EP3533948B1

EP3533948B1 - Lichtkuppel sowie verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: EP3533948B1
Application number: EP19159678.2A
Authority: EP
Inventors: Robert Tweedy
Original assignee: Xtralite Rooflights Ltd
Current assignee: Xtralite Rooflights Ltd
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2039-02-27
Also published as: DE102018104544A1; EP3533948A1

Description

Einleitung

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Lichtkuppel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ferner betrifft die vorliegende Anmeldung ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtkuppel gemäß Anspruch 11.
Lichtkuppeln werden in aller Regel als Raumabschlusselemente als Teil eines Daches verwendet, um einen lichtdurchlässigen Raumabschluss herstellen zu können. Mithin sind Lichtkuppeln in aller Regel aus lichtdurchlässigem Material, beispielsweise einem lichtdurchlässigen Kunststoff, gefertigt, sodass natürliches Licht von außen durch die Lichtkuppel hindurch in einen Innenraum eines Gebäudes gelangen kann.
In der Praxis sind insbesondere Dächer von großflächigen Gebäuden, beispielsweise Fabrikhallen, Turnhallen oder Schulen, mit einer Vielzahl von Lichtkuppeln ausgestattet, um eine natürliche Beleuchtung zu ermöglichen. Derartige Lichtkuppeln sind an speziell für sie vorgesehenen Aufsatzrahmen angeordnet, die sich an Durchbrüchen des jeweiligen Daches befinden. Um zumindest grundlegende bauphysikalische Eigenschaften des Daches auch im Bereich der Lichtkuppel bzw. Lichtkuppeln zu erhalten, werden diese typischerweise mehrschalig ausgeführt, wobei mindestens zwei miteinander korrespondierende Kuppelelemente höhenmäßig relativ zueinander versetzt angeordnet sind und auf diese Weise zwischen sich einen Zwischenraum einschließen. Dieser Zwischenraum soll insbesondere eine wärmedämmende Wirkung entfalten somit gegenüber einer Lichtkuppel bevorteilt sein, die lediglich ein einziges Kuppelelement umfasst. Randseitig sind die Kuppelelemente typischerweise mittels eines umlaufenden Rahmens miteinander verbunden.
Lichtkuppeln der eingangs beschriebenen Art weisen typischerweise einen rechteckigen, vorzugsweise quadratischen, Grundriss auf, wobei Lichtkuppel als solche in einem vertikalen Längsschnitt betrachtet domförmig ausgebildet sein können. In mathematischem Sinne können Lichtkuppeln bzw. deren Kuppelelemente insbesondere die Form eines elliptischen Paraboloids oder eines parabolischen Zylinders aufweisen, wobei in letztgenanntem Fall in aller Regel endseitige Stirnwände bezogen auf eine mittels der Lichtkuppel verschlossene Öffnung senkrecht ausgerichtet sind.

Stand der Technik

Lichtkuppeln der eingangs beschriebenen Art sind im Stand der Technik bereits bekannt. Hierzu wird beispielhaft auf die deutsche Gebrauchsmusterschrift DE 201 18 166 U1 hingewiesen. Diese beschreibt eine doppelschalige Lichtkuppel, die von einem lichtdurchlässigen thermoplastischen Kunststoff gebildet ist. Besagt Gebrauchsmusterschrift befasste sich mit der Problematik einer dauerhaften Abdichtung des Zwischenraums zwischen den zwei Kuppelelementen der Lichtkuppel. Weiterhin wird auf das deutsche Gebrauchsmuster DE 1 770 804 U verwiesen, das gleichermaßen mehrschalige Lichtkuppeln offenbart. Sie schlägt die Verwendung eines wärmestrahlreflektierenden Werkstoffs vor, der in einen Zwischenraum eingebracht werden kann, der zwischen den Kuppelelementen der mehrschaligen Lichtkuppel vorliegt. Der Werkstoff soll einen übermäßigen Eintrag von solarer Wärme in das zugehörige Gebäude verhindern.
Weiterhin ist aus der US 20080/0302032 A1 eine mehrschalige Lichtkuppel bekannt, bei der ein Zwischenraum zwischen den einzelnen Kuppelschalen mit einem Harz gefüllt ist.
Aus der Schweizer Patentschrift 565 294 ist weiterhin eine doppelschalige Lichtkuppel bekannt, deren Zwischenraum zwischen den Kuppelschalen mit einer Gespinsteinlage gefüllt ist. Dieses dient der Abschirmung von Wärmeeintrag in das Gebäude infolge von Sonneneinstrahlung.
Schließlich wird noch auf die DE 20 2017 003 619 U1 verwiesen, die ebenfalls eine mehrschalige Lichtkuppel betrifft.
Die bekannten Lichtkuppeln weisen trotz ihrer mehrschaligen Ausführung typischerweise einen vergleichsweise schlechten Wärmedurchgangskoeffizienten auf und bilden insofern bezogen auf die wärmedämmenden Eigenschaften des jeweiligen Gebäudes eine Schwachstelle.

Aufgabe

Der vorliegenden Anmeldung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, eine Lichtkuppel bereitzustellen, deren Wirkung gegen Wärmeverluste im Vergleich dem Stand der Technik verbessert ist.

