DE3016241A1

DE3016241A1 - Waermeisolierende, lichtdurchlaessige mehrschichtplatte

Info

Publication number: DE3016241A1
Application number: DE19803016241
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Wabern Dietzsch; Otto Stein am Rhein Dietzsch
Original assignee: Sandwich-Profil GmbH
Current assignee: Sandwich-Profil GmbH
Priority date: 1980-04-26
Filing date: 1980-04-26
Publication date: 1981-10-29

Description

Wdrmeisolierende9 lichtdurchlässige Mehrschichtenplatte.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Ausgestaltung und der Herstellung einer lichtdurchlössigen Platte, welche hohe wärmeisolierende Eigenschaften bei hoher Wetterfestigkeit aufweist. Insbesondere hat sie ungewöhnlich hohe Stabilitätseigenschaften geganUber Ultraviolett-Einstrahlung.
Die Platte kennzeichnet sich zunächst dadurch, dass sie zwischen mindestens zwei Scheiben mindestens ein Gitter aus einem Elastomer aufweist, welches mit den Scheiben verbunden ist.
Vorzugsweise sind weiterhin in den Feldern des Gitters lichtdurchlässige Gerüstbausteine angeordnet, welche eine Konvektion des in don Feldern eingeschlossenen Gases verhindern.
Das Gitter besteht insbesondere aus zu den Scheiben hochkantstehanden, schmalen Elastomerstegen, die sich im Gitter kreuzen oder an schmalen Bezirken miteinander verbunden sind.
Das Elastomer dieser Stege ist insbesondere ein Silikonkautschuk (in einer ausvulkanisierten Form, welche beispielsweise aus ein- oder mehrkomponentigen Vorstufen durch Luftlagerung und/oder Wörmeeinwirkung erzielt wird ).
Die Verbindung dieser Elastomerstege mit den Scheiben ist insbesondere über Silikonkautschuk oder Silikonkleber vorgenommen.
Die Scheiben können Glasscheiben sein, aber auch Folien, insbesondere ?olyvinylfluorid-Folien (Handelsname Tedlar).
Die Höhe der Gitterstege liegt vorzugsweise zwischen 2 und 2C> mm.
Das Breite/Höhe-Verhältnis der Gitterstege liegt vorzugsweise zwischen 1/10 und 1/100.
Die Abstände benachbarter Stege im Gitter, also die lichten .Vziten der Gitterfelder, liegen vorzugsweise in einem Bereich von 0 mm (3ertjhrung oder Kreuzung benachbarter Gitterstege) bis 600 mm 0,5 m).
Die in den Feldern der Gitter vorzugsweise angeordneten lichtdurchlässigen Gerüstbausteine bestehen insbesondere aus Aneinanderreihungen von Kapillarenstücken mit extrem dünner Wand. Diese Kapillarenstücke können beispielsweise aus spinntechnisch erzeugten Kapillaren geschnitten sein.
Vorzugsweise sind die Werkstoffe dieser Kapillaren Polymere, (insbesondere Polycarbonat oder Polymethacrylat), oder Glas.
Die Durchmesser derartiger Kapillarenstücke liegen vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5 und 5 mm.
Das Wandstärke/Durchmesserverhältnis dieser Kapillorenstücke liegt vorzugsweise im Bereich 1/10 bis 1/100.
Die Kapillarenstücke der Gerüstbausteine können längs der ScheibenfLächen angeordnet sein, oder auch quer dazu. Im Extremfall stehen sie senkrecht zu den Scheiben und haben vorzugsweise Längen, die der Gitterstreifenhöhe gleich sind.
Im letzteren Fall ist der Lichtdurchlass durch die Platte am grössten.
Die lichtdurchlässigen Gerüstbausteine können mit den Scheiben durch Klebstoffe oder Verschweissung verbunden sein, oder auch nur lose in die Gitterfelder eingelegt sein.
Bestehen die Gerüstbausteine aus Aneinanderreihungen von Kapillarenstücken, so können die Stirnseiten der Kapillarenstücke nachbarlich miteinander verbunden sein, beispielsweise durch schweisstechnische Vorgänge. Diese entstehen beispielsweise, wenn man die Gerüstbausteine aus einem Kaoillarenbündel mittels einem elektrisch erhitzten Metalldraht herausschneidet.
Im extremen Fall können die Gerüstbausteine eine Anhäufung von geknöulten Folienstücken sein, welche in die Gitterfelder zwischen die begrenzenden Scheibenflächen gestopft wurden.
Diese Folienstiicke sind vorzugsweise aus Polyvinylfluorid oder Polymethacrylat gefertigt.
Eine Herstel lungsvariante des Gitters aus einem Elasto.nr kennzeichnet sich dadurch, dass man die Vorstufe des Elastomers (insbesondere eines Silikonkautschuks) in eine Negativform einbringt (knetet oder giesst) und dort ausvulkanisiert.
Danach wird durch Kraftanwendung das Gitter aus der Form herausgezogen, dergestalt, dass man, vorübergehend die Elastizität des Elastomers ausnutzend, die Gitterstege dehnt und dabei in ihrer Breite schacht und somit nacheinander das Gitter ohne Beschädigung aus der Form löst.
Die Negativform kann z.B, aus Teflon oder aus Isolyäthyten bestehen.
Der geschilderte Vorgang kann kontinuierlich ausgebildet werden, dergestalt z.B. , dass die Negativform auf einem sich um seine Längsachse drehenden Zylinder aufgebracht ist, an welchem die genannten Vorgånge: Einbringen der Elastomervorstufe in die Negativform, Ausvulkanisieren und Entfernen des Gitters mittels Zuganwendung hintereinanderfolgend ausgeführt werden. Diese al, Zylinderoberfläche vorliegende Endlos-Gitternegativform kann allgemeiner noch als in sich geschlossenes laufendes Band ausgebildet sein.
Die beschriebene lichtdurchlössige Platte weist eine hohe Langzeitfestigkeit auf, da der elastische Charakter der Gitterstege eine Volumenverringerung oder -vergrösserung der zwischen den Scheiben und Gitterzellen eingeschlossenen Gaskammern zulssst,ohne dass örtliche Spannungsspitzen in diesem Verbund auftreten. Derartige Volumenveränderungen können durch Temperatur-und/oder Luftdruckschwankungen auftreten.
