[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Privatsphäre erzeugende Vorrichtung, ein
Scheibenelement, ein dem Scheibenelement zugeordnetes Funktionselement, das dem Scheibenelement
elektrisch steuerbare Lichtdurchlässigkeitseigenschaften verleiht, und ein Steuerungselement,
das zur Steuerung des Funktionselements eingerichtet ist, umfasst. Darüber hinaus
betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer derartigen Privatsphäre erzeugenden
Vorrichtung.
[0002] Derartige Privatsphäre erzeugenden Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt
und zwar in der Ausgestaltung als Fenster oder Tür, dessen Flächenelement elektrisch
steuerbare Lichtdurchlässigkeitseigenschaften besitzt. Beispielsweise beschreibt die
WO 2012/079159 A1 ein Fenster mit veränderbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften. Das in der
WO 2012/079159 beschriebene Fenster beinhaltet ein Verbundscheibenelement mit elektrisch steuerbaren
Lichtdurchlässigkeitseigenschaften, wobei in den Zwischenraum zwischen zwei Scheiben
eine elektrisch schaltbare mehrschichtige Verbundfolie eingebracht ist, die dem Scheibenelement
die elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften verleiht. Als Beispiele
für solche elektrisch schaltbaren mehrschichtigen Verbundfolien können SPD-Folien,
PDLC-Folien und EC-Folien genannt werden. Wenn ein vorhandenes Gebäude mit derartigen
Fenstern mit elektrisch steuerbaren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften ausgestattet
werden soll, war es bisher erforderlich, dass Scheibenelement des Fensters durch ein
solches mit einer elektrisch schaltbaren mehrschichtigen Verbundfolie zu ersetzen.
Darüber hinaus musste das erforderliche Steuerungssystem in den Rahmen des Fensters
und/oder in eine Gebäudewand eingebracht werden. Das Nachrüsten eines bestehenden
Gebäudes mit Privatsphäre erzeugenden Vorrichtungen war also mit einem hohen Installationsaufwand
verbunden. Zu diesem Zweck schlägt die
EP 1 332 398 A1 vor, eine elektrisch schaltbare mehrschichtige Verbundfolie auf die relativ transparente
Sichtscheibe eines vorhandenen Fensters aufzubringen, wobei eine Halterung für die
elektrisch schaltbare mehrschichtige Verbundfolie vollständig zwischen der Sichtscheibe
und der Verbundfolie positioniert ist. Auch die in der
EP 1 332 398 A1 bleibt aufgrund des erforderlichen Steuerungssystems mit einem hohen Installationsaufwand
verbunden.
[0003] Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Privatsphäre
erzeugende Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Stands der
Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll die erfindungsgemäße Privatsphäre
erzeugende Vorrichtung mit geringerem Aufwand für das Nachrüsten bestehender Bauwerke
in Bezug auf eine verbesserte Privatsphäre im Gebäudeinneren einsetzbar sein. Darüber
hinaus liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der geeigneten Verwendung einer
derartigen Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung.
[0004] Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Privatsphäre erzeugende
Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Verwendung mit den Merkmalen
des Anspruchs 11 sowie durch eine weitere Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs
13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen beschrieben.
[0005] Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass sich die Privatsphäre im Inneren
eines Gebäudes auch dadurch verbessern lässt, dass die Sicht durch die im wesentlichen
durchsichtigen Scheibenelemente bereits vorhandener Fenster oder vorhandene Türen
dadurch eingeschränkt werden kann, dass diese durchsichtigen Scheibenelemente durch
eine separate Privatsphäre erzeugende Vorrichtung als stand-alone-Lösung zumindest
teilweise verhindert wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch realisiert, dass die
Privatsphäre erzeugende Vorrichtung neben dem Scheibenelement und dem Funktionselement
auch ein Basiselement umfasst, in das eine Stirnseite des Scheibenelements haltend
aufgenommen ist. In einer Nutzungssituation ist das Basiselement zu einer Fläche gerichtet,
auf der die erfindungsgemäße Vorrichtung abgestellt ist; das Basiselement kann dabei
als Fußelement fungieren. Ebenso ist es denkbar, dass das Basiselement mit mindestens
einem separaten Fußelement in Eingriff steht, was für eine zusätzliche Stabilität
der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf der Abstellfläche sorgt. Darüber hinaus ist
ein Steuerungselement, durch das das Funktionselement gesteuert wird, in das Basiselement
aufgenommen. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einem Fenstersims
oder dem Fußboden vor einer Tür abgestellt oder an einer Fenster- oder Türlaibung
befestigt werden.
[0006] Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine Privatsphäre erzeugende Vorrichtung
zur Verfügung, die ein Scheibenelement; ein an dem Scheibenelement angeordnetes Funktionselement,
das dem Scheibenelement elektrisch steuerbare Lichtdurchlässigkeitseigenschaften verleiht;
ein Basiselement, in das eine Stirnseite des Scheibenelements haltend aufgenommen
ist; und ein Steuerungselement, das zur Steuerung des Funktionselements eingerichtet
ist, wobei das Steuerungselement in das Basiselement aufgenommen ist. Darüber hinaus
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung einer erfindungsgemäßen
Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung als Raumteiler. Letztlich bezieht sich die vorliegende
Erfindung auch auf die Verwendung einer erfindungsgemäßen privatsphäreerzeugenden
Vorrichtung zum zumindest teilweisen verhindern des Hineinsehens in einen Raum durch
eine durchsichtige Scheibe eines Fensters oder einer Tür, wobei das Fenster/die Tür
im geschlossenen Zustand eine Wandöffnung in einer Wand des Raums verschließt.