Lösung

Die zugrundeliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Lichtkuppel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 10.
Die erfindungsgemäße Lichtkuppel ist zwischen ihren beiden Kuppelelementen mit einem lichtdurchlässigen Dämmstoff gefüllt. Dieser Dämmstoff kann insbesondere von einem Vliesstoff, insbesondere einem Glasvlies bzw. einem Glasgespinst, gebildet sein, das als solches lichtdurchlässig ist zumindest einen diffusen Lichtdurchgang natürlichen Lichts durch die Lichtkuppel hindurch zulässt. Je nach Anwendungsgebiet kann die Wirkung eines solchen Dämmstoffs als optischer Diffusor sogar einen zusätzlichen Vorteil ausmachen, sofern eine direkte Einstrahlung von Sonnenlicht unerwünscht ist.
Der Dämmstoff ist erfindungsgemäß derart an der Lichtkuppel angeordnet, dass ein randseitiger Verbindungsbereich desselben zumindest abschnittsweise in Kraft übertragender Weise mit dem Rahmenprofil der Lichtkuppel verbunden ist. Das Rahmenprofil ist als Hohlprofil ausgebildet und weist mindestens eine Öffnung auf, die vorzugsweise einer Oberseite des Rahmenprofils zugeordnet ist. Diese Öffnung beschreibt einen freien Querschnitt, durch den hindurch ein Zugang von einer Außenseite des Rahmenprofils her zu einem Innenraum desselben möglich ist. Zwecks Fixierung des Dämmstoffs an dem Rahmenprofil ist der Verbindungsbereich des Dämmstoffs durch die Öffnung hindurch in einen Innenraum des Rahmenprofils geführt und mittels Verklemmens mit dem Rahmenprofil verbunden.
Hierzu umfasst die Lichtkuppel weiterhin ein Fixierelement, das sich ausgehend von einer Außenseite des Rahmenprofils durch die Öffnung hindurch in den Innenraum des Rahmenprofils erstreckt, wobei das Fixierelement mit einem Verbindungsbereich des Dämmstoffs eingreift und diesen hierdurch an dem Rahmenprofil verklemmt. Auf diese Weise ist die gewünschte Kraft übertragende Verbindung zwischen dem Dämmstoff und dem Rahmenprofil geschaffen. Das Fixierelement kann insbesondere von einer Oberseite des Rahmenprofils her in die Öffnung eingeführt sein.
Vorteilhafterweise wirkt der Verbindungsbereich umlaufend entlang des Rahmenprofils in Kraft übertragender Weise mit letzterem zusammen. Die Kraft übertragende Verbindung zwischen dem Dämmstoff und dem Rahmenprofil ist insoweit erheblich, als der Dämmstoff aufgrund der in aller Regel vorliegenden Komplexität der geometrischen Form der Lichtkuppel bzw. der Kuppelelemente kaum exakt an die Lichtkuppel anzupassen ist. Das heißt, dass der typischerweise mattenförmige Dämmstoff im Zuge seiner Auflegung auf die domförmige Lichtkuppel dreidimensional verzerrt wird, wodurch sich ein umlaufender Rand des Dämmstoffs bereichsweise, insbesondere zwischen Ecken des Dämmstoffs, einschnürt und verformt. Die Kraft übertragende Verbindung zwischen dem Dämmstoff und dem Rahmenprofil unterbindet eine solche freie Verformung und stellt somit sicher, dass der Dämmstoff vollflächig mit den Kuppelelementen zusammenwirkt. Aufgrund der Kraft übertragenden Verbindung kommt es dabei lediglich zu Streckungen und Dehnungen des Dämmstoffs als solchem. Derartige Verformungen sind gleichwohl unkritisch, da der Dämmstoff typischerweise eine geringe Steifigkeit aufweist und folglich ohne Weiteres - und vor allem ohne nennenswerte Funktionseinbuße hinsichtlich seiner wärmedämmenden Eigenschaften - gedehnt und gestreckt werden kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Dämmstoff in Form eines Gewebes oder Gespinstes ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Lichtkuppel hat viele Vorteile. Zum einen wird die zentrale lichtdurchlässige Eigenschaft der Lichtkuppel aufgrund des Einsatzes eines lichtdurchlässigen Dämmstoffs erhalten, während zum anderen der Wärmedurchgangskoeffizient mittels des Dämmstoffs erheblich gesenkt wird. Auf diese Weise kann die größte Schwäche der Lichtkuppel in bauphysikalischer Hinsicht, nämlich deren schlechte wärmedämmenden Eigenschaften, erheblich verbessert werden. Die