DE102011119194A1 - Laminated glass tube used in high speed bio-liquid chromatography system, has inner tube and outer tube which are joined with respect to each other - Google Patents

Laminated glass tube used in high speed bio-liquid chromatography system, has inner tube and outer tube which are joined with respect to each other Download PDF

Info

Publication number
DE102011119194A1
DE102011119194A1 DE102011119194A DE102011119194A DE102011119194A1 DE 102011119194 A1 DE102011119194 A1 DE 102011119194A1 DE 102011119194 A DE102011119194 A DE 102011119194A DE 102011119194 A DE102011119194 A DE 102011119194A DE 102011119194 A1 DE102011119194 A1 DE 102011119194A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tube
glass tube
glass
laminated glass
tubes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102011119194A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102011119194B4 (en
Inventor
Bernd Kirste
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GLASTECHNIK KIRSTE GMBH & CO. KG, DE
Original Assignee
Glastechnik Kirste KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glastechnik Kirste KG filed Critical Glastechnik Kirste KG
Priority to DE102011119194.5A priority Critical patent/DE102011119194B4/en
Publication of DE102011119194A1 publication Critical patent/DE102011119194A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102011119194B4 publication Critical patent/DE102011119194B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/10Rigid pipes of glass or ceramics, e.g. clay, clay tile, porcelain
    • F16L9/105Rigid pipes of glass or ceramics, e.g. clay, clay tile, porcelain of glass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/56Labware specially adapted for transferring fluids
    • B01L3/561Tubes; Conduits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/56Labware specially adapted for transferring fluids
    • B01L3/569Glassware
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00Layered products having a general shape other than plane
    • B32B1/08Tubular products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/60Construction of the column
    • G01N30/6052Construction of the column body
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0887Laminated structure

Abstract

The laminated glass tube has an inner tube (1) and an outer tube (3) which are joined with respect to each other. The inner tube is provided with winding portion (2) formed of tension-resistant wire, heat-resistant wire or fiber material having basalt, glass or tungsten material. The intermediate gap is provided between the inner tube and outer tube. An independent claim is included for method for manufacturing laminated glass tube.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundglasrohr, bestehend aus einem inneren Rohr und mindestens einem weiteren, das innere Rohr umgebenden äußeren Rohr, wobei die Rohre durch einen thermisch geführten, vakuumunterstützten Kalibriervorgang gefügt sind, gemäß Patentanspruch 1.The invention relates to a laminated glass tube, comprising an inner tube and at least one further, surrounding the inner tube outer tube, wherein the tubes are joined by a thermally guided, vacuum-assisted calibration, according to claim 1.

Aus der DE 102 61 755 A1 ist ein Verbundglasrohr sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung vorbekannt. Bei dem dortigen Verbundglasrohr wird von einem inneren Glasrohr und einem äußeren Glasrohr ausgegangen, welche über eine transparente oder transluzente Kleberschicht spannungsarm und blasenfrei miteinander verbunden sind. Bei einem Bruch des inneren Glasrohrs oder des äußeren Glasrohrs oder beider Rohre soll die verwendete Kleberschicht zumindest temporär Resttragfähigkeiten sichern. Mit diesem Lösungsansatz soll ein Verbundglasrohr geschaffen werden, das eine erhöhte Bruch- und Reststandfestigkeit aufweist. Bei einem diesbezüglichen Verfahren zur Herstellung wird zunächst die erwähnte Zwischenschicht auf die Außenseite des inneren Glasrohrs und/oder auf die Innenseite des äußeren Glasrohrs aufgebracht. Dann erfolgt ein Zueinanderfügen der Glasrohre sowie ein Evakuieren des Raums zwischen innerem und äußerem Glasrohr. Über einen Schritt der Erwärmung bis zum Erweichen der verbindenden Zwischenschicht werden die Glasrohre fest verbunden. Im Anschluss wird das so geschaffene Rohrsystem abgekühlt.From the DE 102 61 755 A1 is a laminated glass tube and a method for its preparation previously known. In the local composite glass tube is based on an inner glass tube and an outer glass tube, which are connected to each other via a transparent or translucent adhesive layer low stress and bubble-free. If the inner glass tube or the outer glass tube or both tubes break, the adhesive layer used should at least temporarily ensure residual capacities. With this approach, a laminated glass tube is to be created, which has an increased resistance to breakage and residual strength. In a related method of manufacturing, the aforementioned intermediate layer is first applied to the outside of the inner glass tube and / or to the inside of the outer glass tube. Then the glass tubes are joined together and the space between the inner and outer glass tube is evacuated. About a step of heating up to soften the connecting intermediate layer, the glass tubes are firmly connected. Afterwards the thus created pipe system is cooled down.

