CH629292A5 - Traegerelement fuer solar-kollektoren. - Google Patents

Description

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Trägerelement elemente. Zur einfachen Befestigung an der Auflagefläche weist für Solar-Kollektoren zu schaffen, welches bei geringem Gewicht das Eckprofil Sehrauböffnungen auf. Zur besseren Halterung im und guten Isoliereigenschaften trotz der vielfältigen verwen- Füllkörper sind auf den Eckprofilen in den Füllkörper ragende dungsbedingten Umwelteinflüsse eine lange Lebensdauer Stege angeordnet oder ausgebildet, welche zweckmässigerweise besitzt, einfach handhabbar und in einfacher Weise kostengün- 15 in vielfältiger Weise profiliert sein können.

stig herstellbar ist. In einer weiteren äusserst vorteilhaften Ausführungsform

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einem Trägerele- sind ein oder mehrere Einbauteile, wie Glasabdeckung, Absor-ment der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die berteil einschliesslich Anschlüssen für Vor- und Rücklauf, VerDeckschicht aus Polyurethan besteht und als tragendes Element bindungsbeschläge od. dgl. durch Eingiessen mit der Wanne mit dem Füllkörper durch Vernetzung integral verbunden ist. 2o verbunden. Dies hat insbesondere fertigungstechnische Vorteile, Dadurch, dass die Deckschicht tragendes Element ist, kann der die noch dadurch vergrössert werden, indem die Einbauteile zu Füllkörper aus Polyurethanschaum vor witterungs- und stossbe- einer Montageeinheit zusammengeschlossen in der Wanne eindingten Schäden geschützt werden, weshalb die Verwendung gegossen sind. Überdies wird dadurch eine äusserst feste Verbin-eines leichten Schaumgemisches möglich ist. Die integrale Ver- dung der einzelnen Bauteile mit der Wanne erzielt. Vorteilhaft bindung von Deckschicht und Füllkörper schliesst ein Lösen der 25 ist dabei, dass die Einbauteile zur Vergrösserung des Halters der Deckschicht auch bei extremen Umweltbedingungen aus. Durch Wanne Ankerteile aufweisen.

dieses tragende Element kann auf die teuren und insbesondere Nach einem erfindungsgemässen Verfahren wird das Träger-wärmetechnisch nachteiligen Metalleinfassungen verzichtet wer- element so in einer mehrteiligen Form hergestellt, dass zuerst die den; der Schaum darf eine geringe Dichte aufweisen, so dass das Deckschicht hergestellt wird, die die Deckschicht enthaltende Trägerelement von leichtem Gewicht und somit auch einfach 30 Giessform geschlossen und die geschlossene Form zur Bildung handhabbar ist. Die stabile Deckschicht kann auch starken des Füllkörpers ausgeschäumt wird. Es kann aber auch so Schlägen-, z.B. Hagelkörnern widerstehen, ohne dass es zu vorgegangen werden, dass in die Giessform der Schaumstoff zur Rissen des Trägerelements kommt. Sogar in dem Falle, in dem Bildung des Füllkörpers eingebracht, der Füllkörper in eine um ggf. Risse innerhalb des Füllkörpers auftreten würden, wäre dies die Abmessung der Deckschicht grössere Giessform umgesetzt für die Funktion und Lebensdauer des Formteils aufgrund der 35 und in dieser zentriert wird, und dass zur Bildung der Deckstabilen Deckschicht unschädlich. schicht in die Form flüssiges Kunstharz eingebracht wird.

Zweckmässige und vorteilhafte Zusammensetzungen des Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung

Füllkörpers und der Deckschicht sind den Ansprüchen 2 bis 16 zu anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

entnehmen. Fig. 1 einen Querschnitt eines als Wanne ausgebildeten

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist im Füllkörper ein 40 erfindungsgemässen Formteils,

Fasergebilde eingebettet, wodurch die Festigkeit des Formteils Fig. 2 einen Querschnitt durch einen abgebrochenen Teil des insgesamt wie auch lediglich an bestimmten bevorzugten Stellen Aussenrandes der Wanne,

verbessert werden kann. Dabei setzt sich das Fasergebilde Fig. 3 eine alternative Ausführungsform des Wannenrandes,

zweckmässigerweise aus langfaserigen mineralischen oder syn- Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Eckprofil,

thetischen Fasern zusammen. Für einen innigen Zusammenhalt 45 Fig. 5 eine Draufsicht auf ein weiteres Eckprofil, und ist es vorteilhaft, dass das Fasergebilde vollständig vom Schaum- ^ Fig. 6 eine schematische Darstellung der Verbindung zweier

