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Glasspiegelfolie, Verfahren zur Herstellung der-
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selben und deren Verwendung Die Erfindung bezieht sich auf eine Glasspiegelfolie,
Verfahren zur Herstellung derselben und deren Verwendung.
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Reflektierende Kunststoffolien sind bekannt. Solche Folien zeigen
jedoch bei bestimmten Einsatzgebieten wesentliche Nachteile Insbesondere ist ihre
Temperaturbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit nicht zufriedenstellend. Im
Laufe des Gebrauches verschlechtern sich die Reflexionseigenschaften erheblich.
Reflektierende Kunst stoffolien haben sich für die Verwendung in konzentrierenden
Sonnenkollektoren als ungeeignet erwiesen.
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Es ist ferner bekannt, Glasplatten zu ziehen, die sich durch geringe
Dicke au.zeichnen. Solche Glasplatten werden beispielsweise zur Herstellung von
Deckgläsern für die Mikroskopie verwendet. Der wesentliche Nachteil solcher dünnen
Glasplatten besteht in ihrer Bruchempfindlichkeit. Die Handhabung und Verwendung
dieser Glasplatten auf anderen Gebieten scheitert eben an dieser sehr hohen Brucheipfindlichkeit.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Glasspiegelfolie, die
sich durch hohe Biegsamkeit auszeichnet und die ohne Bruch und Beschädigung in vielfältiger
Weise eingesetzt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe dadurch
gelöst werden kann, dass eine biegsame Glasfolie mit einer Trägerfolie kombiniert
wird. Auf diese Weise wird eine weitestgehende Bearbeitungs- und Verwendungsiöglichkeit
der biegsamen Glasfolie gewährleistet und eine Beschädigung sowie ein Bruch derselben
vermieden.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Glasspiegelfolie, gekennzeichnet
durch einen schichtförmigen Aufbau aus wenigstens einer biegsamen Glasfolie, einer
Trägerfolie,
einer Haftschicht, einer reflektierenden Schicht und
gegebenenfalls einer Klebstoffschicht Gegenstand der Erfindung ist ferner die Herstellung
solcher Glasspiegelfolien und deren Verwendung, insbesondere für konzentrierende
Sonnenkollektoren.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen, die beispielshafts
Ausführungsformen zeigen, näher erläutern Es zeigen: Figur 1 einen Schnitt durch
eine Ausführungsform der Glasspiegelfolie gemäss der Erfindung; Figur 2 einen Schnitt
durch eine andere Ausfiihrungsform der Glasspiegelfolie gemäss der Erfindung und
Figur 3 einen Sonnenkollektor, ausgekleidet mit einer Glasspiegelfolie gemäss der
Erfindung.
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Die in Figur 1 gezeigte Glasfolie 1 wird in bekannter Weise hergestellt.
Die Herstellung der dünnen, biegsamen Glasfolie erfolgt üblicherweise durch Ziehen
aus der Glasschmelze. Die geiäss der Erfindung verwendeten Glasfolien müssen so
dünn sein, dass diese biegsam sind.
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Nach unten ist der Stärke der Glasfolie theoretisch keine Grenze gesetzt
Sie kann beispielsweise nur wenige /um betragen. Die Herstellung sehr dünner Glasfolien
ist jedoch schwierig Die Stärke der verwendeten Glasfolien hängt daher von wirtschaftlichen
Gesichtspunkten ab.
Glasfolien in der Stärke zwischen etwa 0,1 und
1 mm sind geeignet. Vorzugsweise werden solche einer Stärke zwischen 0,1 und 0,5
mm verwendet Diesbezüglich ist auch die Glasqualität in Betracht zu ziehen, da die
Elastizität und Biegbarkeit des Glases von dessen Zusammensetzung abhängt. Die Verwendung
eines witterungsbeständigen Glases wird bevorzugt.
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Die Glasfolie 1 wird mittels einer Haftschicht 7 mit einer Trägerfolie
2 verbunden. Die Trägerfolie 2 besteht aus einem geeigneten biegsamen Folienmaterial,
insbesondere Kunststoff, z.3. Polyäthylen oder Polypropylen, oder Papier.
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Die wesentliche Funktion der Trägerfolie 2 besteht darin, der brucheipfindlichen
Glasfolie 1 bei der weiteren Verarbeitung, Handhabung und Verwendung die nötige
Festigkeit zu geben. Die Verwendung einer Trägerfolie 2 aus Papier wird insbesondere
dann vorgezogen, wenn die Klebstoffschicht 5 aus einem Schaelzkleber besteht.