beschriebene Art der Befestigung des Dämmstoffs an dem Rahmenprofil schafft dabei die nötige Fixierung des Dämmstoffs, sodass dieser im Zuge der Herstellung der Lichtkuppel nicht verrutscht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lichtkuppel sind die Kuppelelemente derart gleichförmig ausgebildet, dass deren Oberflächen zumindest im Wesentlichen, vorzugsweise vollständig, parallel zueinander verlaufen. Bei einer solchen Ausgestaltung weist ein zwischen den Kuppelelementen befindlicher Zwischenraum zumindest im Wesentlichen über die gesamte Lichtkuppel hinweg eine konstante Höhe auf, wobei diese Höhe senkrecht zu den Oberflächen der Kuppelelemente gemessen wird. Mithin ist es besonders einfach, den Zwischenraum vollständig mittels des Dämmstoffs auszufüllen, da ein Dämmstoff mit einer über seine Fläche hinweg konstanten Dicke verwendet werden kann.
Weiterhin ist eine solche Lichtkuppel vorteilhaft, deren Öffnung von einem Schlitz gebildet, der vollständig umlaufend an dem Rahmen ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung kann der Verbindungsbereich des Dämmstoffs umlaufend durch die Öffnung geführt und dort verklemmt sein. Dies ist für eine zuverlässige Fixierung des Dämmstoffs an dem Rahmenprofil vorteilhaft.
Sofern eine solche Öffnung vorhanden ist, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn ein Rand dieser Öffnung in Richtung des Innenraums des Rahmenprofils schräg abgekantet ist. Diese Ausführung ist vor allem dann von Vorteil, wenn der Dämmstoff zwecks Kraft übertragender Verbindung mit dem Rahmenprofil durch die Öffnung hindurch in den Innenraum des Rahmenprofils eingeführt wird. Der abgekantete Rand der Öffnung kann in dieser Konstellation insbesondere dazu verwendet werden, den Dämmstoff in den Innenraum zu führen, wobei der Rand ferner ein versehentliches Lösen des Dämmstoffs von dem Rahmenprofil verhindern kann.
Die Lichtkuppel weiter ausgestaltend umfasst das Fixierelement mindestens einen Steg sowie einen sich senkrecht dazu erstreckenden Flansch, sodass das Fixierelement eine T-Form aufweist. Mittels des Steges ist das Fixierelement dazu geeignet, den Dämmstoff in seinem randseitigen Verbindungsbereich zu erfassen und durch die Öffnung hindurch in das Rahmenprofil einzudrücken. Der Flansch dient derweil dazu, das Fixierelement auf dem Rahmenprofil abzulegen, wobei vorzugsweise eine Breite des Flansches eine Breite der Öffnung übersteigt, sodass das Fixierelement nicht vollständig in das Rahmenprofil eindringen kann. Vorzugsweise ist die Breite des Flanschs des Fixierelements mindestens zweimal, weiter vorzugsweise mindestens dreimal so groß wie die lichte Breite der Öffnung. Sofern die Öffnung des Rahmenprofils schlitzförmig ausgebildet ist, ist es von besonderem Vorteil, das Fixierelement in korrespondierender Art und Weise in langgestreckter Form bzw. balkenförmig auszugestalten, sodass ein Wirkungsbereich des Fixierelements möglichst groß ist.
Eine breite Ausgestaltung des Flanschs im Verhältnis zu einer lichten Breite der Öffnung des Rahmenprofils gemäß der vorstehend beschriebenen Art hat zudem den Vorteil, dass der Dämmstoff in seinem Verbindungsbereich zwischen einer Unterseite des Flanschs und der zugewandten Oberfläche, vorzugsweise der Oberseite, des Rahmenprofils festklemmbar ist.
In einer weiterhin besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Fixierelements umfasst selbiges einen Widerhakenabschnitt. Dieser dient dazu, das Fixierelement nach seiner Einführung in das Rahmenprofil fest an selbigem zu verankern. Insbesondere kann eine Breite des Widerhakenabschnitts an dessen breitester Stelle eine lichte Breite der Öffnung übersteigen. Bei einer solchen Ausführung kann das Fixierelement mit seinem Widerhakenabschnitt lediglich unter Aufdehnung der Öffnung in das Rahmenprofil eingeführt werden, wobei nach vollständigen Durchtritt des Widerhakenabschnitts durch die Öffnung der Rand der Öffnung sich zumindest anteilig wieder zurückverformen kann, woraufhin die lichte Breite der Öffnung letztlich wieder unterhalb des Maßes der Breite des Widerhakenabschnitts liegt. Bei einer solchen Ausführung ist der gemeinsam mit dem Fixierelement in den Innenraum des Rahmenprofils eingedrückte Dämmstoff fest mit dem Rahmenprofil verklemmt. Vorzugsweise übersteigt die Breite des Widerhakenabschnitts die lichte Breite der Öffnung maximal um das 1,3-fache, vorzugsweise maximal um das 1,2-fache, weiter vorzugsweise maximal um das 1,1-fache.
