Es ist bekannt, Apparaturen, Anlagen und Rohrleitungen beispielsweise für die chemische Industrie, die pharmazeuti- sche Industrie oder Lebensmittelindustrie, aus Bauteilen aus Glas herzustellen. Die Glasbauteile werden aus für den jeweiligen Verwendungszweck geeigneten Gläsern, insbesondere Borsilikatglas, hergestellt. Zu den Anforderungen an die Glasbauteile bzw. die aus ihnen hergestellten Apparaturen, Anlagen und Rohrleitungen gehören in erster Linie die erfor- derliche chemische Beständigkeit gegen die verarbeiteten oder transportierten Substanzen bei den vorgesehenen Be- triebstemperaturen sowie die erforderlichen mechanischen Eigenschaften, zu denen neben der erforderlichen Festigkeit bei den auftretenden Temperaturen und Drucken auch die Unversehrtheit der Glasoberfläche in der vorgesehenen Umge- bung gezählt werden kann. Um einen Schutz der Glasoberfläche von Glasbauteilen beispielsweise aus Borsilikatglas gegen Beschädigungen von außen, z. B. Kratzer oder Schläge, zu gewährleisten, ist es im Apparate-und Anlagenbau üblich, die Glasoberfläche durch Überzüge oder Ummantelungen zu schützen. Ein üblicher Schutzüberzug ist eine transparente Beschichtung auf Polyurethanbasis, die unter der Handels- bezeichnung Sectrans bekannt ist. Derartige Sectrans-Über- züge werden durch Aufspritzen in definierten Schichten auf die Glasoberfläche aufgebracht. Ihre Dauereinsatztemperatur beträgt 140°C, wobei kurzfristig Temperaturen bis 180°C zugelassen werden. Eine Sectrans-Beschichtung schützt nicht nur die Glasoberfläche gegen Kratzer und Anschläge, sondern gewährleistet bei einem trotzdem auftretenden Glasbruch Splitterschutz. Die Beschichtung kann bei drucklosem Betrieb auch einen gewissen Schutz gegen den Austritt von Medien aus den gebrochenen Glasapparaturen gewährleisten.

Eine andere Möglichkeit, Oberflächen von Glasbauteilen und -anlagen zu schützen, besteht in einer Ummantelung der Glas- bauteile mit Glasfasermatten, die auf das Glasteil aufge- bracht und anschließend mit Polyesterharz getränkt werden ("GFP-Ummantelung"). Derartige Ummantelungen sind in der Regel ausreichend transparent, obwohl sie nicht die Trans- parenz der obigen Sectrans-Beschichtungen erreichen. Die maximale Betriebstemperatur GFP-ummantelter Glasbauteile beträgt 150°C.

Die genannten Überzüge und Ummantelungen verbessern zwar die mechanischen Eigenschaften. Da sie jedoch aus elektrisch nicht ableitfähigen Materialien mit elektrischen Oberflä- chenwiderständen von typischerweise über 1012 Q bestehen, sind sie gegenüber unbeschichtetem Glas stärker elektro- statisch aufladbar. Unbeschichtetes Glas bildet normalerwei- se an seiner Oberfläche eine Wasserhaut und hat dadurch normalerweise einen signifikant verminderten elektrischen Oberflächenwiderstand, so daß nach den Richtlinien"Stati- sche Elektrizität"Nr. ZH1/200 der BG-Chemie normalerweise keine besonderen Schutzmaßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen erforderlich sind. Bei mit der Atmosphäre in Kontakt stehenden Glasoberflächen bleibt der spezifische elektrische Oberflächenwiderstand auch bei normaler Luft- feuchte mit maximal 108 Q in einem unkritischen Bereich.

Durch lokale oder ausgedehnte elektrostatische Aufladungen von nicht ableitfähigen, z. B. nicht ableitfähig beschichte- ten, Bauteilen und daraus hergestellten Rohrleitungen und Anlagen kann es bei bestimmten chemischen Verfahren dazu kommen, daß Funken-oder Büschelentladungen auftreten, die zum Zünden des Stoffgemischs führen. Die oben genannten Glasbauteile und-anlagen mit Ummantelung oder Polyurethan- beschichtung müssen daher beim Einsatz zündfähiger Stoff- gemische durch besondere Ableitmaßnahmen gegen unzulässige eletrostatische Aufladung gesichert werden.

