CZ3752U1 - Sklářská píšťala - Google Patents

Description

(54) Sklářská píšťala

CZ 3752 U

CZ 3752 U

Sklářská píšťala

Oblast techniky

Technické řešení se týká sklářské píšťaly pro ruční foukání skla.

Dosavadní stav techniky

Sklářské píšťaly přicházejí do styku s roztavenou sklovinou v intervalu tvarování skla, to je v rozmezí viskozit 10² až 10⁴ Pa.s., což u běžných sodnodraselných a olovnatých sklovin pro výrobu užitkového a uměleckého skla odpovídá teplotnímu rozmezí 1 180 až 750 °C.

V minulosti byly píšťaly zhotovovány z trubek z čistě uhlíkové oceli obvyklých jakostí, které byly vlivem styku s roztavenou sklovinou značně korodovány, opalovány. V posledních desetiletích je silnému opálu částečně zamezeno tak, že ta část píšťaly, která přichází do styku se sklovinou, je vyrobena ze žáruvzdorné oceli, a je přivařena ke koncové manipulační části píšťaly, která je zhotovena z uhlíkové oceli. Délka tohoto návaru je obvykle 100 až 200 mm.

Tímto řešením se zvýšila životnost píšťal, dochází sice k nižšímu opálu a korozi té části píšťaly, která je tepelně a korozně nejvíce exponovaná, avšak není zabráněno nežádoucímu jevu, a to tvorbě oxidů a padání oxidů z vnitřní části píšťaly, která je z uhlíkové oceli a tvoří podstatnou část délky celé píšťaly. Tyto oxidy železa vznikají cyklickým ohřevem a ochlazováním píšťaly, průchodem vlhkého dechu skláře při foukání, máčením píšťaly ve vodě a tak podobně. Skláři tento nedostatek řeší částečně vyklepáváním oxidů a usazenin z píšťaly před započetím díla. Přesto vzniká během díla další možnost vzniku těchto oxidů, jejich uvolňování a transport do vnitřní části hotového výrobku, kde se přilepí nebo zataví a výrobek se tak může zcela znehodnotit. Je to jev nežádoucí a v přijatelné míře snad akceptovatelný u menších a sytě zabarvených či cenově nižších kategorií výrobků dutého nebo obecně ručně tvarovaného skla.

Zcela nepřijatelný je však tento jev při tvarování velkých foukaných objektů, hutně dekorovaných jemnými barevnými odstíny skel, u výrobků špičkové umělecké kvality a výrobků s velkým podílem ruční práce sklářů.

V užitném vzoru ČR č. 841 je popsána sklářská píšťala, jejíž manipulační část je zhotovena z titanu nebo jeho slitin. Tato manipulační část je odnímatelné napojena na pracovní část píšťaly, která přichází do styku se žhavou sklovinou, a která je zhotovena ze žáruvzdorné oceli nebo slitiny na bázi alespoň dvou kovů zahrnující titan, nikl, chrom, železo, kobalt, mangan, vanad, wolfram, hliník, a tak podobně. Z titanu nebo jeho slitin může být též zhotoven rozebíratelný spoj, případně náústek.

Toto řešení je výhodné z hlediska nízké měrné hmotnosti píšťaly, dobré odolnosti titanu a jeho slitin proti korozi. Dále

-1CZ 3752 U jsou významné poměrně vysoké hodnoty pevnosti za nižších teplot, především titanových slitin. Dá se předpokládat i dlouhá životnost.

Nevýhodou, bránící dosud širší aplikaci těchto sklářských píšťal, je jejich cena a určité problémy při jejich výrobě. Podstata technického řešení

Tyto nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u sklářské píšťaly pro ruční foukání skla podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že sklářská píšťala je vytvořena z jednoho trubkovitého kusu, zhotoveného z žárupevné, opálu a korozi nejméně do 1 100 ’C žáruvzdorné chromové oceli, s obsahem 10 až 30 % hmot. chrómu, s přísadami nejméně jednoho prvku ze skupiny zahrnující uhlík, mangan, křemík, hliník, molybden, wolfram, vanad, kobalt, niob a titan, zbytek do 100 % hmot. je železo .

Ve výhodném provedení může tato žáruvzdorná ocel pro sklářské píšťaly mimo 10 až 30 % hmot. chrómu dále obsahovat 7 až 40 % hmot. niklu.

