(57)【要約】  本発明は、光透過性の部材を製造するための方法に関する。本方法においては、繊維複合体が第１の送り装置によりコーティング装置に送られ、コーティング装置において繊維複合体が流し込み材料でもってコーティングされ、第２の送り装置を用いて、コーティングされた繊維複合体がコーティング装置から型枠へと送り出され、該型枠内にコーティングされた繊維複合体が層状に置かれ、流し込み材料が該流し込み材料の内部に埋め込まれた繊維複合体と共に光伝達性の流し込みブロックへと硬化され、該流し込みブロックは型枠から取り出された後に表面処理され、個々の光透過性の繊維の断面が露出される。さらに本発明は、本方法を用いて光透過性の部材を製造するための装置ならびに本方法および本装置を用いて製造される光透過性の部材に関する。
2010537092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の部材を製造するための方法において、
繊維複合体（９）を第１の送り装置によりコーティング装置（１０）に送り、該コーティング装置（１０）において前記繊維複合体（９）を流し込み材料（３）でもってコーティングし、
第２の送り装置を用いて、コーティングされた繊維複合体（１３）を前記コーティング装置（１０）から型枠（１２）へと送り出し、該型枠（１２）内に前記コーティングされた繊維複合体（１３）を層状に置き、前記流し込み材料（３）を該流し込み材料（３）の内部に埋め込まれた繊維複合体（１３）と共に光伝達性の流し込みブロックへと硬化させ、該流し込みブロックを前記型枠から取り出した後に表面処理し、個々の光透過性の繊維（２１）の断面を露出させることを特徴とする、光透過性の部材を製造するための方法。
【請求項２】
前記流し込み材料（３）を含む容器（２）を通過するように前記繊維複合体（９）を案内し、前記繊維複合体（１３）から滴る流し込み材料（３）を再び前記容器（２）へと戻す、請求項１記載の方法。
【請求項３】
型枠から取り出された前記流し込みブロックを、光透過性の部材（２３）を形成する複数の部分に切断する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
光透過性の層を有する光透過性の部材（２３）の表面をコーティングする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
コーティングのための前記流し込み材料（２）を負荷に応じて、および／または、要求に応じて準備する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記繊維複合体（９）を連続的に供給する、請求項１から５までのいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
前記コーティングされた繊維複合体（１３）を部分的に重ねて前記型枠（１２）に置く、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項記載の方法により、光透過性の部材（２３）を製造するための装置において、
繊維複合体（９）をコーティング装置（１０）に供給する第１の送り装置を有し、
流し込み材料（２）でもって前記繊維複合体（９）をコーティングするコーティング装置（１０）を有し、
コーティングされた繊維複合体（１３）を前記コーティング装置（１０）から型枠（１２）へと送る第２の送り装置を有し、
前記コーティングされた繊維複合体（１３）を層状に置き、且つ、前記流し込み材料（３）を硬化させるために、前記第２の送り装置と前記型枠（１２）との間での相対的な移動を生じさせる装置を有することを特徴とする、光透過性の部材（２３）を製造するための装置。
【請求項９】
前記コーティング装置（１０）は前記型枠（１２）の長さ方向または幅方向において移動可能であり、前記型枠（１２）は前記コーティングされた繊維複合体（１３）によって満たされる間は移動しない、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記型枠（１２）は前記コーティングされた繊維複合体（１３）によって満たされる間は長さ方向または幅方向において移動可能であり、前記コーティング装置（１０）は移動しない、請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記流し込み材料（３）でもって被覆されている繊維複合体（１３）を前記コーティング装置（１０）から送り出した後に、前記第２の送り装置に付着している前記流し込み材料（３）を除去して前記コーティング装置（１０）へと再び戻す払拭装置（８）を有する、請求項８から１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
前記コーティング装置（１０）の容器（２）内の流し込み材料（３）の量は常に一定である、請求項８から１１までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
前記繊維複合体（９）をコーティングするための前記流し込み材料を負荷に応じて、および／または、要求に応じて準備する、請求項８から１２までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
請求項１から７までのいずれか１項記載の方法により製造される、および／または、請求項８から１３までのいずれか１項記載の装置を用いて製造される、流し込み材料（３）、例えばコンクリートから成る光透過性の部材（２３）において、
半透明な繊維（２１）を有する繊維複合体が埋め込まれており、前記半透明な繊維（２１）は部材（２３）における半透明な繊維複合体において、該半透明な繊維（２１）が、光入射面または光射出面のために設けられている、部材（２３）の少なくとも１つの面を用いて少なくとも２つの異なる角度を形成するように配置されていることを特徴とする、光透過性の部材（２３）。