[0007] Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff "Fenster" oder "Tür" bevorzugt auf
ein Kunststofffenster bzw. eine Kunststofftür. Es kommen aber auch Metallfenster,
insbesondere Aluminiumfenster, und Verbundfenster, insbesondere Metall-Kunststoff-Verbundfenster,
sowie entsprechend Metalltüren, insbesondere Aluminiumtüren, und Verbundtüren, insbesondere
Metall-Kunststoff-Verbundtüren, in Betracht. Handelt es sich um ein Kunststofffenster
bzw. um eine Kunststofftür, so ist als Hauptmaterial der Hohlkammerprofile des erfindungsgemäßen
Fensters bzw. der erfindungsgemäßen Tür Polyvinylchlorid (PVC), insbesondere Hart-PVC
(PVC-U) oder glasfaserverstärktes PVC, das jeweils auch nachchloriertes PVC (PVC-C)
enthalten kann und dem zusätzlich Zusatzstoffe wie z. B. Stabilisatoren, Weichmacher,
Pigmente und dergleichen zugesetzt sind, bevorzugt. Durch Verschweißen von auf Gehrung
geschnittenen Stücken der Hohlkammerprofile kann ein Flügelrahmen erhalten werden.
[0008] Die Stromversorgung der erfindungsgemäßen Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung kann
über ein integriertes Speicherelement, über ein an der Oberfläche der erfindungsgemäßen
Vorrichtung angeordnetes Photovoltaik-Element oder über einen Anschluss an das Stromnetz
des Gebäudes gewährleistet werden.
[0009] In Bezug auf die erfindungsgemäße Privatsphäre erzeugende Vorrichtung kann es von
Vorteil sein, wenn das Basiselement als Abschnitt eines Extrusions- oder Strangpressprofils,
vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoffmaterial, ausgebildet ist, wobei die offenen
Enden des Abschnitts durch Verschlusselemente, die vorzugsweise als Spritzguss- oder
Gussteile ausgebildet sind, verschlossen sind. Als geeignete Kunststoffmaterialien
für den Profilabschnitt und die Verschlusselemente sind beispielsweise Polyvinylchlorid
(PVC), Polypropylen (PP), Polyamide und glasfaserverstärkte Polyamide, Polyphenylsulfon
(PPSU), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), Polyphenylensulfid
(PPS), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS), Polyoxymethylen (POM) und
Polyestercarbonat (PESC) sowie Copolymere und Blends dieser Polymere, wobei diese
Kunststoffmaterialien auch faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt zum Einsatz
kommen können. Darüber hinaus kann es sich natürlich auch um Profilabschnitte aus
einem metalischen Werkstoff, wie beispielsweise Aluminium oder Edelstahl oder um mit
metallischen Werkstoffen beschichtete oder verblendete Kunststoffprofile handeln.
Zusätzlich oder alternativ können die Profilabschnitte auch unterschiedliche Dekorbeschichtungen
aufweisen, z.B. Metalle oder andere. Ein derartiger Aufbau des Basiselements hat sich
als leicht herstellbar und technisch sehr praktikabel erwiesen.
[0010] Es kann auch bevorzugt sein, wenn die Vorrichtung weiter eine zumindest abschnittsweise
im Randbereich des Scheibenelements angeordnete Scheibenhalterung umfasst. Ein derartiges
Halteelement bietet eine zusätzliche Befestigung der Scheibe, die insbesondere bei
filigran ausgebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtungen erforderlich werden kann. Darüber
hinaus kann bei Funktionselementen mit mehreren Funktionszonen die Kontaktaktierung
der einzelnen Funktionszonen durch die lateral angeordnete Scheibenhalterung verdeckt
und damit verborgen gehalten werden.
[0011] Es kann sich auch als hilfreich erweisen, wenn die Vorrichtung weiter ein Beleuchtungselement,
das zur Beleuchtung des Scheibenelements eingerichtet ist, und/oder ein Bildprojektionselement,
das zur Wiedergabe von Bildern/Bildfolgen auf dem Scheibenelement eingerichtet ist,
wobei das Beleuchtungselement und/oder das Bildprojektionselement in das Basiselement
aufgenommen ist/sind, und/oder ein Displayelement umfasst. Das Beleuchtungselement
trägt zu einem angenehmen Raumklima bei, während das Bildprojektionselement die Nutzung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Projektionsfläche ermöglicht. Das Beleuchtungselement
ist in bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als Seitenlichteinkopplung
ausgebildet. Das Beleuchtungselement, das Bildprojektionselement und/oder das Displayelement
sind vorzugsweise über eine Kontaktierungsfolie elektrisch kontaktiert und unabhängig
davon über das Steuerungselement steuerbar.
[0012] Das Funktionselement ist bevorzugt im Zwischenraum zwischen zwei Scheiben des Scheibenelements
angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Funktionselement als Funktionsfolie ausgebildet
und zwischen zwei Scheiben des Scheibenelements einlaminiert. In alternativen Ausführungsformen
kann sich das Funktionselement aber auch an einer Außenfläche des Scheibenelements
befinden.
