DE3214853A1 - Geschichtete reflexionsplatte - Google Patents

Geschichtete reflexionsplatte

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DE3214853A1 DE19823214853 DE3214853A DE3214853A1 DE 3214853 A1 DE3214853 A1 DE 3214853A1 DE 19823214853 DE19823214853 DE 19823214853 DE 3214853 A DE3214853 A DE 3214853A DE 3214853 A1 DE3214853 A1 DE 3214853A1
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Description

Die Erfindung betrifft geschichtete Reflexionsplatten.
Solche Platten haben viele Verwendungsmöglichkeiten, eine besondere Verwendung liegt jedoch auf dem Gebiet der Solarkonzentratoren.
Bei Verwendung eines auf der Rückseite mit Silber beschichteten Spiegels ist es klar, daß ein Teil der einfallenden Energie beim Durchtritt durch das Plattenmaterial absorbiert wird. Es ist daher wünschenswert/ daß ein solcher Spiegel so dünn wie möglich ist, um diese Absorption zu vermindern/* dies führt aber zur Zerbrechlichkeit des Spiegels.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, diesem Nachteil abzuhelfen.
Erfindungsgemäß wird eine geschichtete Reflexionsplatte geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie mindestens eine Glasplatte (im folgenden als Spiegelplatte bezeichnet) aufweist, die weniger als 2 mm dick ist und die eine Reflexionsschicht auf ihrer Rückseite trägt, und die mit der Reflexionsschicht auf eine flache Glasträgerplatte geschichtet ist, die dicker als die oder jede Spiegelplatte ist.
Die dünne Spiegelplatte dient dem Schutz ihrer reflektierenden Oberfläche gegen Anlaufen, während sie nur sehr wenig einfallende Strahlung absorbiert. Die flache Glasträgerplatte bildet eino Unterlage für die Spiegelplatte und kann so dick gemacht werden, wie es gewünscht ist, um der Platte Festigkeit zu geben. Die Trägerplatte ist aus Glas hergestellt, weil dieses Material leicht mit einer ebenen Oberfläche versehen werden kann. Eine oder
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alle Glasplatten der Platte können, wenn gewünscht, gehärtet, z. B. chemisch gehärtet werden, um einen erhöhten Widerstand gegen Bruch zu schaffen.
Die Trägerplatte ist vorzugsweise aus Floatglas hergestellt, um ihr eine verbesserte Ebenheit im Vergleich zu gezogenem Tafelglas zu geben, ohne so teuer zu sein wie Spiegelglas. Dieses Floatglas ist vorzugsweise mindestens 4 mm dick,um angemessene Festigkeit zu geben. Floatglas mit einer Dicke im Bereich von 5 bis 6 mm hat eine besonders gute Ebenheit.
Wie allgemein bekannt ist, wird bei der Herstellung von Floatglas Glas an einem Ende einer einen Behälter mit geschmolzenen Metall enthaltenden Floatkammer eingeführt und über den Behälter gezogen, wobei es wie ein Band auf dem Metall schwimmt. Vorzugsweise wird die oder jede Spiegelplatte mit der Seite der Trägerplatte verbunden, die mit dem Metall in dem Floatbehälter während ihrer Herstellung in Berührung war. Diese Seite, die oft als"Zinnseite" bezeichnet wird, weil das verwendete Schmelzmetall im allgemeinen (oder vorwiegend) Zinn ist, hat eine bessere Ebenheit als die andere Seite ( oft als "Luftseite" bezeichnet). Bei einer fertigen Floatglastafel kann die Zinnseite von der Luftseite durch die Anteile der Metallionen in den Oberflächen der Tafel unterschieden werden.
Die oder jede Spiegelplatte ist vorzugsweise aus Ziehglas, da es viel leichter ist, Glas mit der erforderlichen geringen Dicke zu ziehen (z. B. nach dem Libby-Owens-,Fourcault- oder Pittsburghverfahren) als es nach irgendeinem anderen Verfahren herzustellen.