Hlavní výhodou tohoto řešení je minimalizace padání produktů opálu a koroze z vnitřní části trubky píšťaly do foukaného nebo jinak tvarovaného skleněného výrobku.

Ocel na bázi chrómu nebo niklchromu je materiál běžně dostupný a je sice dražší než běžně používaná uhlíková ocel, ale podstatně levnější než materiály na bázi titanu a jeho slitin. Definovaný obsah chrómu nebo chrómu a niklu, za přítomnosti některé z výše uvedených přísad a železa, zajišťuje požadovanou žáruvzdornost a žárupevnost a strukturní stabilitu nejméně do 1 100 °C, čímž se omezuje tvorba produktů oxidace materiálu píšťaly při vyšších teplotách a ve styku s agresivní žhavou sklovinou a pecní atmosférou. Vlivem vysokých hodnot mechanických vlastností mohou být píšťaly, vyrobené z těchto ocelí, až o 33 % lehčí ve srovnání se stávajícími sklářskými píšťalami z uhlíkových ocelí.

ti

Problém celonerezových píštal byl řešen a prověřován na řadě již známých a dostupných druhů ocelí. Jedná se tedy o použití a hledání takového materiálu, který by splňoval požadované vlastnosti. Takových materiálů není mnoho. Nikoho dosud také nenapadlo pro tak exponované použití, jakému je bezesporu vystavena ruční práce se sklářskou píšťalou, volit sklářskou píšťalu. Po zhruba půlročním přímo ve sklárně byla vybrána funkčně přijatelná varianta oceli, která se ukázala i jako cenově přijatelná, vzhledem k prodloužené životnosti sklářských píšťal z vybrané oceli.

tyto materiály pro celou testu řady ocelí třídy 17

Příklady provedení technického řešení

Příklad l

Sklářská píšťala pro ruční foukání užitkového sodnodraselného nebo olovnatého skla je vyrobena z jednoho kusu trubky průměru od 10 do 25 mm, délky 1 až 1,6 m. Je zhotovena z ferritické chrov

-2CZ 3752 U mové oceli s obsahem 25 % hmot. chrómu, a přísadou cca od 1 do 2 % hmot. křemíku, od 1 do 2 % manganu, případně hliníku a křemíku, zbytek do 100 % je železo.

Žárupevnost a odolnost této oceli je cca 1 100 °C. Životnost této píšťaly je 10 roků a více.

Příklad 2 *

Sklářská píšťala rozměrů obdobných jako v předchozím příklaf du provedení je zhotovena z modifikované chromniklové austenitické oceli, obsahující 25 % hmot. chrómu, 20 % hmot. niklu, m s přísadami 0,1 až 0,2 % hmot. uhlíku, maximálně do 2% hmot. křemíku a maximálně do 1,5 % hmot. manganu, zbytek do 100 % hmot. je železo. Tyto ocele mají, vedle příznivých statických mechanic• kých vlastností, též velmi dobré mechanické vlastnosti, dobrou strukturní stabilitu při vysokých teplotách. Dobrou svařitelnost těchto ocelí lze využít při výrobě a opravách sklářských píšťal.

Žárupevnost této oceli a odolnost proti opálu je nejméně do 1 100 °C. Při dlouhodobém provozu téměř nedochází při používání této píšťaly ke znehodnocení tvarovaného skleněného výrobku produkty koroze. Životnost této píšťaly j 10 roků a více.

Průmyslová využitelnost

Předložené technické řešení je určeno pro ruční výrobu foukaného skla.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   - 1. Sklářská píšťala pro ruční foukání skla, vyznačuj ící se tím, že je vytvořena z jednoho trubkovitého kusu z žárupevné, opálu a korozi nejméně do 1 100 ’C žáruvzdorné chromové oceli, s obsahem 10 až 30 % hmot. chrómu, s přísadami nejméně jednoho prvku ze skupiny zahrnující uhlík, mangan, křemík, hliník, molybden, wolfram, vanad, kobalt, niob a titan, zbytek do 100 % hmot. je železo.
2. 2. Sklářská píšťala podle nároku 1, vyznačující se tím, že ocel dále obsahuje 7 až 40 % hmot. niklu.