Das in den Gitterfeldern und zwischen den Scheiben eingeschlossene Gas trägt die Scheiben und verursacht damit eine hohe mechanische Stabilität der Platte.
Es wurde gefunden, dass man nolyvinylfluorid dauerhaft mit Silikonkautschuk verbinden kann, wenn man die flüssige oder knetbare Vorstufe eines einkomponentigen Silikenkautschuktyns, (welcher atse bei Lagerung in Luft ausvulkanisiert), auf Polyvinylfluorid aufbringt und an der Luft laqernd ausvulkanisieren Iösst. vorzugsweise wi rd dabei der Einkomponenten-Silikonkautschuk-Vorstufe ein organisches Lösemittel , z.B. benzol, beigegeben, welches während der Luftlagerung abdarnn ft . Anstelle von Luftlagerung ist natürlich auch die Lagerung in einem anderen geeigneten Gas oder unter Umständen auch in Wasser möglich, um eine Ausvulkanisation der ,ilikonkautschuk-Vorstufe während ihrer Berührung mit Polyvinylfluorid zu erzielen. Weiterhin wird die Verbindungsfestigkeit zwischen Polyvinylfluorid mit Silikonkautschuk dadurch noch erhöht, wenn man die Polyvinylfluorid-Oberfläche vor Auftragen der Silikonkautschuk-Vorstufe aktiviert, beispielsweise durch Einwirkung von elektrostatischen Entladungsvorgängen.
Diese eben geschilderten Massnahmen sind ganz allgemein für die Verbindung von Polyvinylfluorid mit anderen i<örpern von bedeutendem Vorteil, wobei die anderen Körper die Eigenschaft haben, mit Silikonkautschuk (durch Ausvulkanisation aufgetragener Silikonkautschuk-Vorstufen) gute Verbindungen zu bilden. -Dies tun beispielsweise Metalle wie Aluminium oder verzinkter Stahl.
Es ist also möglich, Polyvinylfluorid (insbesondere als Folienform) mit anderen Körpern (wie z.B. Metallen) durch Silikonkautschuk in der beschriebenen Weise dauerhaft und wetterfest zu verbinden.
Selbstverständlich können auf diese Weise auch zwei Folien aus Polyvinylfluorid miteinander durch zwischengelagerton einkomponentigen Silikonkautschuk verbunden werden.
Das in den Gitterfeldern und zwischen den Scheiben eingeschlossene Gas kann Luft sein, es ist aber aus Grunde besserer Wärmeisolation-seffekte auch möglich, spezielle Gasfüllungen, wie z.B solche mit Kohlendioxid, vorzunehmen.
Die Glasscheiben oder Folien der Platten können in Hinsicht auf Reflexions- und/oder Absorptionsverhalten gegenüber Licht entsprechend präpariert sein, sie können z.B. bekannte selektiv wirkende Beschichtungen tragen.
Die Folien der Platten können auch aus Polycarbonat bestehen.
Die Zeichnungen und ihre Beschreibung erläutern das Gesagte und geben weitere Merkmale der Erfindung bekannt.
Die ,Massstöbe der Zeichnungen entsprechen der iJebersichtlichkeit wegen eist nicht den wahren Abmessunqen.
Fig. 1 zeigt den Schnitt durch eine Zweischeiben-Platte mit den Scheiben 1 und 1, den Elastomerstegen 2 des Gitters und mit deren Befestigungen 3 an den Scheiben, Fig. 2 zeigt analog den Schnitt durch eine Dreischeiben-Platte mit den Stegen 2 und 2' von zwei Elastomer-Gittern.
Fig. 3 entspricht der Fig. 1, jedoch ist eine Gitterzelle mit einem lichtdurchlössigen Gertistbaustein 4 ausgefüllt Fig. 4 zeigt einen solchen Gerdstbaustein 4, er besteht hier aus einer Aneinanderreihung von kurzen Kaillarenstücken 5.
Fig. 5 zeigt in Schrägansicht einen Teil des aus den Elastomerstegen 2 bestehenden Gitters (ohne die Scheiben der Fig. 1).
In Fig, 5 hat das Gitter eine Rechteck-Struktur.
Fig. 6 a zeigt die Aufsicht auf eine andere Gitterstruktur, sie ist hier aus triangular versetzten Kreisen gebildet.
Fig. 6 b zeigt die Aufsicht auf eine Gitterstruktur, die als Aneinanderreihung von wellenförmig gebogenen Stegen bezeichnet werden kann, bei welcher die Stege an den Berührungslinien nachbarlich vereinigt sind.
Die Stege der Fig. 6 a haben also keine einheitliche Breite.
Fig 7 zeigt den Schnitt durch ein Gitter mit zwei Scheiben analog der Fig. 1, wobei die Stege des Gitters nicht einheitlich breit in ihrer Ausdehnung senkrecht zu den Scheiben sind. Die in Fig. 7 gezeigte Form hat den Vorteil grösserer Auflqgebreite der Stirnseiten der Elastomerstege auf den Scheiben. -Die Gitter können der Platte eine dekorative Wirkung erteilen, sie sind in dc verschiedensten geometrischen Formen herstellbar.-Fig. 5 zeiqt den Ausschnitt aus einer Farm, welche das Negativ eines Gitters darstellt. In die Schlitze 2*, welche in dem Grundrnaterial 6 (welches aus Teflon oder einem Polyolefin bestenen kann) einschnitten sind, wird beim Herstellungsprozess des Gitters die Vorstufe des Elastomers gebracht, dort ausvulkanisiert und in der beschriebenen Weise entfernt. Der in Fig 8 gezeigte Teilabschnitt der Negativform kann auch beispielsweise die Form einer Zylinderoberfläche, oder ganz allgemein Form eines in sich geschlossenen laufenden sandes aufweisen, auf welcher,wie oben beschrieben, die Fertigungsschritte für @as Elastomerigitter der zeine nch kontinuierlich ablaufen, vJoeur nahtlose Lnci1os-Gittar entstehen.
Fig. 9 zeigt den Schnitt durch eine gekrümmte Zweischeiben-Platte die beispielsweise die Form eines Teils einer Zylinderoberfläche oder einer Kugeloberflöche aufweisen kann Derartige gekrümmte Platten sind für wärmeisolierende, lichtdurchlässige Kuppeln vorteilhaft.
Selbstverständlich ist bei solchen gekrümmten Platten das aus den Elastomerstegen 2 bestehende Gitter auch entsprechend gekrümmt Im Falle einer zweidimensionalen Krümmung ist vorzugsweise auch die Negativform zur Erzeugung des Gitters uneben ausgebildet.

