DE3544080A1 - Verfahren zur herstellung eines verbundglases oder eines terrestrischen solargenerators - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines verbundglases oder eines terrestrischen solargeneratorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind sogenannte Verbundgläser bekannt, z. B. als Windschutzscheiben für
Kraftfahrzeuge, bei denen zwei Glasscheiben und eine zwischen ihnen eingebrachte
Klebefolie durch Anwendung von Druck und Temperatur zu einem einheitlichen,
glasklaren Verbund verschmolzen werden. Nach der Herstellung
werden die Kanten der Glasscheiben in einen U-förmigen Rahmen mittels einer
klebenden Dichtmasse eingefaßt.
Es ist weiterhin bei der Herstellung von Solargeneratoren bekannt, diese
in einer Vakuum-Kammer zu positionieren, wobei der technische Aufbau des
Generators aus den Solarzellen, ober- und unterseitig davon angeordneten
Schmelzkleberfolien und zwei äußeren Glasscheiben bestehen kann. Nach dem
Evakuieren wird über eingebaute Heizungen der Verbund aufgeheizt und dann
mechanisch solange belastet, bis die Schmelzkleberfolie alle Fugen ausgefüllt
hat. Der notwendige äußere Andruck ist temperatur- und zeitabhängig,
bedingt durch die Zähigkeit des Klebers. Auch hier werden die Kanten der
Glasscheiben, die praktisch Schutzabdeckungen darstellen, von einem U-förmigen
Rahmen und einer zwischen Glasscheiben und Rahmen angeordneten Dichtmasse umgeben.
Der Prozeß des Einbettens oder Einkapselns der Solarzellen oder Solargeneratoren
ist relativ komplex, da die gesamten Anordnungen einzeln in kleinen
Vakuum-Temperaturkammern oder auch chargenweise in größeren Apparaturen
einen Vakuum-Temperatur-Druck-Prozeß durchlaufen müssen. Die bei den genannten
Beispielen notwendige Rahmung erfordert einen komplexen Vorrichtungsbau,
da der Verbund zum Rahmen freischwimmend in der meist niederviskosen
Dichtmasse aus Toleranzgründen sehr genau fixiert werden muß. Hier ist eine
besonders lohnintensive Nacharbeit erforderlich, wenn prozeß- oder toleranzbedingte
Fehler auftreten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art zu schaffen, durch welches ein wirtschaftlicher, kontinuierlich
ablaufender Herstellungsprozeß erzielt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Verfahrensmerkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 beschrieben.
Von Vorteil ist, daß das wirtschaftliche und rationelle Herstellungsverfahren
nicht nur den Wegfall einzelner Fertigungsschritte, sondern auch das
Entfallen von arbeitsintensiver Nacharbeit bei der Dichtung mit sich bringt.
Somit ist der gesamte Herstellungsprozeß schneller und einfacher zu bewerkstelligen.
Weiterhin wird vom technischen Standpunkt das hergestellte Produkt
verbessert, da das für die Rahmendichtung verwendete Material gleichmäßig
und toleranzunbeeinflußt das Produkt hermetisch abdichtet.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten terrestrischen Solargeneratoren teilweise dargestellt,
und zwar zeigen:
Fig. 1 einen Verbund mit normalen Solarzellen vor einem Evakuierungsprozeß,
Fig. 2 den Verbund gemäß Fig. 2 nach einem Evakuierungsprozeß, und
Fig. 3 einen mit Dünnschichtsolarzellen ausgerüsteten Verbund nach einem
Evakuierungsprozeß.