Nach der DE 1 813 736 A1 gehört ein säurebeständiges, mit Fasern verstärktes Rohr zum Stand der Technik. Gemäß der dortigen Lehre werden Rohre dadurch hergestellt, indem eine Glasfaserverstärkung auf einen Spanndorn gewunden wird. Durch eine Harztränkung oder Harzvorimprägnierung besteht die Möglichkeit, nach dem Windeverfahren das Harz bei entsprechender Temperatur auszuhärten. Es entsteht demnach ein faserumwundenes Rohr mit einem positiven Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht.After DE 1 813 736 A1 includes acid-resistant, reinforced with fibers pipe to the prior art. According to the teaching there, tubes are made by winding a glass fiber reinforcement on a mandrel. By resin impregnation or resin preimpregnation, it is possible to cure the resin at the appropriate temperature after the wind process. This results in a fiber-wound pipe with a positive ratio of strength to weight.

Bei der Flüssigkeitschromatographiesäule gemäß EP 0 624 795 B1 wird von einem äußeres Metallrohr mit einer inneren Oberfläche und einem ersten und einem zweiten Ende sowie einem biokompatiblen Innenrohr ausgegangen. Das äußere Metallrohr besteht bevorzugt aus einem rostfreien Stahl oder Aluminium. Das Innenrohr kann Glasfasern enthalten. Mindestens Teile der Außenfläche des Innenrohrs stehen mit mindestens einem Teil der inneren Oberfläche des Außenrohrs in Verbindung, so dass sich eine gewünschte Druckfestigkeit einstellt.In the liquid chromatography column according to EP 0 624 795 B1 is assumed by an outer metal tube having an inner surface and a first and a second end and a biocompatible inner tube. The outer metal tube is preferably made of a stainless steel or aluminum. The inner tube may contain glass fibers. At least parts of the outer surface of the inner tube communicate with at least a portion of the inner surface of the outer tube, thereby establishing a desired compressive strength.

Bekannt sind darüber hinaus Glassäulen mit innen liegendem Kernrohr und äußerem Hüllrohr, wobei Kernrohr und Hüllrohr mit einem speziellen Klebeverfahren dauerhaft verbunden werden. Der Verbund ist so aufgebaut, dass das innere Rohr Tragkräfte übernimmt und das äußere Rohr schützt. Hieraus entsteht eine splitterbindende Einheit, die selbst bei starken Beschädigungen ihre Tragfähigkeit erhält (siehe www.hitecglas.de).In addition, glass columns are known with inner core tube and outer cladding tube, core tube and cladding tube are permanently connected with a special bonding method. The composite is constructed so that the inner tube takes over bearing forces and protects the outer tube. This results in a splinter-binding unit that maintains its load-bearing capacity even in the case of severe damage (see www.hitecglas.de).

Aus dem Vorgenannten ist es Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verbundglasrohr sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, wobei die zu schaffende Anordnung äußerst druck- und temperaturbeständig sein soll, so dass sich neue Applikationen erschließen.From the foregoing, it is an object of the invention to provide a further developed laminated glass tube and a method for its production, wherein the arrangement to be created is to be extremely pressure and temperature resistant, so that opens up new applications.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1 sowie einer Verfahrenslehre gemäß Patentanspruch 9, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.The solution of the object of the invention is carried out with the feature combination according to claim 1 and a methodology according to claim 9, wherein the dependent claims comprise at least expedient refinements and developments.

Es wird demnach von einem Verbundglasrohr, bestehend aus einem inneren Rohr und mindestens einem weiteren, das innere Rohr umgebenden äußeren Rohr ausgegangen, wobei die Rohre durch einen thermisch geführten, vakuumunterstützten Kalibriervorgang gefügt sind.It is therefore assumed that a composite glass tube consisting of an inner tube and at least one other, surrounding the inner tube outer tube, wherein the tubes are joined by a thermally guided, vacuum-assisted calibration.

Erfindungsgemäß weist das innere Rohr eine Umwicklung aus einem zugfesten Fasermaterial auf, wobei im Ergebnis des Kalibriervorgangs sich mindestens Abschnitte der Umwicklung in das äußere Rohr ohne Zerstörung der amorphen Glasstruktur einprägen. Hierdurch entsteht ein neuer Komposit-Werkstoff mit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten.According to the invention, the inner tube has a wrap of a tensile fiber material, as a result of the calibration process at least portions of the wrapping in the outer tube without damaging the amorphous glass structure memorize. This creates a new composite material with a variety of applications.

Die erfindungsgemäße Umwicklung besteht aus einem Faserbündel mit einer Vielzahl von Einzelfasern oder -drähten. Beispielsweise weisen die Einzelfasern einen Durchmesser von einem oder wenigen hundertstel Millimetern auf, wobei das gesamte Faserbündel einen Durchmesser von 0,3 mm bis 0,8 mm, bevorzugt 0,5 mm besitzt.The wrapping according to the invention consists of a fiber bundle with a plurality of individual fibers or wires. For example, the individual fibers have a diameter of one or a few hundredths of a millimeter, wherein the entire fiber bundle has a diameter of 0.3 mm to 0.8 mm, preferably 0.5 mm.