Wegen der geringen Dicke der Spiegelplatte ist diese zerbrechlich, bevor sie mit der Trägerplatte verbunden wird und dies kann im Falle großer Spiegelplatten zu Verarbeitungsproblemen führen. Es ist daher vorzuziehen/ eine Vielzahl von Spiegelplatten mit einer gemeinsamen Trägerplatte zu verbinden, besonders bei der Herstellung von großen Reflexionsplatten, wie sie gewöhnlich bei Heliostaten verwendet werden. Zum Beispiel können drei Spiegelplatten, die 1,2 mal 1,5 Meter messen, mit einer gemeinsamen Trägerplatte, die 3,6 mal 1,5 Meter mißt, verbunden werden. Natürlich müssen die Spiegnlplathenflache und die Trägerplattenfläche nicht die gleiche Ausdehnung haben und bei einigen Ausführungsformen der Erfindung bleibt ein Rand der Trägerplatte frei, so daß sie und nur sie in einen Rahmen geklemmt werden kann. Dies vermeidet Rahmenklemmdruck auf die Spiegelplatte(n).
Wenn ein Glasband während seiner Herstellung in einer Glasziehmaschine gestreckt wird, können mikroskopisch kleine Unterschiede in der Dicke des Bandes über seine Breite auftreten, die als Oberflächenwellen auftreten, deren Kämme und Täler mit der Ziehrichtung fluchten. Damit ■-.olche Mängel bei einer erfindungsgemäßen Platte in derselben Richtung angeordnet sind, um ihr Reflexionsvermögen zu erhöhen, ist es vorzuziehen, daß die Ziehrichtungen von jeder Spiegelplatte bei einer Vielzahl von Spiegelplatten, die mit einer gemeinsamen Trägerplatte verbunden sind, im wesentlichen parallel nebeneinander liegen. Diese Ziehrichtungen können in derselben Richtung oder in entgegengesetzten Richtungen angeordnet sein. Außerdem wird, wenn die geschichtete Platte nach ihrem Zusammenbau gebogen wird, wie es z.B. bei der Herstellung eines zylindrischen Heliostats der Fall ist, die Konzentration von reflektiertem Licht weniger durch die obengenannten längsgerichteten Fehlerstellen beeinträchtigt, wenn die Spiegelplattenziehrichtungen parallel zur Krümmungsachse verlaufen.
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Wenn ein Floatglasband über die Oberfläche eines Metallschmelzbades gezogen wird, kann es ebenfalls in seiner Ziehrichtung ausgerichtete Oberflächenunregelmäßigkeiten haben. Die Ebenheit der reflektierenden Oberfläche wird verbessert, wenn die Ziehrichtung der oder jeder Spiegelplatte und die Ziehrichtung der Trägerplatte quer angeordnet und vorzugsweise im wesentlichen senkrecht angeordnet sind.
Es ist günstig, Platten gemäß der Erfindung aus rechtwinkligen Platten herzustellen, wobei die Ziehrichtung jeder Platte im wesentlichen parallel zu ihren längeren Seiten verläuft. Die oder jede Spiegelplatte ist vorzugsweise zwischen 0,6 mm und 1,5 mm dick. Dies ergibt einen guten Kompromiß zwischen der Leichtigkeit der Verarbeitung vor dem Zusammenbau und einer niedrigen Lichtabsorption im Gebrauch.
Als Bindematerial, das bei dem schichtweisen Aneinanderfügen der Platten verwendet wird, kann oder können z.B. ein oder mehrere filmbildende Polymere verwendet werden, die in Lagenform, z.B. als dünne Folie, aufgebracht und dazu gebracht werden können, an den Schichtlagen zu haften, indem der Zusammenbau Wärme und Druck ausgesetzt wird.
Eines dieser Bindemittel ist Polyvinylbutyral.
Dieses Material ist gut zu verwenden und ermöglicht sehr starke Glas/Glas-Verbindungen / die bei einem gebräuchlichen
Temperaturbereich und anderen schwankenden Umgebungsbedingungen dauerhaft sind.