【請求項１５】
光透過性の部材（２３）において２方向または多方向に配置されている半透明な繊維（２１）を備えた繊維複合体を有する、請求項１４記載の部材。
【請求項１６】
前記繊維複合体は３次元の配置構成を有し、且つ３次元の形態で部材（２３）に埋め込まれている、請求項１４または１５記載の部材。
【請求項１７】
前記半透明の繊維（２１）はガラスまたはプラスチックから成る光導体である、請求項１４から１６までのいずれか１項記載の部材。
【請求項１８】
前記半透明の繊維（２１）は部材（２３）において層状に重ねて配置されている、請求項１４から１７までのいずれか１項記載の部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透明の繊維複合体が内部に埋込まれている流し込み材料、殊にコンクリートから成る光透過性の部材ならびに光透過性の部材の製造装置また光透過性の部材の製造方法に関する。
【０００２】
コンクリートから成る光透過性ないし光伝導性の部材は既に公知である。しかしながら公知の部材では、その部材を通過して光が進むことができる方向は１つしかない。例えばWO 03/097954 A1からは、流し込み料内に埋め込まれている光伝導性の繊維を有する部材が公知であり、この光伝導性の繊維は平行六面体の形状の部材の１つ側面から、その側面と対向する側面へと光が案内されるように配置されている。光伝導性の繊維は垂直方向においても水平方向においても実質的に相互に平行に配置されている。
【０００３】
さらに、DE 20 2007 000 753 U1には光導体が埋込まれている光透過性の部材が開示されており、これらの光導体は例えばエンドレスの織物、編生地またはフェルトの製品を用いて流し込み材料に埋め込まれる。織物の横糸として光導体が使用される。これによりこの部材においても、埋め込まれた横糸（光導体）の方向にしか光を案内することができない。
【０００４】
DE 9310500 U1には、壁、天井または床を作る際に使用されるべき光透過性の部材が開示されている。部材の厚さ方向に配置されている光導体でのみ上述の機能を実現することができる。
【０００５】
コンクリートから成る光伝導性の部材が建物または室内建築物のデザイナに広大で創作的な自由空間を提供するとしても、その種の部材の製造方法は依然として非常に煩雑であり、大部分を手作業によって行わなければならない。光伝導性の部材を工場生産するための装置はいまだ提供されていない。
【０００６】
つまり、WO 03/097954 A1による光伝導性の繊維は個別に層状にコンクリートの層の上に敷かれ、その上には別のコンクリートの層が流し込まれ、さらにその上に光導体を有する層が配置される。この方法は流し込みブロックが所望の構造高さに達するまで続けられる。有利には、この方法において長いコンクリート部材が製造され、このコンクリート部分は続いて光導体も延在しているその長手方向に対して垂直に所望の長さへと切断される。これによって、一方向において光透過性であるレンガ大または板状の部材が形成される。
【０００７】
DE 20 2007 000 753 U1によれば、ロールに巻き付けられているエンドレスのテクスタイルがメアンダ状で層状に型枠に入れられる。この型枠に置かれた各層の上には流し込み材料の層が流し込まれ、この流し込み材料の層は再びテクスタイルの層によって覆われる。ここでもまた、流し込みブロックの所望の構造高さに達するまで方法は繰り返されるか、継続される。流し込み材料の硬化後に、流し込み成型されたブロックは切断されて板になり、それらの板は平坦な部材として使用される。この部材においても光は一方向にしか、すなわち板状で平坦な部材の厚み方向にしか案内されない。
【０００８】
上記のように、光透過性の部材、殊にコンクリートから成る光透過性の部材を機械で大量生産するための装置も方法も公知ではないので、従来技術により製造される部材は少なくとも部分的に手作業で製造されていることに基づき非常に高価である。さらには、流し込み材料および／または光導体が手作業で埋め込まれることにより、光伝導性の部材内での光導体の分布が不均一になり、このことは殊に光伝導性の部材を照明した状態において美しくない像を生じさせる。この作用はコンクリートが直接的に型枠に流し込まれることによって強まる。何故ならば、これによって事前に入れられている光導体がずれてしまうか、それどころか浮き上がってしまうからである。
【０００９】
本発明の課題は、光を単一の方向にしか案内できないもののではなく、部材の厚み方向とは異なる種々の方向においても出力結合させることができる、光透過性の部材を提供することである。
【００１０】
本発明の別の課題は、その種の部材を製造するための装置を提供し、またその種の部材を大量生産で主として機械により製造することができる方法を提供することである。装置および方法は、流し込み材料内に光伝導性の繊維を均一に分布できるものである。
【００１１】
この課題は、請求項１に記載されている特徴を備えた方法、請求項８に記載されている特徴を備えた装置および請求項１４に記載されている特徴を備えた部材によって解決される。別の有利な実施形態はそれぞれの従属請求項に記載されている。
【００１２】
本発明によれば、流し込み材料、殊にコンクリートから成る光透過性の部材は、この流し込み材料内に埋め込まれている半透明の繊維複合体を有し、半透明の繊維複合体は光透過性ないし光伝導性の繊維を有し、これらの繊維は部材の第１の面に入射した光を、この光入射面と対向する面および部材の少なくとも１つの別の面において光が再び射出されるように部材を介して案内する。このことはまた、半透明の繊維が少なくとも光の入射または射出のために設けられている面によって少なくとも２つの異なる角度を形成するように部材内に配置されていることを意味している。
