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Die Erfindung betrifft ein lichtdurchlässiges Plattenelement mit einem plattenförmigen, lichtdurchlässigen Grundkörper und einem äusseren Rahmen, wobei der Grundkörper aus zumindest einem Plattenzuschnitt einer lichtdurchlässigen Hohlkammerplatte besteht, die aus thermoplastischem Kunststoff, vorzugsweise Polycarbonat hergestellt ist, zwei im Abstand von einander angeordnete Deckschichten und diese miteinander verbindende Stege besitzt und durch die Deckschichten und Stege begrenzte Hohlkammern enthält.
Derartige lichtdurchlässige Plattenelemente werden im Bauwesen und im Gartenbau bei Gewächshäusern und Frühbeeten an Stelle von mit Fensterglas als lichtdurchlässigem Grundkörper versehenen Glasfenstern verwendet.
Bei bekannten, beispielsweise rechteckigen, lichtdurchlässigen Plattenelementen besteht der lichtdurchlässige, plattenförmige Grundkörper jeweils aus einem rechteckigen Plattenzuschnitt einer hochtransparenten Hohlkammerplatte aus hochtransparentem Polycarbonat, während der Rahmen von vier, auf die geraden Längs- bzw. Querränder der jeweiligen rechteckigen, hochtransparenten Hohlkammerplatte aufgesteckten, geraden Aluminiumprofilen mit U-Querschnitt und vier an den Ecken des Plattenelementes angeordneten Kunststoffeckteilen gebildet wird, die die Aluminiumprofile untereinander paarweise verbinden. Der aus den vier Aluminiumprofilen und den vier Kunststoffeckteilen bestehende Rahmen umgibt den äusseren Rand der rechteckigen, hochtransparenten Hohlkammerplatte auf allen Seiten und deckt die offenen Enden der Hohlkammern nach aussen ab.
Die Aluminiumprofile des Rahmens sind mit der Hohlkammerplatte aus hochtransparentem Polycarbonat nur mechanisch durch Klemmverbindungen verbunden.
Eine im Extrusionsverfahren aus Polycarbonat hergestellte, hochtransparente Hohlkammerplatte besteht aus zwei zueinander parallelen und im Abstand voneinander angeordneten, ebenen Deckschichten bzw. dünnen Folien und aus zahlreichen zu den beiden Deckschichten bzw. Folien senkrechten und zur Extrusionsrichtung der Hohlkammerplatte parallel verlaufenden Stegen, die quer zur Extrusionsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind und die beiden Deckschichten bzw. Folien miteinander verbinden und gleichzeitig auf Abstand halten.
Die extrudierten, hochtransparenten Hohlkammerplatten aus hochtransparentem Polycarbonat (im englischen Sprachraum als polycarbonate structural sheets bezeichnet) enthalten zahlreiche, in Extrusionsrichtung langgestreckte und quer zur Extrusionsrichtung nebeneinander angeordnete Hohlkammern, die zwischen den beiden Deckschichten der Hohlkammerplatte liegen und durch deren Stege getrennt bzw. seitlich begrenzt werden. An den quer zur Extrusionsrichtung verlaufenden Rändern der Hohlkammerplatte sind die von ihren Hohlkammern gebildeten Zellen jeweils nach aussen offen. Die von den aus Polycarbonat bestehenden Deckschichten und Stegen gebildeten Zellwände der Hohlkammern sind sehr flexibel und führen schon bei sehr geringen Wandstärken, aufgrund der zelligen Struktur der Hohlkammerplatte, zu einer hohen Eigensteifigkeit der Hohlkammerplatte.
Extrudierte hochtransparente Hohlkammerplatten gleicher Dicke, bezogen auf den gegenseitigen Abstand ihrer beiden Deckschichten, weisen im Vergleich zu stranggepressten Aluminiumprofilen relativ grosse, herstellungsbedingte Abweichungen in der Plattendicke auf.
Hochtransparente Hohlkammerplatten aus Polycarbonat sind im Vergleich zu gleich grossen und gleich dicken Glasplatten aus herkömmlichem Fensterglas wesentlich leichter und praktisch unzerbrechlich. Darüberhinaus besitzen sie aufgrund ihrer zelligen Struktur ein ausgezeichnetes Wärmedämmungsvermögen und ein geringes Schallleitvermögen.
