DE10261755A1 - Verbundglasrohr - Google Patents

Verbundglasrohr

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DE10261755A1
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laminated glass
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laminated
tube according
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DE10261755A
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Herbert Jung
Fritz-Dieter Doenitz
Stefan Behling
Joachim Achenbach
Gottfried Haas
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Original Assignee
Schott Glaswerke AG
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbundglasrohr, bestehend aus einem inneren Glasrohr und einem äußeren Glasrohr und einer die beiden Glasrohre verbindenden Zwischenschicht, wobei ein Glasrohr längssegmentiert und das andere Glasrohr unsegmentiert ist. DOLLAR A Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundglasrohrs und die Verwendung eines Verbundglasrohrs.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbundglasrohr, ein Verfahren zu dessen Herstellung und die Verwendung des Verbundglasrohres.
  • Aus WO 00/23265 ist eine Verbundglasscheibe bekannt. Die Verbundglasscheibe ist aus zumindest teilweise überlappend zusammengeklebten Elementen zusammengesetzt. Die Elemente sind aus mindestens einem vorgespannten Glas und mindestens einem am Glas haftenden thermoplastischen Polymer zusammengesetzt. Weiter ist daraus ein Verfahren zur Herstellung einer Säule bekannt. Dazu werden zwei Glasrohre ineinander gesteckt und ein ringförmiger Spalt zwischen dem Außendurchmesser des Innenrohres und dem Innendurchmesser des Außenrohres gebildet. Der ringförmige Spalt wird mit einem Monomer gefüllt, das unter dem Einfluss von Licht polymerisiert. Die Lampe wird von unten nach oben durch die Säule gezogen.
  • Verbundprofile, insbesondere Verbundglasrohre, hergestellt nach herkömmlichen Verfahren, weisen unerwünschte Blasen auf. Die Blasen führen zu lokalen Spannungsüberhöhungen im Glas. Nach Aushärten des Polymers erhöht sich der Blasenanteil erheblich, was zur weiteren Spannungserhöhung am Glas führt. Flüssige Kleber haben die Eigenschaft, bei der Aushärtung mehr oder weniger stark um 0,2 Vol. % bis 16 Vol. % zu schrumpfen. Bei lichtaushärtenden Systemen kann der Volumenschrumpf durch die Aushärtung von unten nach oben nicht vollständig, aber zumindest teilweise ausgeglichen werden. Die Kleber haben einen thermischen Längenausdehnungskoeffizienten im Bereich von 100 bis 270 × 10-6/K.
  • Die verwendeten Glasrohre haben einen Ausdehnungskoeffizienten von 3, 3 bis 10.10-6/K. Bei bereits geringer Erwärmung eines solchen Verbundglasrohres über die Temperatur seiner Herstellung hinaus, werden sehr große Kräfte durch den Kleber auf das Glas eingetragen.
  • Das äußere Rohr ist geschlossen. Bei Wärmezufuhr dehnt sich das Polymer stärker aus als das Glasrohr. Das führt zu einer Zugspannung im Außenrohr, die bis zur Selbstzerstörung des Außenrohres führen kann. Dies kann bereits bei relativ geringen Temperaturveränderungen eintreten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verbundglasrohr, ein Verfahren zu dessen Herstellung und die Verwendung des Verbundglasrohrs zu finden. Das Verbundglasrohr sollte eine erhöhte Bruch- und Reststandfestigkeit aufweisen, der Verbund sollte blasenfrei und im Anwendungsbereich des Verbundglasrohres stabil und temperaturbeständig sein.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Verbundglasrohr bestehend aus einem inneren Glasrohr und einem äußeren Glasrohr und einer die beiden Glasrohre verbindenden Zwischenschicht gelöst, wobei ein Glasrohr längssegmentiert und das andere Glasrohr unsegmentiert (Vollrohr) ist.
  • Das Verbundglasrohr kann aus mindestens einem weiteren längs- oder unsegmentierten Glasrohr und mindestens einer weiteren verbindenden Zwischenschicht bestehen.
  • Vorzugsweise ist das unsegmentierte Glasrohr im wesentlichen lastaufnehmend.
  • Das Verbundglasrohr weist eine erhöhte Bruch- und Reststandfestigkeit auf, insbesondere eine höhere Bruch- und Reststandfestigkeit als ein entsprechendes, unsegmentiertes Glasrohr.