Insbesondere kann ein solches Fixierelement, dass sowohl einen Widerhakenabschnitt als auch einen breiten Flansch aufweist, den Verbindungsbereich des Dämmstoffs in Zusammenwirkung mit dem Rahmenprofil doppelt fixieren, nämlich zum einen mittels Eingriffs des Widerhakenabschnitts mit dem Dämmstoff und zum anderen mittels Einklemmen des Dämmstoffs zwischen Flansch und Rahmenprofil. Eine solche Ausgestaltung ist entsprechend besonders vorteilhaft.
Die erfindungsgemäße Lichtkuppel weiter ausgestaltend ist der Dämmstoff derart an dem Rahmenprofil angeordnet, dass dessen äußerer Rand sich außerhalb des Innenraums des Rahmenprofils findet, während ein Eindrückabschnitt des randseitigen Verbindungsbereichs sich innerhalb des Innenraums befindet. Von dem Mittelbereich der Lichtkuppel aus betrachtet erstreckt sich der Dämmstoff bei dieser Ausführung mithin zunächst durch die Öffnung des Rahmenprofils in dessen Innenraum und anschließend aus dem Innenraum zurück durch die Öffnung hin zu der Außenseite des Rahmenprofils. In Verbindung mit dem bevorzugten Fixierelement der vorstehend beschriebenen Weise befindet sich der Dämmstoff dabei vorzugsweise in Eingriff mit dem Fixierelement, mittels dessen der Dämmstoff mit bzw. an dem Rahmenprofil verklemmt ist.
Vorzugsweise ist der Dämmstoff auf einer Oberseite des Rahmenprofils geführt und ist von dieser Oberseite her durch die Öffnung in das Rahmenprofil eingeführt. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wirkt ein oberes der beiden Kuppelelemente mit der Oberseite des Rahmenprofils zusammen, sodass eine Fixierung des oberen Kuppelelements an dem Rahmenprofil, insbesondere mittels Verspannung gegen das unteren Kuppelelement, eine zusätzliche Fixierwirkung auf den Dämmstoff ausübt, da dieser infolge einer Andrückkraft des oberen Kuppelelements auf die Oberseite des Rahmenprofils zwischen Kuppelelement und Rahmenprofil eingeklemmt ist.
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die zugrundeliegende Aufgabe mittels der Verfahrensschritte des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 12 bis 15.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht eine bestimmte Reihenfolge für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Lichtkuppel vor. Hierbei ist es von besonderer Bedeutung, dass zunächst der Dämmstoff auf das jeweilig untere Kuppelelement der Lichtkuppel aufgelegt und mit dem Rahmenprofil verbunden wird, bevor das obere Kuppelelement aufgelegt wird. Dabei ist es grundsätzlich von nachrangiger Bedeutung, ob ausgehend von dem unteren Kuppelelement zunächst der Dämmstoff oder erst das Rahmenprofil aufgelegt werden. Entscheidend ist lediglich, dass der Dämmstoff in Kraft übertragender Weise mit dem Rahmenprofil verbunden wird, bevor das obere Kuppelelement aufgelegt wird. Die Verfahrensschritte b) und c) sind demzufolge grundsätzlich in ihrer Reihenfolge austauschbar, wobei beide Abfolgen (b-c und c-b) vom Schutzbereich umfasst sein sollen.
Gleichwohl wird es als vorteilhaft angesehen, zunächst das Rahmenprofil auf das untere Kuppelelement aufzulegen, bevor der Dämmstoff aufgelegt wird. Auf diese Weise kann ein Verbindungsbereich des Dämmstoffs besonders einfach von einer Oberseite des Rahmenprofils her durch eine Öffnung desselben in den Innenraum des Rahmenprofils geführt, insbesondere eingedrückt, werden.
