DE3639087A1 - Integrierte aluminiumfassade und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

Die integrierte Aluminiumfassade, also eine Vorrichtung zum Temperieren von Räumen eines Gebäudes, die in ein tragendes Metallgerüst integriert ist, hat in der letzten Zeit mehr und mehr an Bedeutung gewonnen, da sie erhebliche Einsparungen an Heizkosten gestattet. Bei einer solchen Heiz- oder Kühl­ vorrichtung sind die Stützen und Riegel als Hohlstützen und Hohlriegel ausgebildet, die in einer festgelegten Weise strö­ mungsmäßig miteinander verbunden sind und eine Wärmetransport­ flüssigkeit zwischen einem Vorlauf und einem Rücklauf führen. Dabei wird bei Verwendung von Aluminium als Stützen- und Rie­ gelmaterial durch die Möglichkeit der einstückigen Ausbil­ dung von Wärmeübertragungsprofilen und Rohrleitungen der Strö­ mungsquerschnitt für die Wärmetransportflüssigkeit und somit das Gesamtvolumen durch das Rohrleitungssystem meist recht klein und es stellt sich das Problem, bei relativ engen Strö­ mungsquerschnitten eine glatte korrosionsfeste Oberfläche auszubilden, ohne die guten Eigenschaften der Temperierungs­ einrichtung und die Wärmeübertragung selbst zu beeintrachti­ gen.

Die Erfindung stellt sich demgemäß die Aufgabe, die Innensei­ ten des Rohrleitungssystems, das die Wärmetransportflüssig­ keit aufnehmen soll, mit einem korrosionsfesten, wärmelei­ tenden, glatten Überzug zu versehen, der nach dem Zusammen­ bau der integrierten Aluminiumfassade eingebracht ist, so daß die wasserführenden Teile in zusammengebautem Zustand eine geschlossene, korrosionsresistente, bzw. passive Schicht aufweisen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im zusammengebauten Zu­ stand auf die Innenseite der wasserführenden Teile eine dünne Schicht aus einem passivschichtbildenden Metall, insbesondere Nickel oder einem Kunststoff, ggf. in Mischung mit dem pas­ sivschichtbildenden Metall, aufgebracht ist.

Außerdem betrifft die Erfindung die so hergestellten inte­ grierten Aluminiumfassaden.

Da im Inneren der wasserführenden Teile eine Spannung nicht angelegt werden kann, muß die Metallisierung durch außen­ stromlose elektrochemische Metallabscheidung, also ohne äu­ ßere Stromquelle und Anoden erfolgen.

Diese Methode ist seit langem bekannt. Man taucht den zu me­ tallisierenden Gegenstand nach zweckmäßiger Oberflächenreini­ gung in einen geeigneten Elektrolyten unter bestimmten Be­ dingungen bezüglich Zusammensetzung, pH, Temperatur, Zusätzen usw. ein und erhält auf der Oberfläche des eingetauchten Me­ talls einen dichten, glatten Metallniederschlag. Der Nieder­ schlag bedeckt die Ecken und Kanten des eingetauchten Gegen­ standes gleichmäßiger als ein galvanischer Niederschlag, da kaum Streuungsprobleme bestehen. In dieser Weise lassen sich z.B. Kupfer-, Nickel-, Kobalt- und Edelmetallniederschläge aufbringen. Eisen läßt sich in Legierung mit anderen Metallen niederschlagen.

Auch die Innenvernickelung von Hohlkörpern ist bekannt, wo­ bei insbesondere Bäder auf der Basis von Natriumboranat sowie N-Diäthylborazan verwendet werden (s. ULLMANNS Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Aufl., Bd. 12, S. 184 für Rezep­ te). Hierbei werden die Hohkörper mit dem Elektrolyten mehr oder weniger stark befüllt und unter Bewegung, z.B. Schüt­ teln, bis zur gewünschten Abscheidungsdicke vernickelt.

Im vorliegenden Fall besteht jedoch die Schwierigkeit darin, daß bei der zusammengebauten integrierten Aluminiumfassade eine Innenmetallisierung mit einem strömenden Elektrolyten erfolgen muß, wobei gewährleistet sein muß, daß über die ge­ samte Länge eine hinreichend gute Metallisierung gebildet wird.