【００１３】
多くの用途においては平行六面体の部材が基本部材として使用されており、このことは本発明による部材に関して、１つの側面に光が入射するとその面と対向する面において光を射出でき、またそれと同時に、その面に隣接する側面においても光を射出できることを意味している。しかしながらまた繊維が適切に配置されていれば、基底面、すなわち床面または上部の天井面を介しても光を射出することができる。円柱状の部材、例えば柱の場合、光を柱の一方の面、例えば柱の側面の一方の半面において本発明による光透過性の部材に入射させ、側面の他方の半面において、また柱の上側および／または下側の面において射出させることができる。しかしながら、本発明による部材は一般的な幾何学的立体、例えば平行六面体、円柱に制限されるものではなく、任意の断面を有する任意の立体形状を形成することができる。本発明の説明を簡潔にするために、以下では平行六面体の部材を参照するが、前述の特徴は本発明による部材の形成可能な他のあらゆる構造形態についても同様に当てはまる。
【００１４】
本発明による光透過性の部材においては、繊維複合体ないし網状繊維が例えばコンクリートまたはファインコンクリートである流し込み材料に埋め込まれる。繊維複合体は半透明の繊維を有する。これらの半透明の繊維は、棒状の物も含まれるモノフィラメントまたは光透過性（半透明）の材料から成るマルチフィラメントである。さらに半透明の繊維／棒状の物の概念には光導体または光ファイバも含まれる。実質的に光透過性の部材内での可視光の案内である光伝導に関して、殊に短い距離の場合には、技術的に価値の高い光導体を使用することは必要ない。そのような価値の高い光導体は一般的に例えばデータ伝送に使用される。光透過性の部材においては、光透過性であり、且つ伝達される光の品質に関して技術的に高い要求は課されない繊維の使用で十分である。もちろん、例えば柱の長手方向の寸法が非常に大きい場合、および／または、端面においては別の方向における光伝達に比べて高い光効率が所望される場合、または、異なる色の輝度差から構成されるべきパターンが形成されるべき場合には、本発明による部材において光伝達のために技術的に価値の高い光導体を使用することもできる。
【００１５】
本発明による光透過性の部材においては、例えば織り込み、編み込み、ニッティング、撚りによって、または繊維を１つの複合体に繋ぐための他のあらゆる製造方法によって製造される繊維複合体が使用される。本明細書において「繊維複合体」の概念は繊維が任意に配置構成されたものに関する上位概念として使用される。
【００１６】
本発明による光透過性の部材において使用される繊維複合体は２次元の繊維複合体、すなわち実質的に面状の繊維複合体でもよく、また３次元の繊維複合体として形成することもできる。上記において既に示唆したように、部材内の光伝導または光透過のために、流し込み材料内に埋め込まれるべき繊維複合体の全ての繊維が半透明の繊維から構成されることは必ずしも必要ではない。光透過に関しては、例えば外装のため、すなわち補強のために設けられており、同様に繊維複合体を表す織物が少なくとも部分的に半透明の繊維から製造されれば十分である。さらには、部材の補強に加え光透過性の特性も提供するために、部材の外装のために設けられているその種の織物に半透明の繊維を設けることも同様に考えられる。
【００１７】
上述のように、本発明による光透過性の部材に関してはあらゆる種類の公知の繊維複合体を使用することができる。半透明の繊維はそれ自体で繊維複合体の構成部材であるか、その種の繊維複合体に付着される。本発明の範囲においては、繊維複合体上または繊維複合体内に配置されている半透明の繊維が、例えばただ１つの面から部材に入射した光を種々の方向に偏向できるようにするために種々の方向に配置されていることが重要である。したがって、部材に入射した光、例えば太陽光を、光入射面に対して必ずしも平行である必要はない複数の面において再び射出させることができる。しかしながらまた光を複数の面において部材に入射させ、１つまたは複数の面において再び射出させることも可能である。
【００１８】
従来技術において公知である部材では、光が１つの面において部材に入射し、それと対向する少なくとも平行な１つの面においてこの部材から射出される。このことは、従来技術による光伝導性の部材における光伝導性の繊維が光入射方向に、すなわち１次元で光伝導性の部材内に配置されていることによって説明することができる。これとは異なり、本発明による光透過性の部材の半透明の繊維は複数の異なる方向において、すなわち多次元で光透過性の部材内に配置されている。
【００１９】
上述のように、２次元および３次元の全ての繊維複合体を使用することができる。例えば間隔を空けて編むことによって製造することができる、３次元の繊維複合体においては、光を光透過性の部材からあらゆる空間方向に偏向させることができる。光伝導に加えて、部材の強固性／安定性を高めるために、負荷に応じた外装部材、例えば鋼、耐アルカリ性のテクスタイルなどを取り込むことができる。
【００２０】
しかしながらまた光伝導性の繊維のこの多次元の配置構成により、部材の種々の面または湾曲した面に入射した光の束を１つの面を介して出力結合させる別の効果も達成することができる。もしくは、異なる面において入力結合された種々の波長の光を種々の面またはただ１つの面において出力結合させることができる。
【００２１】