Nach dem Auflegen des oberen Kuppelelements auf eine Oberseite des Rahmenprofils sowie die Verbindung der beiden Kuppelelemente in Kraft übertragender Weise ist die Lichtkuppel fertiggestellt. Die Verbindung der beiden Kuppelelemente kann grundsätzlich mittelbar erfolgen, wobei beispielsweise beide Kuppelelemente jeweils für sich an das Rahmenprofil angeschlossen werden. Vorteilhafterweise werden die Kuppelelemente unmittelbar mittels eines sich durch das Rahmenprofil hindurch erstreckenden Verbindungsmittels miteinander verbunden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile. Insbesondere bietet es die Möglichkeit, eine Lichtkuppel in besonders einfacher Art und Weise mit einem wärmedämmenden Dämmstoff auszustatten, sodass ein Wärmedurchgangskoeffizient der Lichtkuppel insgesamt deutlich sinkt. Wie vorstehend bereits beschrieben, wird mittels der Kraft übertragenden Verbindung des Dämmstoffs mit dem Rahmenprofil sichergestellt, dass der Dämmstoff vollflächig mit den Kuppelelementen der Lichtkuppel zusammenwirkt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest ein Teil des Verbindungsbereichs des Dämmstoffs, vorzugsweise der gesamte Verbindungsbereich, durch eine Öffnung des Rahmenprofils hindurch in einen Innenraum des Rahmenprofils eingedrückt. Dies kann insbesondere mittels eines Fixierelements erfolgen. Auf diese Art und Weise ist der Dämmstoff besonders einfach in Kraft übertragender Weise mit dem Rahmenprofil verbindbar. Insbesondere kann der Verbindungsbereich des Dämmstoffs unter Verwendung eines Fixierelements besonders einfach an bzw. in dem Rahmenprofil verklemmt werden.
Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren dann von besonderem Vorteil, wenn der Dämmstoff mit seinem Verbindungsbereich vor dessen Eindrücken in das Rahmenprofil derart über die Öffnung des Rahmenprofils gelegt wird, dass ein äußerer Rand des Dämmstoffs sich jenseits der Öffnung befindet. Mit anderen Worten wird der Verbindungsbereich des Dämmstoffs derart mit dem Rahmenprofil in Kontakt gebracht, dass der Dämmstoff die Öffnung des Rahmenprofils überdeckt. Mittels dieser Ausgestaltung ist sichergestellt, dass ein jeweiliges Fixierelement, das in die Öffnung eingeführt wird, automatisch den über der Öffnung liegenden Dämmstoff erfasst, wodurch sich der Dämmstoff um das Fixierelement legt und gemeinsam mit diesem durch die Öffnung hindurch in den Innenraum des Rahmenprofils eingeführt wird.
Vorteilhafterweise legt sich der Dämmstoff um einen Widerhakenabschnitt des Fixierelements, wodurch zum einen eine besonders gute Verbindung zwischen dem Fixierelement und dem Dämmstoff sichergestellt wird und zum anderen durch Wirkung des Widerhakenabschnitts ein versehentliches Entnehmen des Fixierelements aus der Öffnung des Rahmenprofils deutlich erschwert ist.
Vorzugsweise wird im Zuge des Eindrückens des Dämmstoffs lediglich ein Eindrückabschnitt desselben in das Rahmenprofil eingedrückt, während der äußere Rand des Dämmstoffs weiterhin außerhalb des Rahmenprofils verbleibt. Bei dieser Ausgestaltung kann der Dämmstoff mehrfach mittels des Fixierelements an der Öffnung des Rahmenprofils verklemmt werden, nämlich zum einen mittels Verklemmen zwischen dem einem Rand der Öffnung und dem Fixierelement und zum anderen mittels Verklemmen zwischen dem anderen Rand der Öffnung und dem Fixierelement, insbesondere einem Flansch des Fixierelements. Mit anderen Worten wird der Dämmstoff bei dieser Ausgestaltung "zweimal" durch die Öffnung geführt, nämlich einmal hinein und ein weiteres Mal hinaus. Eine derartige Ausgestaltung ergibt sich auch aus dem nachstehenden Ausführungsbeispiel.
Weiterhin kann es von besonderem Vorteil sein, wenn mittels der Verbindung des oberen Kuppelelements mit der restlichen Lichtkuppel ein zusätzlicher Anpressdruck ausgeübt wird, der die Verbindung, insbesondere Verklemmung, des Dämmstoffs an dem Rahmenprofil weiter steigert. Dies kann beispielsweise mittels Verklemmen der beiden Kuppelelemente gegeneinander mittels eines Verbindungsmittels, beispielsweise eines Schraubbolzens, erfolgen.