Die erfindungsgemäßen Fasern oder Drähte können z. B. Basalt-, Wolfram- und/oder Glasfasern sein. Ebenso wäre der Einsatz von Drähten zur elektrischen Beheizung denikbnar.The fibers or wires of the invention may, for. B. basalt, tungsten and / or glass fibers. Similarly, the use of wires for electrical heating would be denikbnar.

Die Glasübergangstemperatur TG der eingesetzten Rohrmaterialien sind gleich, hingegen ist die Schmelztemperatur des Fasermaterials hierzu unterschiedlich, insbesondere höher als diejenige des Rohrmaterials.The glass transition temperature T G of the tube materials used are the same, however, the melting temperature of the fiber material is different, in particular higher than that of the tube material.

Das Fasermaterial ist primär mindestens teilweise in das Glas des äußeren Rohres, gegebenenfalls aber auch im inneren Rohr eingebettet. Mit anderen Worten drückt sich das Fasermaterial in das äußere Rohr ein. Es bildet sich hier quasi eine Sicke aus, die zu einer wesentlichen Erhöhung der Gestaltfestigkeit der Gesamtanordnung führt.The fiber material is primarily at least partially embedded in the glass of the outer tube, but optionally also in the inner tube. In other words, the fiber material presses into the outer tube. It forms here, so to speak, a bead which leads to a substantial increase in the structural strength of the overall arrangement.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung können mehr als zwei konzentrische Rohre vorhanden sein, wobei zwischen mindestens zwei der Rohre die Umwicklung aus zugfestem Fasermaterial ausgebildet ist.In one embodiment of the invention, more than two concentric tubes may be present, wherein between at least two of the tubes, the wrap of tensile fiber material is formed.

Die Umwicklung besteht aus beabstandeten spiralförmigen Einzelwicklungen oder aus einer gekreuzten bzw. einer bifilaren Wicklungsausbildung.The wrap consists of spaced helical single windings or of a crossed or a bifilar winding formation.

Dabei ist die Umwicklung nicht so ausgebildet, dass die gesamte Oberfläche des jeweiligen, die Wicklung aufnehmenden Glasrohrs vollständig abgedeckt wird. Vielmehr ist zwischen den einzelnen Windungen der Wicklung ein hinreichend großer Abstand vorhanden.In this case, the wrapping is not formed so that the entire surface of each, the winding receiving glass tube is completely covered. Rather, there is a sufficiently large distance between the individual turns of the winding.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Verbundglasrohrs wird zunächst das Bewickeln oder Umwickeln eines ersten Glasrohrs mit dem erwähnten zugfesten Fasermaterial und ein temporäres Fixieren des Fasermaterials vorgenommen.In the method according to the invention for producing a laminated glass tube, first of all the winding or wrapping of a first glass tube with the mentioned tensile fiber material and a temporary fixing of the fiber material are carried out.

Hiernach wird das umwickelte erste Glasrohr in den zylindrischen Hohlraum eines zweiten, entsprechend durchmessergrößeren Glasrohrs eingebracht. Zwischen den beiden Glasrohren verbleibt nur ein sehr kleiner Spalt, der allerdings ausreicht, um die Umwicklung beschädigungsfrei aufzunehmen.Thereafter, the wrapped first glass tube is introduced into the cylindrical cavity of a second, correspondingly larger diameter glass tube. Between the two glass tubes remains only a very small gap, which is sufficient, however, to absorb the wrap without damage.

Es erfolgt nun das Einführen eines Kalibrierdorns in das Innere des ersten Glasrohrs. Dieser Kalibrierdorn ist bevorzugt aus einem metallischen Material bestehend bzw. weist einen bezogen auf das Glasrohrmaterial anderen, höheren Ausdehnungskoeffizienten auf.There is now the introduction of a calibration mandrel in the interior of the first glass tube. This calibration mandrel is preferably made of a metallic material or has a relation to the glass tube material other, higher expansion coefficients.

Das so geschaffene Rohrsystem wird verschlossen und es erfolgt das Anlegen eines Vakuums.The thus created pipe system is closed and there is the application of a vacuum.