Die mechanische Verbindung einer hochtransparenten Hohlkammerplatte aus Polycarbonat, die eine hohe Eigensteifigkeit aber sehr dünne und sehr flexible Deckschichten und Stege mit Wandstarken im Bereich von 0,001 bis 0,003 mm besitzt, mit den Aluminiumprofilen des Rahmens mit ihrem U-Querschnitt und Wandstärken im Bereich von 0,5 bis 3 mm ist sehr schwierig und mit einer Reihe von Nachteilen verbunden, die durch die unterschiedlichen Wandstärken und die unterschiedlichen mechanischen Materialeigenschaften der Polycarbonat-Hohlkammerplatte einerseits und der Aluminium-U-Profile anderseits bedingt sind.
Dazu kommt noch, dass sich die mechanischen Verbindungen zwischen den Polycarbonat-Hohlkammerplatten und den Aluminium-U-Profilen durch das unterschiedliche Verhalten der Hohlkammerplatten und Rahmenprofile während des Gebrauches der lichtdurchlässigen Plattenelemente nicht lockern bzw. lösen sollen, beispielsweise beim Ausdehnen und Zusammenziehen bei steigenden bzw. sinkenden Aussentemperaturen oder bei durch örtlich unterschiedliche Sonneneinstrahlung bedingten, örtlichen Temperaturunterschieden an verschiedenen Stellen der Hohlkammerplatte bzw. des Aluminiumprofiles oder bei
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grösseren bzw. wechselnden Temperaturunterschieden an der Aussenseite bzw. der Innenseite des jeweiligen lichtdurchlässigen Plattenelementes.
Beim Herstellen der mechanischen Verbindung zwischen einer Polycarbonat-Hohlkammerplatte mit ihren sehr dünnen und sehr flexiblen Deckschichten und Stegen und einem demgegenüber sehr steifen Aluminium-U-Profil mit seiner relativ dicken Basis und seinen relativ dicken Profilschenkeln müssen die herstellungsbedingten Abweichungen in der Plattendicke der PolycarbonatHohlkammerplatten berücksichtigt werden. Innerhalb des lichtdurchlässigen Plattenelementes umgreift das U-Profil jeweils einen Randbereich der betreffenden Polycarbonat-Hohlkammerplatte, wobei die Basis des U-Profiles die offenen Enden der Hohlkammern am Plattenrand der Hohlkammerplatte abdeckt, während seine beiden Profilschenkel der Oberseite bzw. der Unterseite der Hohlkammerplatte benachbart angeordnet sind und sich parallel zur Oberseite bzw. der Unterseite der Hohlkammerplatte erstrecken.
Zur Herstellung der mechanischen Verbindung zwischen der Polycarbonat-Hohlkammerplatte und dem Aluminium-U-Profil ist es bekannt, in den Profilschenkeln des Metallprofiles in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, kleine Ausstanzungen vorzusehen, die als kleine Widerhaken nach innen in den vom Metallprofil umschlossenen Hohlraum hineingedrückt werden, bis sie die elastischen Deckschichten der Hohlkammerplatte durchdringen und in einzelne Hohlkammern der Hohlkammerplatte ragen. Diese Verklammerung zwischen den Metallwiderhaken und den Kunststoffzellwänden ist nicht sehr dauerhaft, weil das unterschiedliche Dehnungsverhalten der beiden Werkstoffe Polycarbonat und Aluminium bei wechselnden Temperaturen während des Gebrauches des lichtdurchlässigen Plattenelementes z.
B. als Seitenwand oder obere Abdeckung eines Frühbeetes, sehr bald zum Ausreissen der Widerhaken aus der Hohlkammerplatte führt.
