(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物及び建造物用の組積煉瓦、ファサード又はインテリア仕上げボードの形の光伝達構成要素であって、
ＰＭＭＡプラスチック及びガラスを含む群から選択される光伝達構成材料から形成されている光伝達要素、
を含み、前記光伝達要素は、
上部と下部とを有する光伝達平坦支持マットと、
前記光伝達平坦支持マットの上部に対して上方に突き出る複数の第１の光伝達ペグと、
前記光伝達平坦支持マットの下部に対して下方に突き出る複数の第２の光伝達ペグと、
を含み、
前記第１及び第２の光伝達ペグは、光を吸収し又は光を出射する遠位面を有し、
前記光伝達平坦支持マットはパッセージ開口を有して孔を開けられており、
前記第１及び第２の光伝達ペグは前記パッセージ開口を通って伸びており、前記第１及び第２の光伝達ペグの近位端は前記光伝達平坦支持マットに一体にされており、前記第１及び第２の光伝達ペグと前記光伝達平坦支持マットとの間に光伝達結合がある、
光伝達構成要素。
【請求項２】
構造物及び建造物用の組積煉瓦、ファサード又はインテリア仕上げボードの形の光伝達構成要素であって、
ＰＭＭＡプラスチック及びガラスを含む群から選択される光伝達構成材料から形成されている光伝達要素、
を含み、前記光伝達要素は、
上部と下部とを有する光伝達平坦支持マットであって、前記光伝達平坦支持マットは、ロッド間に中間の空間を伴い、ロッドセクション間に中間の空間を伴う、交差して結合された長手方向及び横断方向の光伝達ロッドで形成されている、光伝達平坦支持マットと、
前記光伝達平坦支持マットの上部に対して上方に突き出る複数の第１の光伝達ペグと、
前記光伝達平坦支持マットの下部に対して下方に突き出る複数の第２の光伝達ペグと、
を含み、
前記第１及び第２の光伝達ペグは、光を吸収し又は光を出射する遠位面を有し、
前記第１及び第２の光伝達ペグは、前記光伝達平坦支持マットにおける前記中間の空間内で接合されている、
光伝達構成要素。
【請求項３】
前記光伝達平坦支持マットは光伝達材料を有する、請求項１又は２に記載の光伝達構成要素。
【請求項４】
前記光伝達平坦支持マットはフレキシブル材料を有する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の光伝達構成要素。
【請求項５】
前記第１及び第２の光伝達ペグは、少なくとも一方側の前記光伝達平坦支持マットの材料上に光伝達ペグとしてある、請求項１乃至４の何れか一項に記載の光伝達構成要素。
【請求項６】
前記光伝達ロッドと前記の外側に突き出た第１及び第２の光伝達ペグとの断面は、円形、楕円形又は多角形である、請求項２に記載の光伝達構成要素。
【請求項７】
補強ロッド又は少なくとも１つの補強マットが、少なくとも一方側の前記第１及び第２の光伝達ペグ間の中間の空間に光伝達平坦支持マットの表面に挿入される、請求項１乃至６の何れか一項に記載の光伝達構成要素。
【請求項８】
前記光伝達平坦支持マットの少なくとも１つの表面に熱絶縁体が適用される、請求項１乃至７の何れか一項に記載の光伝達構成要素。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の光伝達構成要素の製造方法であって：
ａ）支持マットが射出成型金型内に位置付けられるステップ；
ｂ）硬化性充填化合物が前記射出成型金型内に上部から入れられるステップ；
ｃ）前記硬化性充填化合物を硬化させた後、粗構成要素が前記射出成型金型から取り除かれるステップ；
ｄ）光伝達ペグの面が完成構成要素の外側から見えるように、前記粗構成要素の表面の少なくとも一部が処理されるステップ；並びに
ｅ）機械的研磨、サンドブラスト若しくは水ブラスト、若しくは化学的エッチング、又はこれらの組み合わせにより、前記光伝達ペグの光出射面及び／又は光吸収面について表面処理するステップ；
を有する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝達構成要素に関し、特に、特許請求の範囲の独立請求項１及び７の序文に記載されている構造体及び建造物用の煉瓦の形の完成コンクリート部品並びにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような光伝達構成要素については、従来技術において数多くの形態が知られていて、例えば、独国実用新案第９３１０５００Ｕ１号明細書、国際公開第０３／０９７９５４号パンフレット及び欧州特許第１３０５１５９Ａ１号明細書に開示されている。
【０００３】
しかしながら、上記従来技術の光伝達構成要素すべてにおいては、複数のガラス繊維又はガラス繊維束がコンクリート内に成型され、複数のガラス繊維又はガラス繊維束は成型中にそれらの所定位置に留まっていず、且つ損傷される可能性があるという重大な短所がある。
【０００４】
独国特許第１０２００７０１３１９９号明細書においては、故に、複数層のコンクリート及び絶縁体材料に硬い光伝達要素が挿入されたものであって、成型金型でのコンクリートの成型中に複数の層内に位置付けることにより、フレキシビリティ及び形状安定性を維持し、且つ損傷されない多層複合材料建設要素が開示されている。
【０００５】
しかしながら、その特許文献における短所は、硬い光伝達要素についての複数の凹みを有する複数の層は常に、全多層複合材料建設要素が製造中に比較的労働集約型であり高コストであることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国実用新案第９３１０５００Ｕ１号明細書
【特許文献２】国際公開第０３／０９７９５４号パンフレット
【特許文献３】欧州特許第１３０５１５９Ａ１号明細書
