(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撹拌容器（１）及び撹拌機（３）を備えた溶融ガラスのための撹拌システムにおいて、該撹拌システムが、
ａ．長手方向軸線（４９）を有する軸（３０）及び少なくとも１つの撹拌エレメント（４）を備える少なくとも１つの撹拌機（３）を有しており、
ｂ．撹拌エレメント（４）は、撹拌容器（１）に対する撹拌機（３）の少なくとも１回の軸方向移動及び／又は直進相対移動と、撹拌容器（１）に対する撹拌機（３）の少なくとも１回の後続の又は同時の相対回転と、撹拌容器（１）に対する撹拌機（３）の別の軸方向移動及び／又は直進相対移動と、によって撹拌機（３）を撹拌容器（１）内に導入しなければならないように形成されており、
ｃ．作動状態における撹拌機（３）を撹拌容器（１）において回転させることができ、
前記撹拌容器（１）が、
ｄ．長手方向軸線（４９）と、
ｅ．内周面（１０）と、を有しており、
ｆ．該内周面（１０）が、該内周面（１０）又は該内周面の壁から撹拌容器（１）の内部へ延びた少なくとも２つのバッフル（２）を有しており、
ｇ．さらに、バッフル（２）が、長手方向軸線（４９）に対して実質的に垂直方向で撹拌容器（１）の内周面（１０）から離れる方向に、少なくとも部分的に狭まっている輪郭を有しており、
ｈ．前記作動状態における回転の間、前記撹拌エレメントは、包絡線を形成し、該包絡線は、前記軸の長手方向軸線に関して実質的に垂直方向に該軸から離れる方向で少なくとも部分的に狭まっており、かつ、前記バッフルの輪郭に対応することを特徴とする、溶融ガラスのための撹拌システム。
【請求項２】
バッフル（２）が、長手方向軸線（４９）に関して６０゜、９０゜、１２０゜又は１８０゜の角度だけ互いにずらされている、請求項１記載の撹拌システム。
【請求項３】
多数のバッフル（２）が設けられており、これらのバッフルが、それぞれ少なくとも２つのバッフル（２）から成る少なくとも２つのグループとして、長手方向軸線に沿ったそれぞれの位置において取り付けられており、バッフル（２）の隣接し合うグループが互いにずらされて配置されている、請求項２記載の撹拌システム。
【請求項４】
少なくとも２つの、好適には３つのバッフル（２）が、長手方向軸線（４９）に沿ったそれぞれの位置に設けられている、請求項３記載の撹拌システム。
【請求項５】
内周面（１０）が、実質的に連続的であり、断面が円形である、請求項１から４までのいずれか１項に記載の撹拌システム。
【請求項６】
撹拌容器（１）の内周面（１０）が、少なくとも１つの包囲する金属シートによって形成されており、バッフル（２）が、前記包囲する金属シートに固定して配置されている、請求項１から５までのいずれか１項に記載の撹拌システム。
【請求項７】
バッフル（２）が、好適には溶接又はろう接によって、包囲する金属シートに固定して配置された少なくとも１つの別の金属シートによって形成されている、請求項６記載の撹拌システム。
【請求項８】
バッフル（２）が、中央部分において撹拌容器（１）の内部へ最も大きく延びており、少なくとも１つの、好適には両方の側部において、撹拌容器（１）の内部へより小さく延びている、請求項１から７までのいずれか１項に記載の撹拌システム。
【請求項９】
バッフル（２）が、１つ又は２つ以上の金属シート（２０，２１）から形成されており、該金属シートの外縁（２３）が、撹拌容器の内周面（１０）に少なくとも部分的に適合させられており、かつ撹拌容器の内周面に少なくとも部分的に結合されており、好適には少なくとも１つの移行線又は接合線（２２）を有している、請求項１から８までのいずれか１項に記載の撹拌システム。
【請求項１０】
バッフル（２）が、第１の向きを有する少なくとも１つの第１の面（２０）と、第１の向きとは異なる第２の向きを有する第２の面（２１）とを有している、請求項１から９までのいずれか１項に記載の撹拌システム。
【請求項１１】
第１及び第２の面（２０，２１）が、互いに対して、約３０゜〜１２０゜、好適には約４５゜〜１０５゜、より好適には約６０゜で傾斜させられている、請求項１０記載の撹拌システム。
【請求項１２】