  • Das längssegmentierte Glasrohr ist vorzugsweise zusätzlich quersegmentiert, insbesondere sind die quersegmentierten Glasrohrabschnitte nicht länger als 180 cm.
  • Das längssegmentierte Glasrohr ist vorzugsweise im wesentlichen in zueinander symmetrische Segmente, insbesondere in zwei Glasrohrhalbschalen, aufgeteilt.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, wenn das Verbundglasrohr als Brandschutzverglasung ausgeführt ist. Vorzugsweise kommen an sich bekannte Brandschutzverglasungsmaßnahmen zum Einsatz, z. B. die Verwendung von Brandschutzgläsern wie Pyran® oder speziellen Zwischenschichten.
  • Die verbindende Zwischenschicht kann vorzugsweise funktionale Elemente enthalten oder es kann eine weitere funktionale Zwischenschicht enthalten sein.
  • Die funktionale Zwischenschicht oder die funktionalen Elemente dienen insbesondere der Farb- oder Mustergebung, der Beleuchtung, der Signalgebung und/oder der Anzeige von Informationen.
  • Das erfindungsgemäße Verbundglasrohr besteht aus einem inneren Glasrohr und einem äußeren Glasrohr, welche über eine transparente oder transluzente Kleberschicht (verbindende Zwischenschicht) spannungsarm, lückenlos und blasenfrei miteinander verbunden sind. Beim Bruch des inneren Glasrohrs oder des äußeren Glasrohrs oder beider Rohre können über die verwendete Kleberschicht zumindest temporär Resttragfähigkeiten in bisher bei Glasanwendungen nicht gekannten Dimensionen vorteilhaft übertragen werden. Sowohl die inneren wie die äußeren Glasrohre können zur Festigkeitssteigerung thermisch oder chemisch vorgespannt sein.
  • Für relativ kurze Verbundglasrohre, bis zu einer Länge von maximal 10 cm, besteht die Möglichkeit, relativ weiche Kleber, wie Silikone einzusetzen. Für Rohrlängen bis 50 cm eignen sich bei nicht allzu großen Temperaturschwankungen Silikongele. Diese Gele bilden nach erfolgter Vernetzung eine zähviskose Masse aus, bei der bei einer Temperaturänderung eine Volumenänderung einhergeht. Je nach Temperatur stellt sich im Vergussspalt ein veränderter Füllstand ein. Die Viskosität und damit auch die Kraftwirkung auf die Glasrohre lässt sich durch Zugabe von mehr oder weniger Vernetzungsmittel in gewissen Grenzen einstellen.
  • Vorzugsweise bestehen die Glasrohre aus Borosilicatglas DURAN®, da dies zur Zeit die einzige Glassorte für den großtechnischen Einsatz von Glasrohren im Durchmesserbereich oberhalb von 65 mm darstellt. Diese Glassorte zeichnet. sich außer der im Bereich von 3 bis 415 mm Außendurchmesser lieferbaren Abmessungen durch ihre überlegene thermische und chemische Beständigkeit aus.
  • Es könnten aber genauso gut andere, teilweise auch erheblich kostengünstigere, Glassorten mit höherem thermischen Ausdehnungskoeffizienten zur Anwendung kommen. Für die Herstellung von Schalenelementen (als Ersatz für segmentierte Glasrohre) ist auch der Einsatz von gebogenen Floatglasscheiben denkbar.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verbundglasrohr, bei dem die verbindende Zwischenschicht mindestens eines der folgenden Materialien wie thermoplastische Folien, Gießharze, vernetzende Silikone oder Silikongele, anaerob aushärtendende Kleber und thermoplastische Polymere enthält.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verbundglasrohr, bei dem die verbindende Zwischenschicht mindestens eines der folgenden Materialien Polyvinylbutyral und Polyurethan oder Mischungen davon enthält.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verbundglasrohr, bei dem die verbindende Zwischenschicht transparent ist.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verbundglasrohr, bei dem das unsegmentierte Glasrohr mindestens so lang oder länger als das längssegmentierte Glasrohr ist.