Stoff durchsetzt ist. In einer zweckmässigen Ausführungsform ist Formteile.

das Fasergebilde ein Faserbündel, was auch für die einfache Gemäss Fig. 1 umfasst das vorzugsweise als wannenförmiges

Herstellung des Formteiles von Bedeutung ist. Durch Anpassung Trägerelement ausgebildete Formteil 1 eine Deckschicht 2 und des Durchmessers des Faserbündels an die Grösse des Füllkör- so einen Füllkörper 7. Dabei ist der Füllkörper 7 in diesem Ausfüh-

pers kann je nach dessen Grösse die gewünschte Festigkeit rungsbeispiel nicht über seine ganze Aussenoberfläche mit der aufrechterhalten werden. Deckschicht 2 überzogen, sondern sind vorzugsweise lediglich

Es ist zweckmässig, das Fasergebilde umlaufend im Wannen- sein Aussenmantel sowie der Wannenrand mit der steifen und rand einzubetten, so dass überall die gleiche Festigkeit erzielt stabilen Deckschicht aus Kunstharz beschichtet, Auf dem Wan-

wird. 55 nenboden ist in üblicher Weise ein Solar-Kollektor 4 angeordnet,

In einer zweckmässigen Ausführungsform ist der Wannen- welcher beispielsweise aus nebeneinander angeordneten rand zur Aufnahme von Dichtprofilen für die Halterung von geschwärzten Rohren besteht, die mittels eines Seitenblechs

Abdeckungen und Kollektoren entsprechend profiliert ausgebil- miteinander verbunden sind. Selbstverständlich kann aber jede det. Damit ist ein einfacher Zusammenbau des Kollektors ohne andere Ausführungsform von Solar-Kollektoren verwendet wer-

zusätzliche Befestigungsmittel möglich. Vorteilhaft ist weiter 60 den, insbesondere aber Solar-Kollektoren, die in das Formteil 1

eine entsprechende Ausbildung des Aussenrandes der Wanne eingebettet sind. Auf einem Absatz des Wannenrands ist eine zur Aufnahme dichtender Verbindungsprofile zum Anschliessen Glasplatte 5 abgestützt. Dabei ist der Aussenrand der Glasplatte weiterer Wannen, womit ein einfacher Verbund mehrerer Wan- 5 mit einem Dichtprofil 6 eingefasst, welches in der nachfolgend nen erzielbar ist. In diesem Zusammenhang ist es weiter von beschriebenen Weise am Formteil, also an der Wanne, befestigt

Vorteil, die Profilausbildungen des Wannenrandes als Nuten 65 ist.

auszuführen, in welche die Dicht- bzw. Verbindungsprofile Der mit der Deckschicht 2 überzogene Füllkörper 7 des einknöpfbar sind. Aufgrund eines Formschlusses brauchen die Formteiles 1 besteht vorzugsweise aus Polyurethan-Hartschaum

Dicht- bzw. Verbindungsprofile lediglich in die entsprechenden mit einer Dichte von etwa 50 bis 120 kg/m3. In bestimmten

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Füllkörperbereichen, im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 etwa erziehlt man aber auch mit feinen Glassplittern oder Glasperlen,

im Bereich de? Wannenrandes, können zur Versteifung Faserge- die auf einen Haftkleber gestreut werden und auf der PUR-

bilde 20 eingelegt sein. Zur Versteifung des Füllkörpers ist es Schaümoberfläche eine geschlossene Schicht bilden.

aber gleichermassen möglich, die Dichte des Schaums an Der in Fig. 2 dargestellte Teil des Wannenrands ist entspre-bestimmten Stellen, etwa im Bereich der Deckschicht oder am 5 chend den aufzunehmenden Dichtprofile profiliert ausgebildet. Aussenrand des Füllkörpers wesentlich höher zu halten, Vorzugs- Dabei sind zur Aufnahme des die Glasabdeckung einfassenden weise etwa zwischen 600 bis 1000 kg/m3. Dichtprofils 9 zwei bezüglich ihrer Höhe versetzte, umlaufende Als Fasergebilde 20 eignen sich feuchtigkeitsunempfindliche Nuten 10 vorgesehen, die selbstverständlich gleichfalls mit dem Fasergewebe oder auch Einzelfasern. Die Fasern sollen dabei Formteil hergestellt werden. Sie können aber auch nachträglich keinerlei Kapillarwirkung besitzen. Zur Erhöhung der Stabilität ao in den Formkörper eingearbeitet werden. Die Nuten 10 im werden insbesondere langfaserige Fasern verwendet. Vorteilhaft Wannenrand 3 sind dabei so geformt, dass das Dichtprofil leicht sind Fasern auf Mineral- oder synthetischer Basis. Sebstverständ- aufgenommen werden kann und von den Nuten formschlüssig lieh kann das Fasergebilde sich an den verschiedendsten Stellen gehalten wird. Dabei können auch hinterschnittene Nuten Verdes Füllkörpers befinden. wendet werden, Das Dichtprofil 9 verhindert ein Eindringen von