[0013] Das Funktionselement weist insbesondere elektrisch steuerbare optische Lichtdurchlässigkeitseigenschaften
auf. Bevorzugt ist das Funktionselement als SPD-Funktionselement, PDLC-Funktionselements,
EC-Funktionselement oder als Kombination der vorgenannten Funktionselemente ausgebildet.
Derartige Funktionselemente stellen die gängigen aktiven Schichten dar, deren optischen
Eigenschaften, wie beispielsweise Milchigkeit und/oder Transparenz, durch Variieren
einer das Funktionselement angelegten Spannung verändert werden können. Bei SPD-Funktionselementen
sind in einer aktiven Schicht lichtabsorbierende oder lichtreflektierende Partikel,
vorzugsweise mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 1 µm, in einer Flüssigkeit
suspendiert. Beidseitig der Suspension befindet sich eine transparente, leitfähige
Schicht (z. B. Indium-Zinn-Oxid, ITO). Beim Anlegen einer Spannung richten sich die
suspendierten Partikel aus. Dadurch wird das Funktionselement durchsichtig. Als Beispiele
für SPD-Funktionselemente (suspended particle device) können beispielsweise die in
der
EP 0 876 608 B1 und der
WO 2011/033313 A1 beschriebenen Elemente angeführt werden. Bei einem PDLC-Funktionselement (polymer
dispersed liquid crystal) sind als aktive Schicht Flüssigkristalle in eine Polymermatrix
eingebettet. Auf beiden Seiten dieser aktiven Schicht ist wieder jeweils eine transparente,
leitfähige Schicht (z. B. Indium-Zinn-Oxid, ITO) angeordnet. Die Flüssigkristalle
bewirken eine starke Streuung des durch die aktive Schicht scheinenden Lichts, das
Funktionselement ist undurchsichtig bzw. opak. Beim Anlegen einer Spannung richten
sich die Flüssigkristalle zueinander aus, so dass die Lichttransmission durch das
Funktionselement erhöht wird. Das Funktionselement wird transparent. Ein EC-Funktionselement
(electrochromic device) ist durchsichtig, wenn keine Spannung an das Funktionselement
angelegt. Beim Anlegen einer Spannung ändern sich die optischen Eigenschaften, insbesondere
die Farbe des Funktionselements, durch einen reversiblen chemischen Prozess. Das EC-Funktionselement
bleibt bei Anlegen einer Spannung transparent, erscheint aber dunkler. Der Grad der
Verdunkelung kann durch Variieren der angelegten Spannung kontinuierlich eingestellt
werden.
[0014] Es kann auch nützlich sein, wenn das Funktionselement mindestens zwei Funktionszonen
umfasst, deren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen
Spannung an die Funktionszone unabhängig voneinander veränderbar sind. Ich Zentraler
Bestanteil jeder Funktionszone ist dabei eine aktive Schicht, die je nach Art des
Funktionselements unterschiedlich ist. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung ist das Funktionselement als PDLC-Funktionselement ausgebildet. In der aktiven
Schicht sind dann unausgerichtete Flüssigkristalle in einer Polymermatrix enthalten.
Dies resultiert in einer starken Streuung des durchscheinenden Lichts. Ohne angelegte
elektrische Spannung zeichnet sich das PDLC-Funktionselement durch ein weißes, milchiges
Aussehen aus, das beispielsweise als Sichtschutz dienen kann. Wird an die aktive Schicht
eine elektrische Spannung angelegt, richten sich die Flüssigkristalle in eine Richtung
aus und die Transmission von Licht durch die aktive Schicht wird erhöht. Das erfindungsgemäße
Verbundscheibenelement wird dadurch transparent. Auf beiden Seiten der aktiven Schicht
befindet sich jeweils eine als Flächenelektrode fungierende elektrisch leitfähige
Beschichtung. Die elektrisch leitfähigen Beschichtungen sind transparent. Dabei kann
es sich bevorzugt um Schichten aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) handeln, die häufig nur
wenige Nanometer dick sind. Daran schließen sich beidseitig Trägerfolien an, bei denen
es sich bevorzugt um Polymerfolien, insbesondere um PET-Folien handelt. Die Dicke
der Trägerfolien liegt im Bereich von 0,02 mm bis 3 mm, vorzugsweise im Bereich von
0,25 mm bis 1 mm. Die Außenseiten des Funktionselements und damit die Verbindung zu
den Scheibenelementen bilden häufig Zwischenschichten. Bei den Zwischenschichten handelt
es sich bevorzugt um thermoplastische Kunststofffolien, insbesondere um Folien aus
Polyvinylbutyral (PVB) mit einer Dicke im Bereich von 0,02 mm bis 3 mm, vorzugsweise
im Bereich von 0,25 mm bis 1 mm.
[0015] Die Kontaktierung der einzelnen Funktionszonen kann durch einzelne Drähte erfolgen.