撹拌機（３）が、多数の撹拌エレメント（４）を有しており、これらの撹拌エレメントが、長手方向軸線に沿った個々の位置において、それぞれ少なくとも２つの撹拌エレメント（４）から成る少なくとも２つのグループとしてそれぞれ配置されており、撹拌エレメント（４）の隣接し合うグループが互いにずらされて配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の撹拌システム。
【請求項１３】
撹拌システムが、少なくとも部分的に、好適には完全に、酸化物分散硬化されたＰＧＭ材料から成る、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の撹拌システム。
【請求項１４】
バッフル（２）及び／又は撹拌機（３）、好適には撹拌エレメント（４）が、重量を減じるために又は溶融ガラスのためのさらなる狭窄部を提供するために、間隙を有している、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の撹拌システム。
【請求項１５】
ａ．溶融ガラスを撹拌容器（１）の入口（１１）を通じて供給するステップと、
ｂ．撹拌機（３）を撹拌容器（１）において回転させかつ溶融ガラスを撹拌容器（１）の内部に通過させるステップと、
ｃ．撹拌機（３）の回転及び撹拌容器（１）の内部における溶融ガラスの通過の間に、溶融ガラスが、撹拌エレメント（４）及びバッフル（２）によってこれらの撹拌エレメントとバッフルとの間の狭窄部を通じて方向付けられ、掻き乱され、混練されかつ／又は圧縮されるステップと、
ｄ．溶融ガラスを撹拌容器（１）の出口（１２）を通じて排出するステップと、を含むことを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項記載の撹拌システムを用いて溶融ガラスを撹拌する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撹拌容器及び撹拌機に対応する、溶融ガラスのための撹拌システム、及びこのような構成部材を組み立てかつ溶融ガラスを撹拌するための方法に関する。本発明は、特に、その作動モード、すなわち溶融ガラスの均質化において互いに合致するように形成された、溶融ガラスのための撹拌システム、撹拌エレメント、撹拌機及び撹拌容器の構造的設計に関する。
【０００２】
好適にはＰＧＭ材料（ＰＧＭ＝プラチナ群金属）等の、貴金属及び貴金属合金から成る構造部品は、ガラス工業、特に特別なガラスの溶融及び高温成形のためのプラントにおいて使用される。ＰＧＭ製品とも呼ばれる、溶融技術において使用されるこれらのプラント構成部品は、液体ガラスを溶融、清澄、搬送、均質化及び配分するために働く。
【０００３】
このような構造部品は、本質的に、固体ＰＧＭ材料又は耐高温材料（セラミック耐火材、金属特殊材料）から成る構造体であり、例えば金属シート又はＰＧＭ表面皮膜（例えばプラズマ溶射又は火炎溶射等によって塗布される）の形式の、薄い保護ＰＧＭ被覆を備えている。
【０００４】
溶融ガラスを有するプラント部品は、しばしば、薄い壁のパイプシステムとして設計された貴金属のシート構造である。溶融ガラスは、１０００℃〜１７００℃の温度でこれらを流過する。
【０００５】
高い融点により、ＰＧＭ材料は、耐高温性、さらに高い機械的強度及び耐摩耗性が顕著であり、したがって、特に、溶融ガラスと接触する、プラントにおける構造部品又はプラント部品の製造に適している。適切な材料は、プラチナ及びプラチナ合金及び／又はプラチナ群のその他の金属であり、選択的に、別の合金成分としての少量のベース金属又は酸化物添加物を含んでもよい。典型的な材料は、精製されたプラチナ、プラチナ−ロジウム合金及びプラチナ−イリジウム合金であり、強度及び高温クリープ耐性を高めるために、特に酸化ジルコニウム又は酸化イットリウム等の、少量の精密に分配された耐火性酸化金属を含んでいる。
【０００６】
ガラス溶融プロセスは、以下の段階、すなわち、溶融、清澄、調整、フィード及び成形に分割される。ガラスの均質度を高めるために撹拌機が使用される。撹拌は、調整の一部であり、その結果、清澄した後、フィードの前に行われる。温度に応じたガラスの粘度の変化は、全てのガラス技術にとって基本的に重要である。均質な溶融物を得るためには、動粘度がη〜１０2ｄＰａ・ｓであるような温度にされなければならない。比較のために、２０℃では、水は０．０１ｄＰａ・ｓの粘度を有しており、オリーブ油は約１０2ｄＰａ・ｓの粘度を有しており、蜂蜜は約１０4ｄＰａ・ｓの粘度を有している。ガラスのフィード及び成形である高温処理は、処理に応じて１０3〜１０8ｄＰａ・ｓで行われる。その結果、撹拌の間のガラスの粘度は、１０2〜１０4ｄＰａ・ｓである。１４５０℃以下では、例えばホウケイ酸ガラスの動粘度はη１０3ｄＰａ・ｓである。