Ausführungsbeispiele

Die erfindungsgemäße Lichtkuppel sowie das erfindungsgemäße Verfahren werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: Einen vertikalen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Lichtkuppel,
Fig. 2: Ein Detail eines Randbereichs eines Kuppelelements gemeinsam mit einem Rahmenprofil im Zuge einer Herstellung der Lichtkuppel gemäß Figur 1,
Fig. 3: Das Detail gemäß Figur 2, wobei ein Dämmstoff auf das Kuppelelement aufgelegt ist,
Fig. 4: Das Detail gemäß Figur 3 mit einem Fixierelement, das sich in einer Einführstellung befindet,
Fig. 5: Das Detail gemäß Figur 4, wobei das Fixierelement mitsamt einem Eindrückabschnitt eines Verbindungsbereichs des Dämmstoffs in das Rahmenprofil eingedrückt ist,
Fig. 6: Das Detail gemäß Figur 5, wobei ein oberes Kuppelelement auf das Rahmenprofil aufgelegt ist, und
Fig. 7: Eine isometrische Ansicht eines Rahmenprofils mitsamt einem zugehörigen Fixierelement.

Ein Ausführungsbeispiel, das in den Figuren 1 bis 7 dargestellt ist, umfasst eine erfindungsgemäße Lichtkuppel 1, die einen Rahmen 2, ein unteres Kuppelelement 4, ein oberes Kuppelelement 5 sowie einen zwischen den Kuppelelementen 4, 5 angeordneten lichtdurchlässigen Dämmstoff 10 umfasst. Die Kuppelelemente 4, 5 sind in dem gezeigten Beispiel in Form eines elliptischen Paraboloids ausgebildet. Der Rahmen 2 ist in dem gezeigten Beispiel vollständig umlaufend an der Lichtkuppel 1 ausgebildet und von einem hohlen Rahmenprofil 3 gebildet. Die beiden Kuppelelemente 4, 5 sind derart aufeinander abgestimmt, dass deren Oberflächen zumindest in deren Mittelbereichen 7 zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, wobei ein Abstand 12 zwischen den Kuppelelementen 4, 5 einem parallel zu einer Hochachse 8 der Lichtkuppel 1 gemessenen Versatz zwischen den Kuppelelementen 4, 5 entspricht. Gemeinsam begrenzen die Kuppelelemente 4, 5 einen Zwischenraum 9, der in dem gezeigten Beispiel in den Mittelbereichen 7 der Kuppelelemente 4, 5 vollständig mittels des Dämmstoffs 10 ausgefüllt ist. Weiterhin umfassen die Kuppelelemente 4, 5 jeweils einen umlaufenden Randbereich 6, der insbesondere zur Verbindung der Kuppelelemente 4, 5 mit dem Rahmen 2 dient. Das obere Kuppelelement 5 weist jenseits des Randbereichs 6 noch einen umlaufenden Abtropfbereich 24 auf, mittels dessen auf die Lichtkuppel 1 einwirkendes Wasser, insbesondere Niederschlagswasser, besonders gut abgeleitet werden kann.
Das Rahmenprofil 3 des Rahmens 2 ist in dem gezeigten Beispiel zwischen den Kuppelelementen 4, 5 angeordnet und stellt gewissermaßen einen umlaufenden Abschluss des Zwischenraums 9 dar. Der Abstand zwischen den Kuppelelement 4, 5 übersteigt eine Höhe 13 des Rahmenprofils 3 lediglich geringfügig. Gemeinsam liegen die Kuppelelemente 4, 5 sowie der Rahmen 2 in dem gezeigten Beispiel auf einem umlaufenden Auflager 28 auf, das beispielsweise von Holz gebildet sein kann. Die erfindungsgemäße Ausfüllung des Zwischenraums 9 mit dem lichtdurchlässigen Dämmstoff 10, der hier von einem Glasgespinst gebildet ist, bewirkt eine deutliche Verbesserung eines Wärmedurchgangskoeffizienten der Lichtkuppel 1 gegenüber einer solchen, die nicht über einen derartigen Dämmstoff 10 verfügt. Erfindungsgemäß ist der Dämmstoff 10 in Kraft übertragender Weise mit dem Rahmenprofil 3 verbunden, wobei diese Verbindung in dem gezeigten Beispiel vollständig umlaufend entlang des Rahmens 2 vorliegt. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Dämmstoff 10 im Zuge des Aufliegens des oberen Kuppelelements 5 im Zuge der Herstellung der Lichtkuppel 1 den Dämmstoff 10 derart bewegt, dass er sich zumindest randseitig einschnürt und infolgedessen den Zwischenraum 9 in den Mittelbereichen 7 der Kuppelelemente 4, 5 nicht vollständig ausfüllt.