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Die
Erfindung betrifft die Integration von lichtemittierenden Dioden
in Bauwerksflächen,
vorzugsweise wichtigen öffentlichen
Bereichen, wie das beispielsweise bei Markierungen auf Strassen
und Autobahnen, auf Flugplätzen,
in Schwimmbädern,
auf Fassaden und dergleichen erwünscht
und/oder notwendig ist.
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Besteht
das Bedürfnis,
erleuchtbare Markierungen in Bauwerksteile mit geringem kostenseitigen Aufwand
und grösserer
Helligkeit zu integrieren, werden sehr häufig fertige Leuchten mit integrierten
lichtemittierenden Dioden eingebaut, wie sie beispielsweise in der
Internetpräsentation
einer Firma We-ef enthalten sind und beispielhaft unter der Typenbezeichnung
ETR 159 angeboten werden. Diese Leuchten bestehen aus einem wasserdichten,
im wesentlichen rechteckigen oder runden Gehäuse, das je nach Abmessungen
zusätzliche
bauseitige Aufwendungen bis hin zu Gründungsmassnahmen erfordert.
Die Ausführung
derartiger Leuchten ist endlich und bei grösseren Längen erleuchteter Markierungen ist
eine hinreichende Vielzahl von Leuchten entsprechend dem gewünschten
Verlauf derartiger Markierungen auszubilden. Bei Reparaturen oder
gar Zerstörungen
ist die Leuchte unter Umständen
komplett zu wechseln. Die Aufwendungen für die Installation derartiger
Leuchten sind erheblich.
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Als
Bodenmarkierung wurde bereits vorgeschlagen, ziegelförmige Bausteine
aus Kunststoff auszuführen,
die zum Zweck einer elektrischen Installation hohl ausgeführt sind
und bei denen eine Seitenfläche
lichtdurchlässig
und demontagefähig ausgebildet
ist. Als Beleuchtung werden herkömmliche
Leuchtmittel mit üblicher
Netzspannung betrieben eingesetzt.
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Hierbei
handelt es sich um Baueinheiten, die für geringere beleuchtungstechnische
Ansprüche und
vorzugsweise im Hausgebrauch nachrüstbar sind. Problematisch ist
der Schutz gegen eindringende Nässe.
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Nach
einer Firmenschrift der Fa. Kiss, D 58455 Witten, wird vorgeschlagen,
zu Markierungszwecken lichtdurchlässige, aus Kunststoff gefertigte Bausteine,
in die lichtmettierende Dioden eingegossen sind, in Bauwerksflächen einzulegen,
wobei die Dimension der Bausteine dem umgebenden Sortiment angepasst
ist und bei einem Defekt des Systems der Baustein gewechselt werden
muss.
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Bei
allen bisher benannten Bauweisen bedingt die vorhandene Ausgestaltung
der Leuchteneinheit die Anpassung der Bauausführung und bei grösseren Ausführungslängen eine
Multiplizierung des Aufwandes für
den Einbau einer Leuchte.
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Nach
der
DE-OS 10 2004
005 371 A1 wird deshalb vorgeschlagen, einen Bahnsteig
so auszurüsten,
dass in die Betonfertigteile, aus denen der Bahnsteig besteht, Aussparungen
eingebracht sind oder vor Ort eingebracht werden. In diese Aussparungen
werden handelsübliche
Leuchten, bei denen als Leuchtmittel LEDs verwendet sind, oder Leuchtdiodenbänder in
U-förmige
aus Kunststoff gefertigte Wannen eingebracht und diese eingeklebt
und anderweitig ortsfest verlegt. Die Leuchteneinheiten sind in
ihrer Baulänge
an den Abmessungen der Betonteile orientiert und zur Erreichung
grösserer
Längen durch
Verbindungselemente untereinander gekoppelt. Das kann ebenfalls
eine Vielzahl von Punktleuchten sein. Eine Abdeckung erfolgt durch
nicht näher
beschriebene und verklebte Laufplatten.
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Aufgabe
der Erfindung ist es deshalb, einen Leuchtenaufbau unter Verwendung
von lichtemittierenden Dioden zu schaffen, der zum einen reparaturfreundlich
ist und bei dem eine Anpassung der Leuchteneinheit an die Einbauverhältnisse
ge geben ist, sodass sich neue Einsatzmöglichkeiten durch einfache
Veränderung
der Form und/oder einer nahezu unendlichen Ausführungslänge für derartige Leuchten ergeben.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Anordnung gemäss
Patentanspruch 1, wobei auf die Lichtaustrittsfläche eine Verschleissschutzschicht aufgebracht
werden kann.