【特許文献４】独国特許第１０２００７０１３１９９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
故に、本発明のタスクは、光伝達構成要素を、特に、独国特許第１０２００７０１３１９９号明細書からもたらされた構造体及び建造物用の煉瓦の形の完成コンクリート部品を、かなり迅速に且つコストパフォーマンス高く製造することができるように、改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
独立請求項１及び７の特徴は課せられたタスクの解決方法のために貢献し、従属請求項の目的は有利な改善をもたらすことである。
【０００９】
本発明の重要な点は、光伝達要素の容易な且つコストが掛からない搭載を達成するように、支持マットにできるだけコストパフォーマンス高い請求項１の技術的記載に従った光伝達ペグを固定することを見出したことである。
【００１０】
この目的のために、本発明は、複数の実施形態であって、それらのすべてが本発明にとって重要であるとして請求項に記載されている。
【００１１】
第１の実施形態においては、光伝達ペグが、格子マットとして形成された光伝達要素と共に射出成型金型内で一点ものとして製造されることが請求項に記載されている。これは、射出成型金型における射出成型塊が光伝達プラスチックから成り、交差し且つ結合された長手方向ロッド及び横断方向ロッドから成る平坦支持マットが（好適な）単独の射出成型処理でもたらされ、その交差点において、その交差点から鉛直方向に突き出ている光伝達ペグが射出成型されることを意味している。
【００１２】
一体部分の特に簡単な作製が故に得られる。それは、この一体部分が後の作業ステップにおいて、成型金型内に挿入されて、片側絶縁体又は両側絶縁体並びに／若しくは補強を伴って初めに交互に備えられ、その場合、光伝達ペグの光吸収面及び光出射面のみがそのように作られる基板の対向する平坦な両側で尚も認識可能であるためである。
【００１３】
従って、相互間隔において互いに平行に配置された光伝達ペグの容易で安価な製造が、それらの光伝達ペグが格子マットにおいて一体化されるために、保証される。
【００１４】
格子マットの製造については複数の種々の可能性が存在し、それらのすべてが、本発明の発明的概念に包含される。
【００１５】
第１の実施形態においては、射出成型処理において作られる格子マットは、１つの面内で交差する長手方向ロッド及び横断方向ロッドを有し、長手方向ロッドと横断方向ロッドとの間には開口が存在し、その場合、光伝達ペグは、そのように作られる格子マットの交差点に成型され、それらの長手方向の範囲は、格子マットの面に対して垂直になることが提供される。
【００１６】
第２の実施形態においては、格子マットも、平面内で交差する長手方向ロッド及び横断方向ロッドを有するが、その場合、光伝達ペグは長手方向ロッド及び横断方向ロッドの交差点において成型されるのではなく、長手方向ロッドと横断方向ロッドとの間の開口内に成型されることが提供される。
【００１７】
第３の実施形態においては、２段階の射出成型処理が存在し、その場合に、格子要素又は支持マットは第１の段階で初めに作られ、光伝達ペグが第２の段階において選択された点（格子マットの交差点、支持マット（好適には、格子として形成されない）又は型枠を構成する格子マットの開口）に成型されることが提供される。
【００１８】
ここでの重要な特徴は、光伝達要素が、１ｍｍ以上の厚さ／直径を有するロッドからの自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素として光伝達建築資材（例えば、ＰＭＭＡプラスチック又はガラス）により形成され、自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素は、光伝達構成要素が作られた鋳型自体と略同じ又は僅かに小さい幅Ｗ、長さＬ、ベース寸法ＷｘＬ又は全外側寸法ＷｘＬｘＨを有する。
【００１９】
その中に埋め込まれた光伝達ペグを有する成型要素が、故に、提供される。その成型要素は、建物正面（ファサード）パネル、組積煉瓦（Mauerwerksstein／masonry  brick）又はインテリア仕上げボードとして構成されることが可能である。
【００２０】
成型絶縁物が不要の場合、その上に成型される光伝達ペグを有する支持マットは硬化性充填化合物で成型される。この場合、１つの支持層のみが存在する。しかしながら、内側絶縁体（一方側に又は両側に）が製造中に支持マットに塗布される場合、この絶縁体は化粧層と称されるものである。
【００２１】
化粧層及び／又は支持層は、木材複合材料、無機質充填複合材料、ポリマーコンクリート、粘土、石灰、石こう、プラスチック塊又は類似する硬化性材料を有することが好ましい。
【００２２】
支持層（“マトリクス”とも称される層）は発泡プラスチックを有し、インテリア仕上げボードは好適にはそれを伴って作られることが可能であることが、有効な実際的な実施例として、下に記載されている。
【００２３】
ここでは、マトリクスは、密度が２０００ｋｇ／ｍ３以下のポリマー材料を有することが好ましい。
【００２４】
成型要素内に複数の光伝達ペグを備えることにより、光が、成型要素の一方側から何れかの他の側の表面に光源から案内されることが可能である。光伝達ペグは好適には、実質的に平行に配置され、それらの端部は、２つの対向する実質的に平行な表面に現れる又は出てくる。成型要素は好適には立方形であり、１０乃至６００ｍｍの範囲内の厚さを有する。光は、光伝達ペグによりそのボードの一方側から他方側に案内されることが可能である。複数の光伝達ペグの配列によりパターンが、組み込まれることも可能である。
【００２５】