Vorzugsweise geschieht die Kontaktierung der einzelnen Funktionszonen jedoch über
einen Leitungsträger, der mindestens eine der Anzahl der Funktionszonen des Funktionselements
entsprechende Anzahl an Kontaktbereichen und zu jedem Kontaktbereich ein diesem Kontaktbereich
zugeordnetes Leitungselement umfasst, wobei jede Kontaktstelle des Funktionselements
durch einen Kontaktbereich des Leiterträgers kontaktiert ist. In Bezug auf die Kontaktierung
mittels eines solchen Leitungsträgers sowie dessen Aufbau wird auf die deutsche Patentanmeldung
DE 10 2019 135 413 der Anmelderin verwiesen, auf deren Offenbarungsgehalt hiermit explizit Bezug genommen
wird.
[0016] Das Scheibenelement ist vorzugsweise als Verbundglasscheibe mit mindestens zwei Scheiben
ausgebildet. Dabei ist das Funktionselement zwischen zwei Scheiben des Scheibenelements
angeordnet. Die einzelnen Scheiben des Scheibenelements sind vorzugsweise aus Glas,
insbesondere aus Floatglas, Quarzglas, Flachglas, Kalk-Natron-Glas, Borosilikatglas,
oder aus klaren Kunststoffe, wie beispielsweise Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat
(PMMA). Die Scheibenelemente sind bevorzugt klar und transparent, können aber auch
getönt oder gefärbt sein. Die Scheibenelemente besitzen eine Dicke von vorzugsweise
1 mm bis 5 mm. Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Verbundscheibenelement eine
beliebige Form besitzen, wobei rechteckige Ausgestaltungen bevorzugt sind. Das Scheibenelement
ist vorzugsweise im Wesentlichen eben oder leicht oder stark gebogen.
[0017] In Bezug auf das Scheibenelement kann es sich auch als nützlich erweisen, wenn das
Scheibenelement faltbar ausgebildet ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass sich
der Raumanspruch der erfindungsgemäßen Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung in einfacher
Weise stark reduzieren lässt. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil so der
Öffnungsweg eines Fensters oder einer Tür, vor dem bzw. der die erfindungsgemäße Privatsphäre
erzeugende Vorrichtung positioniert ist, freigegeben werden kann, ohne die erfindungsgemäße
Vorrichtung als Ganzes in eine andere Position versetzen zu müssen. In diesem Zusammenhang
ist es besonders bevorzugt, wenn jedem durch Falten des Scheibenelements entstehendem
Faltabschnitt mindestens eine Funktionszone zugeordnet ist. Dabei ist die im Randbereich
des Scheibenelements angeordnete Scheibenhalterung vorzugsweise ebenso faltbar, sodass
jedem Faltabschnitt des Scheibenelements eine entsprechend Größen angepasster Faltabschnitt
der Scheibenhalterung zugeordnet ist.
[0018] In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die erfindungsgemäße Privatsphäre erzeugende
Vorrichtung weiter ein Bedienungselement, insbesondere ein berührungsempfindliches
Bedienungselement. Dieses Bedienungselement, das auch als Eingabeelement fungieren
kann, ist vorzugsweise an der Außenseite des Basiselements oder der Scheibenhalterung
angeordnet. Dabei kann es sich um einen einfachen Schalter zum An- und abschalten
erfindungsgemäßen Vorrichtung handeln. Vorzugsweise handelt es sich aber bei dem Bedienungselement
um ein berührungsempfindliches Eingabeelement. In diesem Zusammenhang kann es besonders
bevorzugt sein, wenn das Steuerungselement der erfindungsgemäßen Vorrichtung dazu
ausgelegt ist, ein Eingabesignal vom berührungsempfindlichen Eingabeelement zu empfangen
und einen Verschattungszustand des Funktionselements in Abhängigkeit vom Eingabesignal
vom berührungsempfindlichen Eingabeelement stufenlos oder zonenförmig zwischen einem
unbeschatteten Zustand, in dem das Funktionselement der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vollständig lichtdurchlässig ist, und dem vollständig beschatteten Zustand zu verfahren.
In Bezug auf das berührungsempfindliche Eingabeelement und dem zugehörigen Steuerungsverfahren
soll auf die deutsche Patentanmeldung
DE 10 2019 133 671 der Anmelderin verwiesen werden, auf deren diesbezüglichen Offenbarungsgehalt hiermit
explizit Bezug genommen wird.
[0019] In bevorzugten Ausführungsformen kann die erfindungsgemäße, Privatsphäre erzeugende
Vorrichtung weiter Sensoren, insbesondere Lichtsensoren und/oder Raumklimasensoren,
umfasst, die dazu eingerichtet sind, dem Steuerungselement Informationen zur Beleuchtungssituation
zur Verfügung zu stellen. Bevorzugt sind die Sensoren im Basiselement angeordnet.
Handelt es sich bei den Sensoren um Lichtsensoren, so ist es günstig, wenn mindestens
ein Lichtsensor zu jeder Längsseite des Basiselements orientiert ist, Die von den
Sensoren ermittelten Informationen dienen zur benutzerfreundlichen Steuerung des Funktionselements.
Beispielsweise können die Informationen von den Sensoren dazu genutzt werden, die
Lichtdurchlässigkeit des Funktionselements in Abhängigkeit von der Beleuchtungssituation
und/oder des Raumklimas zu steuern (bspw. Schaltung nach lichtundurchlässig, wenn
zur Gebäudeaußenseite dunkel und zur Rauminnenseite künstliches Licht ermittelt wird,
Reduktion der Blendwirkung bei starker Sonneneinstrahlung und dgl.).
