專利名稱：玻璃排出孔的旋轉式柱塞的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及旋轉式柱塞的結構設計，這種旋轉式柱塞借助于一種旋轉運動和與此同時周期性的垂直運動，將熔融玻璃通過玻璃排出孔分批排出。
用于一份份地分批排出玻璃的柱塞裝置，在生產空心玻璃制品和壓制玻璃制品時是必要的。由陶瓷耐火材料制成的簡單圓柱形柱塞實施單純的垂直運動，或通過凸輪將旋轉運動轉換為垂直運動。這種柱塞在前十年內被柱塞裝置所代替，這些柱塞裝置在與玻璃接觸區(qū)的陶瓷耐火材料外面有一個貴金屬或貴金屬合金護套，并有一個用鉬、鎢或這些金屬的合金制造的處于與空氣的氧隔離狀態(tài)的芯體。
為了使一批玻璃的重量有大的差別，柱塞設有一個或多個螺旋，所以根據柱塞轉速、轉向和垂直運動，玻璃在排料嘴中向上或向下輸送以及部分排出。因為柱塞的這種運動的交替變化，對它們的制作以及柱塞的材料提出了高質量的要求，所以保證有長的使用壽命的最佳結構設計，只有在付出昂貴的費用的情況下才能獲得。
在文件DE4326143 A1和DE-AS1916817以及DE-PS809949中介紹了這種柱塞，這些意味著現有技術。
帶承載鉬芯的層狀結構業(yè)已證明是有缺點的，因為貴金屬的損壞，尤其是機械性破壞或質量差的焊縫，導致破壞鉬芯和柱塞失效。在柱塞受到多次強烈的溫度交變時對機械強度非常不利；這也許會使承載的鉬芯斷裂或造成其他方面的破壞。
此外，由DE-OS4202278已知一種用于形成一份份玻璃熔液的設備，其中，柱塞用多孔材料尤其是陶瓷制造。通過一個真空源，在熔液液面下方界面區(qū)內柱塞與玻璃熔液之間形成真空，以便從熔液抽出產生的氣體。這種設備的缺點在于，它用一種多孔陶瓷材料制成，對于玻璃排出時的高負荷只有有限的耐用強度。因為沒有使用貴金屬，旋轉柱塞在其上下運動和旋轉運動的作用下再加上材料本身的因素產生了極為嚴重的磨損。
根據1986年6月27日IPC-357專利摘要已知一種層狀結構的柱塞，它由鉬作為承載芯體和約0.2…0.4毫米厚的薄鋁層作為護層組成，在它上面鍍有一個陶瓷層，用來承接約1…3毫米厚的耐熱的鉑層。
這種柱塞的缺點在于其結構復雜，因此造成它易受磨損并在這些層不嚴密時造成鉬的汽化。
由1983年3月30日IPC-159的專利摘要已知的另一種柱塞，由一根帶螺旋的鉑或鉑/銠合金制的實心桿組成，為了更加穩(wěn)定，它的端部被彎曲。因為這種結構材料大大地增加了，所以它的缺點是材料消耗量大和昂貴。
本發(fā)明的目的是，借助于一些基本構件這樣設計柱塞或旋轉式柱塞，即，只使用重量成份少的貴金屬或貴金屬合金制的構件，并能在保持玻璃批量的重量恒定的情況下使柱塞達到長的使用壽命。
按本發(fā)明為達到這一目的，將柱塞或旋轉式柱塞和它的所有承載構件以及基本構件，設計為僅僅用鉑族貴金屬或貴金屬合金制造的空心框架結構，并在必要時充填附加的陶瓷燒結物質。
為了將貴金屬用量降到最少程度，將它的結構設計為，所有構件的壁厚在0.5和2.5毫米之間，以及這些構件用細晶粒穩(wěn)定化和彌散強化的鉑或鉑/銠合金制造。
此柱塞或旋轉式柱塞按已知的方案固定在一個旋轉和上下垂直運動的旋轉柱塞座上，因此柱塞的更換可以沒有困難地進行。
按本發(fā)明柱塞桿設計為旋轉柱塞芯桿，并構成一個薄壁的圓柱形管，它沿柱塞的全長延伸。旋轉柱塞芯桿的直徑d最好是螺旋圓柱的直徑D的1/4至1/3。在玻璃流動方向從水平到垂直的過渡部位的高度中，有一個過渡角α最好＜45°的錐形斜面，作為從旋轉柱塞芯桿到螺旋圓柱的直徑擴張段。
按照本發(fā)明，貫穿的旋轉芯桿與其上裝有螺旋的螺旋圓柱，在螺旋圓柱的端部并通過穩(wěn)定管和型材固定。
