DE102007008102A1

DE102007008102A1 - Vorrichtung zum Einsatz in der Glasindustrie und Verfahren

Info

Publication number: DE102007008102A1
Application number: DE102007008102A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Singer
Original assignee: Umicore AG and Co KG
Current assignee: Umicore AG and Co KG
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2007-02-19
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2027-02-20
Also published as: KR20090122250A; EP3549919A1; US8434329B2; ES2733073T3; EP2114833B1; CN101657387A; US20100139322A1; TW200846297A; EP2114833A2; KR101531902B1; WO2008101649A9; CN101657387B; TWI432389B; JP5473612B2; JP2010519159A; CN103224316A; DE102007008102B4; WO2008101649A2; US20130227993A1; WO2008101649A3

Abstract

Vorrichtung, die geeignet ist, von schmelzflüssigem Glas umgeben zu werden, wobei die Vorrichtung einen Schaft aufweist, der wenigstens ein zumindest teilweise nahtloses Rohr aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff aufweist, wobei der Schaft zumindest einen verdickten Abschnitt aufweist, an dem eine Betätigungseinrichtung angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung die geeignet ist von schmelzflüssigem Glas umgeben zu werden, und die beispielsweise in Form eines Rührers, einer Nadel, eines Plungers bzw. Drehplungers, oder einer Vello- oder einer A-Zug-Nadel ausgebildet sein kann, um in der Glasindustrie, beispielsweise zum Homogenisieren von schmelzflüssigem Glas, eingesetzt zu werden. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verarbeiten von schmelzflüssigem Glas, bei dem die Vorrichtung eingesetzt wird.
In der Glasindustrie, insbesondere in Anlagen zum Schmelzen und Heißformen von Spezialglas, sind Bauteile aus Edelmetall und Edelmetalllegierungen, wie vorzugsweise PGM-Werkstoffen, im Einsatz. Diese schmelztechnischen Anlagenkomponenten oder auch PGM-(Platinum Group Metals) Produkte genannt, dienen zum Schmelzen, Läutern, Transportieren, Homogenisieren, sowie zum Portionieren des flüssigen Glases.
Bei solchen Bauteilen handelt es sich im Wesentlichen entweder um Konstruktionen aus massivem PGM-Werkstoff oder aus hochtemperaturbeständigen Werkstoffen, wie keramischen Feuerfestwerkstoffen oder metallischen Sonderwerkstoffen, mit dünnwandiger PGM-Umkleidung, etwa in Form von dünnem Blech oder einer PGM-Oberflächenbeschichtung, die beispielsweise durch Plasmaspritzen oder Flammspritzen aufgebracht ist.
Glasschmelze führende Anlagenteile sind häufig Edelmetallblech-Konstruktionen, die als dünnwandige Rohrsysteme ausgefürt sind. Durch diese strömt das schmelzflüssige Glas mit Temperaturen zwischen 1000°C und 1700°C. Die Rohrsysteme sind in der Regel außen von einer isolierenden sowie ggf. stützenden Keramik umgeben, wobei diese wiederum häufig von stützenden Metallkonstruktionen, wie etwa Metallkästen, gehalten werden.
Bauteile aus massivem PGM-Werkstoff werden von schmelzflüssigem Glas über- bzw. umströmt und werden zum Teil in der Glasschmelze bewegt.
PGM-(Platinum Group Metals) Werkstoffe zeichnen sich aufgrund ihres hohen Schmelzpunktes durch eine hohe Temperaturbeständigkeit und weiterhin durch hohe mechanische Festigkeit sowie Beständigkeit gegen Abrieb aus und eignen sich daher in besonderem Maße zur Herstellung von Konstruktionsteilen in Anlagen oder Anlagenteilen, die in Kontakt mit der Glasschmelze kommen. Geeignete Materialien sind Platin und Legierungen von Platin und/oder anderen PGM-Metallen.
Aus dem Stand der Technik, wie er in der DE 43 26 143 A1 beschrieben ist, ist ein Plungergerät bekannt, dass aus einem Kern aus Molybdän oder Wolfram oder einer Legierung davon besteht. Des Weiteren weist das Plungergerät einen Keramikkörper auf, der mit einem Überzug aus Platin oder einer platinreichen Legierung versehen ist. Der Keramikkörper dient dazu, eine intermetallische Diffusion zu unterbinden und zwar zwischen dem Metallkern und dem Platinüberzug.
Das Plungergerät hat jedoch den Nachteil, dass der Schichtaufbau mit dem Molybdän- oder Wolfram-Kern verhältnismäßig aufwendig ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass bei einer Beschädigung des Überzugs eine Oxidation des Molybdän- oder Wolframkerns auftritt, wodurch das Plungergerät unbrauchbar wird.
Des Weiteren ist aus der US-A 3 332 766 eine Plungernadel bekannt, die Plungernadel besteht dabei aus einem äußeren Zylinder mit einer halbkugelförmigen Kappe. Des Weiteren sind Verstärkungsrippen im Inneren des Zylinders angeordnet. Sowohl der Zylinder wie die halbkugelförmige Kappe und die Verstärkungsrippen bestehen dabei aus Platin oder einer Platinlegierung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung bereitzustellen, die geeignet ist von schmelzflüssigem Glas umgeben zu werden, um in der Glasindustrie eingesetzt zu werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es ein verbessertes Verfahren zum Verarbeiten von schmelzflüssigem Glas bereitzustellen
Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß der Ansprüche 1, 2, 3 und 41 der vorliegenden Erfindung gelöst.
Ein besonderer bevorzugter Vorteil der Erfindung sind die langen und vorhersagbaren Standzeiten der Vorrichtung und ihre relativ geringen Herstellkosten.
Dabei weist die Vorrichtung in einer Ausführungsform einen Schaft auf, der aus wenigstens einem zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig nahtlosen Rohr aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff besteht, wobei der Schaft zumindest einen verdickten Abschnitt aufweist, an dem eine Betätigungseinrichtung befestigt ist, beispielsweise mittels Schweißen. Der verdickte Abschnitt kann dabei derart ausgebildet sein, dass der Schaft einen größeren Durchmesser und/oder eine größere Wanddicke aufweist. Der Schaft kann dabei je nach Einsatzweck bzw. Belastung beispielsweise nach unten hin abgestuft und/oder einen fließenden Übergang aufweisen. Die Abstufung bzw. der fließende Übergang kann von einer größeren Wanddicke zu einer kleineren Wanddicke und/oder von einem größeren Durchmesser zu einem kleinere Durchmesser verlaufen und umgekehrt. Wie später noch anhand von 12a erläuterte wird, können dabei in den Schaft zusätzlich ein oder mehrere Rohre koaxial eingeführt sein. Die Rohre können dabei einen durchgehenden Durchmesser und eine durchgehende Wandstärke aufweisen oder ebenfalls abgestuft oder mit fließenden Übergängen ausgebildet sein. Des Weiteren können ein oder mehrere Abschnitte des Schafts, je nach Einsatzzweck, zusätzlich oder alternativ von außen durch das Aufschieben oder Aufschrumpfen wenigstens einer Hülse verstärkt werden.
Das Vorsehen eines zumindest teilweise nahtlosen Schafts aus oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff hat den Vorteil, dass dieser ODS-Werkstoff die Hochtemperaturfestigkeit bzw. die Zeitstandfestigkeit bei hohen Temperaturen des Schafts erheblich steigert. Dies wird erreicht durch die Kombination von im PGM-Werkstoff feinverteilten, harten, nichtmetallischen, kleinen Teilchen und einer sehr hohen Versetzungsdichte.
Ein weiterer Vorteil ist, dass der Schaft nur ein geringes Kriechverhalten zeigt. Die Neigung zur plastischen Verformung d. h. geringes Kriechverhalten wird dabei durch die Beimengung von fein verteilten Dispersoiden positiv beeinflusst. Aus diesem Grund eignen sich solche „Oxide Dispersion Strengthened" Werkstoffe (kurz: ODS–Werkstoffe genannt) in besonderem Maße für selbsttragende, massive PGM-Bauteile.
Ein weiterer Vorteil ist, dass der verdickte Abschnitt des Schafts, an dem die Betätigungseinrichtung befestigt wird, besser Kräfte bzw. mechanische Belastungen aufnehmen kann, wie beispielsweise Zug, Druck, Biegung und/oder Scherung, die an dem Schaft über die Betätigungseinrichtung angreifen. Des Weiteren können längere Standzeiten und damit eine größere Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung erzielt werden.
In der weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung einen Schaft auf, der aus wenigstens einem zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig nahtlosen Rohr besteht, wobei eine Betätigungseinrichtung an dem Schaft angeordnet ist und wobei der Schaft und die Betätigungseinrichtung aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff bestehen.
