WO2008031610A1 - Baustein mit lichtdurchlässigen fasern - Google Patents

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WO2008031610A1
WO2008031610A1 PCT/EP2007/008025 EP2007008025W WO2008031610A1 WO 2008031610 A1 WO2008031610 A1 WO 2008031610A1 EP 2007008025 W EP2007008025 W EP 2007008025W WO 2008031610 A1 WO2008031610 A1 WO 2008031610A1
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WO
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concrete
light
optical fibers
block
lifting table
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PCT/EP2007/008025
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English (en)
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Inventor
Oliver Fischer
Original Assignee
Delunamagma Industries Gmbh
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Publication date
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    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C1/00—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings
    • E04C1/42—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings of glass or other transparent material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/52—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement
    • B28B1/522—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement for producing multi-layered articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/0037—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects with elements being able to conduct light, e.g. light conducting fibers
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    • E04—BUILDING
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    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0008—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted at the end of the fibre

Definitions

  • the invention relates to a building block with translucent fibers according to the preamble of claim 1.
  • a building block with translucent fibers has become known, the building block consisting of a bound concrete in which individual light guides are laid in layers. It is a very complex and difficult manufacturing process, because it must first be prepared a layer of concrete, and in the still wet concrete by hand, individual optical fibers as parallel as possible side by side inserted in such a way that the respective optical fiber with its one end on one Side of the concrete material and with the other end face on the opposite side of the concrete material looks out. If this known concrete material is irradiated from one end side with a light source, then the optical fibers embedded in the concrete guide the light through the concrete to the other side. He becomes translucent, so to speak.
  • the invention is therefore the object of developing a module with translucent fibers and a method for producing this module so that the production costs are substantially reduced and that the production is simplified and more reliable as a whole.
  • the invention is characterized in that the optical fiber fibers are bonded in a textile fabric.
  • a method for producing such a translucent building block is then that a textile fabric, in which the optical fibers are bonded, are placed layer by layer in a mold and successively covered by the concrete.
  • fiber optic fibers now no longer individually and parallel to one another by hand in a mold insert, but to fix them previously in a fabric, there is the advantage that a complete textile tile surface can be inserted into the concrete casting mold. It thus eliminates the need to take individual optical fiber in the hand and insert as parallel as possible in the mold. This also avoids a possible risk of breakage for the optical fiber fibers, because these then easily break when inserted by hand into the casting mold. This is avoided by the invention in that they are fixed from the outset in a textile fabric and thus secured against breakage and relatively stable in position in the textile fabric.
  • a textile fabric knitted polyester threads are used in which relatively parallel to each other, the optical fibers are integrated. It is therefore active meshes in whose mesh composite, the optical fibers are involved and are thus kept parallel and at a distance.
  • polyester fibers as a textile fabric
  • other fibers can be used, such.
  • such textile fabrics can also be formed twice, ie it can be double-layered fabric, knitted or crocheted fabrics or said fabrics can also from the outset in the form of certain curves, ornaments or other form-forming La- be inserted in order to produce a certain illuminated ornamentation in the later, made of it material.
  • the invention is not limited to the use of a concrete material.
  • a self-compacting concrete is filled, which is offset with a hardening renter. This results in that after pouring the concrete into the mold an adjustable time of z. B. 3 hours until the beginning of ligation passes.
  • the invention is of course not limited to self-compacting concrete materials, but there are all building materials into consideration, in which when freshly mixed with water mixture of z.
  • cement is used as a binder with finer and coarser aggregates, such as concrete sand, concrete gravel or rubble. In the hardened state, this results in an artificial conglomerate rock.
  • a concrete as a binder and other binders can be used, such as.
  • binders such as clays, water limes, plastics, wood materials, plasters, Corian and mineral casting and the like.
  • Such gas or foam-forming substances are z.
  • concrete admixtures can be used, the z.
  • As a resistance to water penetration show a pore-sealing and water-repellent effect and the like.
  • Figure 1 schematically the production of a translucent concrete material in a mold
  • Figure 2 schematically the section along the line II-II in Figure 1;
  • FIG. 3 section through a concrete material according to the invention
  • Figure 4 view of the visible side of the concrete material of Figure 3, when it is illuminated from the back;
  • Figure 5 a first embodiment for the production of ornaments of optical fibers
  • Figure 6 enlarged and partial representation of a textile fabric in plan view showing the body bond of mutually parallel optical fibers
  • FIG. 7 shows a second exemplary embodiment for producing a luminous ornament in a concrete material
  • Figure 8 a third embodiment in which the illuminated side of the concrete material is covered with stencils or covering colors;
  • FIG. 9 the visible side of the arrangement according to FIG. 8.