[0020] Darüber hinaus kann es nützlich sein, wenn die erfindungsgemäße, Privatsphäre erzeugende
Vorrichtung weiterhin eine Mehrzahl von Scheibenelementen und eine Mehrzahl von Basiselementen
umfasst, die dazu eingerichtet, eine Lineardimension der Privatsphäre erzeugenden
Vorrichtung zu verändern. Dadurch kann die Fläche, die durch die erfindungsgemäße,
Privatsphäre erzeugende Vorrichtung von Blicken geschützt wird, durch Verschieben
der Basiselemente und der Scheibenelemente relativ zueinander vergrößert oder verkleinert
werden.
[0021] In Bezug auf die Verwendung der erfindungsgemäßen Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung
als Raumteiler kann es bevorzugt sein, wenn das Basiselement weiter mindestens einen
Standfuß umfasst. Dies trägt zu einem stabilen Stand der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bei. Vorzugsweise umfasst das Basiselement mehrere über seine Länge verteilte Standfüße.
[0022] Hinsichtlich der Verwendung der erfindungsgemäßen Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung
zum teilweisen verhindern des Hineinsehens in einen Raum kann es nützlich sein, wenn
die Vorrichtung über das Basiselement in einer Laibung des Fensters/der Tür befestigt
ist. Dies ermöglicht eine stabile Befestigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In
diesem Zusammenhang kann es besonders bevorzugt sein, wenn zumindest das Scheibenelement
der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Freigabe des Öffnungsraums des Fensters/der
Tür schwenkbar ausgebildet ist. Dies ermöglicht es, dass vor dem Öffnen des Fensters/der
Tür, vor dem/der die erfindungsgemäße Vorrichtung positioniert ist, der Öffnungsweg
des Fensters/der Tür durch teilweises einfaches Entfernen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
freigegeben wird.
[0023] Die erfindungsgemäße Privatsphäre erzeugende Vorrichtung sowie einzelne Teile davon
können auch zeilenweise oder schichtweise unter Verwendung eines zeilenaufbauenden
oder schichtaufbauenden Fertigungsverfahrens (z. B. 3D-Druck) hergestellt werden.
[0024] Im Folgenden soll die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Figuren
dargestellten Ausführungsformen im Detail erläutert werden. Anhand der Figuren wird
die vorliegende Erfindung zum Teil in Bezug auf ein Fenster detailliert erläutert.
Es versteht sich jedoch, dass die diesbezüglichen Ausführungen auch in Bezug auf eine
erfindungsgemäße Tür entsprechend Anwendung finden. Dabei zeigen
- Figur 1a
- eine schematische Darstellung einer Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- Figur 1b
- eine schematische Draufsicht auf eine Privatsphäre erzeugende Vorrichtung gemäß einer
weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- Figur 2
- eine schematische Darstellung einer Verwendungssitutation der in Fig. 1a gezeigten
erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
- Figur 3
- eine schematische Darstellung einer Verwendungssitutation einer Privatsphäre erzeugenden
Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[0025] In Fig. 1a ist eine schematische Darstellung einer Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung
1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Frontalansicht gezeigt.
Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Privatsphäre
erzeugende Vorrichtung 1 ein Scheibenelement 2, ein dem Scheibenelement 2 zugeordnetes
Funktionselement 3, das dem Scheibenelement 2 elektrisch steuerbare Lichtdurchlässigkeitseigenschaften
verleiht, eine zumindest abschnittsweise im Randbereich des Scheibenelements 2 angeordnete
Scheibenhalterung 4, ein Basiselement 5, in das eine Stirnseite des Scheibenelements
2 haltend aufgenommen ist und ein Steuerungselement 6, das zur Steuerung des Funktionselements
3 eingerichtet ist, wobei das Steuerungselement 6 in das Basiselement 5 aufgenommen
ist.
[0026] In der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Privatsphäre
erzeugenden Vorrichtung 1 ist das Basiselement 5 als Abschnitt eines einseitig offenen
Extrusionsprofils aus glasfaserverstärktem Polyvinylchlorid (PVC), insbesondere glasfaserverstärktem
Hart-PVC (PVC-U) ausgebildet. Die in Fig. 1a unten angeordnete Seite des Basiselements
5 ist derart ausgebildet, dass ein stabiler Stand der erfindungsgemäßen Privatsphäre
erzeugenden Vorrichtung 1 auf ebenem Untergrund gewährleistet ist. In alternativen
Ausführungsformen die erfindungsgemäße Privatsphäre erzeugende Vorrichtung 1 auch
zur weiteren Förderung der Standstabilität der Vorrichtung 1 auch einen oder mehrere
Standfüße umfassen, die an dem Basiselement 5 angeordnet oder mit dem Basiselement
5 verbunden sind. Die in Extrusionsrichtung offenen Enden des Abschnitts sind durch
Verschlusselemente verschlossen sind, wobei die Dichtheit der Verbindung ggf. durch
entsprechende Dichtungen gewährleistet werden kann. Wenn der Einsatz der erfindungsgemäßen
Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung 1 derart vorgesehen ist, dass das Basiselement
5 der Vorrichtung 1 horizontal angeordnet ist, ist es auch möglich, das Verschlusselement,
gegebenenfalls zusammen mit einer entsprechenden Dichtung, als Standfuß auszubilden,
auf dem die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 stabil steht, oder den Standfuß derart
auszubilden, dass er das Verschlusselement übergreift.