Beispiele anderer Bindemittel, die, wie man gefunden hat, sehr gute Resultate liefern, sind aus der Klasse
der Epoxyharze, Klebstoffe auf Silikonbasis, Polyurethanklebstoffe und Heißschmelzklebstoffe.
Als Heißschmelzklebstoff ist vorzugsweise ein Klebstoff anzusehen, der bei einer Temperatur von 1500C oder niedriger, vorzugsweise zwischen 60° und 120°C schmilzt.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden die Glasplatten mittels zweier oder mehrerer verschiedener Bindemittel miteinander verbunden. Z.B. umfaßt die Erfindung Reflektoren, bei denen die Platten mittels zweier oder mehrerer Bindeschichten verschiedener Zusammensetzungen miteinander verbunden sind. Bei bestimmten Produkten dieser Kategorie sind die Platten mittels einer mit Klebstoff beschichteten thermoplastischen Folie miteinander verbunden, die zwischen den Glasplatten vor der Anwendung der Laminierbedingungen, üblicherweise Hitze und/oder Druck, angeordnet wird. Bei einem speziellen Beispiel, das sehr gute Ergebnisse liefert, wird zur Erbringung der Haftfunktion eine Folie aus Polyester eingesetzt, die eine Beschichtung aus einem Acry!klebstoff auf jeder Seite trägt. Solche doppelbeschichteten Folien sind im Handel erhältlich.
Geeignete Folien sind z.B. diejenigen, die unter den Viarenzeichen MACBOND 2800 und MACBOND 2132 auf dem Markt sind. Diese klebstoffbeschichteten Folien haben den Vorteil, Dickenänderungen, die eine Folge von örtlich beschränktem Druck sind, zu widerstehen, so daß die Ebenheit erhalten bleibt.
Der eigentliche Bindevorgang bei der Herstellung des Reflektors kann mittels Kalanderwalzen oder mittels einer Presse erzielt werden. "Um Einschlüsse von Luft oder anderen Gasen zwischen den Platten zu vermeiden, kann das Verbinden unter Wärme und Druck in einer Kammer statt-
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finden, in der die Anordnung von Platten und Bindemittel oder Bindemitteln einem vorbestimmten Ablaufplan von Wärme- und Druckveränderungen unterworfen wird. Die Ränder der Anordnung können mit einer Saugvorrichtung verbunden werden, durch die Saugkräfte auf den oder die Zwischenbereich(e) der Platten ausgeübt werden, um die Evakuierung von Gasen hieraus zu fördern. Das Ausüben dieser Saugkraft kann in zeitlicher Abstimmung mit dem Auftreten der vorbestimmten umgebenden Hitze- und/oder Druckbedingungen im Laufe eines Heiz- oder Druckzyklusses innerhalb der Kammer gesteuert werden. Solche Bindetechniken sind an sich in Verbindung mit der Herstellung anderer Arten von Laminaten bekannt, insbesondere aus der Herstellung von Fahrζeugverbundseheiben.
Die Reflexionsschicht ist vorzugsweise aus Silber und bedeckt mit Schutzschichten aus Kupfer und Farbe, wie allgemein aus der Spiegelherstellung bekannt ist.
Um zusätzliche Witterungsfestigkeit gegen Korrosion der Reflexionsschicht als Folge des Eintritts von Wasser entlang der Bindemittelschicht zwischen der Spiegelplatte und der Trägerplatte zu schaffen, ist die Farbschicht vorzugsweise wiederum mit einer wasserfesten Schicht, z.B.
aus Bitumen, bedeckt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen
Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: · 30
Figuren 1 und 2 Schnittansichten von zwei Ausführungsformen der Platte nach der Erfindung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Platte nach
Fig. 2;
«β · ··· ο» es
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Fig. 4 einen ersten Schritt bei der Herstellung einer solchen Platte und
Fig. 5 schematisch einen zweiten Schritt bei dieser Herstellung.
