CN108367958A - 玻璃管成形用套筒 - Google Patents

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Abstract

提供能够在不降低套筒轴的机械强度的情况下抑制从套筒轴产生锈等异物、从而抑制锈等异物附着于熔融玻璃的玻璃管成形用套筒。在具备具有贯通孔(11)的套筒轴(10)的玻璃管成形用套筒(1)中，具备由防锈性比套筒轴(10)优异的材料构成的管构件(40)，管构件(40)具有主体部(40a)和具有随着接近管构件(40)的一端侧而扩径的锥形状的外周面的锥形状部(40b)，所述贯通孔(11)具有供主体部(40a)穿入的插通部(11a)和在贯通孔(11)的一端供锥形状部(40b)的外周面抵接的锥形状的抵接部(11b)，通过使管构件(40)穿入套筒轴(10)的贯通孔(11)而覆盖套筒轴(10)的贯通孔(11)的内表面的一部分或全部。

Description

玻璃管成形用套筒
技术领域
本发明涉及在丹纳法中使用的玻璃管成形用套筒的技术。
背景技术
以往，作为大量生产玻璃管或玻璃棒的方法，广泛利用丹纳法。
所述丹纳法是如下的方法：在以前端部向下方倾斜的方式被支承且以轴心为中心被驱动而旋转的套筒上流下熔融玻璃，将流下的熔融玻璃卷绕于套筒的外周面，进而在从套筒的前端部喷出吹送空气的同时(或者在不喷出的状态下)拉出所述熔融玻璃，由此连续地成形玻璃管或玻璃棒。
在此，在这样的丹纳法中使用的套筒主要由以前端部向下方倾斜的方式被轴支承的套筒轴、在套筒轴上同轴地依次被套设的前端支承件(金属头)、耐火物圆筒体、以及后部支承件等构成(例如参照“专利文献1”)。套筒轴通常由机械强度高的耐热钢等钢材形成，并且在中心具有用于将吹送空气向套筒的前端部引导的贯通孔(在“专利文献1”中是内孔)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-322350号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在如上所述那样利用丹纳法连续地成形玻璃管之际，有时在玻璃管上混入被称为黑麻点的异物。
该异物是由从构成套筒轴的钢材产生的锈引起的。
详述的话，在套筒上卷绕熔融玻璃而成形为玻璃管或玻璃棒时，构成套筒轴的钢材暴露于高温状态，并且，在吹送空气的作用下套筒轴的贯通孔发生氧化。其结果是，在套筒轴的前端部、贯通孔的内表面产生锈，在吹送空气的作用下锈从套筒轴的贯通孔剥离并被送至套筒轴的前端部，并附着于从套筒的前端部拉出的熔融玻璃。
因此，谋求抑制从这样的套筒轴产生的锈附着于熔融玻璃的结构。
为了抑制锈的产生，考虑使用防锈性优异的钢材来形成套筒轴，但当提高钢材的防锈性时，机械强度降低，因此，在成形玻璃管、玻璃棒时，套筒轴可能发生破损或变形。
本发明是鉴于以上所示的现状的问题点而完成的，其课题在于，提供一种能够在不降低套筒轴的机械强度的情况下抑制从套筒轴产生锈等异物从而抑制锈等异物附着于熔融玻璃的玻璃管成形用套筒。
用于解决课题的方案
以上是本发明要解决的课题，接着对用于解决该课题的方案进行说明。
即，本发明的玻璃管成形用套筒具备：
具有贯通孔的套筒轴；以及
在该套筒轴的周围与该套筒轴同轴地套设的耐火物圆筒体，
其特征在于，