Auch Anlagen aus unbehandeltem Glas können dann ggf. ein Gefährdungspotential durch Aufladung darstellen, wenn näm- lich die Glasoberflächen nicht mit feuchter Umgebungsluft in Kontakt sind, sondern mit nicht-wässrigen und/oder wasser- bindenden Medien wie z. B. Benzol oder Toluol, so daß die schützende ableitfähige Wasserhaut fehlt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Sicherheit von Glasbauteilen und daraus hergestellten Apparaturen, Anlagen und Rohrleitungen im Hinblick auf ihre elektrostati- sche Aufladbarkeit zu gewährleisten, ohne daß die bisher erforderlichen zusätzlichen Schutzmaßnahmen getroffen werden müssen.

Diese Aufgabe wird durch Glasbauteile gemäß den Ansprüchen 1-4, deren Verwendung gemäß den Ansprüchen 5 und 6 bzw. die daraus hergestellten Apparate, Anlagen und Rohrleitungen gemäß den Ansprüchen 7 und 8 gelöst.

Wesentlichstes Merkmale der Glasbauteile der vorliegenden Erfindung ist es, daß ihre Oberflächen ganz oder teilweise mit einem äußeren Überzug zur Verminderung des Oberflächen- widerstands beschichtet sind.

"Oberflächen"bedeutet dabei ohne Einschränkungen beliebige Oberflächen des Glasbauteils und umfaßt äußere Oberflächen, die mit der Umgebungsluft in Kontakt stehen, sowie auch z. B. im Anlagen-oder Rohrleitungsinneren liegende Oberflächen.

Daß diese Oberflächen"ganz oder teilweise"mit einem Über- zug zur Verminderung des Oberflächenwiderstands beschichtet sind, bedeutet, daß z. B. auch nur die Innenoberflächen oder nur die Außenoberflächen beschichtet sein können und/oder daß die Oberflächenbeschichtungen beispielsweise nicht als geschlossene Überzüge vorliegen müssen, sondern beispiels- weise auch als aufgedruckte Liniennetze oder nur in beson- ders aufladungsgefährdeten Anlagenabschnitten vorliegen können.

Es versteht sich, daß bei Überzügen, die auf Innenoberflä- chen aufgebracht sind, die erforderliche chemische Bestän- digkeit der Überzüge gegen die jeweiligen Medien gewähr- leistet sein muß. Ansonsten gibt es bei Innenbeschichtungen keine zusätzlichen Besonderheiten, so daß die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand von Glasbauteilen bzw. daraus hergestellten Apparaturen, Anlagen und Rohrleitungen erfolgt, bei denen der Überzug auf die Außenoberflächen aufgebracht ist.

Die aufgebrachten Überzüge sollen den Oberflächenwiderstand des jeweilige Glasbauteils wenigstens auf den normalen spezifischen elektrischen Oberflächenwiderstand von unbe- schichtetem Glas absenken, das heißt auf eine Größenordnung von 108 Q oder weniger. Vorzugsweise wird ein Beschichtungs- material verwendet, das die Transparenz des überzogenen Glases nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt.

Die genannten Anforderungen lassen sich mit Überzügen aus transparenten ableitfähigen organischen Polymeren erfüllen.

Derartige Überzüge aus ableitfähigen organischen Polymeren lassen sich auf verschiedene Weise herstellen, z. B. durch Aufstreichen oder, vorzugsweise, durch Aufspritzen. Die geeigneten ableitfähigen Polymeren liegen für das Aufbringen des Überzugs in einem Lösemittel gelöst oder in einem flüs- sigen Träger dispergiert vor.

Ein besonders geeignetes und derzeit bevorzugtes ableitfähi- ges Polymer ist ein Polyethylendioxythiophen/Polystyrolsul- fonat (PEDT/PSS)-Polymer, das unter der Handelsbezeichnung Baytron P von der Bayer AG erhältlich ist und für die Be- schichtung von Glas-und Kunststoffen angeboten wird. Es führt zu ableitfähigen, transparenten und nahezu farblosen Beschichtungen. Es wird derzeit vorzugsweise zur Beschich- tung von Kunststofffolien oder Bildröhre verwendet. Das Aufbringen einer das genannte Polymere enthaltenden wäßrigen Dispersion kann außer durch Aufspritzen und Aufstreichen auch durch Spin-coaten, Druckverfahren und Walzenauftrags- techniken erfolgen. Zur Verbesserung der Haftfähigkeit können die Beschichtungen je nach Untergrund geeignete haftverbessernde Zusätze enthalten, z. B. die, die den Pro- duktinformationen der Bayer AG zum Produkt Baytron P ent- nehmbar sind.