In Fig. 1 trägt eine Spiegelplatte 1 aus dünnem Glas (Dicke höchstens 1/5 mm und vorzugsweise mindestens 0,6 mm) eine leicht reflektierende Schicht 2 aus Silber, die wiederum mit Schutzschichten 3, 4 aus Kupfer und Farbe in dieser Reihenfolge bedeckt ist. Eine wahlweise vorhandene wasserfeste Schicht 5 ist auf der Farbschicht 4 aufgebracht gezeigt. Die Silber-, Kupfer- und Farbschichten 2, 3, 4 und die wahlweise vorhandene wasserfeste Schicht 5, z.B. aus Bitumen, bilden zusammen eine Spiegelbeschichtung 6 für die Spiegelplatte 1. Die Spiegelplatte 1 ist auf eine Trägerplatte 7 aus Glas mittels einer Klebstoffbindeschicht 8 geschichtet. Die Trägerplatte 7 besteht vorzugsweise aus Floatglas und kann 5 bis 6 mm dick sein, wobei das Floatglas vorzugsweise seine sog. Zinnseite der Klebstoffschicht 8 zugekehrt hat.
Wegen der geringen Dicke der Spiegelplatte 1 hat eine solche Reflexionsplatte eine sehr hohe Reflexion. Ein sehr hoher Grad von Ebenheit der Reflexionsschicht ist durch die flache Glasträgerplatte 7 sichergestellt/ die auch den Widerstand der Spiegelplatte 1 gegen Bruch erhöht.
Figuren 2 und 3 zeigen eine andere Reflexionsplatte/ bei der drei Spiegelplatten (wieder mit 1 bezeichnet) mit einer Trägerplatte 7 durch Schichten aus Klebstoffmaterial 8 verbunden sind. In den Figuren 2 und 3 sind die drei Spiegelplatten 1 mit ihren Spiegelbeschichtüngen als aneinandergrenzend gezeigt. Sie könnten, wenn gewünscht/ einen leichten Abstand haben. Dies könnte bei einigen
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Zusaituntmbau verfahr en vorteilhaft sein. Die Spiegelplatten 1 sind mit der Trägerplatte 7 derart verbunden, daß sie einen klaren Rand 9 zum Festklemmen eines Rahmens (nicht gezeigt) lassen, so daß der Rahmen nicht auf den Spiegelplatten 1 selbst aufzuliegen braucht.
Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß jede der Spiegelplatten eine rechtwinklige Form hat. Diese Spiegelplatten sind aus Ziehglas hergestellt und die Ziehrichtung jeder dieser Platten ist durch einen Pfeil 10 angezeigt. Diese Pfeile 10 sind parallel, tatsächlich weisen sie alle in dieselbe Richtung. Bei der Trägerplatte 7, die hier eine rechtwinklige Platte aus Floatglas ist, ist die Ziehrichtung durch den Pfeil 11 angezeigt. Es ist zu sehen, daß die Ziehrichtung 10 jeder Spiegelplatte 1 senkrecht zu der Ziehrichtung 11 der Floatglasträgerplatte 7 verläuft. Dies verbessert die Ebenheit jeder reflektierenden Spiegeloberfläche und der Platte als Ganzes. Es ist ebenfalls zu erkennen, daß die Ziehrichtung jeder Platte parallel zu ihren Längsseiten verläuft. Die Spiegelplatten 1 sind mit der sogenannten Zinnseite der Floatglasträgerplatte 7 verbunden.
Die in Fig. 3 gezeigte Platte ist geeignet zur Verwendung als Heliostat. Sie kann z.B. so angeordnet werden, daß die Ziehrichtung 11 der Trägerplatte 7 im großen und ganzen horizontal verläuft. Wenn erwünscht, kann die Platte um eine parallel zu der Ziehrichtung 10 der Spiegelplatte 1 verlaufende Achse gebogen werden. 30
Fig. 4 zeigt, wie eine Klebstoffschicht auf eine Glasplatte aufgebracht wird, die für eine Platte wie in der Figur 1 oder in den Figuren 2 und 3 dargestellt, bestimmt ist.