  • a mold 1 is shown schematically, which consists essentially of a rotating trough, which may have any shape.
  • the trough can be rectangular, square or round.
  • a lifting table 3 is arranged, which is in the arrow directions 8 down gradually moved.
  • a chute 4 is arranged, via which the still liquid concrete 5 in the direction of arrow 6 on the O- berType of the lifting table 3 abandoned and distributed there.
  • a first layer 9 of concrete is formed, as shown in FIG.
  • the first layer of concrete for example, has a height of 3 mm and this layer is now inventively a textile fabric 11 is placed, which preferably fills the entire surface of the lifting table 3, d. H. which preferably corresponds to the later outer dimensions of the concrete block produced with the lifting table 3.
  • the invention is not limited thereto. It can also be smaller sections of textile fabrics 11 are inserted or these fabrics can also multiply distributed and piecewise form a layer.
  • the lifting table After pouring the first layer 9 and the laying of the textile fabric 11, the lifting table is moved a small amount down in the direction of arrow 8, so that in the intermediate space upwards in the direction of the circumferential walls 7 forms a receiving space in which the second layer 10 of the concrete is poured.
  • this layer has, for example, a thickness of 3 mm and as soon as this layer is applied, a new layer of a textile fabric 11 is applied to the top layer 10 and inserted.
  • the layers on the superimposed and mutually parallel textile fabrics 11 are thus penetrated by the still liquid concrete and firmly integrated into the concrete matrix.
  • the textile fabric 11 is formed so that optical fibers 12 extend from one end face of the concrete block to the other end face, because they are held in the fabric 11 in this manner.
  • a concrete block 16 produced according to FIG. 3 then illuminates according to FIG. 4, when it is illuminated by the light source from the rear, so that the individual illuminated end faces 19 of the optical fibers 12 can be seen.
  • the optical fibers 12 are bonded in a textile fabric 11, it is readily possible to insert such textile fabrics in the form of spatial designs in the concrete block 16 and curing successively, so that according to Figure 5 corresponding luminescent logos 20, 21st result.
  • Such a fabric 11 shows, for example, Figure 6, where it can be seen that in a base container 14 individual polyester fibers are formed as a knit and form there meshes, wherein the meshes, the optical fibers 12 are acted on, thus having a parallel mutual distance from each other.
  • optical fiber fibers 12 in Figure 6 at the upper and lower end faces out of the base container 14, which does not correspond to the facts. This is shown only for the sake of clarity, and the binding fibers 13 still partially shown thus extend to the end face of the optical fibers 12.
  • the optical fibers 12 are thus fixed in the base package 14 in the form of a body bond 15.
  • Figures 8 and 9 show further Ausf ⁇ hrungsbei admir, where it can be seen that on one side of the concrete block 16, a light source 23 is arranged, which directs a light in the direction of arrow 24 against the back of the concrete block 16. On this back is z. B. an opaque stencil 26 is arranged, which covers a portion of the light-receiving end faces 19 of the optical fibers 12 so that only a portion of the optical fibers is illuminated on the visible side 25 and in turn a luminous logo 20 is generated according to Figure 9. In another way, however, the stencil 26 can also be opaque, thus forming a shadow through the concrete block 16, so that a shadow-light sensation on the visible side 25 is visible.
  • the word "building block” in the specification and claims is to be understood as embracing all types of wall, floor or facade coverings.
  • light sources for the light-emitting element shown in FIG. 8, light bulbs, fluorescent tubes, halogen lamps, light-emitting diodes or any other light sources can be used as light sources.
  • the light sources can be adjusted in their brightness adjustable (dimmable) in order to adjust the lighting effect can.
  • the opaque template 26 may be omitted so that no light-receiving end faces 19 of the optical fibers 12 are covered.
  • the light sources may have different colors, or filters (not shown in the drawing) may be provided to filter the light passing through the optical fibers 12.
  • the filter or filters are arranged in addition to or in place of the opaque template 26 so as to cover at least a portion of the light receiving end faces 19 of the optical fibers 12.
  • the light source 23 may be provided separately from the cast stone 16, or it may be integrated with it to form a luminous brick, which may be used as a self-luminous decorative element.