In allen drei Figuren werden für die einander entsprechenden Bauelemente
dieselben Bezugszeichen verwendet, soweit dieses möglich ist. So besteht
jeweils ein in den Fig. 1 und 2 gezeigter Verbund 10 aus einer oberen
und unteren Glasscheibe 3, einer Solarzelle 5, die mit anderen zeichnerisch
nicht dargestellten Solarzellen verschaltet ist, und einem U-förmigen Rahmen
2 vorzugsweise aus Metall. Der Rahmen 2 kann an seiner Innenwandung mit
einem elastischen Werkstoff beschichtet sein. Aus Fig. 1 sind eine obere
bzw. untere Schmelzklebefolie 4 und ein profilierter, gummiartiger Ring 1
mit einer Hohlkehle 6 ersichtlich, die einen an der Stirnseite des Verbundes
10 liegenden Luftkanal bildet. Dieser Luftkanal kann zwischen den
Schmelzkleberfolien 4 dadurch vergrößert werden, daß die Solarzelle 5 nach innen
zurückgewonnen werden. Er kann auch durch die Verwendung von Schmelzkleberfolien 4
mit Untermaß hergestellt oder vergrößert werden. Über den Luftkanal sowie
über einen mit dem Luftkanal in Verbindung stehenden, an dem Ring 1 befestigten,
nicht gezeigten Ansaugstutzen wird der Verbund 10 evakuiert.
Hierzu wird der Ansaugstutzen vorzugsweise an der Stoßstelle der beiden
Enden des U-förmigen Rahmens 2 angeordnet. Wie Fig. 2 zeigt, bilden der
Ring 1 und die Schmelzkleberfolien 4, die vorteilhafterweise aus dem gleichen
Material bestehen, im Endzustand praktisch eine Einheit.
Es ist möglich, die elektrischen Generatoranschlußleitungen durch den Ansaugstutzen
herauszuführen. Auch ist es denkbar, entweder zuerst den profilierten,
gummiartigen Ring 1 und dann den U-förmigen Rahmen 2 um den unverklebten
Verbund 10 herumzulegen, oder ein Profil, das den Ring 1 ergibt
in den zunächst gestreckten Rahmen 2 einzubringen und dann diese beiden Bauelemente
gemeinsam um den Verbund 10 zu legen.
In Fig. 3 weist der Verbund 11 nur eine Glasscheibe 3 auf, auf der eine mit
anderen Zellen verschaltete Dünnschichtsolarzelle 7 direkt angeordnet
ist. Die Rückseite des Verbundes 11 wird durch eine Trägerplatte 8
gebildet, die aus Metall oder Glas bestehen kann. Zwischen der Glasscheibe
3 und der Trägerplatte 8 befindet sich nur eine Schmelzkleberfolie 4, die
im dargestellten Zustand mit dem profilierten U-förmigen Ring 1 praktisch
eine Einheit bildet, d. h. den Endzustand nach durchgeführtem Prozeß darstellt.
Bei dem zunächst rein mechanischen Aufbau des Verbundes 10 bis 11 mit den
um die Stirnseiten des unverklebten Verbundes 10 bzw. 11 herumgelegten
profilierten gummiartigen Ring 1 und des U-förmigen Profils 2 beginnt der
Prozeß derart, daß zunächst über den Ansaugstutzen evakuiert wird. Die
Einkapselung und Rahmung des Verbundes 10 bzw. 11 wird nach seiner Evakuierung
in einem Prozeßschritt durch eine Temperatur-Druckbehandlung durchgeführt,
wobei durchaus der äußere Luftdruck als Druckkomponente ausreichend
sein kann. Es sind hierzu prinzipiell TK- oder IR-Durchlauföfen, aber auch
Autoklaven geeignet, wobei bei letzterem die Druckkomponente wesentlich
erhöht werden kann. Diese sind jeweils mit geeigneten Anschlüssen bzw.
Durchführungen für das erforderliche Evakuieren ausgelegt. Beispielsweise
lassen sich in einem IR-Wärmeofen kontinuierlich Generatoren fertigen.
Hierbei erfolgt der mechanische Aufbau bzw. die Zusammenstellung des Generators
wie oben beschrieben, dann erfolgt das Evakuieren des Verbundes.