Das Vorsehen des Schafts und der Betätigungseinrichtung aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM- Werkstoff hat den Vorteil, dass vorzugsweise die Standzeiten weiter verlängert werden können, da auch die Betätigungseinrichtung durch den ODS-Werkstoff eine größere Zeitstandfestigkeit bei hohen Temperaturen aufweist, sowie eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit auf Grund der Gefügestruktur und eine geringere Neigung zum Kriechen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schaft zusätzlich eine Hülse auf, die an dem Schaft zumindest in einem Bereich angeordnet ist, indem eine Evaporation bzw. Sublimation des tragenden Schafts während des Betriebs auftritt. Die Hülse kann dabei beispielsweise aus einem PGM-Werkstoff bestehen.
Der Erfinder hat festgestellt, dass durch das Vorsehen einer solchen Hülse das Verdampfen des tragenden Schafts im Betrieb erheblich reduziert werden kann. Dadurch kann der Materialverlust bei dem Schaft reduziert werden und es können außerdem höhere Standzeiten erzielt werden. Durch den Einsatz einer aus oxiddispersionsgehärteten PGM-Werkstoff gefertigten Hülse kann der PGM-Materialverlust der Hülse im Vergleich zu PGM-Gusslegierungen reduziert werden.
Die zuvor beschriebenen oxiddispersionsgehärteten PGM-Werkstoffe, die bei den im nachfolgenden noch detaillierter beschrieben Ausführungsformen und Ausführungsbeispielen eingesetzt werden können, können gegebenenfalls untergeordnete Mengen an Unedelmetallen als weitere Legierungskomponenten oder oxidische Zusätze haben. Typische Werkstoffe sind Feinplatin, Platin-Rhodium-Legierungen und Platin-Iridium-Legierungen. Zur Steigerung der Festigkeit und Hochtemperaturkriechfestigkeit können oxiddispersionsgehärtete PGM-Werkstoffe bereitgestellt werden, dabei wird dem PGM-Werkstoff beispielsweise eine geringe Menge an feinverteiltem Refraktärmetalloxid, wie beispielweise Zirkonoxid oder Yttriumoxid hinzugefügt.
Die Verfestigung von Platinwerkstoffen mittels Dispersionshärtung ist bevorzugt. Die Kombination von im PGM-Werkstoff feinverteilten, harten, nichtmetallischen, kleinen Teilchen und einer sehr hohen Versetzungsdichte ermöglicht eine beträchtliche Steigerung der Hochtemperaturfestigkeit. Auch die Neigung zur plastischen Verformung d. h. geringes Kriechverhalten wird durch die Beimengung von fein verteilten Dispersoiden positiv beeinflusst. Aus diesem Grund eignen sich solche „Oxide Dispersion Strengthened" Werkstoffe (kurz: ODS–Werkstoffe genannt) in besonderem Maße für selbsttragende, massive PGM-Bauteile. Diese oxiddispersionsgehärteten Werkstoffe werden ebenfalls bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsbeispielen eingesetzt.
Die oben genannten PGM-Bauteile können wiederum aus Einzelkomponenten, beispielsweise Bändern, Blechen, Näpfen und Profilen, als Schweißkonstruktion aufgebaut werden. Dabei ist eine geeignete Umform- und Fügetechnik wichtig. Jede Schweißnaht führt zu einer Schwächung der mechanischen Festigkeit des Basiswerkstoffes durch Gefügeveränderungen. Gerade bei ODS-Werkstoffen ist zu berücksichtigen, dass im schmelzflüssigen Zustand die Dispersoide koagulieren und teilweise ausgeschwemmt werden, was die Lebensdauer des Bauteils negativ beeinflusst. Schweißnahtvermeidung, d. h. Verwendung von zumindest teilweise oder vollkommen nahtlosen Einzelkomponenten, wie beispielsweise bei dem beanspruchten Schaft, ist die Grundlage für die wirtschaftliche Realisierung selbsttragender massiver PGM-Bauteile.
Diese nahtlosen Einzelkomponenten müssen dann noch zu einem funktionsfähigen Bauteil zusammengefügt, beispielsweise geschweißt werden. Hier gilt es die Schweißnähte möglichst in spannungsarme bzw. spannungsfreie Zonen zu legen. Um die Schwächung durch die Schweißnähte zu kompensieren, besteht darüber hinaus noch die Möglichkeit, je nach Art und Höhe der mechanischen Belastung – Zug, Druck, Biegung und/oder Scherung usw.- die nahtlosen Einzelkomponenten in ihrer Geometrie, entsprechend den Erfordernissen, innerhalb der Grenzen der Umformtechnik, anzupassen, d. h. Verwendung von im Durchmesser und der Wanddicke gestuften Profilen bzw. Profilen mit fließenden Übergängen und nahtlosen Drückteilen.
Die auf die PGM-Bauteile einwirkenden äußeren Kräfte, werden unter anderem durch die unterschiedlichen primären Bewegungsarten der PGM-Bauteile im flüssigen Glas hervorgerufen:

• Rührer führen eine Drehbewegung aus.
• Nadeln führen eine Hubbewegung und manchmal gleichzeitig eine Drehbewegung aus.
• Plunger bzw. Drehplunger führen eine Drehbewegung mit einer gleichzeitig überlagerten Hubbewegung aus.
• Vello- und A-Zug-Nadeln (Verwendung bei der Herstellung von Glasrohren) (ihren im Betriebszustand keine Bewegungen aus. Diese Bauteile werden lediglich in gewissen Zeitabständen um ihre Längsachse in eine neue Position gedreht, um bleibende Verformungen des PGM-Bauteils zu vermeiden. Äußere Kräfte werden hauptsächlich durch das Abziehen des zähflüssigen Glases, entweder waagrecht zur Seite oder senkrecht nach unten, hervorgerufen.

Durch das Vorsehen einer Vorrichtung gemäß der Ansprüche 1, 2 und 3 mit einem Schaft und einer Betätigungseinrichtung sowie einer Hülse, können die äußeren auf die Vorrichtung einwirkenden Kräfte und mechanischen Belastungen, wie Dauerbelastungen, besser aufgenommen werden und dadurch höhere Standzeiten erzielt werden.
Einige bevorzugte Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im nachfolgenden anhand der vorliegenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
1a einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
1b einen Ausschnitt einer Ansicht A der Vorrichtung gemäß 1a,
2a eine fotografische Detailansicht einer rohrförmigen Einrichtung der Vorrichtung gemäß 1a von unten, wobei an der rohrförmigen Einrichtung ein Scheibenelement und Plattenelemente mittels Schweißen befestigt sind und wobei die rohrförmige Einrichtung hierbei auf einer Halterung liegt, die nicht Teil der Erfindung ist,
2b eine fotografische Detailansicht der rohrförmigen Einrichtung gemäß 2a, von oben, wobei die rohrförmige Einrichtung vor dem Schweißen gezeigt ist,.
3a–f eine Seitenansicht einer Betätigungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, wobei die Betätigungseinrichtung jeweils aus verschiedenen Betätigungselementen zusammengesetzt ist,
4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
5a eine perspektivische einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei ein Hohlprofil als Flügelelement verwendet wird,
5b eine perspektivische Ansicht der dritten Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Flächenelement (schräg angeordnete Platte) als Flügelelement verwendet wird,
6a eine Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Rührers,
6b eine Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in Form einer Nadel,
6c eine Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Plungers bzw. Drehplungers,
6d eine weitere erfindungsgemäße Ausfübrungsform der Vorrichtung in Form einer Vello- bzw. A-Zug-Nadel,
7a eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung in Form eines Plungers bzw. Drehplungers in einer perspektivischen Ansicht,
7b eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 7a,
7c eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 7a in Pfeilrichtung A
8a eine Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Rührers in einer perspektivischen Ansicht,
8b die Vorrichtung gemäß 8a in einer Seitenansicht, mit einem vergrößerten Ausschnitt Z,
8c eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß 8a in Pfeilrichtung A,
9a eine Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Rührers in einer Seitenansicht,
9b die Vorrichtung gemäß 9a in einer perspektivischen Ansicht,
9c ein Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß 9a, mit Schnittansichten B-B und C-C und einem vergrößerten Ausschnitt Z,
10a eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung in Form einer Vello- bzw. A-Zug-Nadel in einer perspektivischen Ansicht,
10b ein Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß 10a mit einem vergrößerten Ausschnitt C,
10c ein Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß 10a, wobei der Längsschnitt gegenüber 10b um 90° um die Längsachse gedreht ist.
11a eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung in Form eines Schraubenplungers in einer Seitenansicht, sowie eine dazugehörende Schnittansicht C-D.
11b ein Längsschnitt A–B durch die Vorrichtung gemäß 11a,
11c eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 10b in Pfeilrichtung X,
12a verschiedene Ausführungsformen eines Flügelelements im Querschnitt, wobei das Flügelelement ein Flächenelement ist,
12b weitere Ausführungsformen des Flügelelements im Querschnitt, wobei das Flügelelement ein geschlossenes Profil bzw. Hohlprofil aufweist,
13a verschiedene Ausführungsformen des Schafts der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der Schaft im Längsschnitt dargestellt ist,
13b verschiedene Ausführungsformen des Schafts, wobei der Schaft im Querschnitt dargestellt ist.