  • the inventive method is also suitable for automating the manufacturing process of light modules.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Baustein mit lichtdurchlässigen Fasern, wobei der Baustein eine aus Beton gebundene Struktur aufweist, in der schichtweise einzelne Lichtleiter eingelegt sind, welche parallel zueinander angeordnet sind und mit ihren Stirnseiten an den jeweiligen Stirnseiten des Betonwerkstoffes herausragen, und ein an der einen Stirnseite des eingebetteten Lichtleiters eingeleitetes Licht durch diesen zur anderen Seite hindurch leitet. Die Lichtleiterfasern sind in einem textilen Flächengebilde gebunden.

Description

Baustein mit lichtdurchlässigen Fasern
Die Erfindung betrifft einen Baustein mit lichtdurchlässigen Fasern nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Mit dem Gegenstand der WO 03/097954 Al ist ein Baustein mit lichtdurchlässigen Fasern bekannt geworden, wobei der Baustein aus einem gebundenen Beton besteht, in den schichtweise einzelne Lichtleitern eingelegt werden. Es handelt sich um ein sehr aufwändiges und schwieriges Herstellverfahren, denn es muss zunächst eine Lage von Beton hergestellt werden, und in dem noch feuchten Beton werden von Hand einzelne Lichtleitfasern möglichst parallel nebeneinander dergestalt eingelegt, dass die jeweilige Lichtleitfaser mit ihrer einen Stirnseite an der einen Seite des Betonwerkstoffes und mit der anderen Stirnseite an der gegenüberliegenden Seite des Betonwerkstoffes herausschaut. Wird dieser bekannte Betonwerkstoff von der einen Stirnseite her mit einer Lichtquelle bestrahlt, dann leiten die in den Beton eingebetteten Lichtleitfasern das Licht durch den Beton hindurch zur anderen Seite. Er wird damit sozusagen lichtdurchlässig.
Mit dem Gegenstand der DE 93 10 500 Ul ist die Grundidee eines lichtdurchlässigen Bauelementes bekannt geworden, wobei ein Betonwerkstein verwendet wird, der zur Herstellung von Wänden, Decken oder Böden geeignet ist. Auch hier wird lediglich offenbart, in die feuchte Betonmasse, kurz vor dem Abbinden, Lichtleiterkabel einzulegen, die dann von dem abbindenden und aushärtenden Beton umschlossen sind, so dass sie letzten Endes in dem Bauelement eingegossen sind.
Auch hier besteht der Nachteil, dass von einzelnen Lichtleiterkabeln gesprochen wird, die in der Regel von Hand eingelegt werden müssen, was zu untragbar hohen Herstellungskosten führt. Die Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Baustein mit lichtdurchlässigen Fasern und ein Verfahren zur Herstellung dieses Bausteins so weiterzubilden, dass die Herstellungskosten wesentlich verringert werden und dass die Herstellung insgesamt vereinfacht und betriebssicherer erfolgt.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterfasern in einem textilen Flächengebilde gebunden sind.
Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen lichtdurchlässigen Bausteins besteht dann darin, dass ein textiles Flächengebilde, in dem die Lichtleiterfasern gebunden sind, Schicht für Schicht in eine Gießform eingelegt werden und nacheinander folgend von dem Beton überdeckt werden.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergeben sich wesentliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik.
Durch die erfinderische Idee, Lichtleiterfasern nun nicht mehr einzeln und parallel zueinander von Hand in eine Gießform einzulegen, sondern diese vorher in einem textilen Flächengebilde zu fixieren, ergibt sich der Vorteil, dass eine komplette tex- tile Flächenmatte in die Betongießform eingelegt werden kann. Es entfällt damit die Notwendigkeit, einzelne Lichtleiterfasern in die Hand zu nehmen und möglichst parallel zueinander in die Gießform einzulegen. Damit ist auch eine mögliche Bruchgefahr für die Lichtleiterfasern gebannt, weil diese dann leicht beim von Hand einlegen in die Gießform brechen. Dies wird mit der Erfindung vermieden, indem sie von vornherein in einem textilen Flächengebilde fixiert werden und so bruchgesichert und relativ lagenstabil in dem textilen Flächengebilde erhalten werden.
Damit folgt eine wesentliche Beschleunigung der Herstellung, denn es werden nun komplette durchgehende Matten mit darin ge- bundenen Lichtleiterfasern in die Gießform eingelegt, wobei die Matte in den Abmessungen dem späteren Baustein entspricht.
