalseite eines Membranelements 10 liegt, ist in denFig. 23 bis 25 veranschaulicht. Hierbei liegt ein Teil der Membranelemente 10 nach dem Abklappen oberhalb der Randprofile 62. Das Membranelement 10 wird also um die Bolzenachse gedreht und klappt dann in eine öffnungsposition. Je nach örtlichen Platzverhältnissen und individuellen Wünschen des Bauherm oder Architekten kann die Lage des Drehpunkts und die Abklapprichtung definiert werden. - Beispielsweise liegt bei der in den
Figuren 26 und 27 veranschaulichten Variante der Drehpunkt in einem Eckbereich der Membranelemente und diese werden über ihre Längsseite nach unten geklappt.Fig. 26 zeigt verschiedene Stadien des Abklappens eines einzelnen Membranelements.Fig. 27 veranschaulicht eine Situation mit insgesamt sechs abgeklappten Membranelementen 10 bei einer erfindungsgemäßen Verkleidung 100. - Die hier angesprochenen Eigenschaften erlauben ebenso eine leichte und rasche Zugänglichkeit von Gebäudeteilen und Einbauten, wie zum Beispiel Lichtanlagen und anderen Installationen, die hinter den Membranelementen angeordnet sind.
- Mit der vorliegenden Erfindung wird ein neuartiges Membranelement und ein neuartiges Verfahren zum Verkleiden von Flächen bereitgestellt, mit denen eine erheblich schlankere Gestaltung der Trägerkonstruktionen möglich ist und somit im Hinblick auf Materialverbrauch und Gestaltungsmöglichkeiten erhebliche Vorteile erreicht werden.
Claims (18)
- Membranelement (10) zum Verkleiden von Flachen, insbesondere von Decken oder Wänden, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 13 bis 14,
mit einem Rahmen (12) und einem darauf gespannten Membranmaterial (14),
wobei wenigstens ein Rahmenbereich (56) aufgrund von Kräften, die das Membranmaterial (14) auf den Rahmen (12) ausübt, nach innen gebogen ist,
wobei an dem nach innen gebogenen Rahmenbereich (56) Spanneinheiten (60) zum Ziehen oder Drücken dieses Rahmenbereichs (56) gegenüber einem Gegenlager (62, 12) nach außen in Richtung des ungebogenen Zustands vorhanden sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spanneinheiten (60) Schraubverbindungen zum Ziehen von gebogenen Rahmenbereichen (56) zum Gegenlager beinhalten,
dass für die Schraubverbindung Nutensteine (50) im Rahmen (12) fixiert sind und dass Gewindebolzen (80) zum Verschrauben der Nutensteine (50), insbesondere in gegenüberliegenden Rahmenbereichen des Rahmens, vorhanden sind. - Membranelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Membranmaterial (14) eine Folie, ein beschichtetes Gewebe, eine lichtstreuende Folie oder ein Vlies ist. - Membranelement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rahmen (12) beidseitig bespannt ist. - Membranelement nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Membranmaterial (14) auf der ersten Seite ein Diffusor-Material und
dass das Membranmaterial (14) auf der zweiten Seite ein lichttechnisches Material ist. - Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Membranmaterial (14) an dem Rahmen (12) über eine Kederverbindung (22, 54) befestigt ist. - Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rahmen (12) aus Aluminiumprofilen, insbesondere mit halb-elliptischem Querschnitt, aufgebaut ist. - Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gewindebolzen (80) an einem ersten Ende ein Rechtsgewinde und an einem zweiten Ende ein Linksgewinde aufweist. - Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nutensteine (50) im Rahmen (12) mit Spiel aufgenommen sind. - Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Drehen des Gewindebolzens (80) ein Antriebsrad (70) im Rahmen (12) vorhanden ist. - Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gewindebolzen (80) einen verjüngten Bereich (87) zum Durchtritt durch den Nutenstein (50), einen hinteren Anschlag (89) zur Verschiebesicherung gegen das Antriebsrad (70) und einen vorderen Anschlag (82) zur Verschiebesicherung gegen den Nutenstein (50) aufweist. - Membranelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Bereich der Spanneinheiten (60) eine Aussparung (44) im Rahmen zum Zugriff auf die Spanneinheiten (60) mit einem Werkzeug (90) gebildet ist. - Membranelement nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Rahmen (12) im Bereich der Aussparung (44) Anschlagmittel, insbesondere Schrauben (98), zum definierten Ansetzen des Werkzeugs (90) vorhanden sind. - Verfahren zum Verkleiden von Flächen, insbesondere von Decken oder Wänden, unter Verwendung von Membranelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
bei dem Membranelemente (10) mit einem Rahmen (12) und einem darauf gespannten Membranmaterial (14) auf der zu verkleidenden Fläche nebeneinander angebracht werden,
wobei die Rahmen (12) der Membranelemente (10) mit dem Membranmaterial (14) vorbespannt werden, wobei sich mindestens ein Rahmenbereich (56) aufgrund der durch das Bespannen ausgeübten Kräfte nach innen biegt,
wobei die vorbespannten Membranelemente (10) mit gebogenen Rahmenbereichen (56) an der zu verkleidenden Fläche angebracht werden und
wobei zum Schließen der Verkleidung (100) wenigstens ein Teil der Membranelemente (10) mit nach innen gebogenen Rahmenbereichen (56) mit Rahmen (12) von benachbarten Membranelementen (10) zusammengezogen oder zusammengedrückt werden
dadurch gekennzeichnet,
dass die nach innen gebogenen Rahmenbereiche (56) mittels Schraubverbindungen zu einem Gegenlager gezogen werden, und
dass Nutensteine (50), welche im Rahmen (12) fixiert sind, mittels Gewindebolzen (80) verschraubt werden. - Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Montage, insbesondere das Öffnen und/oder Schließen der Verkleidung von vorn, insbesondere von einer Sichtseite, durchgeführt wird. - Verkleidung von Flächen, insbesondere von Decken oder Wänden, mit einer Mehrzahl von Membranelementen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
- Verkleidung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass abhängig von der Länge der zusammenzuziehenden oder zusammenzudrückenden Rahmenbereiche (56) und abhängig von einer Spannkraft des Membranmaterials (14) eine Mehrzahl von Spanneinheiten (60) auf der Länge der Rahmenbereiche (56) vorgesehen ist. - Verkleidung nach einem der Ansprüche 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass Lichtquellen zum Hinterleuchten der Membranelemente (10) vorhanden sind. - Verkleidung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Aufnehmen von haustechnischen Komponenten Randprofile (62) vorhanden sind.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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