  • Dabei ist bevorzugt ein inneres Rohr mit zwei äußeren Halbschalen verbunden. Die Schalen können sich bei Temperaturänderungen und beim Schrumpfen bewegen. Nach einer Bruchauslösung wird ein Ablösen größerer Partikelteile verhindert.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verbundglasrohr, bei dem wenigstens ein Glasrohr thermisch oder chemisch vorgespannt ist. Die Vorspannung hat den Vorteil eines erhöhten Schlagschutzes bei gleicher Belastung.
  • Zuverlässige Rohrverbundkonstruktionen lassen sich mit ausschließlich unsegmentierten Glasrohren bei Rohrlängen über 0,5 m nur dann erreichen, wenn ein Kleber (verbindende Zwischenschicht) gefunden wird, der den gleichen oder fast gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist wie die Ausgangsglassorte selbst. Dafür können nur anorganische Kleber verwendet werden, die bislang aber keine transparenten Eigenschaften besitzen oder sich im Laufe der Zeit optisch verändern.
  • Die einzige Möglichkeit, Spannungen aus thermischen und größeren mechanischen Verformungen zu kompensieren, stellt der Aufbau eines Verbundglasrohres aus einem unsegmentierten Glasrohr und einem längssegmentierten Glasrohr dar. Bei thermischer Ausdehnung des Klebers bleibt das Verbundglasrohr weiterhin spannungsarm. Es können nicht nur lichtaushärtende Kleber, sondern auch alle bei Flachglasverklebungen üblichen und eingesetzten zweikomponentigen Gießmassen und Verbundfolien verwendet werden.
  • Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundglasrohres vorgesehen mit den Schritten:
    • a) Aufbringen der verbindenden Zwischenschicht auf die Außenseite des inneren Glasrohrs und/oder auf die Innenseite des äußeren Glasrohrs;
    • b) Aneinanderlegen der Glasrohre,
    • c) Verbinden der Glasrohre mittels der verbindenden Zwischenschicht.
  • Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundglasrohres vorgesehen mit den Schritten:
    • a) Aufbringen der verbindenden Zwischenschicht auf die Außenseite des inneren Glasrohrs und/oder auf die Innenseite des äußeren Glasrohrs,
    • b) Aneinanderlegen der Glasrohre,
    • c) Evakuieren des Raumes zwischen den inneren und den äußeren Glasrohr,
    • d) Aneinanderpressen von innerem Glasrohr und äußerem Glasrohr,
    • e) Erwärmung bis zum Erweichen der verbindenden Zwischenschicht,
    • f) Verbinden der Glasrohre mittels der verbindenden Zwischenschicht,
    • g) Abkühlen.
  • Das Evakuieren kann mittels eines Foliensacks, der das innere Glasrohr und das äußere Glasrohr umhüllt, oder mittels Dichtlippen vorgenommen werden.
  • Das Aneinanderpressen der Glasrohre und das Erwärmen kann in einem Autoklaven erfolgen.
  • Bei einem weiteren Verfahren zur Herstellung eines Verbundglasrohrs (gießtechnisches Verfahren) wird
    • a) das innere und das äußere Glasrohr vertikal gestellt und auf Abstand gehalten,
    • b) in den Zwischenraum zwischen den Glasrohren von unten mindestens ein Polymer mit Überdruck eingefüllt,
    • c) von oben an den Zwischenraum Unterdruck angelegt;
    • d) nach vollständiger Befüllung des Zwischenraumes und eines oben befindlichen Steigers Unterdruck und Überdruck abgestellt,
    • e) das Verbundglasrohr von unten nach oben erwärmt.
  • Für die Herstellung von Verbundglasrohren werden längssegmentierte Glasrohre (Glasrohrsegmente) verwendet. Die Glasrohrsegmente werden durch Längssprengen oder Längssägen mittels Diamanttrennscheibe hergestellt. Anschließend werden die Kanten der Glasrohrsegmente mit einem Diamant- Profilschleifer überschliffen und eine Kantenkontur erzeugt. Dieser Schritt ist wichtig, da bei den anschließenden Verarbeitungsschritten Beanspruchungen der Kanten auftreten, welche zu Ausmuschelungen am Glas führen würden. Das Zurückschleifen der Kanten muss betragsmäßig mindestens der Dicke der später verwendeten verbindenden Zwischenschicht entsprechen.