所述玻璃管成形用套筒具备中空形状的管构件，该中空形状的管构件由防锈性比所述套筒轴的防锈性优异的材料构成，所述管构件具有：圆筒状的主体部；以及设置于所述主体部的一端且具有随着接近所述管构件的一端侧而扩径的锥形状的外周面的锥形状部，所述套筒轴的贯通孔具有：供所述管构件的主体部穿入的插通部；以及在所述贯通孔的一端与所述插通部连通且供所述锥形状部的外周面抵接的锥形状的抵接部，通过将所述管构件穿入所述套筒轴的贯通孔，来覆盖所述套筒轴的贯通孔的内表面的一部分或全部。
本发明的玻璃管成形用套筒构成为将由防锈性比套筒轴的防锈性优异的材料构成的管构件插入到套筒轴的贯通孔而覆盖套筒轴的贯通孔的内表面的一部分或全部，因此，吹送空气不会直接与套筒轴的贯通孔的内表面的一部分或全部接触，能够抑制从套筒轴产生锈等异物，能够抑制锈等异物附着于熔融玻璃。
另外，根据由这样的结构构成的玻璃管形成用套筒，即便不使用虽然防锈性优异但是机械强度差的钢材来形成套筒轴，也能够抑制从套筒轴产生锈等异物，因此，能够维持套筒轴的机械强度。
另外，在本发明的玻璃管成形用套筒中，优选在所述套筒轴的前端部具有覆盖部，该覆盖部的向外部露出的部分通过喷镀防锈性比形成所述套筒轴的金属材料的防锈性优异的金属材料而形成。
根据由这样的结构构成的玻璃管成形用套筒，在套筒轴的前端部能够抑制锈的产生。
因此，能够抑制从套筒轴产生的锈等异物附着于熔融玻璃。
需要说明的是，本发明所说的“防锈性优异”是指，在空气气氛中以温度1000℃暴露了150小时之际，在材料的表面上不产生锈的金属材料。
发明效果
本发明起到以下所示那样的效果。
即，根据本发明的玻璃管成形用套筒，能够在不降低套筒轴的机械强度的情况下抑制从套筒轴产生的锈等异物附着于熔融玻璃。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的玻璃管成形用套筒的结构的剖面侧视图。
图2是示出玻璃管成形用套筒的前端附近的放大剖面侧视图。
具体实施方式
接着，使用图1以及图2对发明的实施方式进行说明。
需要说明的是，关于以下的说明，为了方便，将图1以及图2中的箭头A的方向规定为熔融玻璃G的拉出方向(搬运方向)而进行说明。
另外，关于以下的说明，为了方便，将图1以及图2的上下方向规定为玻璃管成形用套筒1的上下方向而进行说明。
[玻璃管成形用套筒1]
首先，使用图1以及图2，对具体实现本发明的玻璃管成形用套筒1(以下仅记载为“套筒1”)的整体结构进行说明。
本实施方式中的套筒1例如在通过丹纳法大量生产玻璃管或玻璃棒时使用。
套筒1主要由套筒轴10、金属头20、耐火物圆筒体30、管构件40以及未图示的保持器件等构成。
套筒轴10成为套筒1的基部。
套筒轴10由纵长且中空形状的圆棒构件构成，所述纵长且中空形状的圆棒构件由例如Fe-Co-Ni系合金、Fe-Cr-Ni系合金等机械强度高的耐热钢构成，在其内部，同轴地贯穿设置有成为套筒轴10的内周部的剖视呈圆形状的贯通孔11。
即，套筒轴10在中心具有贯通孔11。
如图2所示，所述贯通孔11具有：供管构件40的主体部40a穿入的插通部11a；以及在所述贯通孔11的一端与插通部11a连通且供管构件40的锥形状部40b的外周面抵接的锥形状的抵接部11b。
插通部11a是剖视呈圆形状且纵长的贯通孔。
抵接部11b是朝向套筒轴10的长边方向一端而逐渐扩径的套筒轴10的内表面。
在套筒轴10的前端部具有圆环状的覆盖部12，该圆环状的覆盖部12在金属头20的凹部20a内向外部露出。