Um dies zu gewährleisten, wird nach einer üblichen Vorbehandlung, die ebenfalls mit einem strömenden Bad erfolgen muß (z.B. Zinkatbeize usw.), zwar z.B. Nickelelektrolyt in an sich bekannter Weise nach einem bekannten Reduktionsverfahren aus sauren oder alkali­ schen Lösungen eingesetzt, mit z.B. Natriumhypophosphit, aber insbesondere Natriumboranat oder N-Diethylborazan als Reduktionsmittel, wobei jedoch je nach Abhängigkeit von der Größe bzw. Länge der zu metallisierenden Wärmeübertragungs­ leitungen gegenüber den bekannten Bädern und üblichen Ver­ fahren ein entsprechend erhöhter Stabilisatorgehalt einge­ setzt werden muß, um die Metalisierung über die gesamte Län­ ge hin hinreichend gleichmäßig zu erzielen.

Dabei wird vorzugsweise die Gesamtmetallisierung durch mehr­ maliges Durchlaufen des Elektrolyten durch die gesamte Länge der zu metallisierenden Strecke erzielt, bis die gewünschte Schichtdicke erreicht ist.

Gegebenenfalls ist durch geeignete Veränderung der für die bekannten Bäder üblichen Temperaturen eine Beschleunigung oder Verlangsamung der Metallabscheidung vorzunehmen.

Während normalerweise in einer Stunde aus einem Boranat­ oder Borazanbad Schichtdicken von 5 bis 25 µm in glänzender Form erhalten werden können, die aus etwa 95% Nickel beste­ hen, wird erfindungsgemäß vorzugsweise bewußt langsamer ge­ arbeitet, indem die Stabilisatormengen vorzugsweise um 25 bis 100% erhöht oder die Abscheidungstemperaturen gesenkt werden.

Gegebenenfalls kann im Elektrolyten emulgierter oder disper­ gierter Kunststoff gleichzeitig mit abgeschieden werden. Es hat sich auch gezeigt, daß Kunststoffüberzüge aus Emulsion oder Dispersion bei geeigneter Vorbehandlung der zu beschich­ tenden Oberfläche abgeschieden werden können, insbesondere aber auch, wenn man die Kunststoffemulsion oder -dispersion auflädt. Die Aufladung von Kunststoffen in Emulsion oder Dis­ persion ist bekannt. so kann man z.B. eine Kunststoffemul­ sion (Latex) durch Zugabe einer wässrigen Lösung von hoch­ molekularem Polyäthylenimin umladen, so daß ein solcher La­ tex nach Wunsch anionisch oder kationisch eingesetzt werden kann. Es sind jedoch zahlreiche Umlademittel für Kunststoff­ emulsionen im Handel. Das gleiche gilt für Kunststoffdisper­ sionen, wo also der Kunststoff in fern verteilter Pulverform vorliegt. Das abgeschiedene und getrocknete Kunststoffpulver muß jedoch anschließend zusammengeschmolzen werden, bei­ spielsweise indem man mit der Lötlampe die Hohlstützen und Hohlriegel erhitzt oder eine hinreichend heiße Wärmeträger­ flüssigkeit durchleitet, welche die Kunststoffe zum Schmel­ zen bringt, ohne sie zu lösen, wobei der Schmelzpunkt natürlich über der höch­ sten jemals im Heizsystem anzuwendenden Vorlauftemperatur liegen muß.

Man kann auch den zu beschichtenden Bauteil kationisch oder anionisch schalten, so daß eine entgegengesetzte Aufladung zu der der Kunststoffemulsion oder -dispersion vorliegt, was eine elektrostatische Abscheidung begünstigt. Bevorzugt ist jedoch die Metallisierung, insbesondere die Vernickelung.

Nachdem die Bäder für ihre Metallisierung oder Kunststoffbe­ schichtung und auch die grundsätzlichen Verfahren wohlbe­ kannt sind, braucht auf Zusammensetzung der Bäder und Durch­ führung des Verfahrens nicht mehr eingegangen zu werden.

Wesentlich ist lediglich die Anwendung des an sich bekann­ ten Aufbringens einer korrosionsfesten Schicht auf die In­ nenflächen der Hohlriegel und Hohlstützen integrierter Alu­ miniumfassaden, welche die Wärmetransportflüssigkeit aufneh­ men, in zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig zusam­ mengebautem Zustand der Fassade.

Die Fassade kann je Stockwerk in gleiche Funktionsfelder un­ terteilt sein, von denen jedes eine festgelegte Anzahl von Hohlstützenabschnitten mit dazwischenliegenden Fassadenflä­ chen, einen gemeinsamen Heiz- bzw. Kühlkanal mit einem An­ schluß an dem Zulauf, einen gemeinsamen Ablaufkanal und ein durchgehendes Rohr mit Längsrippen aufweisen, an das die Hohlstützen­ abschnitte über das thermostatgesteuerte Ventil so ange­ schlossen sind, daß über die Hohlriegel im wesentlichen alle Hohlstützen bis zum Rückanschluß durchströmt werden. Eine derartige Ausführungsform ist z.B. in der DE-PS 26 21 186 gezeigt.