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Die in Figur 1 gezeigte Haftschicht 7 kann aus jedem geeigneten Naterial,
das eine Haftung zwischen der Trägerfolie 2 und der Glasfolie 1 bewirkt, bestehen.
Die Verbindung zwischen der Trägerfolie und der Glasfolie soll Jedoch wider lösbar
sein. Vorzugsweise ist die Haftschicht 7 als selbstklebende Schicht auf der Trägerfolie
2 aufgebracht, sodass die Trägerfolie, unter Umständen nach vorherigem abziehen
einer auf der selbstklebenden Haftschicht aufgebrachten Schutzfolie, in einfacher
Weise mit der Glasfolie 1 verbunden werden kann.
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Die iit der Trägerfolie 2 verbundene Glasfolie 1 wird anschliessend
nit einer reflektierenden Schicht 3 versehen Das Aufbringen von reklektierenden
Schichten auf
Glas ist bekannt. Geeignete Ausführungsformen sind
das Aufbringen einer Silberschicht in bekannter Weise oder das Aufdampfen von Aluminium
im Hochvakuum. Anstelle der üblichen Verspiegelung kann die Glasfolie mit einer
reflektierenden Metallfolie versehen werden.
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Die reflektierende Schicht 3 wird gegebenenfalls zu deren Schutz mit
einer Schutzschicht 4, üblicherweise einer Lackachicht, versehen.
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Auf die Schutzschicht 4 oder gegebenenfalls direkt auf die reflektierende
Schicht 3 wird danach eine Klebstoffschicht 5 aufgebracht. Die Klebstoffachicht
5 dient dazu, die Glasspiegelfolie gemäss der Erfindung je nach ihrer Verwendung
mit dem zu bedeckenden Gegenstand zu verbinden.
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Die Auswahl des Klebstoffes der Klebstoffschicht 5 richtet sich nach
der Unterlage, auf die die Glasspiegelfolie aufgebracht werden soll. Es kommen Jegliche
bekannte Klebstoffe in Betracht. Die Elebstoffschicht 5 kann selbstklebend, durch
Wäre aktivierbar oder auf andere Weise aktivierbar sein. Vorzugsweise besteht die
Klebstoffschicht 5 aus einem elastischen Klebstoff. Beispiele für Klebstoffe sind
Acrylharze, Epoxidharze, Silikonkautschuk und Asphalt Anstelle der Klebstoffschicht
5 kann eine beiderseitig mit Klebstoff beschichtete Folie treten.
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Bei Verwendung eines selbstklebenden Klebstoffes in der Klebstoffschicht
5 wird in üblicher Weise eine Schutzfolie, beispielsweise aus silikonisiertem Papier,
vorgesehen, die vor dem Aufbringen der Glasspiegelfolie gemäss der Erfindung auf
dem Substrat abgezogen wird.
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Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform gemäss der Erfindung zeichnet
sich durch ausgezeichnete Reflexionseigenschaften aus und wird daher bevorzugt.
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Eine alternative Ausführungsform einer Glasspiegelfolie gemäss der
Erfindung ist in Figur 2 gezeigt.
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Bei der Herstellung dieser Ausfuhrungsform wird die biegsame Glasfolie
1 mittels einer Haft schicht 7 mit einer Trägerfolie 2 verbunden, die an der der
Glasfolie 1 zugewandten Seite eine reflektierende Schicht 3 und auf der anderen
Seite eine Klebstoff schicht 5, gegebenenfalls mit einer Schutzfolie 6, aufweist.
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Die Trägerfolie 2 besteht wiederum vorzugsweise aus einer Kunststoffolie,
beispielsweise einer Polyäthylenfolie. Auf einer Seite ist diese in an sich bekannter
Weise mit einer sehr dünnen Metallschicht, vorzugsweise Aluminium, versehen. Das
Aufbringen der Netallschicht erfolgt im Rochvatuum Die Dicke der Zetallachicht liegt
meist unterhalb 1 /um Die Trägerfolie 2 ist auf der Unterseite mit einer flebstoffachicht
5 versehen, die wie vorstehend beschrieben, ausgebildet ist. Die Klebstoffschicht
5 kann mit einer Schutzfolie 6 versehen sein und durch eine, beiderseitig mit Klebstoff
beschichtete Folie, z.B. aus Kunststoff, ersetzt werden. Es ist ferner möglich,
die Klebstoffachicht 5 erst nachträglich, d.h. nach der Verbindung der Glasfolie
1 mit der Trägerfolie 2, aufzubringen.