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Lichtkuppel 1, die sich besonders gut anhand der Figuren 2 bis 6 nachvollziehen lässt, erfolgt hier in folgender Art und Weise: zunächst wird das untere Kuppelelement 6 auf einen Untergrund aufgelegt, woraufhin unter Zwischenschaltung einer dämpfenden Auflage 26 das Rahmenprofil 3 auf den Randbereich 6 des Kuppelelements 4 aufgelegt wird. Das Rahmenprofil 3 umfasst zwei Profilkammern 25, die mittels eines Stegs 30 voneinander getrennt sind. Die bezogen auf den Mittelbereich 7 des Kuppelelements 4 außenliegende Profilkammer 25 ist geschlossen ausgebildet, während die innenliegende Profilkammer 25 eine Öffnung 14 aufweist, die in einer Oberseite 33 des Rahmenprofils 3 angeordnet ist. Eine Ebene der Öffnung 14 erstreckt sich mithin in horizontaler Richtung. Ein Rand 15 dieser Öffnung 14 ist gegenüber einer Oberfläche des Rahmenprofils 3 abgekantet ausgebildet, wobei sich der abgekantete Rand 15 hier unter einem Winkel von ca. 45° gegenüber der Oberfläche des Rahmenprofils 3 erstreckt. Die Öffnung 14 weist eine lichte Breite 20 auf, die hier etwa 2 cm beträgt. Mittels der Öffnung 14 ist ein Innenraum 16 des Rahmenprofils 3 von außen her zugänglich.
Als nächstes wird der Dämmstoff 10 auf das untere Kuppelelement 4 aufgebracht, wobei mittels des Dämmstoffs 10 zumindest ein Mittelbereich 7 des Kuppelelements 4 überdeckt wird. Ein randseitiger Verbindungsbereich 11 des Dämmstoffs 10 wird über die Öffnung 14 auf die Oberseite 33 des Rahmenprofils 3 aufgelegt, sodass ein äußerer Rand 22 des Dämmstoffs 10 - von dem Mittelbereich 7 aus betrachtet - sich jenseits der Öffnung 14 befindet. Der Verbindungsbereich 11 ist in diesem Zustand dazu vorbereitet, durch die Öffnung 14 hindurch von der Oberseite 33 her in den Innenraum 16 des Rahmenprofils 3 eingedrückt zu werden.
Besagtes Eindrücken erfolgt hier mittels eines Fixierelements 17, das sich insbesondere aus Figur 4 ergibt. Das Fixierelement 17 umfasst einen breiten Flansch 31, einen sich daran senkrecht anschließenden Steg 27 sowie einen abgewandt des Flansches 31 an dem Steg 27 angeordneten Widerhakenabschnitt 18. Der Widerhakenabschnitt 18 weist hier eine Breite 19 von ca. 2,4 cm auf, die die lichte Breite 20 der Öffnung 14 übersteigt. Dies hat zur Folge, dass das Fixierelement 17 im Zuge seiner Einführung in das Rahmenprofil 3 die Öffnung 14 leicht aufdehnen muss, damit der Widerhakenabschnitt 18 in den Innenraum 16 des Rahmenprofils 3 eindringen kann. Der Flansch 31 legt sich sodann auf die Oberseite 33 des Rahmenprofil 3 auf, wobei eine Breite 32 des Flanschs 31 hier ca. 10 cm beträgt und damit das 5-fache der lichten Breite 20 der Öffnung 14. Letzteres ergibt sich insbesondere anhand von Figur 5 . Wie dargestellt, erfasst das Fixierelement 17 im Zuge von dessen Einführung in das Rahmenprofil 3 den Verbindungsbereich 11 des Dämmstoffs 10 und zieht diesen mit in den Innenraum 16 des Rahmenprofils 3. Zu beachten ist dabei, dass trotz dieses Einziehens bzw. Eindrückens des Verbindungsbereichs 11 der äußere Rand 22 des Dämmstoffs 10 außerhalb des Rahmenprofils 3 verbleibt und lediglich ein Eindrückabschnitt 23 des Dämmstoffs 10 in den Innenraum 16 eingedrückt wird. Mittels des Widerhakenabschnitts 18 wird das Fixierelement 17 daran gehindert, ohne Weiteres wieder aus dem Rahmenprofil 3 entnommen zu werden, da der Widerhakenabschnitt 18 breiter ist als die Öffnung 14. Der Verbindungsbereich 11 ist auf diese Weise an dem Rahmenprofil 3 verklemmt.
Mittels Zusammenwirkens des Fixierelements 17 mit dem Rahmenprofil 3 wird der Dämmstoff 10 mehrfach an dem Rahmenprofil 3 festgeklemmt. Dies geschieht zum einen in einem Druckbereich zwischen der Oberseite 33 des Rahmenprofils 3 und dem Flansch 31 des Fixierelements 17. Zum anderen wird der Dämmstoff 10 zwischen den Fixierelement 17 und dem Rand 15 der Öffnung 14 verklemmt. Insgesamt wird auf diese Weise die gewünschte Kraft übertragende Verbindung zwischen dem Dämmstoff 10 und dem Rahmenprofil 3 hergestellt.
Abschließend wird in dem gezeigten Beispiel das obere Kuppelelement 5 auf das Rahmenprofil 3 aufgesetzt, wobei auch hier eine dämpfende Auflage 29 zwischengeschaltet wird. Schließlich werden die beiden Kuppelelemente 4, 5 mittels eines in Figur 6 lediglich angedeuteten Verbindungsmittels 21 gegeneinander verklemmt, wobei die Auflage 29 derart gequetscht wird, dass das obere Kuppelelement 5 auf eine Oberseite des Fixierelements 17 drückt. Hierdurch wird die Klemmwirkung des Fixierelements 17 betreffend den Dämmstoff 10 weiter gesteigert. Die Verankerung des Verbindungsmittels 21 an einer Unterseite des unteren Kuppelelements 4 erfolgt gegen das von Holz gebildete Auflager 28.