Zur Herstellung der mechanischen Verbindung zwischen der Polycarbonat-Hohlkammerplatte und dem Aluminium-U-Profil ist es weiters bekannt, die beiden Profilschenkel des Metallprofiles an ihren freien Enden über die gesamte Länge des U-Profiles jeweils bis auf einen gegenseitigen Abstand zueinander zu drücken, der kleiner ist, als die Mindestplattendicke der Polycarbonat-Hohlkammerplatte. Dabei wird die Hohlkammerplatte durch die freien Ränder der Profilschenkel an ihren Deckschichten und Stegen zusammengedrückt, wobei die zusammengedrückten und auf Knicken beanspruchten, elastischen Stege der Hohlkammerplatte die nicht sehr dauerhafte Klemmwirkung dieser Verbindung erzeugen.
Zur Herstellung der mechanischen Verbindung zwischen der Polycarbonat-Hohlkammerplatte und dem Aluminium-U-Profil ist es weiters bekannt, die die Aluminiumprofile untereinander paarweise verbindenden Kunststoffeckteile des Rahmens jeweils mit seitlich abstehenden Kunststoffdübeln zu versehen, die in das stirnseitige Ende des jeweiligen U-Profiles und in den von diesem umschlossenen Randbereich der jeweiligen Hohlkammerplatte eingeführt werden, um dort die beiden Deckschichten der Hohlkammerplatte jeweils zwischen sich und dem jeweiligen Profilschenkel des Metallprofiles einzuklemmen und so die mechanische Verbindung zwischen der Polycarbonat-Hohlkammerplatte und dem Aluminium-U-Profil herzustellen.
Diese Kunststoffdübel sind jeweils mit spitzen, schneidenförmigen Enden versehen, mit denen sie die quer zu ihrer Einführrichtung verlaufenden Stege der Hohlkammerplatte beim Einführen in das jeweilige AluminiumU-Profil durchschneiden, um ihren an die Spitze anschliessenden Klemmabschnitt zwischen den beiden Deckschichten der Hohlkammerplatte quer zu deren Stegen in den jeweiligen Randbereich der Hohlkammerplatte einzuführen.
Bei den bekannten lichtdurchlässigen Plattenelementen decken die Aluminium-U-Profile des äusseren Rahmens mit ihren Basisabschnitten jeweils die offenen Enden der Hohlkammern am Plattenrand des jeweiligen, aus einer hochtransparenten Polycarbonat-Hohlkammerplatte hergestellten Plattenzuschnittes nach aussen ab, ohne die Hohlkammern an ihren offenen Enden abzudichten. In der Praxis bildet sich im Inneren der Hohlkammern, beispielsweise durch Kondenswasser oder Regen verursacht, Feuchtigkeit, die zusammen mit in der Luft befindlichen mikroskopisch kleinen Sporen schon nach kurzer Zeit im Randbereich des jeweiligen hochtransparenten Plattenzuschnittes zu einem unschönen Algenwachstum führt.
Obwohl sich der hochtransparente Plattenzuschnitt bei intensiver Sonneneinstrahlung soweit erwärmt, dass die Algen im Inneren der Hohlkammern absterben, bleibt davon ein schwarzer Belag an den Innenseiten der Hohlkammern zurück, der die Lichtdurchlässigkeit des hochtransparenten Plattenzuschnittes verringert und ein unschönes Aussehen mit sich bringt. Dieser schwarze Belag an den Innenseiten der Hohlkammern
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wird bei jedem neuerlichen Auftreten von Feuchtigkeit im Inneren der Hohlkammern jeweils um ein Stück grösser und kann ohne Zerstören des lichtdurchlässigen Plattenelementes nicht aus den Hohlkammern entfernt werden, weil diese durch die Aluminiumprofile des Rahmens abgedeckt und daher unzugänglich sind.
Beim Zerlegen des lichtdurchlässigen Plattenelementes in seine Einzelteile müssten die mechanischen Verbindungen zwischen der Polycarbonat-Hohlkammerplatte und den Aluminiumprofilen des Rahmens aufgelöst werden, was ohne Zerstörung der jeweiligen Hohlkammerplatte bzw. ihrer Deckschichten nicht möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, lichtdurchlässige Plattenelemente anzugeben, die einen verstärkten Rand besitzen und bei denen die Hohlkammern des jeweiligen lichtdurchlässigen Plattenzuschnittes des plattenförmigen Grundkörpers nach aussen abgedichtet sind.