1a zeigt einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2. Die Vorrichtung 2 ist dabei beispielsweise als Rührer ausgebildet, die einen Schaft 20 und eine Betätigungseinrichtung 4 aufweist, die über einen Antrieb (nicht dargestellt) bewegt werden. An dem Schaft 20 ist hierzu ein Antriebs- bzw. Halteflansch 5 vorgesehen. Dieser Antriebs- bzw. Halteflansch 5 ist dabei in dem Schaft 20 aufgenommen und mit einer Schutzkappe 7 versehen, die vorzugsweise aus einem PGM-Material besteht darunter beispielsweise oxiddispersionsgehärtetes PGM-Material.
Der Schaft 20 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 weist wenigstens ein zumindest teilweise oder vollständig nahtloses Rohr auf, das vorzugsweise aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff besteht bzw. zumindest diesen Werkstoff aufweist. Der Schaft 20 weist einen ersten verdickten Abschnitt 9 auf, an dem die Betätigungseinrichtung 4 befestigt ist, vorzugsweise mittels Schweißen. Das Schweißen stellt hierbei eine stabile und glasdichte Befestigungsmöglichkeit dar.
Der erste verdickte Abschnitt 9 kann dabei, wie in 1a gezeigt ist, beispielsweise durch das bevorzugte Vorsehen einer Hülse 28 gebildet sein. Die Hülse 28 besteht vorzugsweise aus einem PGM-Werkstoff, weiter bevorzugt aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff. Die Hülse 28 ist zumindest glasdicht an dem Schaft 20 befestigt und kann auf den Schaft 20 beispielsweise aufgeschoben oder aufgeschrumpft sein. Zusätzlich zu der Hülse 28 oder anstatt der Hülse 28 kann der Schaft 20 vorzugsweise einen größeren Durchmesser und/oder eine größere Wanddicke aufweisen. Der Schaft kann dabei außen und/oder innen mit einem fließenden Übergang und/oder abgestuft bezüglich dem Durchmesser und/oder der Wanddicke ausgebildet sein.
Die Betätigungseinrichtung 4 ist, wie in 1a gezeigt, an der Hülse 28 mittels einer umlaufenden Schweißnaht 25 befestigt, wobei die Hülse 28 den ersten verdickten Abschnitt 9 des Schafts 20 bildet. Alternativ kann der erste verdickte Abschnitt 9 aber auch beispielsweise durch eine größere Wanddicke des Schafts 20 ausgebildet werden. In diesem Fall wird die Betätigungseinrichtung 4 im Bereich des ersten verdickten Abschnitts 9 mit dem Schaft 20 direkt verschweißt.
Der verdickte Abschnitt 9 hat dabei den Vorteil, dass er die Schwächung durch die Schweißnaht 25 kompensieren kann, und dabei die Kräfte, die an der Verbindung mit der Betätigungseinrichtung 4 angreifen, beispielsweise Zug-, Druck, Scher- und/oder Biegekräfte usw., aufnehmen kann. Dadurch lassen sich höhere Standzeiten erzielen, mit der die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung 2 erheblich verbessert werden kann. Dies gilt insbesondere auch für den zweiten verdickten Abschnitt 15, an dem die Betätigungseinrichtung, wie in 1a gezeigt ist, ebenfalls befestigt werden kann, wodurch der zweite verdickte Abschnitt 15 eine größere Belastung aufnehmen muss als an der erste verdickte Abschnitt 9. Auf den zweiten verdickten Abschnitt 15 wird im Folgenden noch näher eingegangen.
Des Weiteren ist an einem Ende des Schafts 20 eine rohrförmige Einrichtung 8 vorgesehen, die hier in der ersten Ausführungsform einer Verlängerung des Schafts 20 entspricht. Diese rohrförmige Einrichtung 8 ist in die Betätigungseinrichtung 4 eingeschoben. Wie aus den 1a, 1b und 3a–3f entnommen werden kann, ist die Betätigungseinrichtung 4 aus einem, zwei oder mehr Betätigungselementen 16 zusammengesetzt, die vorzugsweise nahtlose Drückteile sind.
Die Betätigungseinrichtung 4 ist dabei aus Betätigungselementen 16 beispielsweise in Form eines Zylinders, eines Kegels, eines Kegelstumpfs, und/oder eines Kugelabschnitts zusammengesetzt, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist. Zur radialen Abstützung und/oder Befestigung der Betätigungselemente 16 ist wenigstens ein Scheibenelement 12 an der rohrförmigen Einrichtung 8 bzw. der Verlängerung des Schafts 20 vorgesehen. Das Scheibenelement 12 besteht dabei vorzugsweise aus einem PGM-Werkstoff, besonders bevorzugt aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff, oder alternativ aus einem anderen geeigneten Werkstoff. Zur Gewichtsreduktion kann das Scheibenelement 12 Öffnungen bzw. Bohrungen 11 aufweisen. Die Betätigungselemente 16 und das Scheibenelement 12 können dabei miteinander verschweißt werden, um die Betätigungseinrichtung 4 zu bilden.
Das Scheibenelement 12 kann an seinem äußeren Umfang, wie in 2a und 2b gezeigt ist, wahlweise einen Vorsprung 13 aufweisen, der zumindest teilweise oder vollständig umlaufenden ist. Die Betätigungselemente 16 werden jeweils auf das Scheibenelement 12 aufgeschoben und liegen dabei an dem Vorsprung 13 an. Die beiden Betätigungselemente 16 und das Scheibenelement 12 können auf diese Weise zueinander positioniert und anschließend miteinander verschweißt werden. Der Vorsprung 13 kann dabei an der Außenseite etwas über die Betätigungselemente 16 hervorstehen und zur Bildung einer Schweißnaht genutzt werden.
Des Weiteren kann wahlweise auf einer oder beiden Seiten des Scheibenelements 12 zumindest ein Plattenelement 24 zur Aufnahme von axialen Kräften vorgesehen werden. Wie in dem Ausschnitt der Ansicht A in 1b gezeigt ist, weist das jeweilige Betätigungselement 16 eine Aussparung oder Nut 30 auf, in die das obere Ende 27 des entsprechenden Plattenelements 24 aufgenommen wird. Die Betätigungselemente 16, das dazwischen angeordnete Scheibenelement 12 und die beiden Plattenelemente 24 können später miteinander verschweißt werden.
Grundsätzlich können die beiden Betätigungselemente 16 auch direkt miteinander verschweißt werden, wobei kein Scheibenelement 12 dazwischen angeordnet ist und/oder kein Plattenelement 24 in einer Nut 30 des jeweiligen Betätigungselements 16 aufgenommen ist. Stattdessen kann das Scheibenelement 12 an dem Innenumfang wenigstens eines der Betätigungselemente 16 anliegen und wahlweise an diesem von innen angeschweißt werden. Das gilt auch für die Plattenelemente 24. Diese können ebenfalls am Innenumfang der Betätigungselemente 16 anliegen und wahlweise an den Betätigungselementen 16 von innen angeschweißt sein. Hierbei weist das Betätigungselement 16 dem entsprechend keine Nut 30 auf.
Vorzugsweise kann an der rohrförmigen Einrichtung 8 bzw. dem verlängerten Schaft 20 ein zweiter verdickter Abschnitt 15 vorgesehen werden, an dem das Scheibenelement 12 und die Plattenelemente 24 angeordnet sind. Der zweite verdickte Abschnitt 15 kann dabei, wie in 1a dargestellt ist, durch das Vorsehen einer Hülse 28 auf der rohrförmigen Einrichtung 8 ausgebildet werden. Die Hülse 28 besteht dabei ebenfalls vorzugsweise aus einem PGM-Werkstoff, besonders bevorzugt aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff. Die Hülse 28 kann auf die rohrförmige Einrichtung 8 beispielsweise aufgeschoben oder aufgeschrumpft werden. Hierbei können die beiden Hülsen 28, die bei dem ersten und zweiten verdickten Abschnitt 9, 15 eingesetzt werden, auch als eine durchgehende Hülse ausgebildet sein (nicht dargestellt). Zusätzlich zu der Hülse 28 oder anstatt der Hülse 28 kann die rohrförmige Einrichtung 8 selbst verdickt ausgebildet sein. Die rohrförmige Einrichtung 8 kann hierbei, wie bei dem ersten verdickten Abschnitt 9, einen größeren Durchmesser und/oder eine größere Wanddicke aufweisen. Die rohrförmige Einrichtung 8 kann hierzu entsprechend auf der Innen- und/oder Außenseite mit einem fließenden Übergang und/oder abgestuft ausgebildet sein.