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ι»** Λ ·
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In Fig. 4 trägt eine Rolle 12 eine Bahn einer doppelseitig mit Klebstoff beschichteten Folie 13, von der jede Seite z.B. durch eine Bahn silikonisierten Papiers 14 geschützt ist. Eine sehr geeignete Folie ist unter dem Warenzeichen "MACBOND" erhältlich und besteht aus einer 12 μΐη dicken Polyesterbahn, die auf boiden Seiten mit einer zwischen 60 μια und 120 μΐη dicken Klebstoff schicht bedeckt ist. Die geschützte Klebstoffolie 14, 13-, 14 wird über eine Walze 15, die neben einer zweiten Walze 16 liegt,· geführt, und eine Bahn des Schutzpapiers 14 wird über dieser Walze 16 abgezogen und auf einer Rolle 17 als Abfall gelagert. Die jetzt durch nur eine Papierbahn 14 geschützte klebstof fbeschichtete Folie 13 wird nach unten zu einer oberen Kalanderwalze 18 geführt, deren Achse 19 vertikal beweglich ist, so daß ein Druck zwischen dieser Walze 18 und einer festen unteren Kalanderwalze 20 aufgebracht werden kann. Eingangs- und Ausgangsfördertische 21/ 22 sind auf jeder Seite der Kalanderwalzen 18, 20 mit ihren Oberflächen höhengleich mit dem oberen Ende der festen unteren Kalanderwalze 20 vorgesehen. Platten aus Glas, wie z.B. 23, werden entlang dem Eingangsfördertisch 21 zu dem Spalt der Kalanderwalzen 18, 20 geführt. Die klebstof fbeschichtete Folienbahn 13 wird dort auf die Platte 23 kalandriert und diese Platte wird auf den Ausgangsfördertisch 22 überführt. Auf dem Ausgangsfördertisch 22 ist eine Glasplatte 23 gezeigt, die eine Schicht aus der doppelseitig mit Klebstoff beschichteten Folie 13 trägt, die noch durch eine Schicht silikonisierten Papiers 14 geschützt ist. In der Praxis können die Platten 23 zwisehen den Kalanderwalzen 18, 20 in kurzer Folge hindurchgeführt und auf dem Ausgangsfördertisch 22 durch einen Schnitt durch die klebstoffbeschichtete Folienbahn 13 und die Schutzpapierbahn 14 mit einer Schneidkante (nicht gezeigt) voneinander getrennt werden. Jedes weitere Zurichten, das notwendig ist, kann zu einem geeigneten späteren Zeitpunkt durchgeführt werden. Die mit Klebstoff
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beschichteten Platten 23, die die Kalanderwalzen 18 und verlassen, können je nachdem dünne Spiegelplatten oder Trägerplatten sein.
Eine solche mit Klebstoff beschichtete Platte kann dann von Hand zu einer vollständigen Platte zusammengebaut werden, um eine Reflexionsplatte nach der Erfindung zu erhalten (natürlich nach dem Ablösen des verbleibenden Schutzpapiers 14), die dann wieder kalandriert wird, um einen festen Zusammenhalt zu bewirken.
Alternativ kann ein derartiger Zusammenbau und ein derartiges Kalandrieren durch ein mehr automatisiertes Verfahren durchgeführt werden. Ein solches Verfahren ist in Fig. 5 dargestellt. In Fig. 5 werden Glasplatten 23, die Spiegelplatten sein können, die mit Klebstoff wie z.B. anhand von Fig. 4 beschrieben ist, versehen sind und vervollständig ende Glasplatten 24, die dann dickere Trägerplatten z.B. aus Floatglas sein können, die nicht mit einem solchen Klebstoff versehen sind, senkrecht oder leicht zur Senkrechten geneigt, auf einem Förderband 25 zusammen gefördert. Wenn eine mit Klebstoff beschichtete Platte 23 das Ende dieses Bandes erreicht, wird sie angehalten und das Schutzpapier (14 in Fig. 4) abgezogen. Inzwischen wird eine folgende Platte 24, die nicht mit einem Klebstoff versehen ist, auf ein zweites Förderband 26, das parallel zum ersten verläuft, übertragen. Wenn die Platte 24 eine Lage erreicht, die mit dem Ende des ersten Förderbandes 25 übereinstimmt, wird die Glasplatte 23, die nun ohne ihr Schutzpapier 14 ist, mit ihrer vervollständigenden Glasplatte 24 vorzugsweise durch eine Drehbewegung in Kontakt gebracht, so daß sie aneinander haften und die beiden Platten 23, 24 laufen dann zwischen einem Paar vertikaler Kalanderwalzen 27 hindurch, um einen festen Zusammenhalt zu erreichen.