Mit dem Erwärmen des vorgefertigten Verbundes auf die Glasübergangstemperatur der Glasrohre folgt ein Anlegen des inneren Rohres an den Kalibrierdorn, wobei durch die Erwärmung von außen nach innen das zweite bzw. weitere Rohre der Durchmesserveränderung des ersten Rohres folgen, so dass letztendlich der gewünschte Verbund mit endgültigem Fixieren der Umwicklung geschaffen ist. Im Anschluss wird ein gesteuertes, langsames Abkühlen des Rohrsystems mit Entfernen des Kalibrierdorns realisiert.By heating the prefabricated composite on the glass transition temperature of the glass tubes, applying the inner tube to the Kalibrierdorn, followed by the heating from outside to inside the second or further tubes of the change in diameter of the first tube, so that ultimately the desired composite with final Fixing the wrapping is created. Subsequently, a controlled, slow cooling of the pipe system with removal of the calibration mandrel is realized.

Wie bereits angedeutet, kann das zweite Glasrohr von mindestens einem weiteren Glasrohr umgeben sein.As already indicated, the second glass tube may be surrounded by at least one further glass tube.

In Ausgestaltung dieses Gedankens der Erfindung können in dem sich ergebenden konzentrischen Rohrsystem mehrere Rohre mit Umwicklungen vorhanden sein.In an embodiment of this idea of the invention, a plurality of tubes with wraps may be present in the resulting concentric tube system.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Figuren zeigen hierbei:The invention will be explained below with reference to an embodiment. The figures show:

1 eine Seitenansicht eines äußeren Glasrohrs der späteren Verbundglasrohranordnung; 1 a side view of an outer glass tube of the later laminated glass tube assembly;

2 eine Darstellung des inneren, ersten Glasrohrs mit Umwicklung; 2 a representation of the inner, first glass tube with wrapper;

3 eine Darstellung des Einbringens des ersten umwickelten Glasrohrs in den zylindrischen Hohlraum des zweiten, durchmessergrößeren Glasrohrs, wobei der Einschiebevorgang mit der Pfeildarstellung in der 3, rechts symbolisiert ist; 3 a representation of the introduction of the first wrapped glass tube into the cylindrical cavity of the second, larger diameter glass tube, wherein the insertion process with the arrow in the 3 , symbolized on the right;

4 eine Darstellung des Verbundglasrohrs nach Abschluss des Kalibrierprozesses; 4 a representation of the laminated glass tube after completion of the calibration process;

5 eine perspektivische Darstellung des Verbundglasrohrs nach 4; 5 a perspective view of the laminated glass tube according to 4 ;

6 eine Schnittdarstellung längs der Linie A-A nach 3 mit noch vorhandenem Abstandsraum zwischen dem die Umwicklung aufweisenden inneren Rohr und dem äußeren, zweiten Rohr; 6 a sectional view along the line AA after 3 with still existing space between the inner tube having the wrapping and the outer, second tube;

7 eine Schnittdarstellung längs der Linie B-B nach 4 mit dem Verbundglasrohr, wie es im Ergebnis des Kalibrierprozesses vorliegt; 7 a sectional view along the line BB to 4 with the laminated glass tube, as it is as a result of the calibration process;

8 eine Detail-Längsschnitt-Darstellung der Anordnung gemäß 3 vor dem Ausführen des Kalibrierprozesses; 8th a detail longitudinal section view of the arrangement according to 3 before performing the calibration process;

9 eine Detail-Längsschnitt-Darstellung der Verbundglasanordnung im Zustand wie in 4 nach Abschluss des Kalibrierprozesses gezeigt; 9 a detailed longitudinal sectional view of the laminated glass arrangement in the state as in 4 shown after completion of the calibration process;

10 eine Darstellung einer Ausführungsform des Verbundglasrohrs mit engerem Wicklungsabstand und 10 a representation of an embodiment of the laminated glass tube with a narrower winding pitch and

11 eine Darstellung ähnlich derjenigen gemäß 4, jedoch in perspektivischer Ansicht. 11 a representation similar to that according to 4 , but in perspective view.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird auf ein inneres Glasrohr 1 mittels sogenanntem Winding-Verfahren eine Umwicklung aus speziellen zugfesten Fasern 2 aufgebracht. Die Wicklung kann verschiedene Muster wie z. B. spiralförmig, gekreuzt oder bifilar aufweisen.In the embodiment is on an inner glass tube 1 By means of so-called Winding process a wrap of special tensile fibers 2 applied. The winding can be different patterns such. B. spiral, crossed or bifilar.

Auf das derart umwickelte innere Rohr 1 werden nun ein oder mehrere Rohre 3 mit entsprechenden Zwischenspalten 4 mit dem Maß A aufgeschoben derart, dass die Umwicklung 2 auf dem Innenrohr 1 keinen Beschädigungen unterlegt.On the thus wrapped inner tube 1 Now one or more pipes 3 With corresponding intermediate columns 4 with the dimension A deferred such that the wrapping 2 on the inner tube 1 undamaged.

Alle Rohre 1; 3 sollen hierbei eine gleiche Glasübergangstemperatur TG besitzen.All pipes 1 ; 3 should have the same glass transition temperature T G here .