覆盖部12是通过喷镀规定的金属材料而形成的圆环状的金属膜。
即，套筒轴10的前端部由覆盖部12覆盖，套筒轴10的基体未露出。
在此，在本实施方式中，覆盖部12通过喷镀防锈性比形成套筒轴10的钢材的防锈性优异(难以生锈)的耐热钢而形成。
另外，覆盖部12的厚度大致均匀。
需要说明的是，在本实施方式中，覆盖部12的材质为钢材，但也可以为其他金属材料。
另外，作为喷镀方法，可以使用火焰喷镀、等离子体喷镀等公知的方法。
此外，除了喷镀以外的方法，例如也可以通过蒸镀等形成覆盖部12。
需要说明的是，在图1以及图2中，为了便于理解，以比实际厚的方式图示出覆盖部12。
覆盖部12的厚度例如为50～1000μm，优选为100～500μm，在本实施方式中为250μm。
当覆盖部12的厚度小于50μm时，在玻璃管成形时，存在覆盖部12发生剥离、破裂、或者熔融玻璃G对覆盖部12的侵蚀的可能性。
另一方面，当覆盖部12的厚度超过1000μm时，存在喷镀时在覆盖部12侧发生破裂、剥离的可能性。
而且，套筒轴10以使一端部(熔融玻璃G的拉出方向侧(图1中的箭头A的方向侧)的端部)向下方倾斜的姿态配置，并且，在另一端部被未图示的旋转驱动装置以能够装卸的方式支承。
接着，对金属头20进行说明。
金属头20是构成套筒1的前端部的金属头的一例，用于与后述的保持器件一起夹持并保持耐火物圆筒体30。
金属头20例如由Fe-Co-Ni系合金、Fe-Cr-Ni系合金等耐热钢构成且形成为圆锥台形状，并且与该套筒轴10同轴地且以朝向熔融玻璃G的拉出侧(以下记载为“下游侧”)而逐渐使剖面积缩径的方式配设在套筒轴10的前端部。
在金属头20的下游侧端部，同轴地形成有圆形剖面形状的凹部20a。
另外，在凹部20a的与下游侧对置的一侧(以下记载为“上游侧”)的端面，同轴地贯穿设置有圆形剖面形状的贯通孔21。
在所述贯通孔21上同轴地刻设有内螺纹20b。
另外，在套筒轴10的前端部刻设有外螺纹10b。
而且，金属头20经由这些外螺纹10b以及内螺纹20b而同轴地螺纹紧固于套筒轴10的前端部。
由此，金属头20被固定设置在套筒轴10的前端部。
接着，对耐火物圆筒体30进行说明。
耐火物圆筒体30用于将引导到套筒1上的熔融玻璃G一边卷绕于外周面一边逐渐地向下游侧搬运。
耐火物圆筒体30由纵长的圆棒中空构件构成，且在其一端部形成有剖面积逐渐缩径的锥部30a，所述纵长的圆棒中空构件例如由二氧化硅-氧化铝系、二氧化硅-氧化铝-氧化锆系的耐火物等构成。
另外，在耐火物圆筒体30的外周面例如覆盖有由250[μm]～450[μm]的膜厚构成的铂膜或铂合金膜。
而且，耐火物圆筒体30使锥部30a朝向下游侧且在套筒轴10的周围与该套筒轴10同轴地套设在金属头20的上游侧。
其结果是，金属头20配置在耐火物圆筒体30的一端部侧(下游侧)，在套筒1整体的下游侧端部处，耐火物圆筒体30的锥部30a与金属头20的外周面的锥形状平滑地连结。
另外，耐火物圆筒体30被金属头20限制了向轴心方向上的下游侧(套筒轴10的前端部侧)的移动。
[管构件40]
接着，使用图1以及图2对管构件40的结构进行说明。
管构件40是例如由Fe-Cr-Ni系合金等防锈性优异(防锈性强)的耐热钢构成的中空形状且纵长的构件，如图2所示，主要由圆筒形状的主体部40a、以及在主体部40a的外周面的一端(前端)设置的锥形状部40b构成。