光伝達ペグの数は、所望の用途に従って決定される。その数は、光伝達ペグの透過係数及び表面に現れる光伝達ペグにより覆われる断面に実質的に依存する。一般に、５乃至９０ｖｏｌ％であって、特に５乃至５０ｖｏｌ％の光伝達ペグが用いられ、それは成型要素と称されるものである。
【００２６】
射出成型法又はダイカスト法で処理され得る特定の有機ポリマー、例えば、ポリメタルリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂又はポリスチレン樹脂から成るプラスチック材料は光伝達ペグとみなされる。減衰率は、可視光スペクトル領域及び近赤外線スペクトル領域でかなり低く、８５０ｎｍ波長で３ｄＢ／ｋｍ以下である。
【００２７】
光伝達ロッドとして設計される導光体は、複数の材料により構成されることが可能である。この場合、その導光体は、外側の材料より１乃至２％大きい屈折率を有するコアを有する。
【００２８】
本発明に従った成型要素のマトリクスは、密度が２０００ｋｇ／ｍ３以下であって、好適には１２００ｋｇ／ｍ３以下であるポリマー材料を有する。重量が限定されるために、それは吊り天井に対しては特に好適である。しかしながら、マトリクスは、特に好適には発砲ポリマーを伴って形成される。この理由により成型要素の重量が減少されるばかりでなく、音的及び熱的絶縁体特性も同時に、かなり改善される。発泡ポリマーの密度は好適には、１０乃至２００ｇ／Ｌの範囲内にあり、特に好適には１５乃至１００ｇ／Ｌの範囲内にある。
【００２９】
発砲ポリマーは、発砲粒子であって、例えば、発砲ポリスチレン（ＥＰＳ）又は発砲ポリオレフィン粒子、例えば、発砲ポリプロピレン（ＥＰＰ）を有することが可能である。  その有利点は、自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素、又は一般に、支持マットは、成型金型の少なくとも１つの内側壁に対して位置付けられ、又は、鋳込み構造材料での成型金型の成型中に追加援助なしに位置安定的にその内側壁に対して位置付けられ、このために、鋳込み構造材料の成型中でさえ、成型金型に初めに挿入されるようにその位置を実質的に維持することができる。
【００３０】
成型金型と同じ又は僅かに小さいベース寸法を有する自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素又は支持マットが、成型金型の底部にのみ接触するように、成型金型の底部に位置付けられる。硬化される充填化合物はその場合、自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素は安定のままであるが、成型金型の内側壁の方への方向に僅かに移動され、その位置がそこで安定化されるように、上方から成型金型内に鋳込み構造材料（例えば、コンクリート）の形で成型される。自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素は、その場合に２つの隣接する内側壁に対して固定されて位置するように、成型金型の角の方にも自然に移動されることが可能である。
【００３１】
１ｍｍ以上の厚さ／直径を有する硬い光伝達ペグは、自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素又は支持マットの１つ又はそれ以上の外側表面から突き出ていて、その場合に、成型金型の内側壁で支持されることが可能である。それらの硬い光伝達ペグは、例えば、光伝達プラスチック（ＰＭＭＡ）又はガラスの射出成型により、その２Ｄ又は３Ｄ格子要素と結合する単独の作業ステップで好適に作られる。
【００３２】
自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素、その光伝達長手方向ロッド及び横断方向ロッドばかりでなく、外側に突き出ている硬い光伝達ペグの形状及び断面は完全に任意であり、その場合、自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素のそれらのロッド及びペグの円形、楕円形又は多角形断面が好適である。
【００３３】
自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素から外側に突き出た硬い光伝達ペグは、自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素のロッドの交点に配置され、好適にはそれに対して垂直であるが、更に、９０°ではない他の何れかの角度、特に、＋４５°と−４５°の間であることが可能である。これは、本発明に従った完成光伝達構成要素の外側の自由に選択可能な光パターンのための最適な光偏向及び光構成の付加的有利点を提供する。
【００３４】
これらの自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素はまた、成型材料により成型金型で成型される前に、鉛直方向及び／又は水平方向に互いに対して機械的に安定に接続されることが可能であり、その場合に、結合された後、自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素は、用途に応じて、互いに対して光を透光する又は透光しない。
【００３５】
鋳込み構造材料をセットした後に、粗構成要素は次いで、自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素及び／又は外側に突き出た硬い光伝達ペグの光伝達長手方向ロッド及び／又は横断方向ロッドが完成構成要素の外側から見えるように、その表面の少なくとも一部において、成型金型から外されて処理される。この表面処理においては、機械的研磨、サンドブラスト又はウォーターブラスト、化学的エッチング又はそれらの組み合わせを行うことが可能である。