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Die Haftschicht 7 besteht aus geeignetem Material, das eine feste
Verbindung zwischen Glas und dem in der reflektierenden Schicht 3 verwendeten Metall
sicherstellt.
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Vorzugsweise wird der Klebstoff der Haftschicht 7 in flüssiger Form
auf das Glas und/oder die mit der reflektierenden Schicht 3 versehene Trägerfolie
2 aufgebracht und durch geeignete Massnahmen, wie Wärmezufuhr oder Strahlung, aushärten
gelassen. Gegebenenfalls kann die Haftschicht 7 jedoch auf der reflektierenden Schicht
3 vorgesehen sein. Geeignete Materialien für die Haftschicht 7 sind insbesondere
lösungsmittelfreie Acrylharze, Epoxidhare und Silikonklebstoffe.
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Die Glasspiegelfolien gemäss der Erfindung sind für verschiedene Verwendungsmöglichkeiten
geeignet. Durch die Verbindung der dünnen Glasfolie mit einer rägerfolie wird erreicht,
dass beim Transport und der Verwendung der fertigen Folie ein Bruch und eine Beschädigung
derselben vermieden werden.
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Als Einsatziöglichkeiten kommen alle jene Gebiete in Betracht, wo
bisher übliche Glasspiegel oder reflektierende Kunststoffolien verwendet wurden.
Beispielsweise können die Glasspiegelfolien gemäss der Erfindung als übliche Spiegel,
Verkehrsgpiegel und in optischen Instrumenten Verwendung finden.
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Insbesondere sind die Glaaspiegelfolien jedoch für konzentrierende
Sonnenkollektoren geeignet.
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Konientrierende Sonnenkollektoren, beispielsweise in Form von Parabolzylinderspiegeln,
erlangen aufgrund der Energieverknappung zunehmende Bedeutung.
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Es ist bekannt, Sonnenkollektoren aus metallisiertem Kunststoff herzustellen.
Solche Sonnenkollektoren zeigen
Jedoch schlechte Reflexionswerte.
Das Reflexionsvermögen nimmt ferner aufgrund von Umgebungseinflüssen mit der Zeit
beträchtlich ab.
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Es ist ferner bekannt, Sonnenkollektoren mit verspiegeltem Glas auszukleiden.
Durch die Verwendung von verepiegelten Glas werden zwar gute Reflexionswerte erreicht,
Jedoch müssen eine Reihe von schwerwiegenden Nachteilen in Kauf genommen werden.
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Bei der Auskleidung von wannenförmigen Sonnenkollektoren ist die Herstellung
von parabelförmig gebogenen Glasplatten schwierig und daher unwirtschaftlich. Die
Verspiegelung der nicht-planen Glaswannen ist aufwendig, kann nicht kontinuierlich
durchgeführt werden und gibt somit su hohen Kosten Anlaß. Die parabelförmige gruaung
der Glasplatten muss durch thermische Verformung erfolgen. Die wannenföraig gebogenen
Glaskollektoren sind aufgrund ihrer vorgegebenen Form nicht stapelbar, schwer transportierbar
und äusserst bruchempfindlich.
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Da Sonnenkollektoren erhebliche Grösse aufweisen und drehbar ausgebildet
sind, macht sich auch das Gewicht der bekannten Glasspiegel nachteilig bemerkmar.
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Die vorgenannten Nachteile lassen sich auf elegante Weise dadurch
ausschalten, dass Glasspiegelfolien gemäss der Erfindung zur Auskleidung von Sonnenkollektoren
verwendet werden.
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Die Glasspiegelfolien können in planer Anordnung leicht und ohne Bruchgefahr
transportiert werden. Die Gewichtsersparnis ist erheblich. Die Rerstellung ist äusserst
wirtschaftlich, da ein geringer Materialverbrauch erforderlich
ist
und die Verspiegelung auf der planen Folie kontinuierlich erfolgen kann. Die Glasspiegelfolien
können aufgrund ihrer Biegsamkeit ohne thermische Behandlung an Ort und Stelle in
beispielsweise wannenförmige Sonnenkollektoren eingesetzt werden. Durch die Verklebung
der Glasspiegelfolien mit der Kollektorwanne wird ausgeschlossen, dass sich zwischen
diesen der Korrosion Ansatz bietende Hohlräume bilden. Die Schlagempfindlichkeit
(Hagel) ist besser als bei dicken Glaswannen. Gegenüber Kunststoffolien zeichnen
sich die Glasspiegelfolien durch bessere Witterungsbeständigkeit, Beständigkeit
gegen Zerkratzen und dadurch verursachte Reflexionsverminderung (durch Flugsand)
und bessere Reinigungsmöglichkeit aus.