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Als
Kunststoffprofil wird vorzugsweise Polyäthylenschlauch verwendet, der
lichtdurchlässig
ausgeführt
ist und der ebenso vorzugsweise eine Verstärkungseinlage zur Erhöhung seiner
statischen Stabilität
aufweisen kann. Das ist üblicherweise
eine spiralartig ausgeführte
und in die Wandung integrierte Stahleinlage.
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Das
verwendete lichtdurchlässige
Kunststoffprofil ist regelmässig
klar lichtdurchlässig
ausgeführt,
kann aber ebenso in Fällen,
wo eine bestimmte Lichtfarbe vorbestimmtist, bereits eingefärbt sein.
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Die
vorgesehene reflektierende Beschichtung mit der Wirkung eines Hohlspiegels
kann auf der dem vorgesehenen Lichtaustritt gegenüberliegenden unteren
Aussenseite oder der unteren Innenseite angebracht sein. Dabei kann
es sich beispielhaft um eine reflektierende Folie oder eine hochglänzende Aluminiumschale
handeln. Es kann aber ebenso ein Anstrich verwendet sein, der nach
seinem Trocknen reflektierende Eigenschaften aufweist.
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Eine
weitere vorgeschlagene Variation sieht vor, den statisch stabilen
lichtdurchlässigen
Körper aus
einem ausgehärteten,
im Verarbeitungszustand giessfähigen
Polyesterharz bestehend auszuführen. Der
Vorteil besteht darin, dass bei eingefrästen Aussparungen in die zu
verändernden
Bauwerksteile alle Toleranzen ausgeglichen werden und ein Verkleben mit
diesen gegeben ist.
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Werden
vorbestimmte Aussparungen oder solche Aussparungen, die sich Bodenunebenheiten anpassen
müssen
oder die sich gar in Fassaden befinden, ausgerüstet, kann es vorteilhaft sein,
den statisch stabilen lichtdurchlässigen Körper aus einem vorgefertigten
flexiblen Kunststoff bestehend auszuführen. Dabei handelt es sich
in den meisten Fällen um
einen flexibel eingestellten Kunststoff auf PUR-Basis.
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Wird
ein vorgefertigter statisch stabiler mindestens zur Lichtaustrittsseite
hin lichtdurchlässiger Körper verwendet,
kann dieser ebenfalls in seiner Längsrichtung verlaufend und
quer zu seiner Breite mehrteilig ausgeführt sein. Wird hierbei eine
Ober- und eine getrennte Unterschale verwendet, kann die Unterschale
ebenfalls aus einem untergeordnetem Material, beispielsweise aus
Ortbeton, gefertigt worden sein.
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Damit
sich die Diodenplatinen im Kunststoffprofil nicht verdrehen können und
die lichtabgebende Seite stets zur Lichtaustrittsseite hin zeigt,
können diese
fixiert sein. Die Erfindung sieht zur Verwirklichung dieser Zielstellung
vor, dass das Kunststoffprofil deshalb in Längsrichtung verlaufend auf
seiner Innenseite Nuten aufweist, zwischen die die Diodenplatinen
eingeschoben werden. Es ist ebenso möglich, ein auf einer Spitze
fixiertes quadratisches Kunststoffprofil einzusetzen und die Diodenplatinen masslich
so auszuführen,
dass diese in ihrer Breite nahezu dem inneren Diagonalmass entsprechend ausgeführt sind.
Damit wird ebenso ein Verdrehen der Diodenplatinen im Kunststoffprofil
verhindert.
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Eine
Abnutzung auf der Lichtaustrittsseite des mindestens zur Lichtaustrittsseite
hin lichtdurchlässigen
Körpers
könnte
statische Probleme verursachen. Ebenso würden sich Kratzer zu Lasten
der Beleuchtungsstärke
auswirken. Die Erfindung sieht deshalb vor, dass die Lichtaustrittsseite
des lichtdurchlässigen
Körpers
eine Verschleissschutzschicht trägt. Diese
besteht vorzugsweise aus einem Gemisch von Glaskugeln und einem,
beispielsweise mittels eines Heissluftgebläses, aufschmelzbaren Kohlenwasserstoff-Harz.
Damit wird die Oberfläche
des lichtdurchlässigen
Körpers
festigkeitsmässig
stabilisiert, ohne dass eine Beeinträchtigung der Lichtstärke eintritt.
Es ist ebenso möglich,
der Grundmischung vor deren Verarbeitung weitere die Rauhigkeit
erhöhende Streuelemente
zuzumischen, damit beispielsweise bei starkem Personenverkehr für diesen
eine Gefährdung
durch Rutschgefahr nicht gegeben ist.
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Die
Glaskugeln werden vorzugsweise in Durchmesserbereichen zwischen
1 und 2,5 mm Durchmesser eingesetzt, wobei sich eine Mischung von
8 Teilen Glaskugeln sowie 2 Teilen Harz als zweckmässig erwiesen
hat.
