NL1010329C2

NL1010329C2 - Plaat van composiet constructiemateriaal, kolom van gelamineerd glazen constructiemateriaal, en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke kolom.

Info

Publication number: NL1010329C2
Application number: NL1010329A
Authority: NL
Inventors: Fredericus Albertus Veer
Original assignee: Univ Delft Tech
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2000-04-18
Also published as: WO2000023265A3; AU6234199A; WO2000023265A2

Description

Plaat van composiet constructiemateriaal, kolom van gelami neerd glazen constructiemateriaal, en werkwijze voor het ver vaardigen van een dergelijke kolom

De uitvinding heeft betrekking op een plaat van composiet materiaal omvattende elementen van glas en een aan het glas gehechte thermoplastisch polymeer.

Een dergelijke plaat is bekend uit de Japanse oc-5 trooiaanvrage JP-A-92247650. Het uit deze Japanse octrooiaanvrage bekende materiaal betreft een transparant laminaat dat bruikbaar is als veiligheidsglas. Het bekende laminaat is echter niet bruikbaar voor constructiedoeleinden.

Het is nu doelstelling van de uitvinding om een 10 plaat van de in de aanhef bedoelde soort te verschaffen, welke als constructiemateriaal verwerkt kan worden zonder dat daarbij vereist is om ten behoeve van de sterkte of de constructieve veiligheid metalen of andersoortige constructie-materialen toe te passen. Het constructiemateriaal volgens de 15 uitvinding leidt tot een verhoogde architectonische waarde van de met dit materiaal vervaardigde gebouwen. Tevens is het materiaal volgens de uitvinding beter geschikt voor veilig-heidsvragende toepassingen, zoals in automobielen of hogere snelheidsvoertuigen.

20 Volgens de uitvinding wordt het composiet construc tiemateriaal erdoor gekenmerkt, dat het glas gehard is en de plaat is samengesteld uit naastliggende en elkaar althans ten dele overlappende en onderling verlijmde elementen. De samenstelling uit afzonderlijke elementen maakt de vervaardiging 25 van relatief grote platen mogelijk, die nochtans bruikbaar zijn voor constructiedoeleinden. Het materiaal volgens de uitvinding is constructief veilig, en behoudt het vermogen om na overbelasting of beschadiging constructieve krachten op te nemen.

30 Opgemerkt wordt dat uit US-A-4.774.143 een transpa rant gelamineerd materiaal bekend is, waarbij het materiaal een continue binnenlaag van thermoplastisch materiaal omvat, en een buitenlaag van onderling gescheiden glazen segmenten, waarbij in de ruimten tussen de naastliggende segmenten een 1010329 2 lijm wordt toegepast. Het laminaat volgens US-A-4.774.143 is bruikbaar als veiligheidsmateriaal, maar heeft geen overlappende elementen en staat geen toepassing als constructiemate-riaal toe.

5 Voor het verkrijgen van optimale constructie-eigen- schappen is het wenselijk dat het glas gehard is tot ten minste het dubbele van de sterkte van ongehard glas en ten hoogste 50 % van de maximale sterkte van gehard glas.

Architectonisch worden met de plaat volgens de uit-10 vinding de beste resultaten verkregen in de uitvoering waarin de elementen zijn verlijmd met een transparante lijm waarbij de dikte van de lijmlaag minder dan 25 μτη bedraagt. De dikte van de toe te passen lijmlaag is afhankelijk van de grootte van de onderling verlijmde elementen. Wanneer relatief kleine 15 elementen worden gebruikt, dient de lijmlaag dunner uitgevoerd te worden, bijvoorbeeld in het bereik 4-8 μτη.

Het is voorts wenselijk dat het glas zo dun mogelijk is uitgevoerd, en bij voorkeur een dikte heeft van ten hoogste 5 % van de kleinste lengte- of breedtemaat van een ele-2 0 ment.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een kolom van gelamineerd glazen constructiemateriaal. Volgens de uitvinding is een dergelijke kolom erdoor gekenmerkt, dat deze voorzien is van een aan het glazen constructiemateriaal ge-25 lijmde voet, en dat het constructiemateriaal rust op in verhouding tot het constructiemateriaal zacht materiaal, met een vloeigrens in het bereik 5-30 MPa. Voor het zachte materiaal wordt bij voorkeur lood genomen. Dit biedt het voordeel dat de basis van de kolom tijdens belasting ontlast blijft, zodat 30 onregelmatigheden in de structuur van het constructiemateriaal bij belasting van de kolom geen lokale spanningsconcen-traties opleveren.

Verder is wenselijk dat in de voet van de kolom een kogelscharnier is opgenomen. Hiermee worden bij belasting van 35 de kolom buigende momenten voorkomen, tengevolge waarvan de belastbaarheid van de kolom wordt vergroot.

De uitvinding is voorts nog belichaamd in een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke kolom. In de werkwijze volgens de uitvinding wordt de kolom gevormd door p1 0 10 3 2 9 3 twee glazen buizen in elkaar te passen, waarbij tussen de buitendiameter van de binnenbuis en de binnendiameter van de buitenbuis een ringvormige opening overblijft die wordt gevuld met een monomeer, welk monomeer vervolgens onder invloed 5 van licht wordt gepolymeriseerd waarbij een lamp vanaf de voet van de kolom naar boven wordt bewogen. Op deze wijze wordt de invloed van krimp effectief tegengegaan.