冒頭で述べたように、従来の光透過性の部材は多くの手作業を伴うものであり、したがってオートメーション化の度合が低いものである。このことは製造に関する比較的高いコストを伴う。本発明による光透過性の部材は、使用される繊維複合体を先ず流し込み材料でもってコーティングし、この流し込み材料でもってコーティングされた繊維複合体を型、例えば型枠内に置かれ、その型内で流し込み材料を硬化させることができる装置により製造される。実質的に平坦に構成されている繊維複合体が使用される場合、流し込み材料によって被覆されている繊維複合体は層状に型に置かれる。硬化のために設けられている型において流し込み材料と繊維複合体の層を形成するために、繊維複合体を型の寸法に応じて切断する、または折り返すことができるか、エンドレスに例えばロールに巻付けて繊維複合体をコーティングするための装置に供給することができる。繊維複合体をエンドレスに供給する場合には、流し込み材料によって被覆されている繊維複合体が有利にはメアンダ状に置かれる。すなわち流し込み材料でもってコーティングされた繊維複合体の往復運動により層状に置かれることによって１つの層がその下にある層の上に置かれる。
【００２２】
本発明による光透過性の部材を製造するための本発明による装置においては、先ず繊維複合体が第１の送り装置によってコーティング装置に供給され、このコーティング装置は流し込み材料を繊維複合体上に被着させる。コーティング装置において繊維複合体の両側が流し込み材料によって被覆される。後続の送り装置は流し込み材料でもってコーティングされた繊維複合体をコーティング装置から送り出し、この繊維複合体を型枠へとさらに送り、この型枠内でコーティングされた繊維複合体は層状に置かれる。所望の充填高さになるまで、すなわち流し込みブロックの所望の寸法に達するまで型が満たされると、流し込みブロックの流し込み材料をこの型において硬化させることができる。流し込み材料の硬化されたブロックは、半透明の繊維／棒状の物を備えた繊維複合体の複数の層を含む。最終製品としての本発明による光透過性の部材は、この部材が種々の厚さを有するプレートへと切断されるように、製造された流し込みブロックから形成される。切断方向は注意が向けられる半透明の繊維の配置構成によって定められる。例えば、主光伝達方向がテクスタイルの横糸の方向に従う場合には、流し込みブロックの切断方向は横糸に対して垂直である。
【００２３】
大きさおよび形状に応じて別の切断方向も考えられ、所望の大きさの部材へと流し込みブロックを切断した後に、所望の光入射面および光射出面において場合によっては生じる付着物を光透過性の繊維の表面から除去するために、全ての外面を後処理する必要がある。流し込みブロックから切り出された光透過性の部材の光導体の光入射面または光射出面における余剰な流し込み材料をフライス削りまたは研磨によって除去することは必ずしも必要ではない。有利には、半透明の繊維のそのようして露出された面は光透過性の層、例えばエポキシ樹脂によって周囲の影響から保護される。
【００２４】
繊維複合体がエンドレスに本発明による装置に供給される場合、繊維複合体が硬化型に有利にはメアンダ状に置かれるように、流し込み材料でもってコーティングされた繊維複合体をコーティング装置から連続的に送り出すこともできる。流し込み材料でもって湿潤された繊維複合体を（型枠に）メアンダ状に置くために、送り装置と型枠との間での相対的な移動が行われ、この相対的な移動は流し込み材料によって湿潤された繊維複合体がヘビのように（メアンダ状に）硬化型に置かれるように制御されている。このことは、型枠が静止した状態での送り装置の往復的な線形移動によって行うことができるか、湿潤された繊維複合体の送り装置が型に相対的に直線的に静止している状態での硬化型の往復的な線形移動によって行うことができる。同様に、繊維複合体を湿潤させるための装置全体を送り装置ないし硬化型と共に線形移動させることも考えられる。
【００２５】
事前に製造された、例えば切断された繊維複合体マットがコーティング装置において流し込み材料でもってコーティングされる場合には、湿潤装置と硬化型との間の往復的な線形移動は必ずしも必要ではなく、個々の繊維複合体マットを例えば搬送ベルト上に載置し、そこから場合によっては手作業で硬化型に入れることができる。このことは、流し込み材料でもって被覆されている繊維複合体マットを層状に型枠内に置くために、搬送ベルトと硬化型との間の相応に制御された移動によって自動的に行うこともできる。
【００２６】
流し込み材料でもってコーティングされた、または乾燥された個別の繊維複合体マットを手作業で、または機械的に重ねて型枠に置くこともできる。この場合、乾燥した繊維複合体マットをフレームに張架させ、フレームを重ねて置き、相互に結合させることができ、後続のフレームが先行のフレームまたは先行の繊維複合体の基礎プレートの上に取り付けられる前に基礎プレートは流し込み材料でもってコーティングされる。垂直方向にでのフレームの結合によって型（型枠）が形成され、この型枠において流し込みブロックを硬化させることができる。エンドレスの繊維複合体を前述のように型枠内にメアンダ状に置く場合と同様に、ここでもまた、少なくとも形状が安定するまで硬化させた後に、流し込みブロックは切断、フライス削り、研磨およびコーティングによって後処理される。
【００２７】