Zur Versteifung ist insbesondere ein Faserbündel oder ein 15 Umgebungsluft in den Innenraum der Wanne, in welcher der

Rundgestrick aus Glasseide vorteilhaft, dessen Durchmesser in Solar-Kollektor angeordnet ist. Die Dichtlippen 9 haben jedoch etwa der Grösse des Formteils anpassbar ist. Die Maschenweite auch eine Haltefunktion zu erfüllen, da sich die Luft im abgedich-

des Rundgestricks ist dabei so gross, dass das Fasergebilde teten Innenraum 11 der Wanne infolge Wärmeeinstrahlung vollständig von dem kurz nach dem Einspritzen noch flüssigen ausdehnt und es zu beträchtlichen Druckanstiegen kommt. Aus

Kunststoffschaum durchsetzt wird, so dass jede einzelne Faser 20 diesem Grund sind auch zwei Reihen Nuten bevorzugt, damit ein vom Schaum umschlossen wird. Das Rundgestrick ist Vorzugs- Lösen der Dichtunginfolge Druckschwankungen verhindert weise in Form eines Schlauches ausgeführt, welcher mit einem wird. Dabei können ein Überdruckventil sowie Abläufe für

Strang aus mehreren Glasrovings gefüllt ist. Die Anzahl der Kondenswasser vorgesehen sein.

verwendeten Rovings ist beliebig und lediglich von der erzielen- Zum Zusammenschliessen mehrerer Kollektorwannen dient den mechanischen Festigkeit bestimmt. Erfahrungsgemäss liegt 25 ein Verbindungsprofil 12, welches gleichfalls in einer Nut 13

die Anzahl der verwendeten Rovings zwischen 15 bis 50. aufgenommen ist. Vorzugsweise ist dieNut 13 ebenfalls am

Die Deckschicht, die vorzugsweise hart, kompakt und witte- Wellenrand 3 und über den gesamten Wannenumfang umlaufend rungsbeständig ist, stellt das tragende Element des Formteils dar. ausgebildet. Mit dieser Konstruktion ist eine einfache Aneinan-

Es gibt unterschiedliche Verfahren zur Herstellung der Deck- derreihung mehrerer Kollektörwannen leicht möglich, da diese schicht, von denen zwei im Nachfolgenden eingehender erläutert30 nur nebeneinander gelegt und das Verbindungsprofil in die werden. Die Deckschicht besteht gleichfalls wie der Füllkörper entsprechenden Nuten eingeknöpft werden muss. Dadurch ist aus Polyurethan. Sie muss eine hohe Dichte aufweisen um die auch ein einfacher und schneller Abbau der Kollektorwannen erforderliehe Stützfestigkeitzu gewährleisten. Besonders geeig- möglich. Vorzugsweise ist das Verbindungsprofil elastisch, so net für die stabile und harte Schicht ist aber ein flüssiges dass Wärmedehnungen ohne weiteres wie bei dem Dichtprofil 9

Kunstharzgemisch aus mehrfunktionellenPolyätheralkoholen 35 ausgeglichen werden können.

mit aliphatischer Polyisocyanaten. Insbesondere ist ein In der Ausführungsform gem. Fig. 3 erfolgt die Verbindung Mischungsverhältnis dieser beiden Komponenten zwischen 1:0,7 der einzelnen Kollektorwannen nicht mehr über ein Verbin-

bis 1:1,3 zweckmässig. Eine besonders geeignete Rezeptur für dungsprofil. Vielmehr sind in der Bodenfläche und zwar bevor-

die Deckschicht umfasst in Gewichtsprozenten 20 % hydroxyl- zugt in deren Eckbereiche besondere Eckprofile eingeformt,

gruppenhaltiges, stark verzweigtes Polyester, 21 % mehrfunk- 40 Diese Eckprofile, die vorzugsweise im Formteil eingegossen tionelle Polyätheralkohole, 0,5 % Dibutylzinndilaurat oder sind, sind mit Schrauböffnungen versehen, in welche Befesti-

Zinnoktoat, 0,5 % Ultraviolett-Absorber, 12 % Pigmente wie gungsschrauben eingeschraubt werden können. Mittels dieser