主体部40a是其外径尺寸比套筒轴10具有的插通部11a的直径尺寸形成得稍小的圆筒形状的部分。
另外，主体部40a用于使吹送空气向套筒轴10的前端部流通。
通过将主体部40a穿入套筒轴10具有的贯通孔11，来覆盖该贯通孔11的插通部11a的内表面的一部分或全部。需要说明的是，在覆盖该贯通孔11的插通部11a的内表面的一部分或全部的情况下，与仅覆盖贯通孔10a的内表面的一部分相比，优选覆盖全部。其理由是，能够更加有效地抑制从套筒轴产生锈等异物的情况。
另外，使主体部40a的另一端部从在耐火物圆筒体30的上游侧配置的保持器件具有的未图示的插入孔突出地配置主体部40a。
锥形状部40b是设置于主体部40a的一端且具有随着接近管构件40的一端侧而扩径的锥形状的外周面的圆锥台形状的部分。
即，锥形状部40b以其上游端与主体部40a的下游端(前端)连续的方式形成。
锥形状部40b形成为，朝向下游侧而逐渐扩径，且外径尺寸在下游端(前端)成为最大。
另外，锥形状部40b是在将管构件40穿入套筒轴10具有的贯通孔11而安装于套筒轴10时、锥形状部40b的外周面与套筒轴10具有的抵接部11b抵接的部分。
而且，锥形状部40b与套筒轴10具有的抵接部11b及覆盖部12抵接，并且，锥形状部40b的一端面(前端面)在向外部露出的状态下与覆盖部12的表面大致共面。
管构件40穿入套筒轴10具有的贯通孔11，并且，管构件40的另一端部插入保持器件的插入孔，该另一端部从保持器件突出地配设，作为一端部的锥形状部40b配置为与套筒轴10的抵接部11b抵接。这样，管构件40覆盖套筒轴10的贯通孔11(插通部11a、抵接部11b)的内表面整体。
另外，管构件40与套筒轴10大致同轴地配设。
而且，管构件40在上游端部经由配管构件等而与未图示的吹送空气供给装置连通。
由此，通过对吹送空气供给装置进行驱动，能够经由管构件40向套筒轴10的前端部供给吹送空气。
另外，管构件40在其另一端部具有未图示的施力部。
在此，所述施力部用于对管构件40朝向轴心方向的上游侧施力。
施力部具有一端与套筒轴10的基端部连结且另一端与管构件40的另一端连结的施力构件。
所述施力构件是用于对管构件40向上游侧施力的构件。
施力构件例如由已知的压缩螺旋弹簧等构成。
这样，管构件40在施力部的作用下始终被向套筒轴10的基端侧拉拽。
需要说明的是，在本实施方式的管构件40中，采用具有施力部的结构，但不特别限定，也可以采用不具有施力部的结构。
接着，对保持器件进行说明。
保持器件用于与金属头20一起夹持并保持耐火物圆筒体30。
保持器件例如由Fe-Co-Ni系合金、Fe-Cr-Ni系合金等耐热钢构成，且形成有用于供套筒轴10的另一端部插入并突出到外侧的插入孔。
而且，在耐火物圆筒体30的另一端部侧(上游侧)，保持器件同轴地且能够滑动地套设于套筒轴10，并且，与耐火物圆筒体30的端部抵接。
如以上那样，本实施方式中的套筒1由在前端具有覆盖部12的套筒轴10、管构件40、以及从下游侧朝向上游侧而同轴地依次配设在套筒轴10上的金属头20、耐火物圆筒体30及保持器件等构成。
另外，管构件40的主体部40a穿入套筒轴10具有的贯通孔11的插通部11a且锥形状部40b与抵接部11b抵接，主体部40a的另一端部从保持器件的插入孔突出地配设，管构件40设置为相对于套筒轴10能够沿轴心方向滑动，并且，管构件40被在管构件40的另一端设置的施力部始终朝向上游侧施力。