【００３６】
その原理は、光伝達ロッド−マット又は支持マットが射出成型処理で作られ、この光伝達ロッド−マットが次いで、成型金型に挿入されて、光伝達ロッド−マットは、光伝達ロッド−マットが成型材料（例えば、コンクリート）により囲まれるように、成型材料により成型される。
【００３７】
光伝達ロッド−マットは、故に、成型材料内に埋め込まれ、この充填化合物は、成型金型から流し込まれた後に硬化される。そのように作られる成型要素は次いで、光でアクセス可能である表面を生成するように、除去及び研磨される。
【００３８】
光伝達ロッド及びコネクタの種々の変形（ＬＥＤの埋め込み、ＬＥＤの前部接続、ＬＥＤの底部接続）又は種々の実施形態が存在する。本発明に従った有利点は次のように機能する。
【００３９】
この方法においては、ＰＭＭＡマットが射出成型処理で作られる。射出成型装置は２つの対向する半分の金型を有し、それらはそれらの間にパーティングラインを有する。互いに対称的に設計された適切な射出成型金型が、対向する金型入子（ノズル及びイジェクタ側）に導入される。２つの半分の金型の型締め中に、進入支持マット又は格子マットがその場合に、単独の作業ステップにおいて入れられ、同時に、光伝達ペグが、支持マット又は格子マットの平面に対して垂直に配置される。
【００４０】
他の変形においては、開口が備えられている支持マット（又は格子マット）が、（まだ開いている）２つの半分の金型におけるパーティングラインに挿入される。型締め後、光伝達ロッドのみが、支持マット又は格子マットの開口に注入される。後者の方法の有利点は、格子マット又は支持マットの材料が、光伝達ペグの材料と異なって選択されることが可能であり、このために、フレキシブルな格子マット又は支持マットを用いることが可能であり、そのマット上に、光伝達ペグを次いで成型することが可能であることである。
【００４１】
これは、高さが３．５ｃｍの型枠内に位置付けられ、流延法でコンクリートを用いて又は他の材料を用いて成型される。
【００４２】
光伝達マットのために、それらは、まっすぐに且つ同じ格子状に形成されることも可能であることを保証して、横断方向ロッドにより結合される、高さが３５ｍｍのロッドである。
【００４３】
従来のニット材料又は光伝達マットの挿入又は含有は、この格子が安定していて且つ固定されているために、必要ない。
【００４４】
透明なボードが作られ、それはもはや、切断されることはない。
【００４５】
それらのボードは単に表面処理がなされるだけである。その作られた大きさは少なくとも０．５ｍ２であり、その最大の大きさは変更可能である。
【００４６】
視認されるＰＭＭ表面の直径は、１ｍｍ乃至任意の値まで変更可能である。ＰＭＭＡロッドの高さも変更可能である。その高さには制限はない。
【００４７】
それらの個別のＰＭＭＡ格子は、要望に応じて、特定のフックでより大きい表面に接続されることが可能であり、故に、そのより大きい表面にはジョイントは見られない。
【００４８】
横断方向ロッドはまた、高さが変更可能である。これは、高い格子において特に有用である。
【００４９】
交差している長手方向ロッド及び横断方向ロッドの格子マット備え、その場合に、鉛直方向に突き出ている光伝達ペグは同じ射出成型処理又は後の射出成型処理において成型されることが好適であることを上で述べている。
【００５０】
本発明の他の実施形態においては、長手方向ロッド及び横断方向ロッドは同一平面内にないが、２つの異なる平面にあることが規定されることが可能である。長手方向に存在する長手方向ロッドは故に、それらに対して垂直に位置付けられる横断方向ロッドの上方に配置され、長手方向ロッドと横断方向ロッドとの間の接続面は故に、長手方向ロッドの底部及び横断方向ロッドの上部にある。
【００５１】
長手方向ロッドが横断方向ロッドの上方の２つの異なる平面内にあるという他の変形も当然可能である。
【００５２】
本発明の他の実施形態においては、プラスチック材料を有する支持マットが備えられることが規定される。
【００５３】
用語“支持マット”は、フレキシブル又は非フレキシブルであるように支持されるプラスチック製平坦要素すべてを意味するとして理解できる。
【００５４】
従って、本発明は、フレキシブル及び非フレキシブル支持マットを含み、その場合に、フレキシブルな支持マットのみが、簡単な記載の利益のために下で前提とされている。
【００５５】
そのようなフレキシブルな支持マットは、発砲ポリウレタン、ゴム又は他のエラストマー材料を有する。
【００５６】
本発明に従って、複数の格子状開口がこの支持マットに備えられ、前記開口は好適には、円形のパッセージ開口として形成されている。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。矩形状又は四角形状パッセージ開口などの任意の形状の開口が存在し得る。
【００５７】
ここでは、そのような支持マットが射出成型金型に挿入され、上記の光伝達プラスチックからの光伝達ペグが支持マットの開口に入れられることが重要である。
【００５８】
支持マットは従って、射出成型処理において入れられる光伝達ペグを収容するための単なる支持マトリクスであり、その場合、すべての光伝達ペグがすべての開口を通ることは必ずしも必要ない。
【００５９】
支持マトリクスの開口に行列状に特定の間隔で光伝達ペグを配置し、その上に成型された光伝達ペグを有する完成支持マットの挿入中に、硬化性充填化合物が支持マットにおける開口に入れられ、故に、その硬化性充填化合物に支持マットをアンカリングすることを後に保証されるように、間に同じ又は異なる形状の開口を残すことは、満足のいくことである。