Derart angeschlossen durchläuft der Generator die IR-Strecke, bei der z. B.
bei ca. 70°-100°C die beteiligten Schmelzkleber (Ring 1 unf Folien 4)
erweichen und damit ankleben; dieses gilt sowohl für das Material im Bereich
zwischen den Scheiben als auch zwischen Scheiben und Rahmen. Bei
weiterer Temperaturerhöhung - im betrachteten Fall weiterer IR-Einstrahlung
- wird die Viskosität der Schmelzkleberfolie 4 und des zunächst als
Dichtring fungierenden Ringes 1 niedriger. Damit fließt durch den äußeren
Luftdruck - im Fall des Autoklaven bei höheren Druck - der jetzt schmelzflüssige
Kleber in alle Zwischenräume der Anordnung, wobei auch der Außenstutzen
zuschmilzt. Es entsteht damit ein klarer Verbund im Bereich der
Solarzelle 5 bzw. 7, bei dem auch der Dichtring mit dem Glas und Rahmen
im Randbereich verschmolzen ist.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundglases oder eines terrestrischen
Solargenerators unter Anwendung einer Temperatur/Druckbehandlung, wobei
das Verbundglas zwei Glasscheiben und eine dazwischen liegende Schmelzkleberfolie
aufweist oder bei dem Solargenerator die verschalteten Solarzellen
zwischen Schmelzkleberfolien gelegt und beidseitig mit Schutzabdeckungen,
vorzugsweise Glasscheiben, versehen werden, und wobei die Kanten
der Glasscheiben bzw. der Schutzabdeckungen in einem U-förmigen Rahmen
mittels einer klebenden Dichtmasse eingefaßt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß um die Stirnseiten des aufgebauten, unverklebten Verbundes (10, 11) ein
die Dichtmasse bildender profilierter, gummiartiger Ring (1) herumgelegt
wird, daß der Ring (1) von dem U-förmigen Rahmen (2) umfaßt wird, und daß
die Einkapselung und Rahmung des Verbundes (10, 11) durch die Temperatur/
Druckbehandlung in einem Prozeßschritt durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines
U-förmigen Rahmens (2) aus Metall.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen
(2) an seiner Innenwandung mit einem elastischen Werkstoff beschichtet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring (1) verwendet
wird, der auf der umlaufenden Stirnseite des Verbundes (10, 11) einen
Luftkanal freiläßt, und daß der Verbund (10, 11) über den Luftkanal evakuiert
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung eines
Ringes (1), der an seiner Innenseite eine den Luftkanal bildende Hohlkehle
(6) aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Herstellung
bzw. Vergrößerung des Luftkanals dadurch, daß im Randbereich des Verbundes
(10, 11) eine Schmelzkleberfolie (4) mit Untermaß eingelegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Evakuierung
über einen mit dem Luftkanal in Verbindung stehenden, an dem Ring (1) befestigten
Ansaugstutzen durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugstutzen
an der Stoßstelle der beiden Enden des U-förmigen Rahmens (2) angeordnet
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei Verwendung eines terrestrischen
Solargenerators, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Generatoranschlußleitungen
durch den Ansaugstutzen herausgeführt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der profilierte,
gummiartige Ring (1) zunächst in den U-förmigen Rahmen (2) eingebracht wird,
und daß beide Bauteile (1 und 2) zusammen um den aufgebauten, unverklebten
Verbund gelegt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von
gleichen Materialien für die Schmelzkleberfolie (4) und den profilierten,
gummiartigen Ring (1).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Herstellung eines Solargenerators
unter Verwendung von Dünnschichtzellen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dünnschichtsolarzellen (7) verschaltet und an der Innenseite eines
Trägersubstrates (3) angeordnet werden, und daß das Trägersubstrat (3) als
obere Schutzabdeckung eines Verbundes (11) verwendet wird, der eine zweite
untere Schutzabdeckung (8) und zwischen den Schutzabdeckungen (3, 8) eine
Schmelzkleberfolie (4) aufweist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19853544080 DE3544080A1 (de) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | Verfahren zur herstellung eines verbundglases oder eines terrestrischen solargenerators |
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Publications (1)
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DE3544080A1 true DE3544080A1 (de) | 1987-06-19 |
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