Die Glasübergangs- oder Erweichungstemperatur ist diejenige Temperatur, bei der ein Glas die größte Änderung der Verformungsfähigkeit aufweist. Hier ist zu beachten, dass Glas eine erstarrte Flüssigkeit ist. Als Gläser können anorganische Gläser, aber auch organische Gläser wie z. B. amorphe Kunststoffe Verwendung finden. Der Glasübergang trennt den unterhalb liegenden spröden energieelastischen Bereich vom oberhalb liegenden weichen, entropielastischen Bereich.The glass transition or softening temperature is the temperature at which a glass exhibits the greatest change in deformability. It should be noted that glass is a solidified liquid. As glasses inorganic glasses, but also organic glasses such. As amorphous plastics find use. The glass transition separates the underlying brittle energy-elastic range from the above soft, entropy-elastic range.

In das innere Glasrohr 1 wird ein Kalibrierdorn (nicht gezeigt) eingeführt, dessen Außenmaße den späteren Innendurchmesser des inneren Glasrohrs 1 abbilden, so dass letztendlich bezogen auf diesen Innendurchmesser ein Präzisionsrohr entsteht.Into the inner glass tube 1 a calibration mandrel (not shown) is introduced whose outer dimensions are the later inner diameter of the inner glass tube 1 imaged, so that ultimately based on this inner diameter a precision tube is formed.

Nach Verschließen des Rohrsystems an den Enden erfolgt das Anlegen eines Vakuums im Rohrsystem.After closing the pipe system at the ends, a vacuum is applied in the pipe system.

Nachdem dieser Schritt vollzogen wurde, erfolgt die eigentliche Kalibrierung des Rohrsystems. Hierfür wird das vorgefertigte System in einem Ofen erwärmt, und zwar so lange, bis der Übergang vom Glaszustand in den flüssigen Zustand erreicht wird. Dieses Erwärmen erfolgt abschnittsweise, jedoch in einem kontinuierlichen Verlauf, über die Längserstreckung des Rohrsystems. Hierbei legt sich das innere Rohr präzise an den Dorn an. Da die Erwärmung der einzelnen Rohre des Rohrsystems von außen nach innen erfolgt, folgen alle anderen, außen liegenden Rohre der Durchmesserveränderung des inneren Rohres.After this step has been completed, the actual calibration of the pipe system takes place. For this purpose, the prefabricated system is heated in an oven, until the transition from the glass state to the liquid state is reached. This heating takes place in sections, but in a continuous course, over the longitudinal extent of the pipe system. Here, the inner tube lays precisely to the mandrel. Since the heating of the individual tubes of the pipe system takes place from outside to inside, all other, outer tubes follow the change in diameter of the inner tube.

Nach einem gezielten, langsamen Abkühlen des Rohrsystems wird der Dorn bedingt durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Material des Dorns und dem Glasrohrverbundsystem entfernt. Die entsprechenden Umwicklungen sind nun fest im Rohrsystem eingebunden.After a targeted, slow cooling of the pipe system, the mandrel is due to different coefficients of expansion between the material of the mandrel and the glass tube composite system removed. The corresponding wrappings are now firmly integrated in the pipe system.

Als Material für die Umwicklung 2 kommen erfindungsgemäß Basaltfasern, Glasfasern und/oder Wolframfasern oder ähnliche Fasern oder Drähte zum Einsatz.As material for the wrapping 2 According to the invention, basalt fibers, glass fibers and / or tungsten fibers or similar fibers or wires are used.

Aus durchgeführten Berstversuchen hat sich gezeigt, dass Rohrsysteme mit einem Durchmesser von 20 mm, einer 5 mm Steigung der Umwicklung und mit einem Umwicklungsmaterial aus Basaltfasern Drücken bis über 230 bar standhalten.From bursting tests it has been shown that pipe systems with a diameter of 20 mm, a 5 mm pitch of the wrapping and a wrapping material made of basalt fibers can withstand pressures of more than 230 bar.

Bei einer vergleichbaren Umwicklung, allerdings bestehend aus einem Glasfasermaterial, wurden Berstdrücke bis oberhalb 240 bar nachgewiesen.In a comparable wrapping, but consisting of a fiberglass material, bursting pressures above 240 bar were detected.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass das zugfeste Fasermaterial aufgrund der höheren Glasübergangstemperatur bezogen auf diejenige des Rohrglasmaterials keine feste Verbindung mit der Oberfläche der Glasrohre eingeht.It should be noted that the tensile fiber material due to the higher glass transition temperature relative to that of the tube glass material does not form a firm connection with the surface of the glass tubes.