Eine Beschichtung mit dem ableitfähigen PEDT/PSS-Polymer kann auf Glasbauteilen bis zu einer maximalen Temperaturbe- lastung von 140°C eingesetzt werden.

Andere ableitfähige Polymere, die anstelle der genannten PEDT/PPS-Polymere für eine Verwendung in Frage kommen, sind beispielsweise Polyanilin oder Polypyrrol, die jedoch z. B. im Hinblick auf die Transparenz der gebildeten Überzüge schlechtere Ergebnisse liefern.

Werden die erfindungsgemäßen Glasbauteile mit dem ableitfä- higen Überzug zu Anlagen, Apparaturen und Rohrleitungen zu- sammengebaut, wird vorzugsweise so gearbeitet, daß dafür gesorgt wird, daß an den Verbindungsstellen einzelner Glas- bauteile eine elektrische Überbrückung der Verbindungsstel- len erfolgt. Damit wird sicher gestellt, daß die durch die Beschichtung ableitfähig gemachten Oberflächen der Glasbau- teile sich im wesentlichen über die ganze Apparatur, Anlage oder Rohrleitung erstrecken können.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf fünf Figuren noch näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Glasbauteils mit zwei Sicherheitsplanflanschen und Be- schichtungen ; Fig. 2 eine Ausführungsform einer elektrisch ableitfähi- gen Verbindung von zwei Glasbauteilen mit Sicher- heitsplanflansch gemäß Fig. 1 unter Verwendung einer Spezialdichtung ; Fig. 3 eine modifizierte Ausführungsform für eine Verbin- dung gemäß Fig. 2 ; Fig. 4 eine weitere modifizierte Ausführungsform einer ableitfähigen Verbindung gemäß Fig. 2 ; und Fig. 5 eine Ausführungsform einer elektrisch ableitfähi- gen Verbindung von zwei Glasbauteilen mit Bördel- flansch.

In Figur 1 ist schematisch ein Glasbauteil in Form eines Glasrohrs gezeigt, das an seinen Enden mit Sicherheitsplan- flanschen 2 versehen ist, die als Beispiel für irgendeine der auf dem vorliegenden Fachgebiet bekannten Flanschformen gezeigt sind. Andere bekannte Flanschformen sind z. B. Bör- delflansche, Schliffe, Kugel/Pfanne und andere. Das Glasbau- teil weist einen ersten Schutzüberzug 4 aus einem nicht leitenden Überzugsmaterial, beispielsweise Polyurethan (Sectrans) auf, der erfindungsgemäß mit einem weiteren Überzug 3, z. B. aus PEDT/PSS, beschichtet ist. In der Figur ist ferner mit 3'auch ein ableitfähiger Überzug gezeigt, der auf der Innenseite des Glasbauteils aufgebracht ist.

Beim Aufbringen des ableitfähigen Überzugs wird vorzugsweise so gearbeitet, daß durch Aufspritzen eine definierte ge- eignete Schichtdicke von beipielsweise 3 bis 15 ym, vorzugs- weise etwa 6 pm, erreicht wird. Bei einer derartigen Be- schichtung bleibt die Transparenz des Glases erhalten.

Im gezeigten Falle wird die elektrisch ableitfähige Be- schichtung 3 über die komplette, mit dem Schutzüberzug vorbeschichtete Oberfläche des Glasbauteils aufgebracht. Die Beschichtung ist zwischen den Flanschenden durchgängig und ermöglicht ein Überbrücken des Flanschendes z. B. auf eine Weise, wie nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 5 noch näher erläutert wird.