【００６０】
上記のように、フレキシブルな支持マットが用いられる場合、所与の技術的教示により、まっすぐなボード要素（１つの平面において伸びている）が作られるばかりでなく、三次元要素が２つの平面又は３つの平面において曲面化されるように、初めてボード状ライト（ｌｉｇｈｔ）パネルを作ることが可能である。
【００６１】
光伝達ペグにより占められる支持マットは任意形状に曲げることが可能であり、その場合、スリーブ状中空要素が支持マットと共に作られることが可能であり、光伝達ペグはそれらの光吸収面により放射状に内側を向き、対応する光伝達ペグの対向する面は放射状に外側を向くことが可能である。
【００６２】
構造物の内装又は外装仕上げにおける柱及び他の円形要素がそのようなスリーブ状光伝達要素に含まれ、その場合、光伝達ロッドは、例えば、内装光源により曝されて、外側に放射状にそれらの光を出射することが可能である。
【００６３】
本発明について、図を用いる実施例として更に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】上方及び下方に突き出た光伝達ペグを有する本発明に従った自立２Ｄ格子要素の平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】長手方向及び幅方向に存在する自立２Ｄ格子要素のロッドを通る図１の矢印Ｄ−Ｄに沿った断面図である。
【図４】長手方向に存在する自立２Ｄ格子要素のロッドのみを通る図１の矢印Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図５】格子要素の斜視図である。
【図６】接続要素の斜視図である。
【図７】図２の詳細図である。
【図８】図３の詳細図である。
【図９】図４の詳細図である。
【図１０】図３の詳細図である。
【図１１】図１に関連して成型された格子要素の平面図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃに沿った断面図である。
【図１３】図１１のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図１４】図１１のＢ−Ｂに沿った断面図である。
【図１５】図１１の詳細図である。
【図１６】図１３の詳細図である。
【図１７】図１４の詳細図である。
【図１８】図１２の詳細図である。
【図１９】補強された格子要素の斜視図である。
【図２０】補強マットを有する図１１乃至１８に従った格子要素を示す図である。
【図２１】図１８の詳細図である。
【図２２】図１１のＤ−Ｄに沿った断面図である。
【図２３】格子要素の第３の変形の平面図である。
【図２４】図２３のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図２５】図２３のＢ−Ｂに沿った断面図である。
【図２６】図２３のＣ−Ｃに沿った断面図である。
【図２７】図２４の詳細図である。
【図２８】図２５の詳細図である。
【図２９】図２３の詳細図である。
【図３０】図２７の詳細図である。
【図３１】図２３のＤ−Ｄに沿った断面図である。
【図３２】補強導入前の格子要素の斜視図である。
【図３３】補強が導入された図３２に従った格子要素を示す図である。
【図３４】図１９に従った格子要素を通る部分拡大図である。
【図３５】絶縁体が導入され、硬化性充填化合物により成型された図３４に従った格子要素を示す図である。
【図３６】後に上に光伝達ペグが成型される格子要素の斜視図である。
【図３７】図３６に関連して変形された変形を示す図である。
【図３８】入れられた光伝達ペグを有する支持マットの斜視図である。
【図３９】図３８に従った配列のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図４０】図３８及び３９に従って作られた光伝達要素の曲げ性を示す図である。
【図４１】それらの光案内を抑制するようにレーザレーザ書き込み装置により特定の光伝達ペグが融解される光伝達ペグを備えた格子マット又は支持マットの模式図である。
【図４２】方法の第１のステップにおける成型金型を示す図である。
【図４３】方法の第２のステップの後の成型金型への格子要素の挿入を示す図である。
【図４４】方法の第３のステップの後の成型金型における格子要素の成型完了を示す図である。
【図４５】光伝達ペグのプロファイル形状を示す図である。
【図４６】光伝達ペグのプロファイル形状を示す図である。
【図４７】光伝達ペグのプロファイル形状を示す図である。
【図４８】光伝達ペグのプロファイル形状を示す図である。
【図４９】光伝達ペグのプロファイル形状を示す図である。
【図５０】光伝達ペグのプロファイル形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
図１乃至８の本発明に従った自立２Ｄ格子要素１が、例えば、鋳造プロセス（ガラス）において射出成型（ＰＭＭＡ）により又は一股的に、単一材料から単一製造プロセスで製造される。
【００６６】