Fe2C>3, TÌO2, CrC>3 sowie 46 % Isophorondiisocyanat. Im übri- Eckprofile werden die Kollektorwannen an der Auflagefläche gen kann die Deckschicht aus einer Innenschicht sowie einer befestigt. Anstelle einer Schraubverbindung sind auch Klemm-

Aussenschicht aufgebaut sein, wobei die Innenschicht nicht- 45 Verbindungen bevorzugt. Es ist jedoch auch jede andere lichtechte Isocyanate und die Aussenschicht lichtechte Iso- bekannte Befestigungsmöglichkeit anwendbar. Um dem Eck-

eyanate umfasst. profil 14 im Formteil 1 selbst einen besseren Halt zu geben, sowie

Um dem Formteil je nach Anwendungszweck ein entspre- zur Versteifung des Formteils beizutragen, sind am Eckprofil chendes Aussehen zu verleihen, sind der Deckschicht lichtbe- Stege 15 vorgesehen. Diese Stege 15, die gleichfalls wie das ständige Pigmente zugesetzt. Der Anteil solcher Farbstoffe 50 Eckprofil aus leichtem Metall hergestellt, können am Eckprofil beträgt je nach Eigenschaft derselben zwischen 5 bis 20 ausgebildet oder mit diesem verschweisst oder sonstwie befestigt Gewichtsteilën, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, sowie beliebig profiliert sein.

Als Material für den Füllkörper ist insbesondere ein Gemisch Bei Verwendung dieser Eckprofile können die besonderen aus Polyätherpolyolen mit Isocyanaten vorteilhaft. (Dichte zwi- Verbindungsprofile 12 gem. Fig. 2 entfallen. In den Spaltzwi-

schen 50 bis Ì20 kg/m3, vorzugsweise 70 kg/m3 im geschäumten 55 sehen den einzelnen Kollektorwannen wird dann lediglich eine

Zustand.) einfache Dichtung 16 eingeklemmt.

Aus Zwecken der Wärmedämmung ist die Bodenfläche des In Fig. 4 ist eine Ausführungsform des Eckprofils 14 in der

Formteils mit einer Matte 8 aus entsprechend wärmedämmen- Draufsicht dargestellt. Dieses dreieckförmige Eckprofil umfasst dem Material, vorzugsweise Glasvlies oder Fasergewebe, über- drei Stege 15 und weist drei Schraubenöffnungen auf. Vorzugs-zogen. Dadurch wird eine unnütze Wärmeabgabe in die Auflage- 60 weise ist dieses Eckprofil in Aussenbereichen der Bodenfläche fläche verhindert oder zumindest massgeblich reduziert. eingelassen angeordnet.

Zur Verbesserung der Wärmestabilität des PUR-Schaums In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Eckprofils kann die den Kollektor tragende Seite der Wanne mit einer dargestellt. Diese Ausführungsform besitzt einen viereckigen, MetallfoIie,abgedeckt werden. Diese Metallfolie soll Vorzugs- vorzugsweise rechteckigen Querschnitt. Dieses Eckprofil 14 wird weise die Eigenschaft besitzen, Infrarotstrahlen, welche vom 65 zweckmässig in einem Arbeitsgang mit einer Kollektorwanne Kollektor transformiert werden, zu reflektieren. Sie bewirkt hergestellt und ragt aus der Bodenfläche der Wanne seitlich auch eine bëssere Nutzung der Strahlungswärme. Zweckmässig heraus. Auf dem seitlich herausragenden Abschnitt des Eckproist dabei dië Metallfolie aus Aluminium. Den gleichen Zweck fils 14 kann zum Anschluss eine weitere Kollektorwanne aufge-

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setzt und mit dem Eckprofil verschraubt werden, wobei diese selbstverständlich eine entsprechende Aussparung besitzt. Es ist klar, dass für das Eckprofil beliebige Abänderungen möglich sind. Beispielsweise ist ein viereckiges Eckprofil denkbar, mit dem vier Wannen aneinander geschlossen werden können. Die an den Eckprofilen ausgebildeten Stege können plattenförmig sein. Es sind jedoch auch zur Vergrösserung des Halts Profilbleche möglich.

In Fig. 6 ist eine Ausführungsform dargestellt, in der zwei Wannen formschlüssig miteinander zusammengeschlossen Wörden können. Dabei besitzt die eine Wanne einen auskragenden und abgewinkelten Wannenrand 17, der in eine entsprechend ausgebildete Aussparung einer zweiten Wanne 18 eingreift. Zur Abdichtung des Spalts zwischen den beiden Wannen kann eine Dichtung 19 eingeklemmt werden.