本発明による装置を用いて本発明による部材を製造するために、上述のように、大がかりな手作業を回避して完全に自動的に機械でもって、その種の本発明による光透過性の部材を製造することができる方法が提供される。本発明による方法においては、光透過性の繊維が設けられている繊維複合体の全ての面が、平坦に構成された繊維複合体の場合には実質的に上面および下面が流し込み材料でもってコーティングされる。次に、コーティングされた繊維複合体が第２の送り装置によってコーティング装置から送り出されて型に供給され、この型にはコーティングされた繊維複合体が流し込み材料の硬化のために層状ないしメアンダ状に置かれる。コーティングされた繊維複合体の供給は、余剰の流し込み材料が型枠／型内に滴らない、または落下しないように行われる。繊維織物のコーティングないし湿潤の際に、繊維複合体に十分に固着していない流し込み材料が、場合によってはこの繊維複合体から再び剥がれ落ち、硬化型に落下すると個々の層間に不均一性がなる恐れがあるので、滴り落ちる流し込み材料が硬化型（型枠）に達しないように、この滴り落ちる流し込み材料を受け止めることが重要である。このことを例えば、流し込み材料が設けられているコーティング装置からコーティングされた繊維複合体を送り出す送り装置における適切な払拭装置（ドクターブレード）によって行うことができる。
【００２８】
本発明の方法によれば、テクスタイル複合体はコーティング装置においてコーティングされる。このことは例えば、繊維複合体の容器の通過または容器への浸漬により行うことができるが、他の公知のコーティング法によっても行うことができる。コーティング法として殊にラミネート、吹き付け、含浸、パジング、浸漬などが挙げられる。これら全ての方法は、繊維複合体のコーティングの見出し語で当業者には既に公知であるので、ここでは詳細に説明しない。本発明による方法にとって重要であることは、テクスタイル複合体が型枠に置かれる前に流し込み材料によって可能な限り均一に湿潤されることのみである。湿潤された繊維複合体から場合によっては滴り落ちる流し込み材料は、この繊維複合体がさらに搬送される際に型枠には落下せずに受け取られるので、この滴り落ちた流し込み材料は再びコーティング装置に供給される。したがって流し込みブロックの均一で層状ないしメアンダ状の構造が実現される。
【００２９】
本発明による方法に従い本発明による光透過性のコンクリート部材を製造することによって、均一性、すなわち光透過性の繊維と流し込み材料の分布がより均一になり、このことは最終製品においてより均一な繊維分布によって表される。このような均一な繊維分布により均一な光放射が行われる。繊維複合体に十分に付着されていない流し込み材料の型枠への落下を個別に回避することによって本発明による方法を使用することにより、殊に従来技術の光伝導性のコンクリート部材において見受けられる不均一性は大部分回避される。
【００３０】
有利には、容器を通り抜けるように繊維複合体を案内している間にテクスタイル複合体（繊維複合体）がコーティングされるように本発明による方法を構成することができる。繊維複合体をコーティングする際に、コーティングに必要な流し込み材料がいつ形成されるかは重要ではなく、別個にエンドレスなテクスタイル複合体を処理する際に、このテクスタイル複合体が連続的に流し込み材料でもって所望の層厚にコーティングされることが重要である。流し込み材料を要求に応じて生成することができる。
【００３１】
流し込み材料の生成に関しては、流し込み材料の粘性の調整によって、テクスタイルのパラメータ（半透明の繊維／棒上の物の直径、間隔、種類、テクスタイルの繋ぎ目など）によって、またコーティングの際の方法パラメータ（搬送速度、充填高さなど）によって、本発明による光透過性の部材における半透明の繊維／棒状の物の個々の層の間隔を所期のように可変に調整できることを言及しておく。型枠に入れる際に鉱物性の流し込み材料がより液状になるにつれ（粘性が低くなるにつれ）、層はますます滲み易くなるが、このことは所望の構成によっては望ましくもあることを言及しておく。
【００３２】
使用されるコーティング法に応じて、流し込み材料の選択すべき粘性は異なるものとなる。粘性は例えば粉砕された繊維の添加によって調整することができる。しかしながら、光伝導性の繊維／棒状の物の間に所定の層間隔を設けてテクスタイルが型枠に置かれるように粘性は選択されるべきである。有利には、型枠の上方において例えば滑りレール上でコーティング装置が往復移動することによって、または型枠が例えば滑りレール上で往復移動することによってテクスタイルはメアンダ状に置かれる。テクスタイルにおける流し込み材料の付着が可能な限り悪影響を及ぼさないようにする綾巻き装置を使用することもできる。
【００３３】
本発明の方法によって、型枠に繊維複合体を置き、流し込み材料を流し込むことを交互に行うことは回避され、テクスタイル／繊維複合体は連続的に、それらに付着している流し込み材料と共に搬送され、最終的に流し込み材料と同時に型枠に置かれる。
【００３４】
型枠に置くステップについては、流し込み材料の硬化は通常の場合、テクスタイル層が型枠に置かれた後に初めて行われることを言及しておく。しかしながらまた場合によっては、型枠に置いた後にテクスタイル層が滲むことをさらに回避するために、テクスタイル複合体における流し込み材料の先行した硬化または乾燥の開始、またはそれらの人工的な惹起も可能である。
【００３５】
非常に粘性の高い流し込み材料および生強度の高い流し込み材料でもってコーティングを実施できる場合には、殊に、コーティングされた繊維複合体の考えられる真空処理または熱処理の後に、型枠を使用せずともコーティングされたテクスタイル層を台または搬送ベルト上に載置することができる。このことは、流し込み材料の硬化を型枠内で行うことは必ずしも必要ではないことを意味している。
【００３６】
繊維複合体が埋め込まれている流し込み材料の硬化後に、光入射面または光射出面のような個々の面を光伝達の最適化のために切断、フライス削り、研磨などによって所望の大きさにすることができる。有利には、流し込み材料を硬化させるための型の大きさは、成形および硬化された流し込みブロックを本発明により複数の光透過性の部材に切断できるように選定される。しかしながらもちろん、本発明による部材を個別に製造することも同様に可能である。これに関しては、粘性の高い流し込み材料を使用できない場合、各部材に対して別個の型枠（硬化型）が必要となる。