本発明に従った自立２Ｄ格子要素１は、長手方向Ｌに複数の長手方向ロッド２と、幅方向Ｗにそれらを横断し且つそれらに接合された複数の横断方向ロッド３とを有する。長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３の交点において、高さ方向に９０°の角度で上方及び下方に突き出している光伝達ペグ４及び５が、長さＬ、幅Ｗ及び高さＨを有して全部の３Ｄ格子要素が製造されるように、接合されて成型され、それらは寸法（Ｌ、Ｗ及びＨ）又は鋳造金型のベース（Ｌ及びＷ）より単に僅かに小さい。光伝達接続面６及び７は、故に、光伝達ペグ４及び５の長手方向ロッド２及び横断方向ロッド４との交差点に存在する。  長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３は断面が略円柱形に設計され、直径が約５ｍｍであり、光伝達ペグ型及び５は、長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３から自由端の方向から約１．６４°の表面角度で約４.５ｍｍから４ｍｍまで円錐状に先細りになっているため、接続面６及び７は弧状であり、長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３の略中心で、即ち、全２Ｄ又は３Ｄ格子要素１の略中心で、光伝達的に互いに接触している。
【００６７】
これは、図８において、最もはっきりとしている。下方から光伝達方向８における下方光伝達ペグ５を介して光伝達方向９における上方光伝達ペグ４への直接の光伝達が、故に、長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３に多くの光を案内することなく、可能である。故に、主な光伝達方向は光伝達ペグ４及び５における８から９への方向であり、第２の光伝達方向は、それを横切って長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３への方向である。光伝達の第２の方向に対する主方向の比は、長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３との間の直径比並びに光伝達ペグ４及び５により任意に設定することが可能である。
【００６８】
例として、長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３の約１２．５ｍｍの格子グリッドが、ここでは、約８．５ｍｍの隣接する光伝達ペグ４及び５の自由間隔が生成されるように、示されている。
【００６９】
光伝達ペグ４及び５は、高さ方向Ｈに９０°の角度で長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３から約１５．５ｍｍ突き出ていて、長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３は約４ｍｍの直径を有し、３５ｍｍの３Ｄ格子要素の全体の高さが得られる。
自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素１から外側に突き出た硬い光伝達ペグ４及び５は、自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素１のロッド２及び３の交点に配置され、好適にはそれに対して垂直であるが、更に、９０°ではない他の何れかの角度、特に、＋４５°と−４５°の間である。
【００７０】
複数の自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素（１）から外側に突き出た複数の自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素（１）が、結合要素（１０）を介して互いに機械的に安定的に鉛直方向に及び／又は水平方向に接続されることが可能であり、自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素（１）は結合後、互いから光を伝達する。他の変形においては、結合要素は光伝達しないように設計されていて、単に個別の支持マット（４０）の機械的接合に役立つものである。
【００７１】
結合要素１０が図１乃至１０に示されていて、それにより、機械的に好適な光伝達結合が複数の鉛直方向に及び／又は水平方向に隣接する自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素１間に生じ得る。
【００７２】
図１乃至１０は、交差している長手方向ロッド２及び交差方向ロッド３から成る格子マットに上方に及び下方に突き出ている（９０°の角度で）光伝達ペグ４、５を成型することが有利であることを明らかにし、それらは単独の作業ステップにおける支持マット４０として設計されたものである。
【００７３】
図１１乃至１９は、交差している長手方向ロッド２及び交差方向ロッド３はもはや支持マット４０の形で中心面を構成することがない格子要素１を、第２の実際的な例として、示している。それに代えて、光伝達ペグ４、５のための支持マット４０から構成される接続面は、オフセット１４だけ下方に移動される（図１７）。故に、図２０及び２１に示すように、上方光伝達ペグ４は下方光伝達ペグ５より長く、強化マット３３は、オフセット１４だけ生成された付加的な扁平空間に挿入されることが可能である。これはまた、図３２及び３３並びに図３４及び３５に示されている。
【００７４】
図２３乃至３３はまた、交差している長手方向ロッド及び横断方向ロッドを有する支持マットに代えて、板状平滑支持マットがここで使用され、その上部には、光伝達ペグ４が成型されている。
【００７５】
付加的な光伝達ペグ５がまた、底面に配置されることが可能であり、それらが上方光伝達ペグ４により光伝達するように又はそうでないように接続されることは、図に示されていない。後者の場合、下方光伝達ペグ５は、上面に配置された光伝達ペグ４に相当する支持マット１０の底面の他の位置に成型される。
【００７６】
交差している長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３から支持マットを初めに作ることが、その場合に第２の作業ステップにおいて、交差点において又はそのように作られる格子マットの開口において光伝達ペグ４、５上に成型することが、本発明の変形に従ってまた十分であることが、一般的な表現でも指摘されている。