Die beigefügten Fig. 1a bis 1c zeigen die typische Aus­ bildung von integrierten Aluminiumfassaden.

Fig. 1a zeigt eine Einzelheit einer Temperierungsvorrichtung in einem Horizontalschnitt durch eine Gebäudewand;

Fig. 1b zeigt eine Anordnung der Temperierungsvorrichtung gemäß Fig. 1a bei einer Eckverbindung eines Gebäudes;

Fig. 1c zeigt eine der Fig. 1a sehr ähnliche Einzelheit ei­ ner Temperierungsvorrichtung mit einer anderen Aus­ führungsform des Wärmeübertragungsprofils.

Der in der Fig. 1a dargestellte Horizontalschnitt durch einen Teil einer Gebäudewand oder -fassade zeigt einen Teil 1 der Temperierungsvorrichtung mit einem einzigen Rohr, das ein­ stückig mit einem Wärmeübertragungsprofil 51 ausgebildet ist. Dabei sind im Inneren des Wärmeübertragungsprofils 51 seit­ lich neben dem Rohr zusätzliche Aussparungen 52 belassen. Das kastenförmig geschlossene Wärmeübertragungsprofil 51 ist unmittelbar an dem zugeordneten Gerüstteil und den Glas­ scheiben 5 angeordnet, wobei zwischen Gerüstteil und Wärme­ übertragungsprofil eine Isolierung 3 eingesetzt ist.

In Fig. 1b ist die Ausführungsform einer Temperierungsvor­ richtung gemäß Fig. 1a in einer Eckverbindung dargestellt. Ein Verbindungswinkel 53 aus Aluminium verbindet die beiden Wärmeübertragungsprofile 51 über Eck miteinander und bildet dabei eine Wärmebrücke zur Verbesserung der Wärmeübertra­ gungseigenschaften.

Bei der Ausführung nach Fig. 1c ist die Rohrleitung seitlich in dem Wärmeübertragungsprofil 51 angeordnet. Dadurch wird eine vergleichsweise breite innere Aussparung 54 geschaffen, so daß genügend innerer Freiraum zwecks Aufnahme anderer Konstruktions- oder Befestigungsteile, beispielsweise Schrauben, vorhanden ist.

Die Rohrdurchführungen in den Wärmeübertragungsprofilen 51 sind deutlich zu sehen. Sie haben, je nach Größe der Fassade, einen Durchmesser von z.B. 15 mm und sowohl die Innenseite des Rohres als auch vor allem der Spalt, der beim Zusammen­ bau der einzelnen Fassadenelemente auftritt, ist erfindungs­ gemäß mit einer durchgehenden Korrosionsschutzschicht verse­ hen, wobei man entweder die Gesamtfassade oder z.B. eine vorher zusammengebaute Einheit eines Stockwerkes, die dann in die Fassade eingehängt wird, beschichtet.

Claims (8)

1. Integrierte Aluminiumfassade, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die die Wärmetransportflüssig­ keit aufnehmenden Hohlriegel und Hohlstützen auf ih­ rer Innenseite in zusammengebautem Zustand eine ge­ schlossene korrosionsresistente bzw. passive Schicht aufweisen.

2. Integrierte Aluminiumfassade nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die korrosionsresistente Schicht auf der Innenseite der die Wärmetransportflüssigkeit lei­ tenden Teile aus einem passivschichtbildenden Metall be­ steht.

3. Integrierte Aluminiumfassade nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die korrosionsresistente Schicht aus einer chemisch abgeschiedenen Nickelschicht besteht.

4. Integrierte Aluminiumfassade nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die korrosionsresistente Schicht aus einer Kunststoffschicht besteht.

5. Integrierte Aluminiumfassade nach Anspruch 1 und 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die korrosionsresistente Schicht aus einer chemisch abgeschiedenen Nickelschicht und Kunststoff besteht.

6. Verfahren zur Herstellung der integrierten Aluminiumfas­ sade nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß man durch an sich bekannte stromlose Vernik­ kelung und/oder Kunststoffabscheidung aus Emulsion oder Dispersion aus dem durchströmenden Elektrolyten und/oder der durchströmenden Kunststoffdispersion bzw. -suspension eine dichte korrosionsresistente Schicht auf der Innen­ seite der Wärmetransportflüssigkeit führenden Hohlstützen bzw. Hohlriegel in der ganz oder teilweise zusammenge­ bauten Fassade ausbildet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der stromlosen Vernickelung mit erhöhten Stabilisa­ torgehalt gearbeitet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff in Emulsion oder Dispersion in kationisch oder anionisch aufgeladenem Zustand vorliegt.