Lediglich Abschnitte der Umwicklung prägen sich gemäß 7 in das äußere und/oder innere Rohr 1; 3 ohne Zerstörung der dortigen amorphen Glasstruktur ein. Es baut also die Umwicklung keine unnötigen Spannungen im Rohrsystem auf. Vielmehr führt die Umwicklung durch eine quasi umlaufende Sicke zu einer höheren Festigkeit des Gesamtsystem. Die Sickung ist bei entsprechender Durchmesserwahl des jeweiligen über der Wicklung liegenden Rohres an dessen Außenoberfläche haptisch spürbar. Veränderungen der optischen Eigenschaften bleiben jedoch weitgehend ausgeschlossen.Only sections of the wrapping are characterized according to 7 in the outer and / or inner tube 1 ; 3 without destroying the local amorphous glass structure. So the winding does not build up any unnecessary tension in the pipe system. Rather, the wrapping leads by a quasi circumferential bead to a higher strength of the overall system. The beading can be felt haptically with appropriate diameter selection of the respective tube lying above the winding on its outer surface. However, changes in the optical properties are largely excluded.

Die Fasern können bei einem Ausführungsbeispiel zu einem Faserbündel vereint werden, wobei das entsprechende Bündel dann die Umwicklung darstellt. Hier wurden gute Ergebnisse bei einem Durchmesser des Faserbündels von im Wesentlichen 0,5 mm erreicht.The fibers can be combined in one embodiment into a fiber bundle, wherein the corresponding bundle then represents the wrapping. Here, good results have been achieved with a diameter of the fiber bundle of substantially 0.5 mm.

Die mit dem Ausführungsbeispiel realisierten Rohre können als besonders druckbeständige Glasrohre für den Einsatz in der Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie und vor allem in der Biochromatographie Anwendung finden.The tubes realized with the exemplary embodiment can be used as particularly pressure-resistant glass tubes for use in high-performance liquid chromatography and, above all, in biochromatography.

Die 1 zeigt eine Seitenansicht des äußeren Glasrohrs 3. Das Glasrohr 3 besitzt einen Außenradius AR.The 1 shows a side view of the outer glass tube 3 , The glass tube 3 has an outer radius AR.

Auf das erste, Innenrohr 1 kann die in 2 gezeigte Wicklung mit einem vorgegebenen Abstand, d. h. einer definierten Steigung aufgebracht werden, die, auch wie in den 10 und 11 gezeigt, enger ausführbar ist, um die Stabilität der Verbundglasrohranordnung zu erhöhen, ohne den gewünschten Durchblick zu einem im Inneren des Rohres befindlichen Medium einzuschränken.On the first, inner tube 1 can the in 2 shown winding with a predetermined distance, ie a defined pitch are applied, which, as in the 10 and 11 shown, is narrower to increase the stability of the composite glass tube assembly, without restricting the desired view to a medium located inside the tube.

Im Ergebnis des Einbringens des Rohres 1 mit der Wicklung 2 in das Rohr 3 entsteht ein konzentrisches Gebilde, wie es in der 3 sowie den 6 und 8 gezeigt ist. Der Spalt A ergibt sich hier aus der Differenz zwischen dem Außenradius AAR des Innenrohrs 1 zum Innenradius bzw. Innendurchmesser des äußeren Rohres 3 (siehe 8).As a result of the insertion of the pipe 1 with the winding 2 in the pipe 3 creates a concentric structure, as in the 3 as well as the 6 and 8th is shown. The gap A results here from the difference between the outer radius AAR of the inner tube 1 to the inner radius or inner diameter of the outer tube 3 (please refer 8th ).

Nach dem durchgeführten Kalibrierprozess und dem spannungsfreien Abkühlen der Verbundanordnung, wie in den 7 und 9 erkennbar, verschwindet der Spalt A und es ist die Wicklung 2 teilweise in die Oberflächen der Rohre 1 und 3 eingebettet. Der Innendurchmesser IR des inneren Rohres 1 entspricht im Ergebnis des Kalibrierens präzise dem gewünschten Maß.After the calibration process and the stress-free cooling of the composite assembly, as in the 7 and 9 recognizable the gap A disappears and it is the winding 2 partly in the surfaces of the pipes 1 and 3 embedded. The inner diameter IR of the inner tube 1 corresponds exactly to the desired level as a result of the calibration.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10261755 A1 [0002] DE 10261755 A1 [0002]
  • DE 1813736 A1 [0003] DE 1813736 A1 [0003]
  • EP 0624795 B1 [0004] EP 0624795 B1 [0004]

Claims (11)