Claims

Patentansprüche rmeisolierende, lichtdurchlässige Mehrschichtenplatte, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen mindestens zwei Scheiben mindestens ein Gitter aus einem Elastomer aufweist, welches mit den Scheiben verbunden ist.
2.

Platte nach Patentanspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass in den Feldern des Gitters lichtdurchlässige GerUstbausteine angeordnet sind.
3.

Platte nach Patentanspruch 2., dadurch gekennzeichnet, dass die GerUstbausteine aus Aneinanderreihungen von dünnwandigen Kapillaren bestehen.
4.

Platte nach Patentanspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter aus zu den Scheiben hochkantstehenden, schmalen Elastomerstegen besteht.
5.

Platte nach Patentanspruch 4,. dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer des Gitters ein Silikonkautschuk ist.
6.

Platte nach Patentanspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Gitters mit den Scheiben durch einkomponentigen Silikonkautschuk erzeugt ist.
7.

Platte nach Patentanspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben Glas sind.
8.

Platte nach Patentanspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben Polyvinylfluorid-Folien sind.
9.

Verfahren zur Herstellung einer Platte nach Patentanspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Erzeugung des Gitters die Vorstufe eines Elastomers in eine Negativ form für das Gitter eingebracht wird, dort ausvulkanisiert und danach durch Kraftanwendung nacheinander aus den Formschlitzen entfernt wird, dergestalt, dass die Gitterstege vorübergehend unter Ausnutzung der Elastizität des Gitterwerkstoffs gedehnt und dabei in ihrer Breite geschwächt werden.
10.

Verfahren nach Patentanspruch 9., dadurch gekennzeichnet, das die Gittererzeugung kontinuierlich auf einer als Endlosband ausgebildeten Negativform in hintereinandergeschalteten Arbeitsabläufen vorgenommen wird.