【００３７】
本発明による部材が帯状でエンドレスなテクスタイル複合体を用いて製造され、コーティングされたテクスタイル複合体がメアンダ状に硬化型に置かれる場合、そのようにメアンダ状に置かれることを達成するためにテクスタイル複合体が偏向された、硬化された流し込みブロックの領域は分離される。このことは、メアンダ状に置く際にテクスタイル複合体を実質的に１８０°偏向することによって、偏向された繊維から光を層方向に射出することができないので必要である。したがって、硬化された流し込みブロックをコーティングされた繊維複合体の層方向に対して垂直に切断することは、断面を有する半透明の繊維が光透過性の部材の表面に現われるようにするために必要である。光透過性／光伝導性の繊維ないしその表面をこのように露出させることは、断面を有する繊維複合体の全ての半透明の繊維が光透過性の部材の表面に現われるようにするために、流し込みブロックの他の全ての面においても必要である。
【００３８】
ここで説明する切断の際に（フライス削りまたは研磨によっても行うことができる）、可能な限り良好な光射出面ないし光入射面を形成するために、処理方向は有利には繊維方向に対して垂直に選択される。もっとも処理方向は繊維方向、すなわち繊維の長手方向に対して斜めであってもよい。これによって本発明による光透過性の部材の表面に現われる断面が拡大される。しかしながら、光の入力結合の限界角度は考慮されるべきである。
【００３９】
前述の方法の個々のステップを部分的に同時に実施することができる、および／または、別の処理ステップを付加的に実施することができる。ここで説明した方法は有利には連続的に処理される。しかしながら、流し込み材料でもって湿潤させた後のコーティングされた繊維複合体を切断し、個別化された部分を搬送ベルトまたは他の搬送装置上に載置し、非連続的に個別に型枠に置くことも可能である。
【００４０】
本発明による光透過性の部材、この本発明による光透過性の部材を製造するための本発明による装置ならびにそのための方法を以下では図面に基づき詳細に説明する。図面には本発明の有利な実施形態のヴァリエーションが示されているが、本発明はこれらの実施形態に制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】縦方向、横方向および斜め方向に繊維複合体の光透過性の繊維を備えている、巻き付けられたエンドレスのテクスタイル複合体の概略的な平面図を示す。
【図２】図１による繊維複合体が埋め込まれている光透過性の部材および光の射出に関する可能性の概略図を示す。
【図３】光伝導性の繊維を備えた３次元の繊維複合体の概略的な断面図を示す。
【図４】図３による繊維複合体が埋め込まれている光透過性の部材の概略図を示す。
【図５】本発明による光透過性の部材を製造するための本発明による装置の概略図を示す。
【図６】図５による装置の別の実施形態の概略図を示す。
【図７ａ】光透過性の部材を製造するための本発明による装置内での繊維複合体のコーティングの別の可能性を示す。
【図７ｂ】光透過性の部材を製造するための本発明による装置内での繊維複合体のコーティングの別の可能性を示す。
【図７ｃ】光透過性の部材を製造するための本発明による装置内での繊維複合体のコーティングの別の可能性を示す。
【図８】フレームに張架されている繊維複合体マットを通る、流し込みブロックの構造の概略的な断面図を示す。
【００４２】
図１は、繊維複合体帯に対して縦方向、横方向および斜め方向に延びる光透過性の繊維２１を有し、ロールに巻き付けられている繊維複合体２０を示す。繊維テクスタイル帯の長手方向に対して縦方向、横方向および斜め方向に延びる繊維を有するその種のテクスタイル複合体が流し込み材料に埋め込まれると、光は図２の下方に示されているように、光入射面とは対向していない側面を介しても放射される。図２の左側には、従来技術による部材において達成される光の透過が示されている。
【００４３】
図３および図４を用いて分かりやすく説明するように、光透過性の繊維を有する３次元のテクスタイル複合体も使用することができ、これによって全ての空間方向における光伝達が達成される。図３には、本発明による光透過性の部材を製造するための本発明による方法において流し込み材料に埋め込まれるような、この種の繊維複合体２０の実施例が概略的に示されている。図面からはっきりと見て取れるように、光透過性の繊維を縦方向、横方向、また高さ方向にも配置することができる。さらには図１による繊維複合体に重ねることも可能である。図４には、型枠１２内で流し込み材料に埋め込まれている３次元の繊維複合体が示されている。ここで使用される繊維複合体２０は例えば間隔を空けて編むことによって形成され、外装の外側に形成されているメッシュは、流し込みブロックが硬化した後に、このメッシュをフライス削りすることができ、したがってこのメッシュを形成している光透過性の繊維の横断面が部材の表面に現れることができるようにするために、３次元の繊維複合体が埋め込まれる前に構成されなければならない。テクスタイル複合体の縦方向における外装（０°外装）も、テクスタイル複合体の縦方向を横断する外装（９０°外装）も、メッシュ形成も光透過性の繊維によって行うことができる。異なる強度の繊維を使用することができ、これは図３に例示的に示唆されている。
【００４４】