按本發(fā)明，螺旋圓柱的固定通過圓柱管、條狀型材或其他輪廓形狀的型材實現，它們穿過旋轉柱塞芯桿，直至達到螺旋圓柱的表面。這些穩(wěn)定管和/或型材的端面部封閉，并在螺旋圓柱表面與其連接。穩(wěn)定管和/或型材的排列取決于螺旋的線數和角度。按本發(fā)明，穩(wěn)定管和/或型材最好具有這種排列，即，螺旋固定在位于螺旋圓柱表面上的所有穩(wěn)定管和/或型材的端部上。這種結構方式在一條或兩條螺旋時尤其值得推薦。若用于按份排料的柱塞必須有三個和更多條螺旋時，則按本發(fā)明螺旋根據排料的技術要求安置，不一定要將它們固定在穩(wěn)定管和型材的端部。螺旋在螺旋圓柱表面上的這種沒有配位的結構中，按本發(fā)明有關穩(wěn)定管和型材的位置，它們也可以相對于螺旋反向地固定此螺旋。這意味著，與穩(wěn)定管和/或型材的位置無關地，可將螺旋固定在螺旋圓柱表面的任何位置上。
按本發(fā)明，旋轉柱塞芯桿在下端長出螺旋圓柱幾個毫米，并通過彎邊與旋轉柱塞芯桿螺接以及附加地用一個或多個銷子保險。這些銷子在它們的端部設計為削平的并從旋轉柱塞芯桿伸出，所以，設計為削平的和相對于旋轉柱塞芯桿成直角地裝入的銷子，可以使下部的排料嘴區(qū)內得到附加的均質化。銷子端部的角向位置造成要排出的玻璃有附加的向上或向下的小量運動。旋轉柱塞芯桿與螺旋圓柱在上部的連接可以采用相同的固定措施。為了進一步提高旋轉式柱塞的強度以及避免尤其是螺旋圓柱的變形，按本發(fā)明，在旋轉柱塞芯桿與螺旋圓柱之間留下的空腔內，充填一種陶瓷的粉末材料。這種材料在以后的使用溫度范圍繞結為海綿狀多孔的，所以即使在旋轉式柱塞再一次使用后，仍能保證整個充填空腔能不斷地換氣。陶瓷材料通過在旋轉式柱塞座上的孔注入旋轉柱塞芯桿內。通過在旋轉柱塞芯桿上部的一個或多個孔，此粉末材料填入在旋轉柱塞芯桿與螺旋圓柱之間的空腔中。
在柱塞芯桿與螺旋圓柱之間的空腔用陶瓷材料充填，以提高整個裝置的強度，所以涉及的不是按照現有技術由多種材料和陶瓷材料組成的多層材料，而所涉及的是用陶瓷材料充填的金屬空心體。
按本發(fā)明的旋轉式柱塞的優(yōu)點在于，鑒于按本發(fā)明設計的框架結構，使貴金屬和貴金屬合金的使用減到最少程度。通過僅僅使用貴金屬，避免了具有各種不同的金屬材料和陶瓷材料的現有技術的旋轉式柱塞的多層式結構，它由貴金屬鉑、陶瓷、鋁層、鉬芯、鋁層、陶瓷、鉑組成。因此按本發(fā)明的旋轉式柱塞使用壽命顯著提高。
由于結構簡單，所以修理損壞的旋轉式柱塞能易于進行。由于其可更換性，可以在短時間和時間節(jié)省地完成各個受損柱塞構件的完全更新。為了提高旋轉式柱塞框架式結構的強度，所有的空腔都充填陶瓷的粉末狀材料，這種材料在使用溫度范圍內燒結并具有透氣性。
下面借助于一種實施例詳細說明本發(fā)明。
在附圖中表示

圖1具有旋轉式柱塞的一種已知的柱塞室的側向剖視圖；圖2按本發(fā)明的旋轉式柱塞的側向剖視圖；圖3圖2的剖切俯視圖；圖4表示螺旋的固定的剖切詳細；圖5表示另一種螺旋的固定的剖切詳細；圖6旋轉式柱塞頂端側向剖視；以及圖7另一種旋轉式柱塞頂端的側向剖視。
圖1表示一種現有技術的柱塞室1，其中一個旋轉式柱塞2輸送來自輸入通道4的玻璃，并將玻璃通過排料嘴3壓出。旋轉式柱塞2在給料器頭在上方借助于一個旋轉柱塞座5固定。
圖2表示按本發(fā)明的旋轉式柱塞的結構。在旋轉柱塞座5上，固定了上部開口的下部有圓形帽罩12的旋轉柱塞芯桿6。在旋轉柱塞芯桿6中部和在旋轉柱塞頂端處，借助于銷子10和相應的焊縫安裝螺旋圓柱7。為了穩(wěn)定螺旋圓柱7，沿其整個長度裝入穩(wěn)定管和/或型材9。
螺旋圓柱7固定在穩(wěn)定管和/或型材9的端部。螺旋8固定在螺旋圓柱7的表面和穩(wěn)定管和/或型材9的所有端部處，其中，螺旋8的螺距由穩(wěn)定管和/或型材9的數量和配置決定。