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Es
ist des weiteren möglich,
die Diodenplatinen so auszuführen,
dass diese mit farbig unterschiedlichen einzeln ansteuerbaren Dioden
ausgeführt
sind. Ebenso können
solche Varianten zweckmässig
sein, bei denen die Dioden einer Diodenplatine in einer Farbe und
die Diodenplatinen farbig unterschiedlich ansteuerbar sortiert eingebaut
sind.
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Da
der Stromverbrauch durch die verwendeten Dioden gering ist, bietet
es sich an, ebenso fernab einer durch Kabel möglichen hinreichenden autarken
Stromzuführung
die Anordnung stromversorgungsseitig mit einer Speichereinheit zu
verbinden, die mindestens zeitweilig von photovoltaischen Elementen
gespeist ausgeführt
ist.
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Es
ist zweckmässig,
wenigstens die mit Lichtaustritt versehenen Elemente UV-resistent
auszuführen.
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Mit
Hilfe der erfindungsgemässen
Lösung
ist es möglich,
in allen Bauwerksflächen
hinreichender Festigkeit nachträglich
nach Einbringen entsprechender Aussparungen Beleuchtungseinrichtungen mit
hohem energetischem Wirkungsgrad zu integrieren. Dabei ist es unerheblich,
ob die Aussparungen nachträglich,
beispielsweise durch Trennschleifen oder Ausfräsen, oder von vornherein eingebracht sind.
Die erfindungsgemässe
Anordnung kann bezogen auf ihre Längsausdehnung im wesentlichen planparallel
und nahezu unendlich ausgeführt
sein, also in Form eines gleichmässig
breiten unendlichen Lichtbandes. Es ist ebenso möglich, beispielsweise in eine
Strasse, andere Formen einer beleuchteten Markierung, beispielsweise
in Form eines Pfeiles, einzubringen, ohne dass die Notwendigkeit
zu grundsätzlichen
technologischen Veränderungen
besteht. Ebenso ist das Einbringen einer derartigen Anordnung beispielsweise
in einem Schwimmbecken über dessen
gesamte Breite möglich,
indem die erfindungsgemässe
Anordnung in eine Nut im Boden eingelassen ist und das für die Dioden
notwendige Vorschaltgerät
ausserhalb des Beckens angeordnet ist. Abgesehen davon, dass ein
Wechsel der Farbe des erzeugten Lichtes ohne weiteres möglich ist,
ist die erfindungsgemässe
Anordnung gleichermassen für die
Ausrüstung
von Flugplätzen,
Bahnhöfen,
Verkehrshöfen
und dergleichen öffentlichen
Bauten bedeutsam, weil sie nicht nur wasserdicht, sondern ebenso
befahr- und begehbar ist. Durch das Einschieben der miteinander
verbundenen Diodenplatinen in ein Kunststoffprofil ist in den meisten
Fällen
einer Längsausdehnung
ebenfalls die Reparatur einer Diodenplatine, wenn erforderlich,
bei Verringerung bisher bekannter Aufwendungen möglich. Das Verwenden von im
Verarbeitungszustand giessfähigen Kunststoffen
führt dazu,
dass eine innige Bindung beispielsweise zum umgebenden Asphalt entsteht. Das
nachträgliche
Aufbringen einer Verschleissschutzschicht, wie erwähnt, führt zum
Versiegeln der Oberfläche.
Ist eine hinreichende Überdeckung
des Kunststoffprofils gegeben, ist selbst schwerer Fahrverkehr ohne
Beeinträchtigung
der Anordnung möglich.
Das Aufbringen einer insbesondere aus Glaskugeln bestehenden Verschleisschutzschicht
hat sich ebenfalls als be leuchtungstechnisch vorteilhaft erwiesen.
Ebenso kann durch den erfindungsgemässen Aufbau der vorgeschlagenen
Anordnung bei einem Untergrund mit unterschiedlichem Höhenniveau reagiert
werden, ohne dass sich negative Auswirkungen für die Ausbildung und/oder die
Funktion ergeben.
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Die
Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
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In
der zugehörigen
Zeichnung zeigt
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1 den Querschnitt durch
eine erfindungsgemässe
Anordnung gemäss
Ausführungsbeipiel
I,
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2 den Querschnitt durch
eine erfindungsgemässe
Anordnung mit lichtdurchlässigem Körper, der
quer zu seiner axialen Ausdehnung und in dieser verlaufend zweiteilig
ausgeführt
ist.
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I
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Aufgabe
war es, in die Oberfläche
der Zuwegung zu einem stark befahrenen Hotelparkplatz einen erleuchteten
Pfeil von 1 m Länge
und über
die Enden der Pfeilung gemessen von 0,4 m Breite zu integrieren,
damit insbesondere den Hotelgästen,
die erstmalig das Hotel mit ihrem Fahrzeug besuchen, der zutreffende
Weg zum Abstellen ihres Fahrzeuges richtig gewiesen wird.