Bezugszeichenliste

1: Lichtkuppel
2: Rahmen
3: Rahmenprofil
4: Kuppelelement
5: Kuppelelement
6: Randbereich
7: Mittelbereich
8: Hochachse
9: Zwischenraum
10: Dämmstoff
11: Verbindungsbereich
12: Abstand
13: Höhe
14: Öffnung
15: Rand der Öffnung
16: Innenraum
17: Fixierelement
18: Widerhakenabschnitt
19: Breite
20: Breite
21: Verbindungsmittel
22: Rand des Dämmstoffs
23: Eindrückabschnitt
24: Abtropfbereich
25: Profilkammer
26: Auflage
27: Steg
28: Auflager
29: Auflage
30: Steg
31: Flansch
32: Breite
33: Oberseite

Claims

Lichtkuppel (1), umfassend
- einen umlaufenden Rahmen (2), der mindestens ein Rahmenprofil (3) umfasst, sowie

- mindestens zwei einander zugeordnete, lichtdurchlässige Kuppelelemente (4, 5), die jeweils einen Randbereich (6) sowie einen von den Randbereichen (6) umlaufend eingefassten, domförmigen Mittelbereich (7) aufweisen,
wobei die Kuppelelemente (4, 5) - bezogen auf eine Hochachse (8) der Lichtkuppel (1) - voneinander beabstandet an dem Rahmenprofil (3) angeordnet sind, sodass die Kuppelelemente (4, 5) zumindest in deren Mittelbereichen (7) gemeinsam einen domförmigen Zwischenraum (9) begrenzen,
wobei der Zwischenraum (9) mit einem lichtdurchlässigen Dämmstoff (10) gefüllt ist, der in einem randseitigen Verbindungsbereich (11) zumindest abschnittsweise in Kraft übertragender Weise mit dem Rahmenprofil (3) verbunden ist,
wobei das Rahmenprofil (3) zumindest teilweise von einem Hohlprofil gebildet ist, das mindestens eine Öffnung (14) aufweist,
wobei zumindest ein Teil des Verbindungsbereichs (11) des Dämmstoffs (10) durch die Öffnung (14) hindurch in einen Innenraum (16) des Rahmenprofils (3) geführt und dort mittels Verklemmens in Kraft übertragender Weise mit dem Rahmenprofil (3) verbunden ist,
wobei die Lichtkuppel (1) mindestens ein Fixierelement (17) umfasst, das sich ausgehend von einer Außenseite des Rahmenprofils (3) durch die Öffnung (14) hindurch in den Innenraum (16) des Rahmenprofils (3) erstreckt,
wobei das Fixierelement (17) mit einem Verbindungsbereich (11) des Dämmstoffs (10) eingreift und diesen hierdurch an dem Rahmenprofil (3) verklemmt.
Lichtkuppel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmstoff (10) von einem lichtdurchlässigen Vliesstoff, insbesondere von einem Glasgespinst, gebildet ist.
Lichtkuppel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (14) in Form eines vollständig um den Rahmen (2) umlaufenden Schlitzes ausgebildet ist.
Lichtkuppel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rand (15) der Öffnung (14) in Richtung eines Innenraums (16) des Rahmenprofils (3) hin schräg abgekantet ist, vorzugsweise unter einem Winkel von mindestens 25°, weiter vorzugsweise mindestens 35°.
Lichtkuppel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (14) an einer Oberseite (33) des Rahmenprofils (3) angeordnet ist, wobei vorzugsweise ein oberes der beiden Kuppelelemente (4, 5) mit der Oberseite (33) des Rahmenprofils (3) zusammenwirkt.
Lichtkuppel (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Verbindungsbereich (11) des Dämmstoffs (10) auf der Oberseite (33) des Rahmenprofils (3) geführt ist.
Lichtkuppel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Fixierelement (17) ausgehend von der Oberseite (33) des Rahmenprofils (3) erstreckt.
Lichtkuppel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (17) einen Widerhakenabschnitt (18) aufweist, der sich innerhalb des Innenraums (16) des Rahmenprofils (3) befindet, wobei eine Breite (19) des Widerhakenabschnitts (18) eine lichte Breite (20) der Öffnung (14) übersteigt, wobei die Breite (19) des Widerhakenabschnitts (18) vorzugsweise höchstens dem 1,3-fachen, weiter vorzugsweise höchstens dem 1,2-fachen, weiter vorzugsweise höchstens dem 1,1-fachen der lichten Breite (20) der Öffnung (14) entspricht.
Lichtkuppel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (17) mindestens einen Flansch (31) aufweist, dessen Breite (32) eine lichte Breite (20) der Öffnung (14) übersteigt, wobei die Breite (32) des Flanschs (31) vorzugsweise mindestens doppelt so groß ist wie die lichte Breite (20) der Öffnung (14).
Lichtkuppel (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (17) einen Verbindungsbereich (11) des Dämmstoffs (10) zwischen dem Flansch (31) des Fixierelements (17) und der Oberseite (33) des Rahmenprofils (3) verklemmt.
Verfahren zur Herstellung einer Lichtkuppel (1), umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
a) Ein unteres Kuppelelement (4) wird auf einen Untergrund aufgelegt.

b) Mindestens ein Rahmenprofil (3) wird auf eine Oberseite eines Randbereichs (6) des Kuppelelements (4) aufgelegt.

c) Auf das Kuppelelement (4) wird ein lichtdurchlässiger Dämmstoff (10) flächig aufgebracht, sodass zumindest ein domförmiger Mittelbereich (7) des Kuppelelements (4) zumindest im Wesentlichen vollständig mittels des Dämmstoffs (10) bedeckt ist.

d) Ein randseitiger Verbindungsbereich (11) des Dämmstoffs (10) wird zumindest abschnittsweise in Kraft übertragender Weise mit dem Rahmenprofil (3) verbunden.

e) Ein oberes Kuppelelement (5) wird auf eine Oberseite (33) des Rahmenprofils (3) aufgelegt und mittels mindestens eines Verbindungsmittels (21) mit dem unteren Kuppelelement (4) in Kraft übertragender Weise verbunden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Auflegen des oberen Kuppelelements (5) zumindest ein Teil des Verbindungsbereichs (11) des Dämmstoffs (10), vorzugsweise von der Oberseite (33) des Rahmenprofils (3) her, durch eine Öffnung (14) des Rahmenprofils (3) hindurch in einen Innenraum (16) des Rahmenprofils (3) eingedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmstoff (10) an dem Rahmenprofil (3) verklemmt wird, vorzugsweise mittels eines Fixierelements (17).
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (11) des Dämmstoffs (10) vor seinem Eindrücken in das Rahmenprofil (3) derart über die Öffnung (14) des Rahmenprofils (3) gelegt wird, dass ein äußerer Rand (22) des Dämmstoffs (10) sich - von dem Mittelbereich (7) des unteren Kuppelelements (4) aus betrachtet - jenseits der Öffnung (14) befindet, sodass der Dämmstoff (10) die Öffnung (14) überdeckt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge des Eindrückens des Dämmstoffs (10) in das Rahmenprofil (3) mittels des Fixierelements (17) sich der Dämmstoff (10) mit seinem Verbindungsbereich (11) um einen unteren Widerhakenabschnitt (18) des Fixierelements (17) legt.