Des Weiteren können die rohrförmige Einrichtung 8 und die Hülse 28 jeweils mit einem entsprechenden Ausbruch 26 versehen sein, durch den das jeweilige Plattenelement 24 hindurchgeschoben wird, wie in 2a und 2b gezeigt ist. In 2a, in der die rohrförmige Einrichtung 8 von unten gezeigt ist, sind die Plattenelemente 24 umlaufend mit dem Scheibenelement 12 und der Hülse 28 verschweißt. Das Scheibenelement 12 ist dabei ebenfalls rundum mit der Hülse 28 verschweißt. In 2b, in der die rohrförmige Einrichtung 8 von oben gezeigt wird, sind wiederum die Seiten des Scheibenelements 12 und der jeweiligen Plattenelemente 24 vor dem Verschweißen gezeigt.
Prinzipiell kann die Anzahl und Lage der Schweißnähte 25 auch anders vorgesehen sein, sofern eine ausreichende Befestigung des Scheibenelements 12, der Plattenelemente 24 und der Hülse 28 gewährleistet ist. Wie in 1a mit einer gestrichelten Linie angedeutet und in 2a gezeigt ist, kann die Hülse 28 bis zum Ende der rohrförmigen Einrichtung 8 verlängert und mit dem unteren Ende der rohrförmigen Einrichtung 8 wahlweise verschweißt werden. An ihrem oberen Ende ist die Hülse 28 jedoch, wie in 1a und 2b gezeigt ist, vorzugsweise nicht mit der rohrförmigen Einrichtung 8 verschweißt, da hier beispielsweise Kräfte über die Betätigungseinrichtung 4 angreifen und eine Schweißnaht zu einer Schwächung führen würde.
Zur zusätzlichen Abstützung des Innenumfangs der Betätigungseinrichtung 4 bzw. deren Betätigungselemente 16 bzw. zur Erhöhung der Formsteifigkeit derselben kann wenigstens ein Stützring 32 vorgesehen sein, der am Innenumfang des entsprechenden Betätigungselements 16 anliegt und an diesem wahlweise angeschweißt wird.
Des Weiteren können an der Betätigungseinrichtung 4 Flügelelemente 18 befestigt sein, vorzugsweise mittels Schweißen. Diese Flügelelemente 18 können dabei aus massiven Teilen oder Hohlteilen geformt sein, wie beispielhaft in den 12a, b gezeigt ist. Die Flügelelemente 18 sind dabei vorzugsweise aus PGM-Werkstoff, besonders bevorzugt aus oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff. Die Flügelelemente 18 können dabei auch einen Aufbau aufweisen, wie er im nachfolgenden mit Bezug auf die zweite und dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wird.
Insgesamt bestehen der Schaft 20 und zumindest Teile der Betätigungseinrichtung 4, d. h. vorzugsweise die Teile der Betätigungseinrichtung 4 die mit dem Glas in Berührung kommen, aus einem PGM-Werkstoff, vorzugsweise aus oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff oder einem anderen geeigneten Material. Alternativ können jedoch auch alle Teile der Betätigungseinrichtung 4, darunter das Scheibenelement 12, die Plattenelemente 24, die Hülse 28, der Stützring 32, die Flügelelement 18 aus einem PGM-Werkstoff, vorzugsweise aus oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff oder einem anderen geeigneten Material sein. Der Antriebs- bzw. Halteflansch 5 kann dagegen beispielsweise aus einem warmfesten Stahl sein, da die Temperatur außerhalb des schmelzflüssigen Glas entsprechend niedriger ist. Die Betätigungseinrichtung 4 und der Schaft 20 bzw. die rohrförmige Einrichtung 8 sind im Inneren der Vorrichtung 2 vorzugsweise entlüftet (nicht dargestellt).
Einige Beispiele für die Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung 4 werden im Folgenden noch näher mit Bezug auf die 3a–3f erläutert. In 3a ist die Betätigungsseinrichtung 4 aus zwei zylinderförmigen Betätigungselementen 16 zusammengesetzt. Weiter ist die Betätigungseinrichtung 4 in 3b aus einem teilweise kegelförmigen Betätigungselement 16 und einem jeweils zylindrischen und einem halbkugelförmigen Betätigungselement 16 zusammengesetzt. In den 3c und 3e ist die Betätigungseinrichtung 4 jeweils aus zwei kegelförmigen Betätigungselementen 16 zusammengesetzt. Des Weiteren ist in 3d die Betätigungseinrichtung 4 aus einem kegelförmigen und einem halbkugelförmigen Betätigungselement 16 zusammengesetzt. In 3f ist die Betätigungseinrichtung 4 aus einem kegelförmigen Betätigungselement 16 mit einem zylindrischen Abschnitt gebildet.
Im nachfolgenden wird die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 gemäß 4 näher erläutert.
Die Vorrichtung 2 ist dabei beispielsweise als Rührer ausgebildet, die einen Schaft 20 und eine Betätigungseinrichtung 6 aufweist, die über einen Antrieb (nicht dargestellt) bewegt werden. An dem Schaft 20 kann hierzu, wie in 1a der ersten Ausführungsform gezeigt ist, ein Antriebs- bzw. Halteflansch vorgesehen werden. Dieser Antriebs- bzw. Halteflansch (nicht dargestellt) ist dabei beispielsweise in dem Schaft 20 aufgenommen und mit einer Schutzkappe versehen.
In 4 ist ein Ausschnitt des Schafts 20 der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, der mit einer Betätigungseinrichtung 6 versehen ist, die zwei Flügelelemente 18 aufweist. Der Schaft 20 weist dabei, wie oben bereits mit Bezug auf die erste Ausführungsform detailliert beschrieben wurde, wenigstens ein zumindest teilweise oder vollständig nahtloses Rohr auf, das vorzugsweise aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff besteht bzw. zumindest diesen Werkstoff aufweist. Der Schaft 20 weist hierbei einen Abschnitt 19 auf, an dem die Betätigungseinrichtung 6 befestigt ist.
Der Abschnitt 19 kann dabei wahlweise als ein verdickter Abschnitt (nicht dargestellt) ausgebildet sein, an dem die Betätigungseinrichtung 6 bzw. deren Flügelelemente 18 befestigt sind. Der verdickte Abschnitt dient dazu, die Schwächung des Schafts 20 durch das Anschweißen des Flügelelements 18 zu kompensieren. Der verdickte Abschnitt kann dabei, entsprechend der ersten Ausführungsform, durch das Aufschieben oder Aufschrumpfen einer Hülse auf den Schaft 20 erzielt werden. Die Hülse ist dabei vorzugsweise aus einem PGM-Werkstoff, besonders bevorzugt aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff. Zusätzlich zu der Hülse oder anstatt dieser kann der Schaft 20 einen größeren Durchmesser und/oder eine größere Wanddicke aufweisen. Der Schaft 20 kann hierbei nach innen und/oder nach außen gestuft und/oder mit einem fließenden Übergang ausgebildet sein.
An dem Schaft 20 ist eine Betätigungseinrichtung 6 vorgesehen, die, wie in 4 gezeigt ist, beispielsweise zwei oder mehr Flügelelemente 18 aufweist. In die Flügelelemente 18 ist zumindest teilweise ein im Durchmesser kleineres Rohr bzw. eine rohrförmige Einrichtung 10 durch eine Öffnung 22 im Schaft 20 bzw. der Hülse eingeführt.
Die rohrförmige Einrichtung 10 ist, im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform, als separates Teil ausgebildet und wird beispielsweise mit dem Schaft 20 nicht verschweißt, um eine zusätzliche Schwächung (Gefügeumwandlung des ODS-Materials) des Schafts zu vermeiden. Die rohrförmige Einrichtung 10 kann in ihren Abmessungen, insbesondere in ihrer Länge so bemessen sein, dass das Flügelelement 18 ein möglichst kleines Kippmoment im Betrieb aufnehmen muss. Ein Kippmoment führt zu Biegespannungen welche von der Dicht-Schweißnaht zwischen Flügelelement 18 und Schaft 20 aufgenommen werden muss. Durch das Vorsehen der rohrförmigen Einrichtung 10 kann das Auftreten eines Kippmoments reduziert oder im Wesentlichen vermieden werden.
Des Weiteren ist an der rohrförmigen Einrichtung 10 wenigstens ein Scheibenelement 14 vorgesehen, dass zur radialen Unterstützung des Flügelelementelements 18 dient und mit seinem Außenumfang vorzugsweise umlaufend oder zumindest teilweise umlaufend an dem Innenumfang des Flügelelements 18 anliegt. Das Scheibenelement 14 kann mittels Schweißen mit der rohrförmigen Einrichtung 10 verbunden sein. Die Anzahl und Abmessungen, insbesondere die Breite, des Scheibenelements 14 kann abhängig von der Länge des Flügelelements 18 gewählt werden und abhängig davon welche Abschnitte des Flügelelements 18 radial zusätzlich abgestützt werden sollen. Entsprechendes gilt für das Scheibenelement 12 der ersten Ausführungsform und das Scheibenelement 36, auf das im Folgenden noch näher eingegangen wird.