Verbundglasrohr, bestehend aus einem inneren Rohr und mindestens einem weiteren, das innere Rohr umgebenden äußeren Rohr, wobei die Rohre durch einen thermisch geführten, vakuumunterstützten Kalibriervorgang gefügt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rohr eine Umwicklung aus einem zugfesten, temperaturbeständigen Draht- oder Fasermaterial aufweist, wobei im Ergebnis des Kalibriervorgangs sich mindestens Abschnitte der Umwicklung in das äußere Rohr ohne Zerstörung der amorphen Glasstruktur einprägen.Laminated glass tube, consisting of an inner tube and at least one further, surrounding the inner tube outer tube, wherein the tubes are joined by a thermally guided, vacuum-assisted calibration, characterized in that the inner tube is a wrap of a tensile, temperature-resistant wire or fiber material wherein, as a result of the calibration process, at least portions of the wrapping are impressed into the outer tube without destroying the amorphous glass structure. Verbundglasrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwicklung aus einem Faserbündel mit einer Vielzahl von Einzelfasern besteht.Laminated glass tube according to claim 1, characterized in that the wrapping consists of a fiber bundle with a plurality of individual fibers. Verbundglasrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern aus einem Balsalt-, Glas- und/oder Wolframmaterial bestehen.Laminated glass tube according to claim 1 or 2, characterized in that the fibers consist of a Balsalt-, glass and / or tungsten material. Verbundglasrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasübergangstemperatur TG der Rohrmaterialien im Wesentlichen gleich, die Schmelztemperatur des Draht- oder Fasermaterials hierzu jedoch unterschiedlich ist.Laminated glass tube according to one of the preceding claims, characterized in that the glass transition temperature TG of the tube materials substantially the same, but the melting temperature of the wire or fiber material is different for this purpose. Verbundglasrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasübergangstemperatur des Fasermaterials höher als diejenige des Rohrmaterials ist.Laminated glass tube according to claim 4, characterized in that the glass transition temperature of the fiber material is higher than that of the tube material. Verbundglasrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial mindestens teilweise in das Glas des äußeren und/oder inneren Rohres eingebettet ist.Laminated glass tube according to one of the preceding claims, characterized in that the fiber material is at least partially embedded in the glass of the outer and / or inner tube. Verbundglasrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei konzentrische Rohre vorhanden sind, wobei zwischen mindestens zwei der Rohre die Umwicklung aus zugfestem Fasermaterial ausgebildet ist.Laminated glass tube according to one of the preceding claims, characterized in that more than two concentric tubes are present, wherein between at least two of the tubes, the winding of tensile fiber material is formed. Verbundglasrohr nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwicklung spiralförmig, gekreuzt oder bifilar ausgebildet ist.Laminated glass tube according to one of the preceding claims, characterized in that the wrapping is formed spirally, crossed or bifilar. Verfahren zur Herstellung eines Verbundglasrohrs, umfassend folgende Schritte: – Bewickeln oder Umwickeln eines ersten Glasrohrs mit einem zugfesten Fasermaterial und temporäres Fixieren des Fasermaterials; – Einbringen des umwickelten ersten Glasrohrs in den Hohlraum eines zweiten, durchmessergrößeren Glasrohrs; – Einführen eines Kalibrierdorns in das Innere des ersten Glasrohrs; – Verschließen des Rohrsystems und Anlegen eines Vakuums; – Erwärmen des vorgefertigten Verbunds auf mindestens die Glasübergangstemperatur TG der Glasrohre mit dann folgendem Anlegen des inneren Rohres an den Kalibrierdorn, wobei durch die Erwärmung von außen nach innen das zweite Rohr bzw. die folgenden Rohre der Durchmesserveränderung des ersten Rohres folgen und die Umwicklung fixiert wird, und – gesteuertes, langsames Abkühlen des Rohrsystems und Entfernen des Kalibrierdorns.Method for producing a laminated glass tube, comprising the following steps: - winding or wrapping a first glass tube with a tensile fiber material and temporarily fixing the fiber material; - Introducing the wrapped first glass tube into the cavity of a second, larger diameter glass tube; Inserting a calibration mandrel into the interior of the first glass tube; - closing the pipe system and applying a vacuum; Heating the prefabricated composite to at least the glass transition temperature T G of the glass tubes, then applying the inner tube to the calibrating mandrel, the second tube or the following tubes following the change in diameter of the first tube by heating from the outside to the inside and fixing the wrapping is, and - controlled, slow cooling of the pipe system and removing the calibration mandrel. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Glasrohr von mindestens einem weiteren Glasrohr umgeben ist.A method according to claim 9, characterized in that the second glass tube is surrounded by at least one further glass tube. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem sich ergebenden konzentrischen Rohrsystem mehrere Rohre mit dazwischen befindlichen Umwicklungen vorhanden sind.A method according to claim 10, characterized in that in the resulting concentric pipe system a plurality of tubes are present with windings therebetween.
DE102011119194.5A 2011-09-15 2011-11-22 Laminated glass tube Active DE102011119194B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011119194.5A DE102011119194B4 (en) 2011-09-15 2011-11-22 Laminated glass tube

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011113505.0 2011-09-15
DE102011113505 2011-09-15
DE102011119194.5A DE102011119194B4 (en) 2011-09-15 2011-11-22 Laminated glass tube