Dies wird bei einem lichtdurchlässigen Plattenelement erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Rahmen als ein den Grundkörper entlang seinem Rand dicht umschliessender Kunststoffrahmen ausgebildet ist, der die am Rand des Grundkorpers offenen Hohlkammern des jeweiligen Plattenzuschnittes dicht verschliesst und aus einem Kunststoff besteht, dessen Schmelzpunkt niedriger ist als der der Hohlkammerplatte.
Dieses lichtdurchlässige Plattenelement ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass ein entlang zumindest eines Teiles des gesamten Randes des Grundkörpers mit diesem einstückig verbundener Kunststoffrahmen vorgesehen ist, der aus einem Kunststoff besteht, dessen Schmelzpunkt niedriger als der der Hohlkammerplatte ist und der die am Rand des Grundkörpers offenen Hohlkammern des jeweiligen Plattenzuschnittes verschliesst.
Bei den erfindungsgemäss vollständig aus Kunststoff bestehenden und jeweils als Verbundelemente ausgebildeten, lichtdurchlässigen Plattenelementen sind die äusseren Enden der Hohlkammern im Randbereich des Grundkörpers durch den mit dem Grundkörper einstückig verbundenen Kunststoffrahmen nicht nur verschlossen, sondern auch abgedichtet, sodass während des Gebrauches des Plattenelementes auch keine mikroskopisch kleinen Sporen in die Hohlkammern eindringen können.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper im Randbereich zum Verschliessen der Hohlkammern zusammengedrückt und mit dem seinen Rand dicht umschliessenden Kunststoffrahmen umspritzt ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Plattenzuschnitt des Grundkörpers von einer Hohlkammerplatte aus hochtransparentem Polycarbonat gebildet wird und der Kunststoffrahmen aus einem mit Glasfasern versetzten, UV-stabilisierten Polystyrol besteht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen von lichtdurchlässigen Kunststoff-Plattenelementen vorgeschlagen, welches durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Anfertigen von Plattenzuschnitten von hochtransparenten Hohlkammerplatten, Behandeln der Plattenzuschnitte mit Heissluft zum Trocknen der Hohlkammern und Erwärmen der Plattenzuschnitte, Einlegen der Plattenzuschnitte in ein den Rahmen des Plattenelementes formendes und beheizte Quetschkanten für die offene Hohlkammerenden aufweisenden Randbereiche der Plattenzuschnitte aufweisendes Spritzgusswerkzeug, Schliessen des Spritzgusswerkzeuges und Zusammendrücken der die offenen Hohlkammerenden aufweisenden Randbereiche des jeweiligen Plattenzuschnittes durch die beheizten Quetschkanten des Spritzgusswerkzeuges,
Einspritzen eines einen niedrigeren Schmelzpunkt als die Hohlkammerplatte aufweisenden Kunststoffes in das geschlossene Spritzgusswerkzeug, Abkühlen des eingespritzten Kunststoffes, Öffnen des Spritzgusswerkzeuges und Entnehmen des mit einem äusseren Kunststoffrahmen versehenen, lichtdurchlässigen Plattenelementes.
Bei diesem Verfahren werden die Hohlkammern vor dem Einlegen des jeweiligen Plattenzuschnittes in das Spritzgusswerkzeug getrocknet und allfällige mikroskopisch kleine Sporen aus der Heissluft ausgefiltert. Anschliessend werden die Hohlkammern durch das Spritzgusswerkzeug geschlossen und an ihren äusseren Enden mit dem Kunststoffrahmen umspritzt, sodass in der Luft vorhandene mikroskopisch kleine Sporen nicht mehr von aussen in die durch den Kunststoffrahmen dicht verschlossenen Hohlkammern eindringen können.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen lichtdurchlässigen Kunststoff-Plattenelementes dargestellt. Fig. 1 zeigt ein rechteckiges, als Fenster ausgebildetes Plattenelement in Draufsicht und Fig. 2 einen Schnitt durch das lichtdurchlässige
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Plattenelement der Fig. 1 entlang der Linie 11-11 in Fig.