【０００７】
引用されるデータとして、温度及び動粘度が示しており、ガラスの有効な撹拌は技術的な困難を伴う。
【０００８】
撹拌は、特に最も重要な基本プロセスエンジニアリング作業である。単純な形式では、２つ以上の成分が互いに統一され、可能な最小の単位体積において均一な成分が得られるように、撹拌ツールを用いて流動を導入することによって互いに分配される。
【０００９】
以下の４つの撹拌の役割、すなわち、均質化、懸濁、分散及び熱伝導、を定義することができる。
【００１０】
熱伝導、すなわち、混合されている材料と、取り囲んでいる媒体との間の、ミキサの壁部を通じた熱の交換が行われるが、ガラスのための撹拌システムの設計においては、役割は小さい。
【００１１】
ガラスの場合、主要な相及び付加的な相は液体であるので、撹拌の役割は、広範囲に、均質化の役割である。均質化は、互いに可溶性の固体又は液体の混合と、濃度の差及び／又は温度差の均等化とである。
【００１２】
混合自体は、原理的に、混合されている材料の成分の搬送を意味する。この場合、幾つかの状況において一方から他方へ通じることができる、５つの個々の基本的な作業を区別することができる。
【００１３】
配分混合：オーダーリングマトリックス及びランダムマトリックスに基づく、配分、混合、粒子交換である。物理的な意味では、重力及びクーロン摩擦を克服しなければならない。
【００１４】
分散混合：凝集物及び凝塊を破壊する。この場合、付着応力によって生ぜしめられる抵抗は克服されなければならない。
【００１５】
層状混合：伸長、圧縮、折り畳み、及びニュートン摩擦の克服。
【００１６】
乱流混合：液体及びガスにおける乱流の形成。
【００１７】
拡散混合：拡散による濃度均等化。例：静止時の流体。
【００１８】
高粘度物質ガラスを混合する場合、これは、結果的に、層状混合及び配分混合を伴い、この作業は、混練に極めて類似している。
【００１９】
混練は、高粘度のペースト状物質の混合を意味する。伴われるエネルギ入力は、低粘度の物質を混合する場合よりも、何倍も大きい。"混練"の作業プロセスが流れ挙動の点から考慮されると、乱流の不在は、混合作業の強度の特性として言及されてよい。物質移動が、せん断、機械的分割及び圧縮によって生じる。
【００２０】
高粘度の液体を処理する時の難点は、層流挙動である。あらゆる混合プロセスの場合、この挙動は、対応する流れフィラメントと、混合すべき成分との交換において問題があることを意味する。層流の場合、粘性によって生ぜしめられる力（せん断応力、せん断）は支配的である。
【００２１】
所定の混合結果を得るために、層流が容器の全体積に影響することが前提条件である。
【００２２】
高粘度の場合、通常はガラスの場合にそうであるように、強制されたフィードのみが、十分な質の均質化を保証することができる。
【００２３】
ガラス工業の従来技術において、撹拌機であるプラント構成部材は、るつぼ又は撹拌部又は撹拌セルにおいて溶融ガラスの均質化を引き受ける。撹拌容器は、常に、"滑らかな"壁を備えた円筒形又は僅かに円錐形である。連続的な溶融プロセスにおいて、ガラスは、入口パイプを通じて頂部又は底部から横方向に撹拌容器に供給される。次いで、ガラスは、出口パイプによって又は容器の底部を通って、入口とは異なる高さにおいて横方向に退出する。入口と出口との高さの違いは、連続的なガラス溶融プロセスにおいて、撹拌エレメントの強制フィード効果を不要にすることを可能にする。なぜならば、ガラスの全体積が撹拌容器を通過しなければならないからである。その結果、撹拌作業は、容器の全体積に影響する、層状混合及び配分混合の作業である。
【００２４】