  • Die verbindende Zwischenschicht kann eine in der Flachglas- Verbundscheibenherstellung verwendete PVB-Folie (Polyvinylbutyral-Folie) oder eine PU-Folie (Polyurethan-Folie) sein. PVB- und PU-Folien werden in verschiedenen Mischungen und verschiedenen Foliendicken (0,38, 0,76, 1,14, und 1,52 mm) angeboten.
  • Es können auch mehrere verbindende Zwischenschichten übereinander odef überlappend zwischengelegt werden.
  • Der Zwischenraum zwischen den Glasrohren kann durch Einlegen einer oder durch Kombination mehrerer Foliendicken auch durch Mischung zwischen PVB- und PU-Folien, ausgefüllt werden. Die gesamte Foliendicke ist etwas größer zu wählen als das rechnerische Spaltmaß zwischen den Glasrohren.
  • Bei der Herstellung solcher Verbundglasrohre wird folgendermaßen vorgegangen: Die PVB- oder PU-Folie wird auf die benötigte Größe vorkonfektioniert, einseitig mit einer Folienschweißzange zusammengeschweißt und um das innere Glasrohr gewickelt. Anschließend wird das äußere Glasrohr, bevorzugt die Halbschalen (längssegmentiertes Glasrohr), auf das innere Glasrohr aufgebracht.
  • Beim Herstellungsvorgang werden bevorzugt 1,14 und 0,76 mm dicke PVB- Folien (Zwischenschichten) vorkonfektioniert und zweilagig in die beiden Halbschalen eingelegt, so dass die Folien um etwa 20 bis 30 mm über den Glasrand überstehen. In eine nach oben offene Halbschale wird nun das unsegmentierte Glasrohr eingelegt und angedrückt. Bei Passungsungenauigkeiten kann das unsegmentierte Glasrohr in der Schale soweit gedreht werden, bis eine Stellung optimaler Passung gefunden wird. Anschließend wird das bereits mit der ersten Halbschale ausgestattete unsegmentierte Glasrohr in die zweite Halbschale eingesetzt und angedrückt. Bei Bedarf kann die zweite Halbschale auch von oben auf das unsegmentierte Glasrohr aufgesetzt werden. Um ein Herabfallen der Folie zu verhindern, kann die Folie auch mit einer Folienschweißzange auf der Halbschale vorfixiert werden.
  • Die an den Halbschalenrändern überstehende Folie kann nun grob zurechtgeschnitten werden. Ein Überstand von etwa 10 mm kann zur vollständigen Fugenfüllung belassen werden. Dieses Material wird nach dem Endverbund entfernt.
  • Der Vorverbund der Anordnung wird in einem in der Laminierungstechnik bekannten Foliensack aus Polyethylen durchgeführt. Dazu wird die Anordnung stirnseitig mit gelochten Deckelscheiben aus Polyamid ausgestattet, die mit hitzebeständigen Klebebändern an der Anordnung fixiert werden. Bei Bedarf werden die Schalen ebenfalls mit diesen Klebebändern gesichert. Anschließend wird die Anordnung in den Foliensack eingebracht. Über ein Entlüftungsventil wird die im Foliensack eingeschlossene Luft abgesaugt. Dadurch werden die Schalenelemente an die Zwischenschicht angedrückt. Die zwischen . verbindende Zwischenschicht und Glasrohr oder zwischen Zwischenschicht und Zwischenschicht eingeschlossene Luft entweicht. Die Stirnscheiben verhindern beim Evakuieren das Einziehen und die Zerstörung des Foliensackes. Die Halbschalenelemente werden beim Evakuieren auf dem unsegmentierten Glasrohr positioniert und zentriert.
  • Eine weitere Möglichkeit für die Ausbildung des Foliensackes besteht darin, dass ein Folienschlauch mit etwas kleinerem Durchmesser als der Innendurchmesser des unsegmentierten Glasrohres innen durch das unsegmentierte Glasrohr und ein zweiter Folienschlauch außen über die Halbschalen geführt wird. An den Stirnseiten werden die beiden Schläuche vakuumdicht mit einer Folienschweißzange miteinander verbunden. Dies hat den Vorteil, dass im Autoklaven überall am Verbundglasrohr der gleiche Autoklavendruck anliegt. Nun wird die Anordnung in den Autoklaven eingebracht und auf eine Temperatur von 135°C bis 160°C, je nach verwendeter Folientype, aufgeheizt. Dabei erweicht die verbindende Zwischenschicht und verbindet sich mit den Glasrohren. Bei Bedarf kann nun noch ein Überdruck von 1 bis 10 bar im Autoklaven eingestellt werden. Dieser sorgt in Verbindung mit dem Unterdruck im Foliensack dafür, dass die noch zwischen Zwischenschicht und Zwischenschicht oder zwischen verbindender Zwischenschicht und Glasrohr vorhandenen Luftbläschen auf eine mit dem menschlichen Auge nicht mehr wahrzunehmende Größe komprimiert werden.