[0027] Das Steuerungselement 6 der erfindungsgemäßen Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung
1 ist in das Basiselement 5 aufgenommen, was in Fig. 1a durch eine gestrichelte Begrenzungslinie
angedeutet ist. Neben dem Netzteil beinhaltet das Steuerungselements 6 alle weiteren
zur Steuerung des Durchsichtigkeitsgrad des Scheibenelements 2. Dies beinhaltet beispielsweise
ein Signalformungsbauelement, Speicherelemente, Schnittstellen für die elektrische
Kontaktierung des Scheibenelementes sowie einen Controller zur Steuerung oder kabellosen
Kommunikation aus einer App.
[0028] An der Außenseite des Basiselement 5 befindet sich ein Bedienungselement, insbesondere
ein berührungsempfindliches Bedienungselement 7. In der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist dieses Bedienungselement 7 berührungsempfindlich
ausgebildet. Dabei entspricht der Anteil des Wegs, über den der Bediener an dem berührungsempfindlichen
Bedienungselement 7 mit einem Finger entlangfährt, dem Anteil an dem Scheibenelement
2, der durchsichtig oder undurchsichtig gemacht wird. Hierzu ist das Bedienungselement
7 mit dem Steuerungselement 6 verbunden, das dazu eingerichtet ist, entsprechende
Steuerungsbefehle an das Funktionselement 3 zu übermitteln. Auf diese Weise kann der
Verschattungszustand des Funktionselements 3 in Abhängigkeit vom Eingabesignal vom
berührungsempfindlichen Bedienungselement 7 stufenlos oder zonenförmig zwischen einem
unbeschatteten Zustand, in dem das Funktionselement 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung
1 vollständig lichtdurchlässig ist, und dem vollständig beschatteten Zustand zu verfahren.
In Bezug auf ein derartiges berührungsempfindliches Bedienungselement und dem entsprechenden
Steuerungsverfahren wird auf die deutsche Patentanmeldung
DE 10 2019 133 671 der Anmelderin verwiesen, auf deren diesbezüglichen Offenbarungsgehalt hiermit explizit
Bezug genommen wird.
[0029] Darüber hinaus kann in das Basiselement 5 auch ein Beleuchtungselement (nicht dargestellt),
das zur Beleuchtung des Scheibenelements 2 eingerichtet ist, und/oder ein Bildprojektionselement,
das zur Wiedergabe von Bildern/Bildfolgen auf dem Scheibenelement 2 eingerichtet ist,
aufgenommen sein. Das Beleuchtungselement kann zu einer angenehmen Beleuchtungssituation
in dem Raum beitragen, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eingesetzt wird.
Das Bildprojektionselement ermöglicht die Nutzung des Scheibenelements 2 der erfindungsgemäßen
Vorrichtung 1 als Projektionsfläche ermöglicht.
[0030] In die offene Seite des Extrusionprofils des Basiselement 5 ist ein Ende des Scheibenelements
3 aufgenommen und in dem Basiselement 5 befestigt. Das Scheibenelement 2 selbst ist
in der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform als Verbundscheibemit zwei einzelnen
Scheibe ausgebildet. Die einzelnen Scheiben des Scheibenelements 2 sind vorzugsweise
aus Glas mit einer Schichtdicke von etwa 3 mm ausgebildet, insbesondere aus Floatglas,
Quarzglas, Flachglas, Kalk-Natron-Glas, Borosilikatglas, oder aus klaren Kunststoffe,
wie beispielsweise Polycarbonat (PC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA) ausgebildet.
In alternativen Ausführungsformen kann das Scheibenelement 2 auch eine andere Anzahl
an einzelnen Scheiben (beispielsweise 3, 5, 6, 7, 8 oder mehr) aufweisen.
[0031] Im Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben des Scheibenelements 2 befindet sich
gemäß der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das
Funktionselement 3. In alternativen Ausführungsformen kann das Funktionselement 3
aber auch an einer Außenoberfläche des Scheibenelements 2 angeordnet sein. Das Funktionselement
3 besitzt elektrisch steuerbare optische Lichtdurchlässigkeitseigenschaften und ist
in bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als SPD-Funktionselement,
PDLC-Funktionselements, EC-Funktionselement oder als Kombination der vorgenannten
Funktionselemente ausgebildet, wobei es sich in der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform
um ein PDLC-Funktionselement handelt.
[0032] In der in Fig. 1a dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Privatsphäre
erzeugenden Vorrichtung umfasst das Funktionselement 3 vier Funktionszonen 8, 8',
8", 8‴. Die einzelnen Funktionszonen 8, 8', 8", 8‴ sind hier jeweils durch horizontal
verlaufende, elektrische isolierende Linien voneinander getrennt, sodass das Funktionselement
3 in vier gleich große Funktionszonen 8, 8', 8", 8‴ unterteilt. In alternativen Ausführungsformen
kann auch eine andere Anzahl an Funktionszonen 8, 8', 8", 8‴ (beispielsweise 2, 3,
5, 6, 7, 8 oder mehr) vorliegen oder das Funktionselement 3 kann nur eine Funktionszone
umfassen, die sich im Wesentlichen über das gesamte Funktionselement 3 erstreckt.