独国特許出願公開第１０２００４０３４７９８号明細書は、溶融ガラスのための撹拌システムに関する。この場合、長手方向軸線を規定する軸と、パドルの少なくとも２つのグループとを備えた撹拌機が提供されている。パドルは、それぞれ、長手方向軸線に対して平行に整合させられたブレードと、少なくとも１つの開口とを有している。パドルの少なくとも２つのグループは、互いに間隔を置いた状態で軸に配置されている。２つのグループのパドルの間に配置された、バッフルの少なくとも１つのグループも設けられている。
【００２５】
本発明の課題は、溶融ガラスのための改良された又は択一的な撹拌容器と、対応する撹拌システムと、このような構成部品を組み立て、溶融ガラスを撹拌するための方法とを提供することである。
【００２６】
この課題は、請求項の主体によって達成される。
【００２７】
本発明は、特に、撹拌機及び撹拌容器を備えた撹拌システムに関する。撹拌機及び撹拌容器は、形状が互いに合致するように形成されており、その結果、作動モードにおいて、最適な撹拌結果が得られる。円筒形又は僅かに円錐形の撹拌容器の壁は、二次元又は三次元のエレメントとして設計された、取り付けられた又は一体化された構造体の形式の多数のバッフルを有しており、三次元エレメントを、撹拌容器の壁の一部を形成するように設計することができる。このことは以下の利点を生ぜしめる。つまり、容器の表面積が増大され、このことはガラスの改良されたせん断につながる。さらに、液体は、バッフルによって容器の中央に向かって送られるか、又はより良く撹拌機へ供給される。これは、撹拌機がガラスの全体積に作用することを保証する。
【００２８】
溶融ガラスのための本発明による撹拌容器は、長手方向軸線を有している。この場合、撹拌容器は、直線形状及び／又は湾曲形状を有していてよい。他の面とは別に、撹拌容器は、様々な形状であってよい内周面を有している。内面は、１つ又は２つ以上の金属シートによって形成されていてよい。内周面は、内周面又は内周面の壁から撹拌容器のさらに内部へ延びた少なくとも２つ以上のバッフルを有している。バッフルは、長手方向軸線に沿った様々な位置に又は撹拌容器の様々な高さに配置されているか、又は長手方向軸線を中心に周方向にずらされている。
【００２９】
バッフルは、１つの位置において互いにずらされている及び／又は長手方向軸線の隣接する位置において長手方向軸線を中心に６０゜、９０゜、１２０゜又は１８０゜の角度でずらされている。不規則な間隔も同様に可能である。
【００３０】
長手方向軸線に沿ったそれぞれの位置において、それぞれ少なくとも２つのバッフルの少なくとも２つのグループとしてそれぞれ取り付けられた多数のバッフルが提供されてよく、バッフルの隣接するグループは、互いにずれて配置されている。
【００３１】
本発明の別の択一的な又は付加的な態様は、長手方向軸線及び内周面を備えた溶融ガラスのための撹拌容器に関し、内周面は、内周面から撹拌容器の内部へ延びた少なくとも１つのバッフルを有している。この場合、バッフルは輪郭を有しており、この輪郭は、長手方向軸線に関して垂直方向で考えて、実質的に撹拌容器の内周面から離れる方向に少なくとも部分的に狭まっている若しくはテーパしているか、又は円錐形である。
【００３２】
バッフルの輪郭は、少なくとも実質的に又は完全に、内周面から撹拌容器の内部へ狭まっていてよい。
【００３３】
発明の別の態様の場合には、少なくとも２つ、好適には３つのバッフルが長手方向軸線に沿ったそれぞれの位置に設けられていてよい。
【００３４】
周面は実質的に連続的でかつ断面が円形、だ円形又は長円形であってよい。
【００３５】
撹拌容器の内周面は、少なくとも１つの包囲する金属シートによって形成されていてよく、１つ又は複数のバッフルが、包囲する金属シートに固定して配置されている。バッフルは、少なくとも部分的に、包囲する金属シートから機械加工されていてよい。バッフルは、好適には溶接又はろう接によって、包囲する金属シートに固定して配置された少なくとも１つの別の金属シートによって形成されていてよい。
【００３６】
バッフルは、中央部分が最も撹拌容器の内部へ延びており、少なくとも一方、好適には両方の側部がより小さく延びている。
【００３７】
さらに、バッフルは、１つ又は２つ以上の金属シートから形成されていてよく、金属シートの外縁は、少なくとも部分的に撹拌容器の内周面に適応させられており、かつ少なくとも部分的にこの内周面に結合されており、好適には少なくとも１つの移行線若しくは接合線を有している。