光透過性の部材を製造するための装置が図５および図６に示されている。ロール１上の帯状でコーティングされていない繊維複合体２０が第１の送り装置９によって、流し込み材料３が存在する容器２へと供給される。容器２内に流し込み材料３と共に存在している偏向ローラ４はこの流し込み材料３を通り抜けるように繊維複合体を送り、これによって繊維複合体には浸漬法で流し込み材料３がコーティングされる。別の送り装置５はコーティングされた繊維複合体１３を容器２から引き上げて上方に向かって送り、このコーティングされた複合体１３を型枠１２へと供給する。コーティングされた繊維複合体１３は、型枠１２に対する縦方向または横方向におけるコーティング装置の直線的な往復移動によってメアンダ状に型枠１２に置かれる。コーティング装置は送り装置５において、送りローラに余剰に付着している流し込み材料のための払拭装置８を有する。余剰に付着している流し込み材料はこの払拭装置８によって再び容器２へと戻される。
【００４５】
図６には、光透過性の部材を製造するための別の実施形態が示されており、同一の部分には同一の参照番号を付している。図５による実施例とは異なり、コーティングされていないテクスタイル複合体２１は折り畳まれた状態で保管部１から第１の送り装置９を介して流し込み材料が存在する容器２へと供給される。送り装置４は流し込み材料２を通過するようにテクスタイル複合体を送り、またコーティングされたテクスタイル複合体１３を送り装置５に供給し、この送り装置５はコーティングされたテクスタイル複合体１３を型枠１２に供給する。ここでもまた払拭装置８によって余剰の流し込み材料は再び容器２へと戻される。図５による実施例とは異なり、光透過性の部材を製造するための装置に関するこの実施例においては、繊維複合体帯の長手方向における往復移動によって型枠が移動される。これによって繊維複合体帯はメアンダ状に型枠１２に置かれる。この場合、流し込み材料でもって湿潤されたテクスタイル複合体１３が層状に上下に重ねられて型枠１２に置かれ、流し込み材料３は型枠において硬化することができる。
【００４６】
図５および図６から見て取れるように、光透過性の繊維を有するコーティングされたテクスタイル帯１３をメアンダ状に置くことによって形成された偏向個所は、テクスタイル帯２０の長手方向において光を案内できるようにするために、流し込み材料の硬化後に切断されなければならない。テクスタイル複合体の長手方向に対して横方向／斜め方向に延びる光透過性の繊維に関して、可能な限り良好な光入射または光射出を実現するために、長手方向に対して平行な側面をフライス削りないし研磨することも有利である。必要に応じて、光透過性の部材の全ての外面は透明な層を用いて損傷から保護されるべきである。
【００４７】
図５および図６において、エンドレスな繊維複合体材料は流し込み材料が存在する容器を通過するように案内され、これによって両側が流し込み材料でもって湿潤される。しかしながら、同一の方法を有限の寸法を有する繊維複合体マットについても行うことができ、コピー機または印刷機における個別の紙供給に類似する個別的な供給も考えられる。
【００４８】
図７ａ）から図７ｃ）はテクスタイル複合体２０を流し込み材料でもってコーティングするための別の可能性を示す。図７ａ）にはいわゆるパジング行程が示されており、相互に回転する２つのロール１４が少なくとも部分的に流し込み材料３に浸漬され、流し込み材料がロール１４の周囲面上に被着する。間隔を置いて配置されている２つのパジングロール１４の間においてテクスタイル複合体１０が送りロール５および９（図示せず）を用いてさらに送られ、それと同時に２つのロール１４によって流し込み材料３でもってコーティングされる。
【００４９】
図７ｂ）においては、容器２において送られる繊維帯２０が流し込み材料３の吹き付けによって湿潤される。有利には、繊維帯９の両側が連続して湿潤され、繊維帯９の裏側において噴射ノズル１５と対向している領域にはそれぞれ阻板１６が配置されている。この場合にもやはり、湿潤された繊維帯１３のさらなる案内ないし送りを、図５および図６に示されているような送り装置５によって行うことができる。
【００５０】
図７ｃ）においては、繊維複合体２０が容器２内の送りロール１８（図６および図７を参照されたい）によって送られ、一方の側ではドクターブレード１７を用いて連続的に流し込み材料３でもってコーティングされる。一方の側が流し込み材料でもってコーティングされた繊維複合体１３はこの場合にもさらに送り装置５に供給され、例えばメアンダ状に型枠１２に置かれる。
【００５１】
殊に図６から見て取れるように、エンドレスな帯として供給される繊維複合体２０を切断して個別の繊維複合体マットとして例えば上下に重ねた状態から送り装置９に供給することもできる。繊維複合体を単独で、または組で、または３部品で、またはグループで供給することができる。切断されたないし有限の寸法を有する事前に製造された繊維複合体を備えた光透過性の部材の製造は、殊に別個の光透過性の部材および／または個別化された光透過性の部材の機械的な工場での製造にとって有利である。この例は図４に示されている。製品に応じた数の型枠のみが必要であり、これは例えば湿潤装置の下方における搬送ベルト上でそれに沿って送られ、湿潤されたテクスタイル複合体でもって連続的に満たされる。
【符号の説明】
【００５２】
２  容器、  ３  流し込み材料、  ４  偏向ロール、  ５  送りロール、  ８  払拭装置、  ９  コーティングされていない繊維複合体、  １０  コーティング装置、  １２  型枠、  １３  コーティングされた繊維複合体、  １４  パジングロール、  １５  噴射装置、  １６  衝突保護部、  １７  ドクターブレード、  １８  移送ロール、  ２０  巻き付けられた繊維複合体、  ２１  光透過性の繊維、  ２３  光透過性の部材、  ２４  光伝導性の部材の表面における光放射、  ２５  光伝導性の部材の側面における光放射、  ２７  フレーム、  ２８  固定装置、  ２９  基底プレート
【図１】
2010537092.tif 000003
【図２】
2010537092.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010537092.tif 000008