Die Kontaktierung der einzelnen Funktionszonen 8, 8', 8", 8‴ kann durch einzelne Drähte
erfolgen. Vorzugsweise geschieht die Kontaktierung der einzelnen Funktionszonen 8,
8', 8", 8‴ jedoch über einen Leitungsträger, der mindestens eine der Anzahl der Funktionszonen
8, 8', 8", 8‴ entsprechende Anzahl an Kontaktbereichen und zu jedem Kontaktbereich
ein diesem Kontaktbereich zugeordnetes Leitungselement umfasst, wobei jede Kontaktstelle
des Funktionselements 3 durch einen Kontaktbereich des Leiterträgers kontaktiert ist.
Die einzelnen Funktionszonen 8, 8', 8", 8‴ sind über die Leitungselemente des Leitungsträgers
einzeln mit dem Steuerungselement 6 verbunden. Der Leitungsträger selbst ist in der
Scheibenhalterung 4 aufgenommen und daher in Fig. 1a nicht erkennbar.
[0033] Die Scheibenhalterung 4 wiederum ist als Extrusionsprofil, beispielsweise aus demselben
Material wie das Extrusionsprofil des Basiselement 5, ausgebildet. Die Scheibenhalterung
4 umgreift das Scheibenelement 2 in dessen in Fig. 1a links dargestelltem Randbereich.
Dadurch trägt die Scheibenhalterung 4 zur Stabilität des Scheibenelements 2 bei und
überdeckt zusätzlich die Kontaktierung der Funktionszonen 8, 8', 8", 8‴ des Funktionselements
3. Weist das Funktionselement 3 leidglich eine Funktionszone 8, 8', 8", 8‴, die sich
im Wesentlichen über das gesamte Funktionselement 3 erstreckt, kann die Scheibenhalterung
4 auch fehlen. Die Kontaktierung des Funktionselements 3 ist dann im Basiselement
5 aufgenommen.
[0034] Die erfindungsgemäße Privatsphäre erzeugende Vorrichtung 1 wird vorzugsweise als
Raumteiler eingesetzt. Dazu wird die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 insbesondere am
Boden eines Raums platziert und dient aufgrund des im wesentlichen durchsichtigen
Scheibenelements 2 bereits als optisch kaum störender Raumteiler. Wenn für ein Gespräch
ein gewisses Maß an Abgeschiedenheit erforderlich ist, kann das Scheibenelement 2
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 von transparent auf opak umgeschalten werden und
so Privatsphäre erzeugen.
[0035] In den Figuren 1b, 2 und 3 soll die vorliegende Erfindung anhand weiterer Ausführungsformen
erläutert werden. Dabei soll lediglich auf Unterschiede zu der in Fig. 1a dargestellten
Ausführungsform angegangen werden. Ansonsten stehen gleiche Bezugszeichen für gleiche
Elemente. Die Ausführungen in Bezug auf Fig. 1a finden auch für die Ausführungsformen
gemäß der Figuren 1b, 2 und 3 entsprechende Anwendung.
[0036] In Fig. 1b ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Privatsphäre erzeugenden
Vorrichtung 1 als schematische Draufsicht gezeigt. Gemäß dieser Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung steht das Basiselement 5 auf einem Standfuß, der ein offenes
Ende des als Extrusionsprofil ausgebildeten Basiselements 5 verschließt. In die offene
Seite des Extrusionsprofils ist wiederum ein Scheibenelement 2 aufgenommen, das ebenfalls
als Verbundscheibe ausgebildet ist. Das in den Zwischenraum des Scheibenelements 2
aufgenommene Funktionselement 3 umfasst hier sechs Funktionszonen 8, 8', 8", 8‴, 8ʺʺ,
8‴ʺ, die durch von oben nach unten verlaufende Linien räumlich und elektrisch voneinander
separiert sind. Darüber hinaus ist das Scheibenelement 2 in der Ausführungsform gemäß
Fig. 1b faltbar ausgebildet. Dabei ist jedem durch Falten des Scheibenelements 2 entstandenem
Abschnitt eine der Funktionszonen 8, 8', 8", 8‴, 8ʺʺ, 8‴ʺ zugeordnet. Gleichermaßen
ist die in Fig. 1b nicht dargestellte Scheibenhalterung 4 in entsprechend große Abschnitte
faltbar war.
[0037] Dadurch lässt sich der Raumbedarf der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bedarfsfall
signifikant verringern. Darüber hinaus lässt sich durch Einfalten des Scheibenelements
2 der Öffnungsweg eines Fensters oder einer Tür freigeben, vor dem bzw. der die erfindungsgemäße
Privatsphäre erzeugende Vorrichtung positioniert ist, freigegeben werden kann, ohne
die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 insgesamt in eine andere Position versetzen zu
müssen.