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Ein konzentrierender Sonnenkollektor, ausgekleidet mit einer Glasspiegelfolie
gemäss der Erfindung, ist in Figur 3 gezeigt.
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Die Sonnenkollektorwanne 10 kann beispielsweise aus Kunststoff (Polyesterharze,
gegebenenfalls mit Glasfasern verstärkt, Polyurethan und dgl,), wetterfestem Asbestzeient,
Beton, Blech oder anderen geeigneten Materialien bestehen. Die Wanne kann zur Erhöhung
der Festigkeit gerippt sein und geeignete Befestigungsteile können angeformt sein.
Die Ausgestaltung von wannenförmigen Sonnenkollektoren, die beispielsweise eine
Grösse von 1,8 m2 aufweisen können, und deren Anwendung ist bekannt. In der Zeichnung
ist lediglich schematisch das Wärmetauscherrohr 9 gezeigt.
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Die Sonnenkollektorwanne 10 lässt sich in einfacher Weise mit den
biegsamen Glasapiegelfolien 8 gemiss der
Erfindung auskleiden Die
Dicke der Glasfolie ist so gewählt, das die Glasspiegelfolie gemäss der Krümmung
der Wanne gebogen werden kann. Bei geringeren Krümmungaradien können dickere Glasfolien
verwendet werden. Die Glasspiegelfolie wird gegebenenfalls nach Entfernung der auf
der Klebstoff schicht befindlichen Schutzfolie in die Sonnenkollektorwanne eingebracht
und mit dieser verbunden.
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Bei Verwendung eines Schmelsklebers wird dieser durch Wärme aktiviert.
Es wird bevorzugt, einen elastischen Klebstoff zu verwenden, da dadurch einerseits
die Schlagfestigkeit erhöht wird und andererseits eine elastische Polsterschicht
ausgebildet wird, die Spannungen aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten
der Materialien aufnehmen kann. Geeignete Klebstoffe sind beispielsweise Silikonkautschuk,
Asphalt oder Epoxidharze.
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Es ist möglich, ein Sonnenkollektorwanne mit einer durchgehenden Glasspiegelfolie
auszukleiden. Es wird Jedoch bevorzugt, die Auskleidung mit einzelnen Streifen aus
Glasspiegelfolie vorzunehmen, die in Wannenlängsrichtung angeordnet werden. Bei
Verwendung von einzelnen Streifen können Slasspiegelfolien mit geringerer Biegsaikeit
verwendet werden, d.h. es können dickere Glasfolien zum Einsatz kommen. Durch die
Teilung der Glasspiegelfolie in einzelne Streifen wird ferner der Vorteil erzielt,
dass bei unsachgemässer Handhabung nicht die gesamte Wannenauskleidung beschädigt
wird. Die einzelnen Streifen werden vorzugsweise mit Silikonkautschuk oder anderen
geeigneten Materialien, verfügt
Der Sonnenkollektor ist bei der
in Figur 1 gezeigten Ausiührungsform der Glasspiegelfolie folgendermassen aufgebaut
Sonnenkollektorwanne, Klebstoffechicht, gegebenenfalls Schutzschicht, reflektierende
Schicht und Glasfolie. Die Trägerfolie mit Haftschicht wird nach oder bei dem Einbringen
der Glasspiegelfolie in die Wanne entfernt. Gegebenenfalls kann die Klebstoffschicht
anstatt auf der Glasspiegelfolie auf der Sonnenkollektorwanne vorgesehen werden.
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Bei Verwendung der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform ergibt sich
folgender Aufbau: Sonnenkollektorwanne, Klebstoff schicht, Trägerfolie, reflektierende
Schicht, Haftschicht und Glasfolie.
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Es ist offensichtlich, dass die Anwendung der erfindungsgzuäßsen Glaaspiegelfolien
nicht auf Parabolzylinderspiegel beschränkt ist, beispielsweise können auch kreisförmige
Parabolspiegel damit ausgekleidet werden.
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In diesem Fall kann beispielsweise eine Segmentierung in trapezförmige
oder kreisausschnittförmige Abschnitte vorgenommen werden