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011119194A1 true DE102011119194A1 (en) 2013-03-21
DE102011119194B4 DE102011119194B4 (en) 2016-05-12

Family

ID=47751303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011119194.5A Active DE102011119194B4 (en) 2011-09-15 2011-11-22 Laminated glass tube

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011119194B4 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1813736A1 (en) 1967-12-14 1969-09-04 Koppers Co Inc Production of acid-resisting fibre reinforced plastic
US5556673A (en) * 1991-07-08 1996-09-17 Compagnie Generale D'innovation Et De Developpement Cogidev Transparent composite structural elements and methods for producing same
EP0624795B1 (en) 1993-05-14 1999-04-07 Upchurch Scientific, Inc. Column for liquid chromatography
US6177161B1 (en) * 1995-12-06 2001-01-23 Saint-Gobain Vitrage Glass-based supporting structure
DE10261755A1 (en) 2002-01-04 2003-08-07 Schott Glas Compound glass tube has an inner glass tube, of a boron silicate glass, and an outer glass tube in two or three half-shells, with an intermediate transparent polymer bonding layer between them

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1813736A1 (en) 1967-12-14 1969-09-04 Koppers Co Inc Production of acid-resisting fibre reinforced plastic
US5556673A (en) * 1991-07-08 1996-09-17 Compagnie Generale D'innovation Et De Developpement Cogidev Transparent composite structural elements and methods for producing same
EP0624795B1 (en) 1993-05-14 1999-04-07 Upchurch Scientific, Inc. Column for liquid chromatography
US6177161B1 (en) * 1995-12-06 2001-01-23 Saint-Gobain Vitrage Glass-based supporting structure
DE10261755A1 (en) 2002-01-04 2003-08-07 Schott Glas Compound glass tube has an inner glass tube, of a boron silicate glass, and an outer glass tube in two or three half-shells, with an intermediate transparent polymer bonding layer between them

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011119194B4 (en) 2016-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0110445B1 (en) Sheath for light beam guides
DE102019006280A1 (en) Process for the production of a positive load introduction for rod-shaped fiber bundle structures and their design
DE102018222302B4 (en) Method for producing a pressure tank for storing fuel in a motor vehicle and a pressure tank produced therewith
DE2739465A1 (en) PROCESS FOR THE CONTINUOUS MANUFACTURING OF REINFORCED PLASTIC PIPES WITH NON-EXPANDED PIPE ENDS FOR THE FORMATION OF SOCKET PIPE CONNECTIONS
DE1775881A1 (en) Flexible hose
EP0576418B1 (en) Process for producing cast resin coils and cast resin coils thus produced
WO1997043576A1 (en) Process for manufacturing individual pipe sections of a pipe system, and pipe system manufactured in said manner
EP1141979A1 (en) Hollow insulator
DE102015102440A1 (en) Process for producing a fiber composite hollow body with a helical contour
DE102013008810A1 (en) Fiber composite pipe for e.g. bracing or connection of metallic thread elements for force introduction, has contour-far region measured radially at outer contour, and fibers exhibiting elastic modulus in fiber direction
DE102011119194B4 (en) Laminated glass tube
EP2876347B1 (en) Insulation element for the heat and/or sound insulation of pipes, in particular flue ducts
EP2988923B1 (en) Process for producing a composite tube
DE102017003024A1 (en) End element for introducing force into a prefabricated fiber-reinforced plastic composite pipe
DE102009058487A1 (en) Braided winding preform has braiding stocking designed as braiding component made of fibers for manufacturing fiber-composite braided component, where winding core is longitudinally divided into two winding core sections
DE102010054974A1 (en) Printed circuit board and method for the production of printed circuit boards
DE202019101108U1 (en) Multi-layer composite pipe
DE2250433A1 (en) PIPE CONNECTION
DE102013016483A1 (en) Method for manufacturing fiber composite-torsion spring of vehicle, involves twisting blank before curing process in operating torsion direction, where blank is twisted around five to fifty percent of operating torsion angle
DE2836559B2 (en) Method of manufacturing a coaxial cable
DE1554861B1 (en) Process for the production of a welding fitting made of thermoplastic material with heating wire windings embedded therein
DE60314386T2 (en) FLEXIBLE FIBER OPTIC CABLE WITH CENTERED PRESS SEAT SLEEVES
DE102016120717A1 (en) Armierungsstab from a fiber composite, as well as push cable for transmitting digital signals with a clutch of such reinforcing bars
DE1554861C (en) Process for the production of a welding fitting made of thermoplastic with then embedded heating wire windings
CH584378A5 (en) Large diameter reinforced synthetic pipes of resin - with glass fibre or steel spirals embedded in bonded granular layer

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GLASTECHNIK KIRSTE GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: GLASTECHNIK KIRSTE KG, 07407 REMDA-TEICHEL, DE