Es ist ersichtlich, daß für die Herstellung von einer Platte, wie sie in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist, die Platte 23 oder die Platte 24, die in Fig. 5 gezeigt ist, durch eine Vielzahl von Spiegelplatten zum Verbinden mit einer gemeinsamen Trägerplatte ersetzt werden können.
Es ist auch ersichtlich, daß dieses Zusammenbauverfahren nicht auf den Zusammenbau von Platten 23, 24 beschränkt ist, sondern daß es ebenso gut angewendet werden kann, um den Zusammenhalt zwischen anderen Laminaten, z.B. Glas-Metallaminaten, einschließlich Spiegel-Metalllaminaten zu erreichen.
- JS-Leerseite

Claims (12)

^ ;& 14853 PATBNIANWiMK PATKITT ATTOKNETS DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENTANWALT VON 1927 - 1975) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN, DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS. D/Ot/sc - G 3194 Glasverbel/ Brüssel Geschichtete Reflexionspl"atte Ansprüche
1. Geschichtete Reflexionsplatte, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Platte mindestens eine Glasplatte (1) (im folgenden als Spiegelplatte bezeichnet) aufweist, die weniger als 2 mm Dicke hat und die eine Reflexionsschicht (2) auf ihrer Rückseite aufweist, und die mit der Reflexionsschicht auf eine flache Glasträgerplatte (7) geschichtet ist, die dicker als die oder jede Spiegelplatte (1) ist.
2. Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (7) aus Floatglas besteht.
MÜNCHEN 86. SIEBERTSTR. 4 · POB 860720 ■ KABEL: MUEBOPAT TEL. (089) 474005 TELECOPIER XEROX 400 · TELEX 5-242iS
3. Platte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Floatglas mindestens 4 mm und vorzugsweise 5 bis 6 mm dick ist.
4. Platte nach Anspruch 2 oder 3,dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Spiegelplatte (1) mit der Seite der Trägerplatte (7) verbunden ist, die mit dem Metall in dem Floattank während ihrer Herstellung in Berührung war. 10
5. Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Spiegelplatte (1) aus Ziehglas besteht.
6. Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Spiegelplatten (1) mit einer gemeinsamen Trägerplatte (7) verbunden ist.
7. Platte nach Anspruch 5 und 6,dadurch gekennze ichnet, daß die Ziehrichtungen der Spiegelplatten im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
8. Platte nach einem der Ansprüche 2 bis 4 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehrichtung von der oder jeder Spiegelplatte (1) und die Ziehrichtung der Trägerplatte (7) quer und vorzugsweise im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.
9. Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Spiegelplatte (1) zwischen 0,6 und 1,5 mm dick ist.
m · m
10. Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelplatte(n) (1) und die Trägerplatte mittels einer thermoplastischen Folie,
z. B. einer Polyesterfolie, miteinander verbunden sind, die eine Schicht Klebstoff, z. B. einen Acrylharzklebstoff, auf jeder Seite aufweist.
11. Platte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Spiegelplatte (1) eine Reflexionsschicht aus Silber trägt, die mit einer Kupferschicht und einer Farbschicht bedeckt ist.
12. Platte nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, daß die Farbschicht wiederum mit einer wasserfesten Schicht, z. B. aus Bitumen, bedeckt ist.
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