Die Flügelelemente 18, wie sie in 4 gezeigt sind, sind auf den Abschnitt 19 des Schafts 20 aufgesetzt. Dabei sind in 4 lediglich zwei Flügelelemente 18 dargestellt. Es können jedoch auch nur ein Flügelelement 18 oder mehr als zwei Flügelelemente 18 vorgesehen werden, wie beispielsweise anhand der nachfolgenden 6c gezeigt wird. Zusätzlich kann auch wenigstens ein Stützring (nicht dargestellt) in dem Flügelelement 18 vorgesehen werden, entsprechend dem Stützring 32 der ersten Ausführungsform.
Wie in 4 und dem Ausschnitt A gezeigt ist, weist die rohrförmige Einrichtung 10 wenigstens eine Öffnung 23 zum Entlüften auf. Die rohrförmige Einrichtung 10, die in 4 teilweise als Schnitt dargestellt ist, wird über die Öffnung 23 dabei nach innen über den Schaft 20 entlüftet.
Insgesamt bestehen der Schaft 20 und zumindest Teile der Betätigungseinrichtung 6, d. h. vorzugsweise die Teile der Betätigungseinrichtung 6 die mit dem Glas in Berührung kommen, aus einem PGM-Werkstoff, vorzugsweise aus oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff. Alternativ können jedoch auch alle Teile der Betätigungseinrichtung 6, darunter die Flügelelement 18, das Scheibenelement 12, die Hülse und der Stützring aus einem PGM-Werkstoff, vorzugsweise aus oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff sein. Der Antriebs- bzw. Halteflansch muss dagegen nicht aus einem PGM-Werkstoff sein, da die Temperatur außerhalb des schmelzflüssigen Glas entsprechend niedriger ist. Er kann beispielsweise aus einem „unedlem" Werkstoff, beispielsweise einem warmfesten Stahl hergestellt sein.
In 5a und 5b ist eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 dargestellt. Dabei weist der Schaft 20 der Vorrichtung 2 ebenfalls vorzugsweise einen verdickten Abschnitt 21 auf, der wie die zuvor beschriebenen verdickten Schäfte 9, 15 ausgebildet sein kann, d. h. mit einem größeren Durchmesser und/oder einer größeren Wanddicke und/oder einer Hülse. In der Darstellung in 5a ist eine Hülse 28 an dem Schaft 20 angeschweißt, um den verdickten Abschnitt 21 zu bilden. Alternativ kann die Hülse 28 aber auch auf den Schaft 20 aufgeschoben oder aufgeschrumpft werden. Dabei weist der Schaft 20 und die Hülse 28 eine entsprechende Öffnung 22 auf, durch die das Flügelelement 18 in Form eines geschlossenen Rohrs hindurchgeführt ist. Das Flügelelement 18 wird dabei an dem verdickten Abschnitt 21 umlaufend angeschweißt. Der verdickte Abschnitt 21 kompensiert hierbei die Schwächung durch die Schweißnaht 25. Zum Entlüften kann das Flügelelement 18 wenigstens eine Öffnung 23 aufweisen, wie in 5a und dem Ausschnitt A gezeigt ist. Das Flügelelement 18 wir dabei nach innen entlüftet und die Luft über eine weitere Öffnung im Schaft 20 oberhalb des Glasstands später nach außen abgeführt. Dieses Prinzip kann bei allen Ausführungsformen angewendet werden.
Alternativ oder zusätzlich kann statt eines Flügelelements 18 mit einem Hohlprofil in 5a auch wenigstens ein Flügelelement 18 mit einem flächigen Profil an dem verdickten Abschnitt 21 angeschweißt werden, vorzugsweise mit einer umlaufenden Schweißnaht 25. Der verdickte Abschnitt 21 ist dabei, wie zuvor bereits beschrieben, durch die Hülse 28 gebildet, die an dem Schaft 20 mit jeweils einer vorzugsweise umlaufenden Schweißnaht angeschweißt ist. In 5b sind beispielsweise zwei Flügelelemente 18 in Form von Flächenelementen angeschweißt. Grundsätzlich können diese beiden Flügelelemente 18 auch als ein durchgehendes Flügelelement 18 (nicht dargestellt) ausgebildet sein, dass durch entsprechende Öffnungen in dem verdickten Abschnitt 21 hindurchgeführt wird und an diesem mittels Schweißen befestigt wird.
Die Entlüftung der Schweißnähte 25 der Flügelelemente 18 ist in 5b und dem Ausschnitt A dargestellt. Die Entlüftung dient dazu, Luft die sich beim Schweißen zwischen den Schweißnähten 25 bildet nach innen in den Schaft 20 abzuleiten, wo sie anschließend über eine Öffnung im Schaft 20 oberhalb des Glasstands nach außen abgeleitet wird. Der Schaft 20 weist dabei wenigstens eine Öffnung 29 zum Entlüften auf, die gegenüber dem Flügelelement 18 mit seinen Schweißnähten 25 angeordnet ist. Die Hülse 28 weist hierbei vorzugsweise eine Aussparung 31 auf, die mit der Öffnung 29 gegenüber dem Flügelelementen 18 und seinen Schweißnähten 25 liegt. Die Aussparung 31 kann dabei, wie in 5b gezeigt ist, beispielsweise als umlaufende Vertiefung ausgebildet sein, da dies fertigungstechnisch leicht herzustellen ist.
In den 6a–6d sind verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 gezeigt.
6a zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 als Rührer. Der Rührer führt in einem Betriebszustand beispielsweise eine Drehbewegung aus. Des Weiteren weist der Rührer, wie er in 6a dargestellt ist, als Betätigungseinrichtung 4 einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper auf, an dem verschiedene Flügelelemente 18 angeordnet sind. Der Rührer kann jedoch grundsätzlich jede andere Form annehmen, beispielsweise Formen, wie sie in den 3a–3f und 6b–6d gezeigt sind und Kombinationen daraus. Dies gilt entsprechend auch für die nachfolgend beschriebenen Nadeln in 6b und 6d, sowie für den Plunger in 6c.
In 6b ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 als Nadel ausgebildet. Die Nadel führt in einem Betriebszustand beispielsweise eine Hubbewegung und/oder zumindest zeitweise eine Drehbewegung aus. Die Nadel weist des Weiteren eine Betätigungsseinrichtung 4 auf, die sich aus einem kegelförmigen, einem zylindrischen und einem halbkugelförmigen Betätigungselement 16 zusammensetzt.
Des Weiteren ist in 6c die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 ials Plunger oder Drehplunger ausgebildet. Der Plunger führt dabei in einem Betriebszustand eine Drehbewegung und/oder eine Hubbewegung aus. Der Plunger setzt sich dabei aus einem kugelförmigen und einem kegelförmigen Betätigungselement 16 zusammen, wobei zusätzlich Flügelelemente 18 als weitere Betätigungselemente an dem Schaft 20 befestigt sind.
Weiter ist in 6d die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 als Vello- bzw. A-Zug Nadel ausgebildet. Die Nadel kann dabei in vorbestimmten Zeitabständen um ihre Achse gedreht werden, während sie ansonsten im Wesentlichen keine Bewegung ausführt. Die Nadel weist dabei eine kegelförmige Betätigungseinrichtung 4 mit einem zylindrischen Abschnitt auf.
In den 7a–c ist ein Ausführungsbeispiel der dritten Ausführungsform der Erfindung gezeigt, das dabei als Plunger ausgebildet ist. Der Plunger weist einen nahtlosen Schaft 20 auf, an dessen oberen Ende ein Antriebs- bzw. Halteflansch 5 vorgesehen ist, der eine Schutzkappe 7 aufweist. An seinem unteren Ende weist der Schaft 20 eine Betätigungseinrichtung 4 in Form einer Verdickung oder Glocke auf. Die Betätigungseinrichtung 4 kann dabei beispielsweise aus drei Betätigungselementen 16 zusammengesetzt sein, einem kegelförmigen, einem zylindrischen und einem halbkugelförmigen Betätigungselement 16. Die Betätigungseinrichtung 4 kann zusätzlich durch wenigstens einen Stützring 32 von innen weiter versteift werden, wobei der Stützring 32 wahlweise innen an der Betätigungseinrichtung 4 angeschweißt sein kann.
Des Weiteren weist der Schaft 20 eine durchgehende Hülse 28 auf, an der drei geschlossene, rohrförmige Flügelelemente 18 als weitere Betätigungseinrichtung befestigt sind, vorzugsweise mittels Schweißen. Die drei rohrförmigen Flügelelemente 18 sind dabei durch entsprechende Öffnungen in dem Schaft 20 und der Hülse 28 hindurchgeführt. Die Anordnung der Flügelelemente 18 kann, wie in 7a gezeigt ist, beispielsweise eine Art Spirale bilden.
Die Vorrichtung ist über wenigstens eine Öffnung 33 am oberen Ende des Schafts 20, oberhalb des Glasstands, nach außen entlüftbar. Die Flügelelemente 18 selbst können, beispielsweise entsprechend wie in 5a, b gezeigt ist, entlüftet werden. Dieses Prinzip kann für alle Ausführungsformen angewendet werden.