【００３８】
バッフルは、第１の向きを有する少なくとも１つの第１の面と、第１の向きとは異なる第２の向きを有する第２の面とを有している。
【００３９】
第１及び第２の面は、約３０゜〜１２０゜、好適には約４５゜〜１０５゜、より好適には約６０゜の角度で互いに対して傾斜させられていてもよい。
【００４０】
本発明による撹拌容器は、少なくとも部分的に、好適には完全に、光学的な目的のために特に溶融ガラスに適している酸化物分散硬化されたＰＧＭ材料から成っていてよい。特に、撹拌容器が溶融ガラスと接触する領域において、この材料は極めて耐腐食性である。
【００４１】
バッフルは、重量を減じるために又は溶融ガラスのためのさらなる狭窄部を提供するために間隙を有していてよい。
【００４２】
発明の別の付加的な又は択一的な態様は、上述の撹拌容器に対応する、溶融ガラスのための撹拌機に関する。この撹拌機も、同様に、組み立てられた状態において前記撹拌容器の長手方向軸線と一致する長手方向軸線を有している。軸も設けられており、この軸は、軸から半径方向に延びた少なくとも１つの撹拌エレメントを有している。さらに、撹拌エレメントは、長手方向軸線に対して実質的に垂直方向で軸から離れる方向に、少なくとも部分的に又は実質的に完全に又は事実上完全に狭まった輪郭若しくは、撹拌エレメントが回転する場合には包絡線、を有している。
【００４３】
撹拌機は、長手方向軸線に沿ったそれぞれの位置において、それぞれ少なくとも２つの撹拌エレメントから成る少なくとも２つのグループとしてそれぞれ配置されていてよい多数の撹拌エレメントを有しており、撹拌エレメントの隣接し合うグループは、互いに対してずれて配置されている。
【００４４】
別の付加的な又は択一的な態様において、本発明は、上又は下に記載された又は請求された撹拌容器又は撹拌機を備えた、溶融ガラスのための撹拌システムに関する。この場合、少なくとも１つの撹拌機には、軸と、少なくとも１つの撹拌エレメントとが設けられている。この場合、撹拌エレメントは、撹拌容器に対する撹拌機の少なくとも１回の軸方向移動若しくは直進相対移動と、撹拌容器に対する撹拌機の少なくとも１回の後続の又は同時の相対回転と、撹拌容器に対する撹拌機のさらなる軸方向移動又は直進相対移動とによって、撹拌機を撹拌容器内に導入することができるように、形成されている。この場合、撹拌機を作動状態において撹拌容器内で回転させることができる。
【００４５】
１つ又は複数の撹拌エレメントは、作動状態における回転中にバッフルの輪郭に対応するように、形成されていてよい。さらに、１つ又は複数の撹拌エレメントは、軸から離れる方向で狭まった輪郭若しくは包絡線を有していてよい。
【００４６】
撹拌システムは、少なくとも部分的に、好適には完全に、酸化物拡散硬化されたＰＧＭ材料から成っていてよい。
【００４７】
撹拌機又は撹拌エレメントは、重量を減じるために又は溶融ガラスのためのさらなる狭窄部を提供するために、間隙を有していてよい。
【００４８】
さらに、本発明は、長手方向軸線を備えた溶融ガラスのための撹拌容器を製造するための方法に関する。本発明は、特に、以下のステップ、すなわち内周面を形成するステップと、バッフルが内周面から撹拌容器の内部へ延びるように少なくとも２つのバッフルを内周面に形成するステップと、バッフルを長手方向軸線に関する様々な位置において長手方向軸線の周囲に周方向にずらして配置するステップと、を含む。
【００４９】
本発明は、付加的に又は択一的に、以下のステップ、すなわち、内周面を形成するステップと、内周面から撹拌容器の内部へ延びた少なくとも１つのバッフルを内周面に形成するステップと、長手方向軸線に対して実質的に垂直方向で内周面から撹拌容器の内部へ少なくとも部分的に先細りになった輪郭を有するバッフルを形成及び配置するステップとを含む、長手方向軸線を備えた溶融ガラスのための撹拌容器を製造するための方法に関する。
【００５０】
本発明は、以下の方法ステップ、すなわち、撹拌容器に対する撹拌機の少なくとも１回の軸方向移動若しくは直進相対移動と、撹拌容器に対する撹拌機の相対回転による後続の又は同時の移動と、撹拌容器に対する撹拌機のさらなる軸方向移動若しくは直進相対移動と、によって撹拌機を撹拌容器に導入するステップを含む、上記の対応する実施形態又は態様のうちの少なくとも１つによる溶融ガラスのための撹拌システムを組み立てるための方法にも関する。