In einer weiteren, zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsform sind die Bauteile für eine Kollektorwanne, wie etwa Glasabdeckung, Absorberteil einschliesslich der Anschlüsse für Vor- und Rücklauf, Verbindungsbeschläge, Überdruckventile, Kondenswasserabläufe und dgl. mit der Wanne vergossen, so dass sie mit dieser fest verbunden sind. Dies hat u. a. grosse fertigungstechnische Vorteile, die insbesondere noch dadurch vergrössert werden, in dem die Einbauteile zu einer Montageeinheit zusammengefasst sind und als solche in die Form zur Bildung der Wanne eingelegt werden. Beim Schäumen oder Giessen der Wanne werden diese Einbauteile mit der Wanne fest verbunden. Besondere Befestigungsmittel erübrigen sich. Der Montageaufwand für das nachträgliche Einbauen der Einbauteile entfällt. Zur Vergrösserung des Halts in der Wanne sind an den Einbau-teilen Ankerteile vorgesehen, die vorzugsweise nach Bildung der Wanne im Füllkörper oder derDeckschicht eingeformt sind. Die Montageeinheit kann durch beispielsweise eine Kunststoffschicht als Mantel um die Einbauteile gebildet sein, in dem die Einbauteile aufgenommen und gehalten sind. Dies ist inbesondere für die nachfolgend beschriebenen Verfahren von Vorteil, da hier die Einheit in einfacher Weise in die Form eingeigt werden kann. Zweckmässigerweise ist dabei die Montageeinheit Teil der Form, beispielsweise eine obere Formhälfte, wobei sie als verlorener Teil der Form angesehen werden kann. Dabei ist die Montageeinheit auf dieser Formhälfte so ausgebildet, dass der übrige Teil der Form nach Bildung der Wanne leicht von der Montageeinheit genommen werden kann, die ja nach Formen der Wanne fest mit dieser verbunden ist.

Nachfolgend werden zwei Verfahren zur Herstellung der Formteile beschrieben. Bei beiden Verfahren benötigt man eine Form entsprechend den Massen des herzustellenden Fertigteils. Die Formen können dabei nach bekannten Herstellungsmethoden gefertigt werden und je nach Wiederverwendbarkeit aus Kunstharz, Aluminium oder Stahl bestehen. Die Formen werden dabei so behandelt, dass sich der hergestellte Formkörper ohne weiteres entnehmen lässt.

Nach dem einen Verfahren wird eine Giessform verwendet, die im Falle der Herstellung eines als Wanne ausgebildeten Formteils aus zwei Schalen besteht.

In diese Schalen wird im geöffneten Zustand der Form eine Spritzvorrichtung eingeführt. In dieser Spritzvorrichtung sind Dosiereinrichtungen vorgesehen, welche die einzelnen Mischkomponenten für das flüssige Kunstharz kontinuierlich zusammenführen und in einer Mischeinrichtung intensiv vermischen. Schliesslich wird das flüssige Kunstharz zur Bildung der Deckschicht oder Aussenschicht des Formteiles unter hohem Druck gegen die Schalen gespritzt.

Dabei wird das Kunstharz in einer Schicht von 0,5 bis 3 mm auf die Schalen aufgebracht. Dei Vernetzung zwischen dem Polyurethangemisch wird mit Katalysatoren gesteuert. Dabei muss die Vernetzung derart gesteuert werden, dass ein Ablaufen des flüssigen Kunstharzes von den senkrechten Wandungen der

Form nicht gintreten kann, d.h. dass die Vernetzung schnell beginnt.

Wie bereits eingangs erwähnt, wird als flüssiges Kunstharz Polyurethan und zwar insbesondere ein Gemisch aus mehrfunk-5 tionellen Polyätheralkoholen mit aliphatischen Polyisocyanaten bevorzugt.

Die dabei erzeugte kompakte Kunststoffschicht ist in einer Zeit von etwa 2 bis 4 min an ihrer Oberfläche klebefrei.

Nach Herstellung und Vorvernetzung der kompakten Aus-io senschicht wird in eine der Formschalen die oben beschriebene Faserarmierung eingelegt. Dabei werden vorzugsweise die beiden Enden des Faserstranges miteinander verbunden, so dass kein Verschieben des Faserstranges innerhalb der Form erfolgen kann. Schliesslich werden die beiden Schalen geschlossen und 15 mit geeigneten Schliessvorrichtungen so verriegelt, dass ein selbsttätiges Öffnen ausgeschlossen ist.

Nach Schliessen der Form wird diese zur Erwärmung in einen Ofen und zwar vorzugsweise einen Durchlaufofen eingeführt, wo sie von allen Seiten erwärmt wird. Beim Durchlaufofen handelt 20 es sich zweckmässigerweise um einen Heissluftofen, bei dem die Luft mittels Thermalölerhitzern aufgeheizt wird.