【図７ａ】
2010537092.tif 000009
【図７ｂ】
2010537092.tif 000010
【図７ｃ】
2010537092.tif 000011
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の部材を製造するための方法において、
半透明な繊維（２１）を有する繊維複合体（９）を先ず第１の送り装置に供給し、該第１の送り装置から前記繊維複合体（９）をコーティング装置（１０）に供給し、該コーティング装置（１０）によって前記繊維複合体（９）を連続的に流し込み材料（３）でもってコーティングし、
第２の送り装置を用いて、コーティングされた繊維複合体（１３）を前記コーティング装置（１０）から連続的に型枠（１２）へと送り出し、該型枠（１２）内に前記コーティングされた繊維複合体（１３）を層状に置き、内部に前記半透明な繊維（２１）が埋め込まれている前記流し込み材料（３）を流し込みブロックへと硬化させ、該流し込みブロックを前記型枠から取り出した後に表面処理し、前記半透明の繊維の断面を露出させることを特徴とする、光透過性の部材を製造するための方法。
【請求項２】
前記流し込み材料（３）を含む容器（２）を通過するように前記繊維複合体（９）を案内する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記コーティングされた繊維複合体（１３）を連続的にメアンダ状に前記型枠（１２）に置く、請求項２記載の方法。
【請求項４】
型枠から取り出された前記流し込みブロックを複数の部分に切断し、フライス削りまたは研磨により光入射面および光射出面を露出させる、請求項２記載の方法。
【請求項５】
型枠から取り出された前記流し込みブロックを、光透過性の部材（２３）を形成する複数の部分に切断し、該光透過性の部材の外面を透明な層でもってコーティングする、請求項２記載の方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法により、光透過性の部材（２３）を製造するための装置において、
半透明な繊維（２１）を有する繊維複合体（９）を供給する装置を有し、
前記繊維複合体（９）をコーティング装置（１０）に連続的に供給する第１の送り装置を有し、
流し込み材料でもって前記繊維複合体（９）を連続的にコーティングするコーティング装置（１０）を有し、
コーティングされた繊維複合体（１３）を前記コーティング装置（１０）から型枠（１２）へと連続的に送る第２の送り装置を有し、
前記コーティングされた繊維複合体（１３）を層状に置き、且つ、前記流し込み材料（３）を硬化させるために、前記第２の送り装置と前記型枠（１２）との間での相対的な移動を生じさせる装置を有することを特徴とする、光透過性の部材（２３）を製造するための装置。
【請求項７】
前記コーティング装置（１０）は前記型枠（１２）の長さ方向または幅方向において移動可能であり、前記型枠（１２）は前記コーティングされた繊維複合体（１３）が該型枠（１２）に置かれている間は移動しない、もしくは、
前記コーティング装置（１０）は移動せず、前記型枠（１２）は前記コーティングされた繊維複合体（１３）が該型枠（１２）に置かれている間に長さ方向または幅方向において移動可能である、請求項６記載の装置。
【請求項８】
流し込み材料（３）、例えばコンクリートから成る光透過性の部材（２３）において、
半透明な繊維（２１）を有する繊維複合体が埋め込まれており、前記半透明な繊維（２１）は部材（２３）における半透明な繊維複合体において、該半透明な繊維（２１）が、光入射面または光射出面のために設けられている、部材（２３）の少なくとも１つの面を用いて少なくとも２つの異なる角度を形成するように配置されていることを特徴とする、光透過性の部材（２３）。
【請求項９】
光が部材の１つの表面から２つまたはそれ以上の空間方向に伝導されるように、前記繊維複合体の長手方向に対して２方向または多方向に配置されている半透明な繊維（２１）を備えた繊維複合体を有する、請求項８記載の部材。
【請求項１０】
前記繊維複合体は３次元の配置構成を有し、且つ３次元の形態で部材（２３）に埋め込まれている、請求項９記載の部材。
【請求項１１】
前記半透明の繊維（２１）はガラスまたはプラスチックから成る光導体である、請求項８記載の部材。
【請求項１２】
前記半透明の繊維（２１）はガラスまたはプラスチックから成る光導体である、請求項９記載の部材。
【請求項１３】
前記半透明の繊維（２１）は部材（２３）において層状に重ねて配置されている、請求項１１記載の部材。
【請求項１４】
前記光入射面および前記光射出面はフライス削りまたは研磨されている、請求項１１記載の部材。
【請求項１５】
前記光入射面および前記光射出面はフライス削りまたは研磨されている、請求項１２記載の部材。
【請求項１６】
前記光入射面および前記光射出面は透明な層でもってコーティングされている、請求項１４記載の部材。
【請求項１７】
前記光入射面および前記光射出面は透明な層でもってコーティングされている、請求項１５記載の部材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この課題は、請求項１に記載されている特徴を備えた方法、請求項６に記載されている特徴を備えた装置および請求項８に記載されている特徴を備えた部材によって解決される。別の有利な実施形態はそれぞれの従属請求項に記載されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
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