Des Weiteren ist in den 8a–c ein Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 2 ist dabei beispielsweise als Rührer ausgebildet und weist mehrere Flügelelemente 18 auf, die jeweils über eine rohrförmige Einrichtung 10 und entsprechende Scheibenelemente 14 verstärkt sind. Die Flügelelemente 18 sind dabei an einem Abschnitt 19 des Schafts 20 vorzugsweise mittels Schweißen befestigt. Der Abschnitt 19 kann hierbei, wie bereits mit Bezug auf 4 detailliert beschrieben wurde, als ein verdickter Abschnitt (nicht dargestellt) ausgebildet werden. Durch entsprechende Öffnungen 22 ist eine rohrförmige Einrichtung 10 durch den Schaft 20 in die Flügelelemente 18 eingeführt, wobei die rohrförmige Einrichtung 10 vorzugsweise nicht mit dem Schaft 20 verschweißt ist. An der rohrförmigen Einrichtung 10 ist an beiden Enden jeweils ein Scheibenelement 14 befestigt, um die Flügelelemente 18 radial zusätzlich abzustützen. Zur Entlüftung ist eine Öffnung 23 in der rohrförmigen Einrichtung 10 vorgesehen, um diese und die Flügelelemente 18 zu entlüften.
Die Flügelelemente 18 sind beispielsweise spiralförmig an dem Schaft 20 der Vorrichtung 2 angeordnet. An dem oberen Ende des Schafts 20 ist ein Antriebs- bzw. Haltezapfen 5 vorgesehen, der eine Schutzkappe 7 an seinem unteren Ende aufweist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine zusätzliche Hülse 37 an dem Schaft 20, beispielsweise im Bereich des Glasstands, angeordnet. Die Hülse 37 steht dabei mit einer vorbestimmten Länge L1, beispielsweise von 10 mm–100 mm oder vorzugsweise von 80-100 mm, über den Glasstand hinaus und/oder erstreckt sich mit einer vorbestimmten Länge L2, beispielsweise von 10–20 mm, unterhalb des Glasstands. Prinzipiell kann die Länge L1 auch deutlich größer als 100 mm sein. Die Länge L1 sollte so gewählt sein, dass ein Teil oder der gesamte Bereich des Schafts 20 mit der Hülse 37 abgedeckt wird, wo ein Verdampfen auftritt. Das gilt entsprechend für die Länge L2. Die Länge L2 kann ebenfalls größer als 20 mm oder kleiner als 10 mm gewählt werden, sofern ein Verdampfen des Schafts 20 geeignet reduziert oder verhindert werden kann.
Der Erfinder hat herausgefunden, dass das Verdampfen des Schafts 20, welches beispielsweise beim Rühren von schmelzflüssigem Glas auftritt, durch das Vorsehen der zuvor beschriebenen Hülse 37 verhindert werden kann. Bei dem Vorgang des Verdampfens verdampfte bisher ein nicht unerheblicher Teil des Schafts, so dass der Schaft bzw. der Rührer mit fortlaufendem Einsatz an Gewicht verliert, wodurch die Standzeit des Rührers reduziert wird. Durch die erfindungsgemäße Hülse 37 wird dies verhindert. Die Hülse 37 kann dabei aus einer Legierung ähnlich wie die Schutzkappe 7 hergestellt sein, beispielsweise aus einem PGM-Werkstoff oder einem anderen geeigneten Material. Grundsätzlich kann auch ein oxiddispersionsgehärteter PGM-Werkstoff verwendet werden.
Die Hülse 37 kann durch Aufschieben oder Aufschrumpfen an dem Schaft 20 befestigt werden. Grundsätzlich kann sie an dem Schaft 20 aber auch mittels Schweißen befestigt werden, sofern sie keine tragende Funktion hat, wie dies in 8b der Fall ist.
Alternativ kann die Hülse 37 auch beabstandet zu dem Glasstand angeordnet sein (nicht dargestellt), wobei der Abstand so gewählt ist, dass ein Verdampfen des Schafts 20 geeignet verhindert oder reduziert werden kann.
Die Hülse 37 kann bei allen beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Dabei ist auch denkbar, die zuvor beschrieben Hülsen 28 und 37 statt jeweils als einzelne Teil auszubilden, die beiden Hülsen 28, 37 zu einer durchgehenden Hülse zusammenzufassen.
In den 9a–c ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt. Dabei weist der Rührer zunächst einen Schaft 20 auf, an dessen oberen Ende ein Antriebs- bzw. Haltflansch 5 vorgesehen ist, der eine Schutzkappe 7 aufweist. Des Weiteren weist der Schaft 20 an seinem unteren Ende eine rohrförmige Einrichtung 8 (Verlängerung des Schafts 20) auf, die in eine Betätigungseinrichtung 4 eingeführt ist. Die Betätigungseinrichtung 4 besteht beispielsweise aus drei Betätigungselementen 16. Auf der rohrförmigen Einrichtung 8 ist des Weiteren eine Hülse 28 vorgesehen zur Bildung eines verdickten Abschnitts, an dem das Betätigungselement 16 mittels Schweißen befestigt wird. Durch die Hülse 28 und die rohrförmige Einrichtung 8 sind mehrere Plattenelemente 24 hindurchgesteckt. Zusätzlich kann auch wenigstens ein Stützring 32 vorgesehen sein, um die Formsteifigkeit der Betätigungseinrichtung 4 zu erhöhen. Des Weiteren ist ein Scheibenelement 36 zur Zentrierung der rohrförmigen Einrichtung 8 vorgesehen. Das Scheibenelement 36 weist dabei eine Öffnung auf, durch die die rohrförmige Einrichtung 8 hindurchgeführt wird. Das Scheibenelement 36 ist dabei beispielsweise mittels Schweißen innen an dem Betätigungselement 16 befestigt. Weiter ist ein Scheibenelement 12 vorgesehen, dass beispielsweise einen Vorsprung 13 aufweisen kann, wie in dem vergrößerten Ausschnitt Z gezeigt ist. Die beiden Betätigungselemente 16 sind dabei auf das Scheibenelement 12 aufgeschoben und liegen an dem Vorsprung 13 an. Die Betätigungselemente 16 und das Scheibenelement 12 werden hierbei mittels Schweißen verbunden. Alternativ können die beiden Betätigungselemente 16 auch direkt miteinander verschweißt und das Scheibenelement 12 von innen mit einem Betätigungselement 16 verschweißt werden, wie bereits detailliert in der Beschreibung zu 1, 2a und 2b ausgeführt wurde.
An der Außenseite der Betätigungseinrichtung 4 sind Flügelelemente 18 in Form von Flächenelementen befestigt, beispielsweise mittels Schweißen. Zusätzlich oder alternativ können die Flügelelemente 18 auch ein geschlossenes Profil aufweisen, wie beispielsweise in 11b gezeigt ist.
In den 10a–c ist eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform gezeigt, die ähnlich der ersten Ausführungsform ist. Die Vorrichtung ist dabei beispielsweise als Vello-Nadel oder A-Zug Nadel ausgebildet und weist eine glockenförmige Betätigungseinrichtung auf. Der Schaft 20 ist hierbei an seinem einen Ende mit einem Antriebs- bzw. Halteflansch 5 versehen, wobei ein Ausschnitt davon in den 10a–c gezeigt ist. Der Antriebs- bzw. Halteflansch 5 weist eine Schutzkappe 7 an seinem unteren Ende auf. An seinem anderen Ende ist der Schaft 20 mit einem verdickten Abschnitt versehen. Der verdickte Abschnitt kann dabei durch einen größeren Durchmesser und/oder eine größere Wanddicke und/oder eine Hülse 28 gebildet werden, vergleichbar den verdickten Abschnitte 9, 15 und 21. In der Darstellung in den 10a–c ist der Schaft 20 nach außen hin beispielsweise mit einer gestuften Wanddicke versehen. Der Schaft 20 wird hierbei nach unten dünner, da die Querkräfte und der Biegemomentenverlauf nach oben ansteigen und der Schaft 20 daher oben dicker ausgebildet werden muss, während er unten dünner ausgebildet sein kann. Dies ist jedoch nur ein Beispiel für einen Belastungsfall. Im umgekehrten Belastungsfall würde die Wanddicke des Schafts 20 nach unten beispielsweise als dicker verlaufend gewählt werden. Um den Schaft 20 nicht durch eine Schweißnaht zu schwächen ist eine Hülse 28 vorgesehen, die den verdickten Abschnitt bildet. An der Hülse 28 wird dabei ein Betätigungselement 16 mittels Schweißen befestigt, wie in dem Ausschnitt C von 10b dargestellt ist. Zur Aufnahme der axialen Kräfte können zusätzlich Plattenelemente 24 vorgesehen werden, die durch den Schaft 20 hindurch gesteckt und an dem Betätigungselement 16 von innen angeschweißt werden. Am unteren Ende wird das Betätigungselement 16 mit einem Deckel 34 mit einer Öffnung 35 verschlossen. Die Entlüftung der Vorrichtung 2 wurde in den 10a–c nicht dargestellt.