Für die Art und Ausbildung des textilen Flächengebildes werden unterschiedliche Flächengebilde beansprucht.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass als textiles Flächengebilde gewirkte Polyesterfäden verwendet werden, in denen relativ parallel zueinander die Lichtleiterfasern eingebunden sind. Es handelt sich deshalb um Wirkmaschen, in deren Maschenverbund die Lichtleiterfasern eingebunden sind und damit parallel und auf Abstand gehalten werden.
Statt der Verwendung von Polyesterfasern als textiles Wirkgebilde können selbstverständlich auch andere Fasern verwendet werden, wie z. B. auch natürliche Fasern oder synthetische Fasern oder auch solche Fasern, die sich unter Einwirkung der Betonschlämme auflösen.
Statt der Herstellung eines gewirkten Flächengebildes kommen selbstverständlich auch andere Körperbindungen in Betracht. Solche textilen Bindungen sind z. B. sämtliche bekannten Stoffbindungen, wie sie als Webware bekannt sind, als Strickware, als Vliesverbundstoffe und dergleichen mehr. Es werden demzufolge sämtliche textilen Flächengebilde beansprucht, mit denen es gelingt, Lichtleiterfasern parallel und auf Abstand zu fixieren, so dass diese insgesamt zusammen mit dem textilen Flächengebilde in die Gießform eingelegt werden können.
Selbstverständlich können solche textilen Flächengebilde auch doppelt ausgebildet werden, d. h. es können doppellagige Gewebe, Gewirke oder Gestricke eingelegt werden oder die genannten textilen Flächengebilde können auch von vornherein in Form von bestimmten Kurven, Ornamenten oder sonstigen formbildenden La- gen eingelegt werden, um beim späteren, daraus hergestellten Werkstoff, eine bestimmte beleuchtete Ornamentik zu erzeugen.
Die Erfindung ist im Übrigen nicht auf die Verwendung eines Betonwerkstoffes beschränkt. Es wird zwar im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn in die Gießform ein selbstverdichtender Beton eingefüllt wird, der mit einem Abbindeverzöge- rer versetzt ist. Dies führt dazu, dass nach dem Eingießen des Betons in die Gießform eine einstellbare Zeit von z. B. 3 Stunden bis zum Beginn der Abbindung vergeht.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf selbst verdichtende Betonwerkstoffe beschränkt, sondern es kommen alle Baustoffe in Betracht, bei denen in frischem Zustand ein mit Wasser angemachtes Gemenge von z. B. Zement als Bindemittel mit feineren und gröberen Zuschlagstoffen, wie Betonsand, Betonkies oder Bruchsteinen verwendet wird. Im erhärteten Zustand ergibt sich damit ein künstliches Konglomeratgestein.
Statt einem Beton als Bindemittel können auch andere Bindemittel verwendet werden, wie z. B. Tone, Wasserkalke, Kunststoffe, Holzwerkstoffe, Gipse, Corian- und Mineralguss und dergleichen mehr .
Bei der Verwendung von Beton unterscheidet man je nach Raumgewicht zwischen Schwerstbeton, Schwerbeton und Leichtbeton. Es werden alle diese Arten als erfindungswesentlich beansprucht, wobei der Leichtbeton insbesondere durch leichte, porige Zuschlagstoffe gewonnen wird, um eine Weiterverarbeitung dieses Werkstoffes zu erleichtern. Es können selbstverständlich auch gas- oder schaumbildende Stoffe zugemischt werden, um das Raumgewicht zu verringern.
Solche gas- oder schaumbildenden Stoffe sind z. B. Blähschiefer und dergleichen Stoffe mehr. Selbstverständlich können auch Betonzusatzmittel verwendet werden, die z. B. einen Widerstand gegen eindringendes Wasser ergeben, eine porendichtende und wasserabweisende Wirkung zeigen und dergleichen mehr.
Es können auch Zusatzstoffe zur Verbesserung der Bruchfestigkeit oder der Frostfestigkeit zugesetzt werden.
Statt der vorher genannten Bindemittel können auch Matrixen aus Marmorkies mit Kunststoffbindung verwendet werden, wie sie neuerdings zur Herstellung von sanitären Waschbecken und dergleichen verwendet werden. Auch in solche abbindenden Kunststoffmaterialien ist es ohne Weiteres möglich, die erfindungsgemäßen Gebilde einzulegen, in denen die Lichtleiterfasern mittels einer Körperbindung gebunden sind.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander .
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen: Figur 1: schematisiert die Herstellung eines lichtdurchlässigen Betonwerkstoffes in einer Gießform;
Figur 2: schematisiert den Schnitt gemäß der Linie II-II in Figur 1;
Figur 3: Schnitt durch einen Betonwerkstoff nach der Erfindung;
Figur 4 : Ansicht auf die Sichtseite des Betonwerkstoffes nach Figur 3, wenn er von der Rückseite her beleuchtet wird;
Figur 5: ein erstes Ausführungsbeispiel zur Herstellung von Ornamenten aus Lichtleiterfasern;
Figur 6: vergrößerte und teilweise Darstellung eines textilen Flächengebildes in der Draufsicht mit Darstellung der Körperbindung von parallel zueinander angeordneten Lichtleiterfasern;
Figur 7: ein zweites Ausführungsbeispiel für die Herstellung eines leuchtenden Ornamentes in einem Betonwerkstoff;
Figur 8: ein drittes Ausführungsbeispiel, bei der die beleuchtete Seite des Betonwerkstoffes mit Schablonen oder abdeckenden Farben abgedeckt wird; und
Figur 9: die Sichtseite der Anordnung nach Figur 8.
In Figur 1 ist schematisiert eine Gießform 1 dargestellt, die im Wesentlichen aus einem umlaufenden Trog besteht, der eine beliebige Formgebung haben kann. Der Trog kann rechteckig, quadratisch oder rund ausgebildet sein. Im Innenraum 2 der Gießform 1 ist hierbei ein Hubtisch 3 angeordnet, der in den Pfeilrichtungen 8 nach unten schrittweise verfahrbar ist.
Oberhalb des Hubtisches 3 ist eine Schütte 4 angeordnet, über welche der noch flüssige Beton 5 in Pfeilrichtung 6 auf die O- berfläche des Hubtisches 3 aufgegeben und dort verteilt wird. Es wird somit eine erste Lage 9 aus Beton gebildet, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.
Die erste Lage aus Beton hat beispielsweise eine Höhe von 3 mm und auf diese Lage wird nun erfindungsgemäß ein textiles Flächengebilde 11 aufgelegt, welches bevorzugt die gesamte Fläche des Hubtisches 3 ausfüllt, d. h. die bevorzugt den späteren Außenabmessungen des mit dem Hubtisch 3 hergestellten Betonblocks entspricht .
Hierauf ist die Erfindung selbstverständlich nicht beschränkt. Es können auch kleinere Abschnitte aus textilen Flächengebilden 11 eingelegt werden oder diese textilen Flächengebilde können auch mehrfach verteilt und stückweise eine Lage bilden.
Nach dem Eingießen der ersten Lage 9 und dem Auflegen des textilen Flächengebildes 11 wird der Hubtisch ein geringes Maß nach unten in Pfeilrichtung 8 verfahren, so dass sich im Zwischenraum nach oben in Richtung zu den umlaufenden Wandungen 7 ein Aufnahmeraum bildet, in den die zweite Lage 10 des Betons eingegossen wird.
Auch diese Lage hat beispielsweise eine Dicke von 3 mm und sobald diese Lage aufgebracht ist, wird eine neue Lage eines textilen Flächengebildes 11 auf die Oberseite Lage 10 aufgebracht und eingelegt. Die Lagen auf den übereinanderliegenden und parallel zueinander angeordneten textilen Flächengebilde 11 werden somit von dem noch flüssigen Beton durchdrungen und fest in die Betonmatrix eingebunden .
Wichtig ist, dass das textile Flächengebilde 11 so ausgebildet ist, dass Lichtleiterfasern 12 von der einen Stirnseite des Betonklotzes zur anderen Stirnseite reichen, weil sie in dieser Weise in dem textilen Flächengebilde 11 gehalten sind.
Bei der Fertigstellung eines Betonwerksteines 16 erkennt man, dass noch zusätzliche Zuschlagstoffe 17 in der Betonmasse 18 eingebunden sind, so dass der Betonwerkstoff ein ansprechendes Äußeres hat, auch wenn er nicht beleuchtet wird. Man sieht in Figur 3, dass die textilen Flächengebilde 11 jeweils parallel zueinander angeordnet sind und die jeweiligen Lichtleiterfasern 12 in Richtung zur Zeichenebene der Figur 3 gerichtet sind.