  • Danach werden die Autoklaventemperatur und der Überdruck wieder auf Umgebungsniveau gesenkt. Bei richtiger Auswahl von Rohrtoleranzen, Folientyp und -dicke, Spaltmaß der Schalen, Autoklaventemperatur und -druck wird eine spannungsarme Verbindung zu einem Verbundglasrohr erreicht.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Verbundglasrohren ist ein gießtechnisches Verfahren. Dazu werden in einen Deckei aus Silicongummi zuerst das zentrale unsegmentierte Glasrohr und danach das segmentierte Glasrohr eingesetzt. Der Deckel ist derartig ausgebildet, dass er einerseits die beiden Rohre in der richtigen Position zueinander fixiert und andererseits den Spaltraum zwischen den beiden Rohren zur Umgebung hin abdichtet. Mit einem weiteren Deckel werden die beiden anderen Rohrenden zueinander zentriert und abgedichtet. Bei Bedarf können die beiden Deckel zentrisch mit einem Zuganker verspannt werden um eine höhere Dichtwirkung zu erzielen.
  • Die Befüllung mit Kleber erfolgt vorzugsweise von unten nach oben mittels eines im unteren Deckel befindlichen Füllventils. Das Ventil wird geöffnet und die Vergussmasse mit Überdruck blasenfrei bis zum oberen Abschlussdeckel eingefüllt. Der obere Deckel besitzt eine Entlüftungseinrichtung, über die bei Bedarf die Luft aus dem Spaltraum abgesaugt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die Vergussmasse extrem blasenfrei in den Spaltraum eingebracht wird. Nach vollendetem Füllvorgang kann eine gezielte und stark beschleunigte Aushärtung dadurch erreicht werden, dass eine Wärmequelle die Vergussmasse von unten nach oben beheizt. Bei Vergussmassen mit hohem Volumenschrumpf während der Aushärtung kann die Entlüftungseinrichtung gleichzeitig als Steigrohr verwendet werden, aus welchem der Volumenschrumpf der Vergussmasse bei gezielter Aushärtung von unten nach oben ausgeglichen wird.
  • Bei Rohrlängen über 0,5 m wird das unsegmentierte Glasrohr wieder, wie vorher beschrieben, in den unteren Fixier- und Dichtdeckel eingebracht. Danach werden die beiden Schalenhälften über transparente very high bonding (VHB) Klebebänder, das heißt Klebebänder mit sehr hoher Klebekraft, zueinander fixiert, abgedichtet und auf der gewünschten Distanz zueinander gehalten. Die stirnseitige Abdichtung und Befüllung mit Vergussmasse erfolgt wieder in der gleichen Weise wie bei den kurzen unsegmentierten Glasrohren.
  • Bei sehr langen Rohren kann die Spaltbefüllung mit Vergussmasse auch mit horizontal liegenden oder leicht schräg gestellten Rohren erfolgen. Dadurch verringert sich der Höhenunterschied zwischen den beiden Rohrenden und damit auch der notwendige Fülldruck für die Vergussmasse.
  • Ebenso ist es bei horizontal liegenden Rohren mit zwei Außenschalen, die Längskanten der Halbschalen liegen nun in 6 und 12 Uhr Position, möglich, die Vergussmasse mittels Folienschlauch in den oben offenen Längsspalt zwischen den beiden Halbschalen einzufüllen. Die Füllung des konzentrischen Spaltraumes erfolgt dann von der 6 Uhr zur 12 Uhr Position.
  • Erfindungsgemäß ist die Verwendung eines Verbundglasrohrs im Innenausbau, in Architektur und Bauwesen, im Möbel- und Messebau, im Rohrleitungs- und Anlagenbau, für Mast-, Trage- und Stützkonstruktionen, in der Beleuchtungstechnik, z. B. als Beleuchtungssäule.