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Zu
diesem Zweck werden mit einer Diamanttrennscheibe die Umrisse des
gewünschten
Pfeiles in die vorhandene asphaltierte Strasse als Bauwerksfläche 1 geschnitten.
Der Innenteil wird auf eine Tiefe von 10 cm ausgehoben.
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Anschliessend
wird das mit Diodenplatinen 2 besetzte und sie verbindende
Stromzuführungskabel 3 in
ein als glasklarer Polyäthylenschlauch
ausgeführtes
zur Lichtaustrittsfläche
hin durchlässiges Kunststoffprofil 4 hineingezogen.
Das Kunststoffprofil 4 weist als Verstärkungseinlage eine spiralförmige Armierung
auf, besitzt mittig auf seiner Innenseite Nuten 8 zur horizontalen
Sicherung der Diodenplatinen 2 und weist ein als reflektierende
Beschichtung auf die vorgesehene Unterseite des Kunststoffprofils 4 aufgebrachtes
hochglänzendes
Aluminiumband auf. Im weiteren wird es mittig in der in der Bauwerksfläche 1 hergestellten
Aussparung arretiert. Dieses Arretieren kann über kleine Kunststoffbeilagen
erfolgen.
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Nach
Herstellen des elektrischen Anschlusses für die Diodenplatinen 2 wird
die Aussparung in der Bauwerksfläche 1 mittels
eines als lichtdurchlässiger
Körper 6 wirkenden
aushärtbaren
giessfähigen Polyesterharzes
bis etwa 5 mm unter das Niveau des Strassenbelages reichend vergossen.
Nach Erreichen einer hinreichenden Stabilität der Oberfläche wird
auf diese mittels eines Heissluftgebläses als Verschleissschutzschicht 7 eine
Schicht eines Gemisches aus Glaskugeln mit 2 mm Durchmesser und
eines aufschmelzbaren Kohlenwasserstoffharzes aufgebracht, dem Niveau
der Zuwegung angeglichen und die Oberfläche geglättet.
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Nach
Eintreten der endgültigen
Stabilität
des aushärtbaren
giessfähigen
Polyesterharzes einschliesslich der Verschleissschutzschicht ist
die hergestellte Orientierungseinrichtung gebrauchsfertig.
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II
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Es
ist vorgesehen, als Leiteinrichtung in einer Garagenzufahrt ein
Lichtband in die Zuwegung zu integrieren. Deshalb wird ein möglichst
gleichmässiger
Kanal von 10 cm Breite in die als Bauwerksfläche 1 dienende Zuwegung
eingebracht.
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Im
weiteren wird eine Einlage vorbereitet, die aus Diodenplatinen 2,
Stromzuführungskabel 3,
einem als reflektierende Beschichtung 5 wirkenden Folienband
sowie als zur Lichtaustrittsfläche
hin lichtdurchlässigem
Kunststoffprofil 4 dienendes klares Vierkantprofll vorbereitet.
Die Breite der Diodenplatinen 2 ist geringfügig kleiner
als die Länge
der inneren Diagonale des Vierkantprofils. Auf den Grund der Aussparung
und deren gesamte Länge
wird eine Schicht eines fliessfähigen
Betons 9 eingebracht und die Einlage so eingedrückt, dass
sich die Kante des Vierkantprofils, die der vorgesehenen Lichtaustrittsfläche gegenüber liegt,
im Beton 9 befindet. Die Lichtaustrittsfläche zeigt
dabei nach oben. Es wurde weiterhin darauf geachtet, dass der Beton 9 höhenmässig bis
zur Mitte der Einlage reicht. Im weiteren wird als lichtdurchlässiger Körper 6 ein
flexibles klares Kunststoffprofil aufgelegt, das auf seiner Unterseite
eine auf die äussere
Gestaltung abgestimmte Aussparung aufweist.
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Die
Aussparung in der Bauwerksfläche 1 ist hinsichtlich
ihrer Tiefe so bemessen, dass nach Auflegen des flexiblen klaren
Kunststoffprofils noch eine Verschleissschutzschicht 7,
wie bekannt, aufgebracht werden kann.
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Nach
Erreichen der Endfestigkeit der verwendeten Komponenten ist die
Leiteinrichtung gebrauchsfertig.
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- 1
- Bauwerksfläche
- 2
- Diodenplatine
- 3
- Stromzuführungskabel
- 4
- zur
Lichtaustrittsfläche
hin lichtdurchlässiges Kunststoffprofil
- 5
- reflektierende
Beschichtung
- 6
- lichtdurchlässiger Körper
- 7
- Verschleissschutzschicht
- 8
- Verstärkungseinlage
- 9
- Nuten
- 10
- Beton