【００７７】
図３４及び３５は、図２０及び３２と比較して、交差している長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３を有する格子要素又は追加補強を有する支持マット４０を備えることが本発明の変更において規定されていることを、より正確に示している。
【００７８】
図３４に従って、補強ロッド１１が、光伝達ペグ４及び５間の中間の空間に挿入され、その補強ロッドは、好適な実施形態においては、通常の構造用鋼材から成り、また、大きさ及び材料構成において通常の具体的な作業で普通に使用される補強ロッド１１に相当するものであることが可能である。
【００７９】
それらの補強ロッドは、光伝達ペグ４間の中間の空間に挿入され、後に図３５に従って（断熱）絶縁体１８がコーティングされる又は全表面に亘って一様に充填化合物が充填される。
【００８０】
図３４は、追加の実際的な実施例として、平行に位置している複数の補強ロッド１１に加えて、補強ロッドの格子がまた用いられることが可能であり、その格子においては、構造用鋼ウェブのようなコンクリート構造物でみられるように、平行に位置する複数の補強ロッド１１がそれらに対して垂直方向にある複数の補強ロッド１７と共に通常補強マット３３を構成することを示している。
【００８１】
この場合、それは、最も良好な補強がなされるのでそのように作られる格子要素の長手方向中央プレート１２に補強ロッド１１、１７が配置される場合に、好ましい。その場合、交差している長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３を有する支持マット４０の接続面は、下方にオフセットされ、オフセット１４だけ中央面１２から下方に移動された部品面１３を構成する。これは、図１７及び３４に示されている。このようにして、補強ロッド１１及び１７が、そのように作られる支持マット４０または格子要素の長手方向中央面において精確に配置されることが確実になる。
【００８２】
図３４はまた、長手方向ロッド及び横断方向ロッドが光伝達プラスチックからも作られる場合についての格子要素の変形における光伝達について示している。
【００８３】
その図においては、矢印方向８に入射する光が、矢印方向１５に長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３の交差点で偏光され、長手方向ロッド２またはそれに対して垂直に接続された横断方向ロッド３を通り、次いで、その長手方向ロッドまたは横断方向ロッド３に接続された光伝達ペグ４の材料断面内に矢印方向１６に導かれる。
【００８４】
そのような格子要素の光収量は、散乱光の導入が互いに隣接して平行に配置された光伝達ペグ４、５から生じるために、かなり改善され、その場合、光は、光伝達ペグ４、５の一から矢印方向１５、１６を介してその光伝達ペグの一に対して平行に配置された光伝達ペグに導かれる。
【００８５】
しかしながら、上記のように、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８６】
長手方向ロッド及び横断方向ロッドは非透過性材料または単なる不透明材料より構成されることもなされ得る。
【００８７】
図３５は更に、補強ロッド１１及び／又は補強ロッド１１及び１７の組み合わせによる導入又は補強後に、金型に絶縁体１８の層を始めに鋳造することは好ましく、その場合、この絶縁体１８は断熱材料から成る。この絶縁体は、ポリウレタンフォーム、ガラスファイバー又は他の絶縁材料などの発泡材料であることが可能である。その場合、それらは化粧層を構成する。
【００８８】
絶縁体１８の導入後、全格子要素が、次いで、平坦な要素として鋳造されることが可能であり、その場合、硬化性充填化合物１９は、上部及び下部で格子要素の平坦な限界を構成する。
【００８９】
図３６は、図３４及び３５の変形であって、前の図１乃至３３に従った格子要素１として支持マット４０を構成することが本発明に従って可能であることを示しているが、異なる２つの面に互いに対して長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３を配置することもなされ得ることを示している。
【００９０】
光伝達ペグ４、５が、長手方向ペグ及び横断方向ペグの交差点２０に別個の作業ステップにおいて又は同じ作業ステップにおいても、ここで成型されることが可能である。
【００９１】
長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３が光伝達材料から成る場合、追加の予備作業は必要ない。成型された光伝達ペグ４、５を有する光伝達支持マット４０が、故に、２つの異なる作業ステップにおいて作られる。
【００９２】
しかしながら、光伝達長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３が非光伝達材料又は単に僅かに光を伝達する材料から成る場合、交差している長手方向ロッド２及び横断方向ロッド３の交差点２０に孔を設けること、及びそれらの孔を通して光伝達ペグ４、５を入れることは適切である。図３６に示す光伝達ペグ４は、上部に成型されていて、下部に成型された光伝達ペグ５により下方にも延ばされることが可能である（図３６）。
【００９３】
図３７は、これを変更した変形であって、その場合に、交差点２０の領域において光伝達ペグ４、５を適用する解決方法を必要としないことは明らかである。この図は、光伝達ペグ４、５が交差している長手方向ロッド２と横断方向ロッド３との間の中間の空間２１に入れられていることを示している。
【００９４】