Das Aufheizen der Form ist deshalb von Bedeutung, da dadurch der Kunststoff der Deckschicht schneller und besser vernetzt und da hiermit für den später einzubringenden Hart-25 schäum günstige Reaktionszeiten und damit Entformungszeiten erreicht werden.

Zweckmässigerweise werden die Formen auf Temperaturen von etwa 30 bis 80° C erhitzt.

Wie bereits eingangs angegeben, wird für den Schaum vor-30 zugsweise ein Gemisch aus Polyätherpolyolen mit Isocyanaten verwendet. Diese Gemische werden mit einem Treibmittel versehen. Hierbei eignet sich als Treibmittel besonders Trichlormono-fluormethan. Der Reaktionsablauf des Gemisches wird mit geeigneten Aktivatoren gesteuert, wiez. B. tertiären Aminen. 35 Die Komponenten des Schaumgemisches werden durch geeignete Dosiereinrichtungen in einer Mischkammer zusammengeführt und homogen vermischt und in die Form nach dem bekannten Spritzgiessverfahren eingebracht. Der flüssige Kunststoff kommt zur Reaktion und expandiert. Dabei findet eine Vernet-40 zung des Schaumes mit der bereits vorvernetzten Deckschicht statt, so dass es nach Vernetzung bzw. Verfestigung des erzeugten Polyurathanschaumes zu einem innigen und integralen Zusammenschluss der beiden Schichten kommt. Danach wird die Form geöffnet und das fertige Form teil der Form entnommen. 45 Die geleerte Form wird danach von evtl. noch vorhandenen Kunststoffresten gereinigt und erneut im Kreislauf dem Fertigungsvorgang zugeführt.

Nach dem zweiten Verfahren besteht die Giessform aus mehr als zwei Teilen.

so Eine erste Form ist um die vorgesehene Dicke der nach Schäumung des Füllkörpers aufzubringenden Deckschicht kleiner. In den Formenhohlraum dieser Form wird die oben beschriebene Armierung aus Fasermaterial eingelegt. Danach werden die Formschalen geschlossen und wird die geschlossene 55 Form in einem Durchlaufofen aufgeheizt. Schliesslich wird der Hartschaum mittels Spritzgiessverfahren in die Form eingebracht. Nach Expansion und Vorvernetzung des Reaktionsgemisches wird die Form geöffnet und der Formkörper entnommen. Der derart gefertigte Formkörper bildet den Füllkörper des 60 Formteiles. Dieser Füllkörper wird anschliessend in eine Giessform eingelegt und zentriert, deren Formenhohlraum dem Fer-tigmass des herzustellenden Formteiles entspricht.

Diese Form wird geschlossen und in eine Formhaltevorrichtung aufrecht derart eingespannt, dass sich die Eingiessvorrich-65 tung der Form am untersten Ende der Form befindet. Am obersten Ende der Form ist ein Steigrohr angeordnet. In die derart eingespannte Form wird dann der für die Deckschicht notwendige flüssige Polyurethan-Kunststoff eingegossen.

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Dabei muss soviel Kunststoff der Form zugeführt werden, Ebenso wie im Füllkörper können im übrigen auch in der dass die in dei; Form enthaltene Luft restlos beseitigt wird. Die in Deckschicht Faserarmierungen vorgesehen sein.

der Form enthaltende Luft kann über das Steigrohr aus der Form Für die Armierung der Deckschicht werden vorzugsweise austreten. ] Fasermatten verwendet, die geeignet zugeschnitten werden kön-

Das Reaktionsgemisch ist dabei derart aktiviert, dass die s nen. Dabei wird nach dem ersten Verfahren zunächst eine erste

Vernetzung des Polyurethans erst dann eintreten kann, wenn die Deckschicht in die Form eingespritzt, danach werden die Faser-

Form vollständig gefüllt ist. Da der zuerst gefertigte Füllkörper mattenstreifen eingelegt und mit einer zweiten Schicht der noch nicht vollständig vernetzt ist, kommt es wiederum zur Deckschicht überspritzt. Gleichfalls können auch die Eckprofile integralen Verbindung zwischen Deckschicht und Füllkörper. in den Formenhohlraum eingelegt werden. Durch entsprechende

Zur Beschleunigung der Vernetzung wird die Form wiederum io Formschalenausbildungen oder geeignete Einlagen können die erwärmt, wobei die Aufheiztemperatur vorzugsweise etwa 70° C Nuten mit Bildung des Formteils erzeugt werden.

beträgt. Nach erfolgter Vernetzung auch der kompakten Deckschicht, wird die Form geöffnet und das fertige Formteil entnommen.