Ein nach Figur 3 hergestellter Betonwerkstein 16 leuchtet dann gemäß Figur 4, wenn er von der Rückseite her von der Lichtquelle angestrahlt wird, so dass man die einzelnen erleuchteten Stirnseiten 19 der Lichtleiterfasern 12 erkennen kann.
Nachdem nun erfindungsgemäß die Lichtleiterfasern 12 in einem textilen Flächengebilde 11 gebunden sind, ist es ohne Weiteres möglich, solche textilen Flächengebilde in Form von räumlichen Gestaltungen in den Betonwerkstein 16 einzulegen und nacheinan- derfolgend auszuhärten, so dass sich nach Figur 5 entsprechende Leuchtlogos 20, 21 ergeben.
Dies ist bei einzelnen in die Gießform 1 eingelegten Lichtleiterkabeln nur mit außerordentlich hohem Aufwand möglich, und dies ermöglicht die Erfindung mit geringem Aufwand deshalb, weil das textile Flächengebilde 11 sich in jeder beliebigen Lage biegen und verformen lässt. Ein solches textiles Flächengebilde 11 zeigt beispielsweise die Figur 6, wo erkennbar ist, dass in einem Grundgebinde 14 einzelne Polyesterfasern als Gewirk ausgebildet sind und dort Maschen bilden, wobei in die Maschen die Lichtleiterfasern 12 eingewirkt sind, die somit einen parallelen gegenseitigen Abstand zueinander aufweisen.
Der Verdeutlichtung wegen sehen die Lichtleiterfasern 12 in Figur 6 an der oberen und unteren Stirnseite aus dem Grundgebinde 14 heraus, was jedoch nicht den Tatsachen entspricht. Dies ist lediglich der Verdeutlichung wegen dargestellt, und die noch teilweise dargestellten Bindungsfasern 13 erstrecken sich somit bis zur Stirnseite der Lichtleiterfasern 12. Die Lichtleiterfasern 12 sind also in Form einer Körperbindung 15 in dem Grundgebinde 14 fixiert.
Neben der Herstellung von Leuchtlogos 20, 21 in Figur 5 aus entsprechend verformten textilen Flächengebilden 11 ist es selbstverständlich auch möglich, einen Betonwerkstein 16 mit einem dort eingearbeiteten Logo auszuschneiden und in eine größere Steinplatte 22 einzusetzen, um dort einen Leuchteffekt in der Steinplatte 22 zu erreichen, die selbst nicht lichtdurchlässig ist.
Die Figuren 8 und 9 zeigen weitere Ausfϋhrungsbeispiele, wo erkennbar ist, dass auf der einen Seite des Betonwerksteins 16 eine Lichtquelle 23 angeordnet ist, die ein Licht in Pfeilrichtung 24 gegen die Rückseite des Betonwerksteins 16 leitet. Auf dieser Rückseite wird z. B. eine lichtundurchlässige Schablone 26 angeordnet, die einen Teil der lichtaufnehmenden Stirnseiten 19 der Lichtleiterfasern 12 verdeckt, so dass auf der Sichtseite 25 nur ein Teil der Lichtleitfasern zum Aufleuchten gebracht wird und hierbei wiederum eine Leuchtlogo 20 gemäß Figur 9 erzeugt wird. In anderer Weise kann die Schablone 26 jedoch auch lichtundurchlässig sein, somit einen Schattenwurf durch den Betonwerkstein 16 hindurch ausbilden, so dass eine Schatten-Licht- Sensation auf der Sichtseite 25 sichtbar ist.
Ebenso ist es möglich, bestimmte Stellen der lichtaufnehmenden Seite durch lichtundurchlässige Abdeckungen 27 abzudecken und diese Abdeckungen entweder zu belassen (um einen Schattenwurf zu bilden) oder auch die Abdeckungen 27 später zu entfernen, um an diesen Stellen den Lichtdurchlass zu gewährleisten, während an anderen Stellen der Lichtdurchlass nicht möglich ist.
Im Übrigen ist vorgesehen, dass nach der Herstellung des Form- lings in der Gießform ,.1 dieser Formung zunächst an den Stirnseiten abgeschnitten wird, um die leuchtenden Stirnseiten der Lichtleiterfasern 12 freizulegen. Die Seitenkanten des Form- lings werden beispielsweise mit einer Tiefe von 1 cm abgeschnitten, um so die Stirnseiten '19 der Lichtleiterfasern 12 freizulegen .
Selbstverständlich ist es möglich, den so hergestellten Formung noch weiter in dünne Platten zu zerlegen, um damit relativ dünne Betonwerkstoffplatten herzustellen.