Des Weiteren ist in den 11a–c eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 gezeigt. Die Vorrichtung 2 ist dabei beispielsweise als Plunger ausgebildet. Der Schaft 20 ist hierbei an seinem einen Ende mit einem Antriebs- bzw. Halteflansch 5 versehen, der eine Schutzkappe 7 an seinem unteren Ende aufweist. An seinem anderen Ende ist der Schaft 20 im Durchmesser aufgeweitet, um eine Betätigungseinrichtung zu bilden. Der Schaft 20 ist dabei an seinem Ende mit einem halbkugelförmigen Betätigungselement 16 verschlossen. Auf der Außenseite des aufgeweiteten Abschnitts ist ein spiralförmiges Flügelelement 18 befestigt, vorzugsweise mittels Schweißen. Zur Entlüftung weist der Schaft 20 oberhalb des Glasstands (nicht dargestellt) eine Öffnung 33 auf, um die Luft im Inneren des Schafts 20 nach außen abzuführen.
Verschiedene Variationen der Flügelelemente 18, wie sie in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsbeispielen verwendet werden, sind in 12a und 12b dargestellt. 12a zeigt verschiedene Formen von Flügelelementen 18 die im Querschnitt dargestellt sind. Die Flügelelemente 18 sind dabei in Form von Flächenelementen ausgebildet. In 12b sind des Weiteren Flügelelemente 18 in Form von geschlossenen Profilen bzw. Hohlprofilen im Querschnitt dargestellt. Sowohl die Flächenelemente in 12a wie die Hohlprofile in 12b können beispielsweise als 1-gängige oder mehrgängige Spiralen angeordnet werden. Für den Durchschnittsfachmann ist jedoch offensichtlich, dass die Flächenelemente bzw. Hohlprofile abhängig von ihrer Funktion beliebig auf dem Schaft 20 bzw. der Betätigungseinrichtung angeordnet und miteinander kombiniert werden können.
In 13a und 13b sind verschiedene Formen für die Schäfte 20 dargestellt, wie sie in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsbeispielen verwendet werden können, wobei die Schäfte 20 vorzugsweise nahtlos oder zumindest teilweise nahtlos ausgebildet sind. Die Schäfte 20 können dabei eine durchgehende Wanddicke (13a) oder eine gestufte Wanddicke (13b) aufweisen. Des Weiteren kann der Schaft 20 auch eine durchgehend gleiche Wanddicke aber einen gestuften Durchmesser aufweisen (13c). Des Weiteren kann der Schaft 20 auch eine gestufte Wanddicke und einen gestuften Durchmesser aufweisen (13d). Darüber hinaus kann der Schaft 20, gemäß 13e und 13f, auch mehrere koaxial ineinander gesteckte Schäfte aufweisen, wobei diese Schäfte 20, Schäfte gemäß der 13a, b, c und/oder 13d sein können. Statt einer Abstufung können Übergänge auch fließend ausgebildet sein.
Die zuvor mit Bezug auf die Figuren beschriebenen Elemente der verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dazu gehören unter anderem die Schäfte 20, rohrförmigen Einrichtungen 8, 10, Betätigungseinrichtungen 4, 6 mit Betätigungselementen 16, Scheibenelemente 12, 14, 36, Stützringe 32, Hülsen 28, 37, Plattenelemente 24, Schutzkappen 7, Flügelelemente 18, sind vorzugsweise alle oder zumindest Teile davon aus einem PGM-Werkstoff, vorzugsweise aus oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff oder einem anderen geeigneten ODS-Werkstoff. Der Antriebs- bzw. Halteflansch muss nicht kann aber grundsätzlich auch aus einem PGM-Werkstoff bzw. oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff hergestellt sein. Alternativ kann er aber auch, wie zuvor beschrieben, aus einem „unedlen" Werkstoff, wie beispielsweise einem warmfesten Stahl, hergestellt sein. Der Schaft 20 wie er in den Ausführungsformen zuvor beschrieben wurde ist vorzugsweise nahtlos, zumindest aber teilweise nahtlos. Dasselbe gilt auch für die Betätigungselemente 16, auch diese sind nahtlose oder zumindest teilweise nahtlos.
Die Scheibenelemente, Plattenelemente und/oder Stützringe können mit Öffnungen 11 versehen sein, zur Gewichtsreduktion.
Des Weiteren können die verschiedenen Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele, wie sie zuvor anhand der Zeichnungen beschrieben wurden, miteinander kombiniert werden, insbesondere einzelne Merkmale davon.
Insbesondere kann die Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung in der ersten Ausführungsform auch mit den verstärkten Flügelelementen der zweiten Ausführungsform kombiniert werden. So ist eine Vorrichtung möglich die eine Betätigungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform aufweist und zusätzlich wenigstens ein Flügelelement gemäß der zweiten Ausführungsform. Dies gilt ebenso für die anderen in den Figuren dargestellten Ausführungsformen.
Des Weiteren müssen die Betätigungselemente 16, Flügelelemente 18 und Scheibenelemente 12, 14, 36, wie sie beispielsweise in den 4, 5a, 6c, 7a–c, 8a–c und 9a–c dargestellt sind, nicht unbedingt einen runden Querschnitt aufweisen. Die Flügelelemente 18 können auch Querschnitte aufweisen, wie in 12b dargestellt ist. Dies gilt entsprechend auch für die Betätigungselemente 16 und die mit ihnen verbundenen Scheibenelemente 12, 14, 36, sowie für die rohrförmige Einrichtung 8, 10.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen werden in einem Temperaturbereich bei einer mittleren Betriebstemperatur von 1000°C–1500°C eingesetzt. In diesem Temperaturbereich können Drehmomente von beispielsweise bis zu 100 Nm erzielt werden bzw. Drehmonente in Bereichen von beispielsweise 10 N·m bis 30 N·m bzw. von 30 Nm bis 80 Nm bzw. bis hin zu 100 N·m bei Standzeiten von mehreren Jahren. Des Weiteren kann die Länge der Rührer bzw. Plunger usw. gemäß der Erfindung beispielsweise zwischen 1m bis 2,5 m liegen. Die Flügelelemente können eine Ausladung von bis zu 500 mm im Durchmesser aufweisen. Bei dem Material können Mengen beispielsweise bis zu 50 kg PGM-Werkstoff bzw. oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff verarbeitet werden.

2: Vorrichtung
4: Betätigungseinrichtung
5: Antriebs- bzw. Halteflansch
6: Betätigungseinrichtung
7: Schutzkappe
8: rohrförmige Einrichtung
9: erster verdickter Abschnitt
10: rohrförmige Einrichtung
11: Öffnung (Scheibenelement)
12: Scheibenelement
13: Vorsprung
14: Scheibenelement
15: zweiter verdickter Abschnitt
16: Betätigungselement
18: Flügel/Flügelelement
19: Abschnitt (am Schaft)
20: Schaft
21: verdickter Abschnitt
22: Öffnung (Schaft)
23: Öffnung (Entlüftung)
24: Plattenelement
25: Schweißnaht
26: Ausbruch
27: oberes Ende (des Plattenelements)
28: Hülse
29: Öffnung (Schaft)
30: Nut (im Betätigungselement zur Aufnahme des oberen Endes des Plattenelements)
31: Aussparung (Hülse)
32: Stützring
33: Öffnung
34: Deckel
35: Öffnung
36: Scheibenelement
37: Hülse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4326143 A1 [0007]
- US 3332766 A [0009]

Claims

Vorrichtung (2), die geeignet ist von schmelzflüssigem Glas umgeben zu werden, wobei die Vorrichtung (2) einen Schaft (20) aufweist, der wenigstens ein zumindest teilweise nahtloses Rohr aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff aufweist, wobei der Schaft (20) zumindest einen verdickten Abschnitt (9, 15; 21) aufweist, an dem eine Betätigungseinrichtung (4; 6) angeordnet ist.
Vorrichtung (2), die geeignet ist von schmelzflüssigem Glas umgeben zu werden, wobei die Vorrichtung (2) einen Schaft (20) aufweist, der wenigstens ein zumindest teilweise nahtloses Rohr aufweist, wobei zumindest eine Betätigungseinrichtung (4; 6) an dem Schaft (20) angeordnet ist, wobei der Schaft und die Betätigungseinrichtung (4; 6) einen oxiddispersionsgehärteten PGM-Werkstoff aufweisen.