Durch den aufgebrachten Überzug kann der Oberflächenwider- stand eines vorbeschichteten Glasbauteils auf eine Größen- ordnung von 10'Q abgesenkt werden. In der nachfolgenden Tabelle 1 ist dieser Wert dem für völlig unbeschichtetes Glas und Glas nur mit Schutzbeschichtung gegenübergestellt. Oberflachenwiderstand [Q] Glas unbeschichtet, T=20°C, 108 Q normaleLuftfeuchte Glasbeschichtet l013 S2 Glas beschichtet + ableitfähige 107 Q Beschichtung Werden Glasbauteile zu Apparaturen, Anlagen oder Rohrleitun- gen zusammengefügt, kommen bekannte Verbindungselemente wie Flanschringe mit Druckfedern, Schrauben und Dichtungen zur Anwendung. Die Figuren 2 bis 5 zeigen, wie unter Verwendung derartiger Teile ableitfähige Verbindungen realisierbar sind.

Bezug nehmend auf die Figuren 2 bis 4 wird eine ableitfähige Verbindung zwischen zwei Glasbauteilen mit Sicherheitsplan- flansch wenigstens teilweise dadurch gewährleistet, daß man eine Dichtung 5 bzw. 5'verwendet, die aus einem elektro- statisch ableitfähigen Material, beispielsweise PTFE-Gra- phit, besteht. Zur Verbesserung des Kontakts der Dichtung 5 mit der ableitfähig beschichteten Oberfläche des Glasbau- teils ist die Dichtung 5 gemäß Fig. 2 speziell gestaltet.

Ihr äußerer Kragen ist so dimensioniert, daß er fest auf der ableitfähigen Beschichtung 3 der beiden Glasbauteile auf- liegt. Ein weiterer elektrischer Kontakt wird durch die Dichtfläche selbst hergestellt, indem die beiden Glasober- flächen durch die von der Druckfeder 9 erzeugten Kraft aufeinander gepreßt werden.

Zur Verbesserung der Ableitfähigkeit der hergestellten Verbindung weist in den Ausführungsformen der Fig. 2 bis 4 der verwendete metallische Flanschring 7 eine elektrisch ableitfähige Einlage 6 auf. Dadurch werden die beiden Glas- bauteile einerseits durch die Dichtung 5 bzw. 5'sowie zusätzlich durch die mit einer Metallschraube 8 miteinander verbundenen Flanschringe mit den Einsätzen 6 ableitfähig verbunden. Die Einlagen werden dabei durch die Federkraft auf die ableitfähigen Beschichtungen 3 gepreßt, wodurch der Kontakt hergestellt wird. Die Reaktionskraft wird über die Einlagen 6 in den Flanschring 7 geleitet, und durch die Ver- schraubung mit einer ableitfähigen Metallschraube 8 wird eine Brücke zum gegenüber liegenden Flanschring 7 gebildet.

Figur 4 zeigt eine weitere Abwandlung, bei der außer den in Figur 3 gezeigten Elementen zur weiteren Überbrückung noch zusätzlich ein elektrisch ableitfähiges Band 10 vorgesehen ist, das über den Sicherheitsplanflansch geführt wird und mit beiden Enden unter den Einlagen 6 der Flanschringe 7 liegt.

In Figur 5 wird die Verbindung von Glasbauteilen mit Bördel- flansch 11 gezeigt. Dabei wird zur Herstellung einer ableit- fähigen Verbindung eine ableitfähige Dichtung 12, vorzugs- weise wiederum aus ableitfähigem PTFE-Graphit, eingesetzt.

Vorzugsweise ist auch das Elastomer 14, das unter der Edel- stahlschelle 13 liegt, aus einem ableitfähigem Material hergestellt. Der Kontakt zwischen der Dichtung 12 und den Glasoberflächen wird durch das Anziehen einer außen liegen- den Edelstahlschelle 13 hergestellt, wobei sowohl axiale als auch radiale Kräfte erzeugt werden, die die ableitfähige Dichtung 12 auf die Stirnflächen und den äußeren Bund des Bördelflanschs mit der elektrisch ableitfähigen Beschichtung 3 andrücken, wodurch die beiden Glasbauteile ableitfähig miteinander verbunden werden.

Da die Ableitfähigkeit eine Eigenschaft der Oberflächen der Glasbauteile selbst ist, sind bei Verwendung der erfindungs- gemäß überzogenen Glasbauteile zur Herstellung von Anlagen, Apparaturen und Rohrleitungen die sonst für Glasbauteile mit Schutzüberzügen aus nicht ableitfähigen Materialien erfor- derlichen Schutzmaßnahmen nicht mehr nötig.