Wie bereits schon eingangs erwähnt, können mit dem genannten Verfahren nicht nur Betonplatten hergestellt werden, sondern z. B. auch Fliesen oder Vorsatzschalen aus Beton und anderen Werkstoffen, außer Beton.
Dementsprechend ist das Wort "Baustein" in der Beschreibung und den Ansprüchen so zu verstehen, dass damit alle Arten von Bauelementen für Wand- Boden- oder Fassadenbeläge mit umfasst sind. Für das in Fig. 8 gezeigte Leuchtelement können als Lichtquellen 23 Glühbirnen, Leuchtstoffröhren, Halogenlampen, Leuchtdioden oder beliebige andere Lichtquellen verwendete werden. Die Lichtquellen können in ihrer Helligkeit einstellbar (dimmbar) ausgeführt sein, um den Leuchteffekt einstellen zu können.
Die lichtundurchlässige Schablone 26 kann weggelassen sein, so dass keine lichtaufnehmenden Stirnseiten 19 der Lichtleiterfasern 12 verdeckt sind.
Die Lichtquellen können verschiedene Farben aufweisen, oder es können (in der Zeichnung nicht dargestellte) Filter vorgesehen sein, um das durch die Lichtleiterfasern 12 hindurchtretende Licht zu filtern.
Vorzugsweise ist das Filter oder sind mehrere Filter zusätzlich zu oder anstelle von der lichtundurchlässigen Schablone 26 so angeordnet, dass sie zumindest einen Teil der lichtaufnehmenden Stirnseiten 19 der Lichtleiterfasern 12 verdecken.
Die Lichtquelle 23 kann getrennt von dem Betonwerkstein 16 bereitgestellt sein, oder sie kann mit ihm zu einem Leuchtbaustein integriert sein, das als selbstleuchtendes Dekorelement verwendet werden kann.
Dadurch, dass die Lichtleiterfasern durch ihr Einbringen in ein textiles Flächengebilde leichter zu handhaben sind als einzelne Lichtleiterfasern, ist das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Automatisierung des Herstellungsverfahrens von Lichtbausteinen geeignet . Zeichnungslegende
Gießform
Innenraum
Hubtisch
Schütte
Beton
Pfeilrichtung
Wand
Pfeilrichtung
Lage (aus Beton)
Lage (aus Beton) textiles Flächengebilde
Lichtleitfaser
Bindungsfaser
Grundgebinde
Körperbindung
Betonwerkstein
Zuschlagstoffe
Betonmasse
Stirnseite
Leuchtlogo
Leuchtlogo
Steinplatte
Lichtquelle
Pfeilrichtung
Sichtseite
Schablone
Abdeckung

Claims

Patentansprüche
1. Baustein mit lichtdurchlässigen Fasern zur Herstellung von Wänden, Decken, Böden oder dergleichen, wobei der Baustein eine aus Beton gebundene Struktur aufweist, in der schichtweise einzelne Lichtleiter vorzugsweise parallel zueinander angeordnet sind, welche mit ihren Stirnseiten an den jeweiligen Stirnseiten des Betonwerkstoffes herausragen und ein an der einen Stirnseite des eingebetteten Lichtleiters eingeleitetes Licht durch diesen zur anderen Seite hindurch leiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterfasern (12) in einem textilen Flächengebilde (11) gebunden sind.
2. Baustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustein in einer Gießform (1) für Beton (5) hergestellt ist, wobei diese einen Hubtisch (3) aufweist, welcher schrittweise verfahrbar ist.
3. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche des Hubtisches (3) eine erste Lage (9) aus noch flüssigen Beton (5) über eine oberhalb des Hubtisches (3) angeordnete Schütte (4) aufgegeben wird und nachfolgend mit einem ein- oder mehrstückigen Flächengebilde (11) bedeckt wird.
4. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubtisch (3) einen weiteren Schritt in Pfeilrichtung (8) ausführt und nachfolgend auf die Oberfläche des Flächengebildes (11) eine weitere Lage (10) des noch flüssigen Betons (5) aufgebracht wird, welche das Flächengebilde (11) durchdringt.
5. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gebundenen Lichtleitfasern (12) relativ lagenstabil und bruchgesichert in dem textilen Flächengebilde (11) gehalten sind und eine durchgehende Matte von gebunden Lichtleitfasern (12) ausbilden.
6. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde (11) als gewebtes, gestricktes und/oder als gewirktes Flächengebilde (11) ausgebildet ist.
7. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde (11) ein- und/oder mehrlagig ausgebildet ist.
8. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Maschenverbund von Wirkmaschen die Lichtleitfasern (12) parallel und/oder bogenlinien- förmig und auf Abstand gehalten sind.
9. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitfasern (12) von der einen Stirnseite (19) des Betonbausteines zur anderen Stirnseite (19) ausgebildet sind.
10. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Beton (5) als Betonsteinwerk (16) ausgebildet ist, wobei die Betonmasse (18) zusätzliche Zuschlagstoffe (17) aufweist, welche ein ansprechendes Äußeres ausbilden .
11. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde aus Polyester, eine natürliche bzw. synthetische Faser oder eine unter Einwir- kung von Betonschlämme auflösende Faser ist.
12. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitfasern (12) in Form von räumlichen Gestaltungen in den Betonsteinwerken (16) eingelegt sind, welche unterschiedliche Leuchtlogos (20, 21) ausbilden .
13. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde (11) in jede beliebige Lage und Form verformbar ist.
14. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels einzelner Polyesterfasern und als Gewirk ausgebildete Flächengebilde (11) ein Grundgebinde (14) aufweist, wobei in die Maschen die Lichtleitfasern (12) in Form einer Körperbindung (15) fixiert sind und einen parallelen gegenseitigen Abstand zueinander aufweisen.
15. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mit ein Logo aufweisende Betonwerkstein (16) in ein lichtundurchlässige Steinplatte (22) einsetzbar ist und dort einen Leuchteffekt ausbildet.
16. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine lichtundurchlässige Schablone (26) das Eintreten des Lichtes in die Lichtleitfasern (12) auf der lichtaufnehmenden Stirnseite (19) teilweise verhindert, wodurch ein Leuchtlogo (20) ausgebildet ist.
17. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdecken der lichtaufnehmenden Stirnseite (19) mit Abdeckungen (27) einen Schattenwurf ausbildet.
18. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Beton (5) hergestellte Betonwerkstein (16) nach dem Aushärten an den Stirnseiten (19) abgeschnitten wird, um die leuchtenden Stirnseiten (19) der Lichtleiterfasern 12 freizulegen.
19. Baustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneiden des Betonwerksteines
(16) in relativ dünne Betonwerkstoffplatten Fliesen, Vorsatzschalen aus Beton (5) und anderen Werkstoffen oder dergleichen ausbildet .
20. Verfahren zur Herstellung eines Bausteins mit lichtdurchlässigen Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in einem textilen Flächengebilde 11 gebundene Lichtleiterfasern 12 in flüssigen Beton (5) eingelegt werden und der Beton anschließend ausgehärtet wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustein in einer Gießform (1) für Beton (5) hergestellt wird, wobei diese einen Hubtisch (3) aufweist, welcher schrittweise verfahrbar ist.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche des Hubtisches (3) eine erste Lage
(9) aus noch flüssigen Beton (5) über eine oberhalb des Hubtisches (3) angeordnete Schütte (4) aufgegeben wird und nachfolgend mit einem ein- oder mehrstückigen Flächengebilde (11) bedeckt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubtisch (3) einen weiteren Schritt in Pfeilrichtung (8) ausführt und nachfolgend auf die Oberfläche des Flächengebildes (11) eine weitere Lage (10) des noch flüssigen Betons (5) aufgebracht wird, welche das Flächengebilde (11) durchdringt.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Verfahrens des Hubtisches, das Auf- bringen des flüssigen Betons (5) und das nachfolgende Aufbringen des Flächengebildes (11) mehrfach wiederholt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Wiederholen der Schritte automatisiert durchgeführt wird.
26. Leuchtelement, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest einen Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und zumindest eine Lichtquelle 23 enthält.
27. Leuchtelement nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Lichtquelle 23 mit dem zumindest einen Baustein integriert ist.
28. Leuchtelement nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Lichtquelle in ihrer Helligkeit und/oder Farbe einstellbar ist.
29. Leuchtelement nach einem der Ansprüche 26 bis 28 dadurch gekennzeichnet, dass es weiter ein Filter enthält, das das durch die Lichtleiterfasern 12 hindurchtretende Licht filtert.
30. Leuchtelement nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter zumindest einen Teil der lichtaufnehmenden Stirnseiten 19 der Lichtleiterfasern 12 verdeckt.
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