  • Eine weitere Ausgestaltung ist ein Verbund von profilierten Glaskörpern, wobei die über eine verbindende Zwischenschicht verbundenen Glaskörper ebenfalls eine erhöhte Bruch- und Reststandfestigkeit als ein entsprechender nichtverbundener Glaskörper aufweist. Ein Verbundglaskörper beispielsweise aus zwei Glasrohrhalbschalen bestehend, wobei die Halbschalen ineinandergelegt und verbunden sind und eine Verbundglasrinne bilden. Weiterhin kann ein Rohrstab in zwei Hälften gespalten sein, die anschließend durch eine verbindende Zwischenschicht zu einem Verbundglasrohrstab zusammengefügt werden.
  • Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung und von Beispielen näher erläutert.
    • Zeichnung
  • Die Zeichnung enthält Fig. 1 bis Fig. 3. Es zeigt:
  • Fig. 1 Querschnitt durch ein Verbundglasrohr bestehend aus einem inneren Glasrohr (1), einer Polymerschicht (3) (verbindende Zwischenschicht) und einem äußeren Glasrohr bestehend aus zwei Halbschalen (2).
  • Fig. 2 eine Längsansicht mit einem inneren Glasrohr (1), zwei Halbschalen (2) und einer Polymerschicht (3).
  • Fig. 3 Querschnitt durch ein Verbundglasrohr bestehend aus einem inneren Glasrohr (1), einer Polymerschicht (3) und einem Außenrohr, bestehend aus drei Drittelschalen (2).
    • Beispiele Vergleichsbeispiel
  • In einer hydraulischen Festigkeitsprüfmaschine wurde ein Glasrohr aus DURAN® mit einem Außendurchmesser von 100 mm, einer Wanddicke von 5,0 mm und einer Rohrlänge von 1,5 m mit einer Druckkraft von 90 kN belastet. Diese Kraft erzeugt im Glasrohr eine Druckspannung von 60 N/mm2. Auf das belastete Rohr wird von der Seite her ein Pendelschlagversuch mit einer Stahlkugel mit der Masse von 2 kg durchgeführt. Die Kugel trifft beim Schlag mittig auf das Glasrohr auf, welches unter Bildung vornehmlich handtellergroßer Splitter komplett zu Bruch geht. Die Prüfmaschine schaltet daraufhin sofort ihr Hydrauliksystem ab.
    • Beispiel
  • In eine hydraulische Festigkeitsprüfmaschine wurde ein erfindungsgemäßes Verbundglasrohr, bestehend aus einem unsegmentierten Innenglasrohr, einer polymeren Folienschicht (verbindende Zwischenschicht) und zwei Schalenelementen (längssegmentiertes Glasrohr) gestellt. Das Innenglasrohr hatte einen Außendurchmesser von 100 mm, eine Wanddicke von 5,0 mm und eine Rohrfänge von 1,5 m. Die Gesamtfänge der Schalenelemente (Innendurchmesser 104 mm, Wanddicke 3 mm) betrug 1,48 m. Das Innenglasrohr ragte an beiden Enden um jeweils 1 cm über die Stirnseiten der Schalenelemente heraus. Dadurch wurden keine Druckkräfte von den Schalenelementen aufgenommen. Die Druckspannung im Innenglasrohr betrug ebenfalls 60 N/mm2. Nach dem Auftreffen der Pendelschlag-Kugel mit der Masse von 2 kg auf der Außenschafe des Verbundglasrohres wurden Risse ausgelöst, die sich bis ins Innenglasrohr fortpflanzten. Ein Bruch des Verbundglasrohres erfolgte nicht. Das Verbundglasrohr behielt die geforderte erhöhte Bruch- und Reststandfestigkeit. Es konnte trotzdem noch die gleiche Druckkraft wie vor dem Pendelschlag übertragen werden.

Claims (21)

1. Verbundglasrohr bestehend aus einem inneren Glasrohr und einem äußeren Glasrohr und einer die beiden Glasrohre verbindendenden Zwischenschicht, wobei ein Glasrohr längssegmentiert und das andere Glasrohr ünsegmentiert ist.
2. Verbundglasrohr nach Anspruch 1, bestehend aus mindestens einem weiteren längs- oder unsegmentierten Glasrohr und mindestens einer weiteren verbindenden Zwischenschicht.
3. Verbundglasrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das unsegmentierte Glasrohr im wesentlichen lastaufnehmend ist.
4. Verbundglasrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundglasrohr eine erhöhte Bruch- und Reststandfestigkeit aufweist.
5. Verbundglasrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das längssegmentierte Glasrohr zusätzlich quersegmentiert ist, wobei vorzugsweise die quersegmentierten Glasrohrabschnitte nicht länger als 180 cm sind.
6. Verbundglasrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das längssegmentierte Glasrohr im wesentlichen in zueinander symmetrische Segmente, insbesondere in zwei Glasrohrhalbschalen, aufgeteilt ist.
7. Verbundglasrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundglasrohr als Brandschutzverglasung ausgeführt ist.
8. Verbundglasrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verbindende Zwischenschicht funktionale Elemente enthält.
9. Verbundglasrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Glasrohren eine weitere funktionale Zwischenschicht eingebracht ist.
10. Verbundglasrohr nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionale Zwischenschicht oder die funktionalen Elemente der Farb- oder Mustergebung, der Beleuchtung, der Signalgebung und/oder der Anzeige von Informationen dienen.
11. Verbundglasrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die verbindende Zwischenschicht mindestens eines der folgenden Materialien wie thermoplastische Folien, Gießharze, vernetzende Silikone oder Silikongele, anaerob aushärtendende Kleber und/oder thermoplastische Polymere enthält.
12. Verbundglasrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die verbindende Zwischenschicht mindestens eines der folgenden Materialien Polyvinylbutyral und Polyurethan oder Mischungen davon enthält.
13. Verbundglasrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die verbindende Zwischenschicht transparent ist.
14. Verbundglasrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das unsegmentierte Glasrohr mindestens so lang oder länger als das längssegmentierte Glasrohr ist.
15. Verbundglasrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14; dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Glasrohr thermisch oder chemisch vorgespannt ist.
16. Verfahren zur Herstellung eines Verbundglasrohres nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15 mit den Schritten:
a) Aufbringen der verbindenden Zwischenschicht auf die Außenseite des inneren Glasrohrs und/oder auf die Innenseite des äußeren Glasrohrs,
b) Aneinanderlegen der Glasrohre,
c) Verbinden der Glasröhre mittels der verbindenden Zwischenschicht.
17. Verfahren zur Herstellung eines Verbundglasrohres nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15 mit den Schritten:
a) Aufbringen der verbindenden Zwischenschicht auf die Außenseite des inneren Glasrohrs und/oder auf die Innenseite des äußeren Glasrohrs,
b) Aneinanderlegen der Glasrohre,
c) Evakuieren des Raumes zwischen dem inneren Glasrohr und dem äußeren Glasrohr,
d) Aneinanderpressen von innerem Glasrohr und äußerem Glasrohr,
e) Erwärmung bis zum Erweichen der verbindenden Zwischenschicht,
f) Verbinden der Glasrohre mittels der verbindenden Zwischenschicht,
g) Abkühlen.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Evakuieren mittels eines Foliensacks, der das innere Glasrohr und das äußere Glasrohr umhüllt, oder mittels Dichtlippen vorgenommen wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18; dadurch gekennzeichnet, dass das Aneinanderpressen der Glasrohre und das Erwärmen in einem Autoklaven erfolgt.
20. Verfahren zur Herstellung eines Verbundglasrohrs nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei
a) das innere Glasrohr und das äußere Glasrohr vertikal gestellt und auf Abstand gehalten werden,
b) in den Zwischenraum zwischen den Glasrohren von unten mindestens ein Polymer mit Überdruck eingefüllt wird,
c) von oben an den Zwischenraum Unterdruck angelegt wird,
d) nach vollständiger Befüllung des Zwischenraumes und, eines oben befindlichen Steigers Unterdruck und Überdruck abgestellt werden,
e) das Verbundglasrohr von unten nach oben erwärmt wird.
21. Verwendung eines Verbundglasrohrs nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15 im Innenausbau, in Architektur und Bauwesen, im Möbel- und Messebau, im Rohrleitungs- und Anlagenbau, für Mast-, Trage- und Stützkonstruktionen, in der Beleuchtungstechnik, als Beleuchtungssäule.
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