In het bijzonder wanneer één lamp wordt toegepast, is het wenselijk dat bij het naar boven bewegen van de lamp 10 gelijktijdig de kolom om haar lengteas wordt geroteerd. VOORBEELD

Elementen van glas zijn chemisch gehard ter verkrijging van een verhoogde sterkte die ten minste het dubbele bedraagt van ongehard glas, en ten hoogste 50 % van de 15 maximale sterkte. Vervolgens is dit geharde glas verlijmd met een duetiele polymeer, in het bijzonder polycarbonaat. De toegepaste lijm is een transparante handelskwaliteit van de firma DELO uit Duitsland, en wel een blauwlicht uithardende fotokatalytische lijm op acrylaat-basis die in een dikte van 20 circa 4-8 μιη is aangebracht. Overigens zijn ook andere oplos-middelvrije en transparante lijmen toepasbaar die gecontroleerd kunnen uitharden. Hiermee is een composiet constructie-materiaal verkregen met een sterkte en E-modulus vergelijkbaar met die van gehard glas, echter met een taaiheid verge-25 lijkbaar met die van een metaal. Deze elementen zijn vervolgens samengesteld tot een grote plaat door de elementen naast en over elkaar te leggen en onderling op dezelfde als de hierboven aangegeven wijze te verlijmen. Hiermee is bereikt dat een composiet constructiemateriaal is verschaft met een 30 grote oppervlaktemaat, maar met nochtans een grote mate van integriteit van het geheel, ook bij belasting van de con-structieplaat. Bij belasting kan een enkel element bezwijken, terwijl de naastliggende en overlappende elementen onaangetast blijven.

35 De uitvinding zal nu nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening, waarin schetsmatig in fig. 1 de kolom volgens de uitvinding in een eerste uitvoeringsvorm wordt getoond; en *1 0 103 29 4 in fig. 2 de kolom volgens de uitvinding in een tweede uitvoeringsvorm wordt getoond.

In fig. 1 wordt een kolom 1 van gelamineerd glazen constructiemateriaal getoond, welke is voorzien van een aan 5 het glazen constructiemateriaal van de kolom 1 gelijmde voet 2. Met verwijzingscijfer 3 is de lijmlaag aangeduid. Het constructiemateriaal van de kolom 1 rust op in verhouding tot het constructiemateriaal zacht materiaal 4, te weten lood.

In fig. 2 wordt een dergelijke kolom van glazen con-10 structiemateriaal getoond, waarbij de voet 2 is samengesteld uit een kop 2' van de voet, en een basis 2'' van de voet. Tussen de kop en de basis van de voet is een kogelgewricht 5 opgenomen, welke een alzijdig scharnier biedt aan de kolom l, zodat buigmomenten voorkomen worden.

15 De uitvinding is niet beperkt tot de in het voor gaande beschreven uitvoeringsvoorbeelden. Binnen het kader van de uitvinding, zoals bepaald door de navolgende conclusies, kan op deze uitvoeringsvoorbeelden gevarieerd worden zonder dat daarbij de uitvindingsgedachte verlaten wordt.

1 0 1 o 3 2 9

Claims

1. Plaat van composiet constructiemateriaal omvattende elementen van glas en een aan het glas gehechte thermoplastisch polymeer, met het kenmerk, dat het glas gehard is en de plaat is samengesteld uit naastliggende en elkaar al- 5 thans ten dele overlappende en onderling verlijmde elementen.

2. Plaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het glas gehard is tot ten minste het dubbele van de sterkte van ongehard glas en ten hoogste 50 % van de maximale sterkte van gehard glas.

3. Plaat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de elementen zijn verlijmd met een transparante lijm waarbij de dikte van de lijmlaag minder dan 25 μιη bedraagt.

4. Plaat volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het glas een dikte heeft van ten hoogste 5 % van 15 de kleinste lengte- of breedtemaat van een element.

5. Kolom van gelamineerd glazen constructiemateriaal, met het kenmerk, dat deze voorzien is van een aan het glazen constructiemateriaal gelijmde voet, en dat het constructiemateriaal rust op in verhouding tot het constructie- 20 materiaal zacht materiaal, met een vloeigrens in het bereik 5-30 MPa.

6. Kolom volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het zachte materiaal lood is.

7. Kolom volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, 25 dat in de voet van de kolom een kogelscharnier is opgenomen.

8. Werkwijze voor het vervaardigen van een kolom volgens conclusie 5, 6 of 7, met het kenmerk, dat deze wordt gevormd door twee glazen buizen in elkaar te passen, waarbij tussen de buitendiameter van de binnenbuis en de binnendiame- 30 ter van de buitenbuis een ringvormige opening overblijft die wordt gevuld met een monomeer, welk monomeer vervolgens onder invloed van licht wordt gepolymeriseerd waarbij een lamp vanaf de voet van de kolom naar boven wordt bewogen.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, 35 dat bij het naar boven bewegen van de lamp de kolom gelijktijdig wordt geroteerd om haar lengteas. *1010329