[0038] Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung
1 und deren Verwendung ist in Fig. 2 schematisch gezeigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
1 entspricht im Wesentlichen der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1a; in der Ausführungsform
gemäß Fig. 2 weist das Scheibenelement 2 jedoch ein Funktionselement 3 mit sechs Funktionszonen
8, 8', 8", 8‴, 8ʺʺ, 8‴ʺ auf. Gemäß Fig. 2 sind die in der Darstellung unten angeordneten
Funktionszonen 8‴, 8ʺʺ, 8‴ʺ opak, während die übrigen Funktionszonen 8, 8', 8" durch
eine angelegte Spannung optisch transparent gehalten sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
1 ist dabei auf ein Fensterbrett 9 eines Fensters 10 platziert. Dadurch wird durch
die opak gehaltenen Funktionszonen 8‴, 8ʺʺ, 8‴ʺ der Durchblick durch die Scheibe des
Fensters 10 verhindert. Wenn ein höherer Grad an Privatsphäre erzielt werden soll,
können auch die übrigen Funktionszonen 8, 8', 8" einzeln oder zusammen oder auch alle
Funktionszonen 8, 8', 8", 8‴, 8ʺʺ, 8‴ʺ des Funktionselements 3 opak geschalten werden.
[0039] Letztlich zeigt Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
1. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Basiselement 5 in der Laibung 11 des Fensters
10 befestigt. Darüber hinaus ist das Basiselement 5 mit einem vertikal verlaufenden
Scharnier (in Fig. 3 nicht dargestellt) versehen, durch das das Scheibenelement 2
zusammen mit einem Teil des Basiselements 5 verschwenkt werden kann. Dadurch kann
die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 den Öffnungsweg des Flügels 12 des Fensters 10
freigeben, wenn das Fenster 10 beispielsweise zum Lüften geöffnet werden soll.
[0040] Die vorliegende Erfindung wurde exemplarisch unter Bezugnahme auf die in den Figuren
dargestellten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es versteht
sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen
beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den beigefügten
Ansprüchen ergibt.
1. Privatsphäre erzeugende Vorrichtung (1), umfassend
(a) ein Scheibenelement (2);
(b) ein dem Scheibenelement (2) zugeordnetes Funktionselement (3), das dem Scheibenelement
(2) elektrisch steuerbare Lichtdurchlässigkeitseigenschaften verleiht;
(c) ein Basiselement (5), in das eine Stirnseite des Scheibenelements (2) haltend
aufgenommen ist; und
(d) ein Steuerungselement (6), das zur Steuerung des Funktionselements (3) eingerichtet
ist;
wobei das Steuerungselement (6) in das Basiselement (5) aufgenommen ist.
2. Privatsphäre erzeugende Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (5) als Abschnitt eines Extrusionsprofils ausgebildet ist, wobei
die offenen Enden des Abschnitts durch Verschlusselemente verschlossen sind.
3. Privatsphäre erzeugende Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) weiter eine zumindest abschnittsweise im Randbereich des Scheibenelements
(2) angeordnete Scheibenhalterung (4) umfasst.
4. Privatsphäre erzeugende Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) weiter ein Beleuchtungselement, das zur Beleuchtung des Scheibenelements
(2) eingerichtet ist, und/oder ein Bildprojektionselement, das zur Wiedergabe von
Bildern/Bildfolgen auf dem Scheibenelement (2) eingerichtet ist, wobei das Beleuchtungselement
und/oder das Bildprojektionselement in das Basiselement (5) aufgenommen ist/sind,
und/oder ein Displayelement umfasst.
5. Privatsphäre erzeugende Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (3) mindestens zwei Funktionszonen (8, 8', 8", 8‴, 8ʺʺ, 8‴ʺ)
umfasst, deren Lichtdurchlässigkeitseigenschaften beim Anlegen einer elektrischen
Spannung an die Funktionszone (8, 8', 8", 8‴, 8ʺʺ, 8‴ʺ) unabhängig voneinander veränderbar
sind.
6. Privatsphäre erzeugende Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenelement (2) faltbar ausgebildet ist.
7. Privatsphäre erzeugende Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedem durch Falten des Scheibenelements (2) entstehendem Faltabschnitt mindestens
eine Funktionszone (8, 8', 8", 8‴) zugeordnet ist.
8. Privatsphäre erzeugende Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) weiter ein Bedienungselement (7), insbesondere ein berührungsempfindliches
Bedienungselement (7), umfasst.
9. Privatsphäre erzeugende Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) weiter Sensoren, insbesondere Lichtsensoren und/oder Raumklimasensoren,
umfasst, die dazu eingerichtet sind, dem Steuerungselement (6) Informationen zur Beleuchtungssituation
zur Verfügung zu stellen.
10. Privatsphäre erzeugende Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) weiter eine Mehrzahl von Scheibenelementen (2) und eine Mehrzahl
von Basiselementen (5) umfasst, die dazu eingerichtet, eine Lineardimension der Privatsphäre
erzeugenden Vorrichtung (1) zu verändern.
11. Verwendung einer Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche
1 bis 10 als Raumteiler.
12. Verwendung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (5) weiter mindestens einen Standfuß umfasst.
13. Verwendung einer Privatsphäre erzeugenden Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche
1 bis 10 zum zumindest teilweisen Verhindern des Hineinsehens in einen Raum durch
eine durchsichtige Scheibe eines Fensters (10) oder einer Tür, wobei das Fenster (10)/die
Tür im geschlossenen Zustand eine Wandöffnung in einer Wand des Raums verschließt.
14. Verwendung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) über das Basiselement (5) in einer Laibung (11) des Fensters
(10)/der Tür befestigt ist.
15. Verwendung gemäß Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Scheibenelement (2) unter Freigabe des Öffnungsraums des Fensters (10)/der
Tür schwenkbar ausgebildet ist.