由此，管构件40在施力部的作用力下，始终为如下状态：穿入套筒轴10具有的贯通孔11，且管构件40的锥形状部40b的外周面与套筒轴10的抵接部11b紧贴。
另外，在管构件40的锥形状部40b，由于施力部的作用力而始终将抵接部11b向上游侧按压，因此锥形状部40b被施加有规定的压力，但由于将锥形状部40b的形状形成为圆锥台形状，因此，能够确保耐受该压力的机械强度。
其结果是，能够抑制在套筒轴10的抵接部11b与锥形状部40b之间产生间隙。
而且，由这样的结构构成的套筒1以轴心为中心被驱动而旋转，熔融玻璃G在被驱动而旋转的套筒1(更具体而言是耐火物圆筒体30)上流下，流下的熔融玻璃G卷绕于套筒1的外周面，进而在从套筒1的前端部(更具体而言是金属头20的凹部20a)喷出吹送空气的同时将熔融玻璃G拉出，由此连续地成形玻璃管或玻璃棒。
这样，本实施方式中的套筒1构成为，通过将管构件40穿入套筒轴10具有的贯通孔11，从而管构件40的锥形状部40b与套筒轴10的抵接部11b抵接而覆盖贯通孔11的内表面的一部分或全部。
因此，即便在套筒轴10的插通部11a的内表面产生了锈的情况下，也通过被管构件40的主体部40a覆盖而防止锈发生扩散，并且，在套筒轴10的下游侧(前端侧)，管构件40的锥形状部40b与套筒轴10的抵接部11b抵接而使得在套筒轴10与管构件40之间不存在间隙，因此，能够将锈等异物封入到套筒轴10的插通部11a与管构件40的主体部40a之间，在套筒轴10的上游侧产生的锈不会泄漏到外部。
因此，能够防止从套筒轴10产生锈等异物，并且能够抑制锈等异物附着于熔融玻璃G。
另外，本实施方式中的套筒1构成为，在套筒轴10的前端部具有覆盖部12，该覆盖部12的向外部露出的部分通过喷镀与形成所述管构件40的钢材相比难以生锈的钢材而形成。
由此，在套筒轴10的前端部能够抑制锈的产生。
因此，能够抑制从套筒轴10产生的锈等异物附着于熔融玻璃G。
工业实用性
本发明的玻璃管成形用套筒例如在大量生产玻璃管或玻璃棒时采用的丹纳法中，能够用作将熔融玻璃一边卷绕于外周面一边向下游侧引导的套筒的技术。
附图标记说明：
1 玻璃管成形用套筒；
10 套筒轴；
11 贯通孔；
11a 插通部；
11b 抵接部；
12 覆盖部；
30 耐火物圆筒体；
40 管构件；
40a 主体部；
40b 锥形状部。

Claims (2)

1.一种玻璃管成形用套筒，其具备：
具有贯通孔的套筒轴；以及
在该套筒轴的周围与该套筒轴同轴地套设的耐火物圆筒体，
其特征在于，
所述玻璃管成形用套筒具备中空形状的管构件，该中空形状的管构件由防锈性比所述套筒轴的防锈性优异的材料构成，
所述管构件具有：
圆筒状的主体部；以及
设置于所述主体部的一端且具有随着接近所述管构件的一端侧而扩径的锥形状的外周面的锥形状部，
所述套筒轴的贯通孔具有：
供所述管构件的主体部穿入的插通部；以及
在所述贯通孔的一端与所述插通部连通且供所述锥形状部的外周面抵接的锥形状的抵接部，
通过将所述管构件穿入所述套筒轴的贯通孔，来覆盖所述套筒轴的贯通孔的内表面的一部分或全部。
2.根据权利要求1所述的玻璃管成形用套筒，其特征在于，
在所述套筒轴的前端部具有覆盖部，该覆盖部的向外部露出的部分通过喷镀防锈性比形成所述套筒轴的金属材料的防锈性优异的金属材料而形成。
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