図３８は、追加の実際的な実施例として、支持マットの製造において何れかの材料から好適なマット２２を最初に作ることでも十分であることを示している。
【００９５】
より容易に理解可能な表現のために、ゴム製マット、天然ゴム製マット又はウレタン製マットから構成され得るフレキシブルな弾性プラスチックから成る孔空きマット２２が下に示されている。しかしながら、そのような孔空きマット２２は、この孔空きマット２２における複数のパッセージ開口２３又は任意形状開口を作ることで十分であるために、比較的限定された壁の厚さを有する（プラスチック）フィルムマットとして形成されることも可能である。
【００９６】
パッセージ開口２３の整形は任意である。それらのパッセージ開口は、円形に、角度を付けて、正方形に又は矩形にデザインされることが可能である。
【００９７】
図３８に示すように、そのような孔空きマット２２が射出成型金型に挿入されて、次いで、光伝達ペグ４、５が、単独の射出成型処理でパッセージ開口２３を通して孔空きマット２２に入れられる。
【００９８】
図３９において、ここでは、光伝達ペグが、孔空きマット２２の領域において高信頼性の締結を達成するように良好なアンカリングのために半径方向外側に方向付けられたカラー２４とパッセージ開口２３を重ね合わせることが好ましい。
【００９９】
図４０は、それにアンカリングされた光伝達ペグ４、５を有する孔空きマット２２から作られた支持マット４０が何れかの任意形状に曲げられることが可能であることを示している。
【０１００】
図４０は、曲げられた半円形形状を示し、その場合、半径方向に裏返しに突き出た光伝達ペグ５、４を坦持するスリーブ状要素、中空円筒形壁要素、シーリング要素又はクラッド要素に対して射出成形金型に挿入することにより後に形成される閉鎖スリーブ状要素又は中空円筒形要素が初めて曲げられるように、十分円形に曲げられた複数の形状を用いることが可能である。
【０１０１】
図４１は、上記の実際的な実施例に従って作られた支持マット４０又は格子要素１における光通過のために非活性である光伝達ペグ４、５の特定の光伝達面３１を作ることが、レーザビームを用いる場合に、可能であることも示している。ここでは、光出射面又は光吸収面３１は、燃焼軌道２７の形で矢印方向２６に特定の層の組み合わせ又は図柄に燃焼させることによってレーザビーム２５により融解され、従って、融解される面には光通過しないように、光伝達ロッド４、５の光吸収面又は光出射面３１が融解される。これは、硬化性充填化合物において格子要素又は支持マットの鋳造する前に、光伝達ペグ４、５の光出射面及び／又は光吸収面からの特定の図柄に、最初に燃焼させるレーザ書き込み装置を含む。
【０１０２】
図４１は、そのように作られる格子マットが何れかの曲がり方向２８に二次元的に又は三次元的に曲げられ得ることも示している。図４２乃至４４は成型金型２９の模式図を示し、その図においては、硬化性充填化合物１９は、最初に成型金型２９の下部３２において成型され、上記の方法に従って作られる格子要素１、２２、４０を硬化する前に、図４３に従った形状を得るように、まだ硬化されていない充填化合物１９に入れられる。
【０１０３】
その場合に、フレキシブルな又は非フレキシブルな平坦な要素が作られるように、完全に充填化合物１９により図４３で半分作られる格子要素を成型するために、図３４及び３５に従った補強と任意の絶縁体とが導入されることが可能である。
【０１０４】
光伝達ペグの光吸収面又は光出射面３１がその場合、剥き出しにされている。
【０１０５】
図４５乃至５０は、光伝達ペグ４、５の異なる有効なプロファイル形状を示し、その場合、図４５は円形状プロファイルを示し、図４６は半円形状プロファイルを示し、図４７は楕円形状プロファイルを示す。
【０１０６】
図４８は四角形又は矩形状プロファイルを示し、図４９はひし形形状を示す。図５０は、光伝達ペグ４、５がまた、直線的な又は曲面的なディスク状に構成されることも可能であることを示している。
【符号の説明】
【０１０７】
１  自立２Ｄ又は３Ｄ格子要素
２  １の光伝達長手方向ロッド
３  １の光伝達横断方向ロッド
４  上方に９０°で突き出た光伝達ペグ
５  下方に９０°で突き出た光伝達ペグ
６  ２と４の間の光伝達接続面
７  ２と５の間の光伝達接続面
８  光伝達方向
９  光伝達方向
１０  結合要素
１１  補強ロッド
１２  中央面
１３  部品面
１４  オフセット
１５  矢印方向
１６  矢印方向
１７  補強ロッド
１８  絶縁体
１９  充填化合物
２０  交差点
２１  中間空間
２２  孔空きマット
２３  パッセージ開口
２４  カラム（ｃｏｌｕｍｎ）
２５  レーザビーム
２６  矢印方向
２７  燃焼軌道
２８  曲げ方向
２９  成型金型
３０  矢印方向
３１  面
３２（２９の）底
４０  支持マット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３−１４】
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【図１５】
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【図１６−１８】
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【図１９−２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２−３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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