圖3表示旋轉式柱塞2的剖切俯視圖。如舉例表示的那樣，三根穩(wěn)定管和/或型材9各錯開120°地通過旋轉柱塞芯桿6固定，并在它們上面將螺旋圓柱7與螺旋8固定在一起。
圖4表示螺旋8在螺旋圓柱7上固定的剖切詳圖。每個穩(wěn)定管和/或型材9在螺旋圓柱7內和旋轉柱塞芯桿6內必須有多個膨脹孔(Ausdehnungsoffnung)13。旋轉式柱塞2的所有空腔充填一種陶瓷的粉末狀材料15。
螺旋8另一種固定方式表示在圖5中。穩(wěn)定管和/或型材9從螺旋圓柱7表面伸出，在螺旋8上的附加銷釘插入穩(wěn)定管和/或型材9中。
圖6和7表示了兩種旋轉式柱塞2頂端的方案。在設有圓形帽罩12的旋轉柱塞芯桿6上，螺旋圓柱7的彎邊14與旋轉柱塞芯桿6連接。此外，一個或多個銷子10穿過旋轉柱塞芯桿6和彎邊14的壁并固定。銷子10的端部11接一定的角度削平，以便輸送玻璃或使之均質化。
權利要求
1.玻璃排出孔的旋轉式柱塞，由柱塞桿、旋轉柱塞座和螺旋組成，其特征為旋轉式柱塞(2)由一個旋轉柱塞芯桿(6)，一個螺旋圓柱(7)和多個穩(wěn)定管和/或型材(9)組成和具有二個在高溫區(qū)域具有高穩(wěn)定性的框架結構，它由穩(wěn)一定化和彌散強化的鉑或鉑合金構成，并且具有一個在0.5…2.5mm之間的壁厚。
2.按照權利要求1所述的旋轉式柱塞，其特征為它由一個貫穿的旋轉柱塞芯桿(6)和一個置于其上較短的螺旋圓柱(7)組成。
3.按照權利要求1和2所述的旋轉式柱塞，其特征為穩(wěn)定管和/或型材(9)在中間穿過旋轉柱塞芯桿(6)并通過它們削平的端部(11)固定在螺旋圓柱(7)上。
4.按照權利要求3所述的旋轉式柱塞，其特征為穩(wěn)定管和/或型材(9)沿螺旋圓柱(7)的全長角度互相錯開地排列。
5.按照權利要求1至4所述的旋轉式柱塞，其特征為最多兩個螺旋(8)固定在穩(wěn)定管和/或型材(9)削平的端部(11)處，或多個螺旋(8)固定在螺旋圓柱(7)表面任何一個位置上，以及，穩(wěn)定管和型材(9)相對于螺旋(8)同向和/或反向地設置。
6.按照權利要求5所述的旋轉式柱塞，其特征為螺旋(8)的寬度沿著螺旋圓柱(7)的長度朝排料嘴(3)方向增大或減小。
7.按照權利要求1至5所述的旋轉式柱塞，其特征為旋轉柱塞芯桿(6)和穩(wěn)定管和/或型材(9)各有一個或多個膨脹孔(13)。
8.按照權利要求1至7所述的旋轉式柱塞，其特征為螺旋圓柱(7)的彎邊(14)與旋轉柱塞芯桿(6)在一個或兩個位置連接，并用一個或兩個銷子(10)附加地保險。
9.按照權利要求8所述的旋轉式柱塞，其特征為銷子(10)有削平的和相對于旋轉柱塞芯桿(6)的軸線按不同角度成形的端部(11)。
10.按照權利要求1至9所述的旋轉式柱置，其特征為在旋轉柱塞芯桿(6)內和在旋轉柱塞芯桿(6)與螺旋圓柱(7)之間的空腔內，充填一種陶瓷的粉末狀材料(15)，這種材料在高溫下燒結成海綿狀多孔體。
全文摘要
本發(fā)明涉及旋轉式柱塞，用于通過排出孔分批排出熔融的玻璃。本發(fā)明的目的是將由輕質貴金屬制的旋轉式柱塞設計成能保證玻璃批量的重量恒定。旋轉式柱塞為由細晶粒穩(wěn)定化和彌散強化的鉑制成的空心框架結構，并且由旋轉柱塞芯桿(6)、帶一個或多個螺旋的螺旋圓柱(7)以及多個穩(wěn)定管(9)和/或型材組成，穩(wěn)定管(9)和/或型材沿螺旋圓柱整個長度互相錯開地排列。旋轉柱塞芯桿和螺旋圓柱通過彎邊連接。旋轉式柱塞的空腔充填多孔的燒結材料。
文檔編號C03B7/00GK1167476SQ95196254
公開日1997年12月10日 申請日期1995年11月15日 優(yōu)先權日1994年11月15日
發(fā)明者安德魯斯·屈默翎, 克里斯蒂安·施維格, 福爾克·海姆 申請人:伊爾默瑙玻璃技術有限公司, 底古薩股份公司