M

2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

629 292 2 PATENTANSPRÜCHE zeichnet, dass in die Giessform der Schaumstoff zur Bildung des Füllkörpers (7) eingebracht, der Füllkörper (7) in eine um die

1. Trägerelement für Solarkollektoren, mit einem ganz oder Abmessung der Deckschicht (2) grössere Giessform umgesetzt teilweise mit einer Kunststoff-Deckschicht überzogenen Füllkör- und in dieser zentriert wird und dass zur Bildung der Deckschicht per aus Polyurethanschaum, dadurch gekennzeichnet, dass die 5 (2) in die Form flüssiges Kunstharz, eingebracht wird. Deckschicht (2) aus Polyurethan besteht und alstragendes 18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, Element mit dem Füllkörper (7) durch Vernetzungintegral dass zuerst ein der Aussteifung dienendes Fasergebilde (20) in verbunden ist. ■ die Form eingelegt, danach die Form in einem Durchlaufofen auf

2. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 30 bis 80° C erwärmt und schliesslich unter Bildung des Füllkör-dass die Deckschicht (2) aus einem Gemisch aus mehrfunktionel- 10 pers ausgeschäuriit wird.

len Polyätheralkoholenmit aliphatischen Polyisocyanaten be- 19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,

steht. dass zuerst ein der Aussteifung dienendes Fasergebilde (20) in

3. Trägerelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, die Form eingelegt, danach die Form in einem Durchlaufofen auf dass das gewichtsbezogene Mischungsverhältnis zwischen den 30 bis 80° C erwärmt und schliesslich unter Bildung des Füllkör-Polyätheralkoholen und den aliphatischen Polyisocyanaten im 15 pers ausgeschäumt wird.

Bereich von 1:0,7 bis 1:1,3 liegt. 20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,

4. Trägerelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunstharz am untersten Punkt der Form eingegossen dass die Deckschicht (2) aus einer Innenschicht mit nichtlichtech- und bis zum Erreichen eines Steigrohrs ab obersten Punkt der ten Isocyanaten und einer Aussenschicht mit lichtechten Isocy- Form eingefüllt wird.

anaten zusammengesetzt ist. 20 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,

5. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kunstharz ein Verzögerungsmittel beigesetzt wird, so dass das Gemisch für die Deckschicht, in Gewichtsprozenten dass die Vernetzung erst nach vollständiger Füllung der Form ausgedrückt, 20 % hydroxylgruppenhaltiges, stark verzweigtes eintritt.

Polyester, 21 % mehrfunktionellenPolyätheralkohol, 0,5 % 22. Verwendung des Trägerelements gemäss Anspruch 1 an

Ultraviolett-Absorber, 12 % Pigmente sowie 46 %Isophoron- 25 einem Solar-Kollektor, dadurch gekennzeichnet, dass als Ein-diisocyanat aufweist. bauteil wenigstens der Kollektorteil (4) mit Anschlüssen für Vor-

6. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, und Rücklauf durch Eingiessen mit der Wanne (1) verbundenist. dass die Deckschicht (2) einen Bereich des Füllkörpers (7) 23. Verwendungnach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, umgibt, der eine Faserarmierung (20) enthält. dassdieEinbauteilezueinerMontageeinheitzusammenge-

7. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 30 schlössen in der Wanne (1) eingegossen sind.

dass der Füllkörper (7) im wesentlichen aus einem Gemisch aus 24. Verwendung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,

Polyätherpolyolen mit Isocyanaten besteht. dassdieEinbauteilezurVerstärkungderVerbindungmitder

8. Trägerelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, Wanne (1) Ankerteile umfassen.

dass der Füllkörper (7) eine Dichte im Bereich von 50 bis 120 kg/ —

m3 aufweist. 3S

9. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Die Erfindung bezieht sich auf ein Trägerelement für Solar-dass im Füllkörper (7) als Armierung ein Fasergebilde (20) Kollektoren mit einem ganz oder teilweise mit einer Kunststoffeingebettet ist. Deckschicht überzogenen Füllkörper aus Polyurethanschaum.

10. Trägerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch Bekannte Trägerelemente für Solar-Kollektoren (DT-OS 2 gekennzeichnet, dass es die Form einer Wanne (1) aufweist, 40 510 321)besitzen eine aus Kunststoff hergestellte Einlage, auf wobei die Deckschicht (2) den Wannenrand (3) und der Füllkör- welcher je nach Anwendungszweck die erforderlichen Zusatz-per (7) den Wannenboden bildet. bauteile, wie beispielsweise Solar-Kollektoren und Glasabdek-

11. Trägerelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich- kungen, aufgesetzt sind. Als Kunststoff für derartige Einlagen net, dass das Fasergebilde (20) umlaufend im Wannenrand (3) finden Hartschäume Anwendung (DT-OS 2532174 oder DT-eingebettetist. 45 Gbm7 630 194).DieseEinragensindalsnichttragendeBauteil'e

12. Trägerelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich- in der Versteifung und der Befestigung dienenden Metallwannen net, dass der Wannenrand (3) zur Aufnahme von Dichtprofilen aufgenommen (DT-Gbm 7 624 195).

(9) für die Halterung einer Abdeckung und eines Kollektorteils Bei diesen bekannten Wannen dient die Kunststoffeinlage

(4) profiliert ausgebildet ist. der Wärmedämmung der durch Solarstrahlung aufgebrachten

13. Trägerelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich- 5« Wärme, da die Metalleinfassung allein aufgrund ihres sehr guten net, dass der Aussenrand der Wanne (1) zur Aufnahme dichten- Wärmeleitvermögens die aufgestrahlte Wärme nahezu unver-der Verbindungsprofile (12) zum Anschliessen weiterer Wannen mindert an die Umgebung abgeben würde. Die Herstellung der (1) profiliert ausgebildet ist. bekannten Metallwannen ist wegen des hohen Anteils handwerk-

14. Trägerelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich- licher Fertigung teuer, ausserdem ist ihr Gewicht für übliche net, dass der Wannenrand (3) nach aussen kragend sowie abge- 55 Dachkonstruktionen zu hoch. Sie stellen nachteilige Wärmewinkelt ausgebildet ist und mit einer komplementären Ausspa- brücken dar und ihre Montage ist aufwendig. Wannen aus rang einer anderen Wanne (18) in Eingriff bringbar ist. Hartschaum allein genügen andererseits nicht den durch die

15. Trägerelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich- besondere Verwendung bedingten Anforderungen. Beispielsnet, dass aussen an der Bodenfläche der Wanne eine Matte (8) weise sind diese Wannnen bei Verwendung als Kollektoren aus Glasfaser angeordnet ist. 60 beträchtlichen Temperaturwechseln und sich ständig verändem-

16. Verfahren zur Herstellung des Trägerelements nach den Umwelteinflüssen ausgesetzt. Dabeiistzu berücksichtigen, Anspruch 1 in einer mehrteiligen Giessform, dadurch gekenn- dass die Trägerelemente für diese Solar-Kollektoren gleicherzeichnet, dass zuerst die Deckschicht (21) hergestellt wird, die massen in Gegenden mit gemässigtem Klima wie in Gegenden die Deckschicht enthaltende Giessform geschlossen und die mit subtropischem Klima, wo sie hohen Feuchtigkeitsgraden und geschlossene Form zur Bildung des Füllkörpers (7) ausgeschäumt 65 enormen Sonneneinstrahlungen ausgesetzt sind, zum Einsatz wird. ' kommen. Hinzu kommt, dass diese Trägerelemente montage-

17. Verfahren zur Herstellung des Trägerelements nach und transportbedigten Stoss- und Schlagbeanspruchungen stand-Anspructi 1 in einer mehrteiligen Giessform, dadurch gekenn- halten müssen.

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Allgemein sind Formteile mit einem Kern aus Hartschaum, Nuten eingeschoben zu werden, um dann festgehalten zu wer-

die ganz oder teilweise mit einer dichten Deckschicht überzogen den. Eine weitere Verbesserung des Verbundes wird dadurch sind, bekannt (DT-OS 2 504 414). Die Deckschicht dient dabei erzielt, dass die Nuten über den gesamten Umfang des Wannen-

dazu, den Formteilen ein optisch gefälliges Aussehen zu verlei- randes verlaufen.

hen, indem die Deckschicht etwa kratzfest oder besser lackierbar 5 In vorteilhafter Weise ist an der Bodenfläche des Formteils sein soll als ein blosser Hartschaumkörper. Starken witterungs- eine Matte aus Glasgewebe oder Glasvlies vorgesehen, wodurch bedingten Verhältnissen, insbesondere rauhen Temperatur- die Formbeständigkeit sowie die Wärmeisolierung nach unten,

Wechselbedingungen, dürfen derartige Formteile jedoch nicht also gegen die Auflagefläche, erhöht wird.

ausgesetzt werden, da dies unter anderem zu einem schnellen Eckprofile, die in das Formteil eingelassen sein können,

Abblättern dieser Schichten führen würde. 10 vereinfachen weiter einen schnellen Verbund mehrerer Träger-