Vorrichtung (2), die geeignet ist von schmelzflüssigem Glas umgeben zu werden, wobei die Vorrichtung (2) einen Schaft (20) aufweist, der wenigstens ein zumindest teilweise nahtloses Rohr aufweist, wobei zumindest eine Betätigungseinrichtung (4; 6) an dem Schaft (20) angeordnet ist und wobei der Schaft (20) zumindest in einem Abschnitt, indem ein Abdampfen des Schafts (20) während des Betriebs auftritt, eine zusätzliche Hülse (37) aufweist.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (4; 6) und/oder der Schaft (20) einen PGM-Werkstoff, vorzugsweise einen oxiddispersionsgehärteten PGM-Werkstoff, aufweisen.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (20) zumindest einen Abschnitt (9, 15, 21) aufweist, an dem die Betätigungseinrichtung (4; 6) angeordnet ist, wobei der Anschnitt als ein verdickter Abschnitt (9, 15) ausgebildet werden kann.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der verdickte Abschnitt (9, 15, 21) durch einen vergrößerten Durchmesser des Schafts (20) und/oder eine verdickte Wandung des Schafts und/oder das Vorsehen wenigstens einer Hülse (28) auf dem Schaft (20) gebildet wird.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (28) auf den Schaft (20) aufgeschoben oder aufgeschrumpft ist und aus einem PGM-Werkstoff, vorzugsweise aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (4; 6) zumindest teilweise oder vollständig aus einem PGM-Werkstoff, vorzugsweise aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Betätigungseinrichtung (4; 6) und oder dem Schaft (20) wenigstens ein Flügelelement (18) befestigt ist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in die Betätigungseinrichtung (4; 6) eine im Wesentliche rohrförmige Einrichtung (8; 10) zumindest teilweise eingeführt ist und wobei die im Wesentlichen rohrförmige Einrichtung (8; 10) wenigstens ein Scheibenelement (12; 14) aufweist, um die Betätigungseinrichtung (4; 6) zu verstärken, wobei die rohrförmige Einrichtung (8; 10) und/oder das Scheibenelement (12; 14) vorzugsweise aus einem PGM-Werkstoff ist, besonders bevorzugt aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff. (1, 4, 5, 8, 9)
Vorrichtung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der rohrförmigen Einrichtung (10) wenigstens ein weiteres Scheibenelement (33) angeordnet ist, zur Zentrierung der rohrförmigen Einrichtung (10) innerhalb der Betätigungseinrichtung. (9)
Vorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (6) wenigstens ein Flügelelement (18) aufweist, das an einem Abschnitt (19, 21) des Schafts (20) befestigt ist, vorzugsweise mittels Schweißen. (4, 5, 8)
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Einrichtung (10) als ein separates Teil ausgebildet ist, dass durch wenigstens eine Öffnung (22) in dem Abschnitt (19) des Schafts (20) hindurchgeführt ist und zumindest teilweise in das Innere des Flügelelements (18) eingeführt ist. (4, 8)
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenelement (14) mit der im Wesentlichen rohrförmigen Einrichtung (10) verschweißt ist und seine Außenseite vorzugsweise so ausgebildet ist, dass es mit der Innenseite des Flügelelements (18) zumindest teilweise in Kontakt kommt. (4, 8)
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen rohrförmige Einrichtung (10) in ihren Abmessungen, insbesondere ihrer Länge, derart angepasst ist, dass ein an dem Flügelelement (18) angreifendes Kippmoment möglichst gering ist. (4, 8)
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Querschnitts des Flügelelements (18) kreisförmig, oval tropfenförmig, drei- oder mehreckig oder trapezförmig ist, wobei das Flügelelement (18) mehrere Abschnitte aufweisen kann, wobei die Abschnitte verschiedene und/oder gleiche Querschnittsformen aufweisen können. (12b)
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abschnitt des Querschnitts des Flügelelements (18) eine gleichmäßige Wanddicke oder eine variierende Wanddicke aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (4) aus wenigstens einem Betätigungselement (16) besteht, wobei die rohrförmige Einrichtung (8) als ein Teil des Schafts (20) ausgebildet ist, der in die Betätigungseinrichtung (4) zumindest teilweise eingeführt ist. (1, 9)
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (4) aus wenigstens zwei, drei oder mehreren Betätigungselementen (16) besteht, die einen zusammengesetzten Zylinder und/oder einen Kegel und/oder einen Kegelstumpf und/oder einen Kugelabschnitt bilden. ( 1, 9)
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Scheibenelement (12) zur radialen Abstützung der Betätigungseinrichtung (4) vorgesehen ist, wobei das Scheibenelement (12) beispielsweise auf der rohrförmigen Einrichtung (8) angeordnet werden kann oder unabhängig davon in der Betätigungseinrichtung (4). (1, 9)
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenelement (12) auf seiner umlaufenden Seite einen zumindest teilweise umlaufenden Vorsprung (13) aufweist, wobei rechts und links von dem Vorsprung (13) jeweils ein Betätigungselement (16) der Betätigungseinrichtung (4) angeordnet ist und mit diesem verschweißt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Plattenelement (24) zur Aufnahme axialer Kräfte an der rohrförmigen Einrichtung (8) befestigt ist, wobei das Plattenelement (24) durch einen Ausbruch (26) in der rohrförmigen Einrichtung (8) hindurchgeschoben werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Einrichtung (8) einen verdickten Abschnitt (15) aufweist, in dem Bereich, in dem das Scheibenelement (12) und/oder das Plattenelement (24an dem Schaft (20) befestigt sind, beispielsweise mittels Schweißen, wobei der verdickte Abschnitt (15) durch einen größeren Durchmesser und/oder eine größere Wandstärke und/oder wenigstens eine Hülse (28) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (28) auf die rohrförmige Einrichtung (8) aufgeschoben und/oder aufgeschrumpft ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende des Plattenelements (24) in einer Nut (30) des Betätigungselements (16) aufgenommen ist und mit dem Betätigungselement (16) verschweißt ist. (1, 9)
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenelement (12, 14, 36) zur Gewichtsreduzierung Aussparungen und/oder Bohrungen aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (20) und/oder die rohrförmige Einrichtung (8; 10) vorzugsweise ein nahtloses Rohr aufweisen, dessen Durchmesser und/oder Wanddicke variiert bzw. gestuft oder mit einem fließender Übergang ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (20) und/oder die rohrförmige Einrichtung (8; 10) aus wenigstens zwei koaxial ineinander gesteckten Rohren bestehen, die vorzugsweise im Wesentlichen nahtlos sind und wobei die Rohre jeweils durchgehend einen Durchmesser und/oder eine Wanddicke aufweisen oder jeweils in ihrem Durchmesser und/oder in ihrer Wanddicke variieren bzw. gestuft oder mit einem fließender Übergang ausgebildet ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre der rohrförmigen Einrichtung (8; 10) aus einem oxiddispersionsgehärtetem PGM-Werkstoff bestehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) einen Rührer aufweist, der in einem Betriebszustand vorzugsweise eine Drehbewegung ausführt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) eine Nadel aufweist, die in einem Betriebszustand vorzugsweise eine Hubbewegung und/oder zumindest zeitweise eine Drehbewegung ausführt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) einen Plunger aufweist, der vorzugsweise in einem Betriebszustand eine Drehbewegung ausführt und/oder eine Hubbewegung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) eine Vello- oder eine A-Zug Nadel aufweist, die in einem Betriebszustand im Wesentlichen keine Bewegung ausführt und in vorbestimmten Zeitabständen um ihre Längsachse gedreht werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (20) eine Hülse (37) aufweist, die in einem Bereich angeordnet ist, an dem ein verdampfen des Schafts bei Kontakt mit schmelzflüssigem Glas auftritt.
Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (37) sich über eine vorbestimmte Länge (L1) über dem Glasstand erstreckt und/oder sich über eine vorbestimmte Länge (L2) unterhalb des Glasstands erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L1) der Hülse (37) oberhalb des Glasstands in einem Bereich von 10 mm–100 mm, vorzugsweise von 50 mm–100 mm und besonders bevorzugt von 80 mm–100 mm liegt und wobei die Länge (L2) der Hülse (28) unterhalb des Glasstands in einem Bereich von 10 mm–20 mm liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (37) von dem Glasstand beabstandet angeordnet ist in einem Bereich des Schafts (20) indem ein Verdampfen des Schafts (20) auftritt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (37) aus einem PGM-Werkstoff besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmige Einrichtung (10) oder ein rohrförmiges Flügelelement (18) in einem Abschnitt innerhalb des Schafts (20) wenigstens eine Öffnung (23) zum Entlüften aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (20) eine Aussparung (31) und die Hülse (28) eine Öffnung (29) aufweisen, die einem Flügelelement (18) und dessen Schweißnähten (25) gegenüberliegend angeordnet sind, um Luft, die zwischen den Schweißnähten (25) eingeschlossen ist, in das Innere des Schafts (20) zu entlüften.
Verfahren zum Verarbeiten von schmelzflüssigem Glas mit einer Vorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 40.
Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) bei einer Betriebstemperatur von 1000°C bis 1500°C eingesetzt werden kann, wobei ein Drehmoment in einem Bereich von 10 Nm bis 100 Nm mit der Vorrichtung (2) erzielt werden kann über eine Standzeit in einem Bereich von wenigstens 1 Jahr bis hin zu 5 Jahren.
Verfahren nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Vorrichtung (2) ein Drehmoment von bis zu 50 N·m bei einer Betriebstemperatur zwischen 1400°C und 1500°C erzielt werden kann.