【００５１】
さらに、本発明は、以下の方法ステップ、すなわち、溶融ガラスを撹拌容器の入口を通じて供給するステップと、撹拌機を撹拌容器内で回転させるステップと、溶融ガラスを撹拌容器に通過させるステップとを含み、溶融ガラスが、撹拌エレメントとバッフルとによって、撹拌エレメントとバッフルとの間の狭窄部を通過させられ、撹拌機の回転及び撹拌容器の内部の溶融ガラスの通過の間に、乱され、混練されかつ／又は圧縮され、さらに、溶融ガラスを撹拌容器の出口を通じて排出するステップを含む、上記の対応する実施形態又は態様のうちの少なくとも１つによる撹拌システムを用いて溶融ガラスを撹拌するための方法に関する。
【００５２】
図面は、本発明による好適な実施形態を例として示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１Ａ】対応する撹拌機を備えた撹拌容器の本発明による実施形態を用いた、長手方向軸線の方向で上方から見た本発明による撹拌システムの概略図である。
【図１Ｂ】図１によるＡ−Ａに沿った概略的な断面図である。
【図１Ｃ】本発明によるバッフルの概略図であり、撹拌容器を省略してバッフルのみを示している。
【図１Ｄ】本発明による撹拌機の斜視図である。
【図１Ｅ】図１Ｄに示された撹拌機と、図１Ｃに示されたバッフルとの相互作用を示す図である。
【図２Ａ】対応する撹拌機を備えた撹拌容器の本発明による別の実施形態を用いた、長手方向軸線の方向で上方から見た本発明による別の撹拌システムの概略図である。
【図２Ｂ】図２ＡによるＢ−Ｂに沿った概略的な断面図である。
【図２Ｃ】本発明による別のバッフルの概略図であり、撹拌容器を省略してバッフルのみを示している。
【図２Ｄ】本発明による別の撹拌機の斜視図である。
【図２Ｅ】図２Ｄに示された撹拌機と、図２Ｃに示されたバッフルとの相互作用を示す図である。
【図３Ａ】対応する撹拌機を備えた撹拌容器の本発明による別の実施形態を用いた、長手方向軸線の方向での本発明による別の撹拌システムの概略図である。
【図３Ｂ】図３ＡによるＣ−Ｃに沿った概略的な断面図である。
【図３Ｃ】本発明による別のバッフルの概略図であり、撹拌容器を省略してバッフルのみを示している。
【図３Ｄ】本発明による別の撹拌機の斜視図である。
【図３Ｅ】図３Ｄに示された撹拌機と、図３Ｃに示されたバッフルとの相互作用を示す図である。
【図４Ａ】対応する撹拌機を備えた撹拌容器の本発明による別の実施形態を用いた、長手方向軸線の方向での本発明による別の撹拌システムの概略図である。
【図４Ｂ】図４ＡによるＤ−Ｄに沿った概略的な断面図である。
【図４Ｃ】本発明による別のバッフルの概略図であり、撹拌容器を省略してバッフルのみを示している。
【図４Ｄ】本発明による別の撹拌機の斜視図である。
【図４Ｅ】図４Ｄに示された撹拌機と、図４Ｃに示されたバッフルとの相互作用を示す図である。
【図５Ａ】対応する撹拌機を備えた撹拌容器の本発明による別の実施形態を用いた、長手方向軸線の方向での本発明による別の撹拌システムの概略図である。
【図５Ｂ】図５ＡによるＥ−Ｅに沿った概略的な断面図である。
【図５Ｃ】本発明による別のバッフルの概略図であり、撹拌容器を省略してバッフルのみを示している。
【図５Ｄ】本発明による別の撹拌機の斜視図である。
【図５Ｅ】図５Ｄに示された撹拌機と、図５Ｃに示されたバッフルとの相互作用を示す図である。
【図６Ａ】対応する撹拌機を備えた撹拌容器の本発明による別の実施形態を用いた、長手方向軸線の方向での本発明による別の撹拌システムの概略図である。
【図６Ｂ】図６ＡによるＦ−Ｆに沿った概略的な断面図である。
【図６Ｃ】本発明による別のバッフルの概略図であり、撹拌容器を省略してバッフルのみを示している。
【図６Ｄ】本発明による別の撹拌機の斜視図である。
【図６Ｅ】図６Ｄに示された撹拌機と、図６Ｃに示されたバッフルとの相互作用を示す図である。
【００５４】
図１Ａは、清澄チャンバの撹拌容器１に回転可能に配置された、軸３０を備えた撹拌機３を示している。この図では、長手方向軸線に沿って互いにずらされた撹拌エレメント４が特に示されている。図示された実施形態では、撹拌エレメント４は互いに９０゜ずらされている。撹拌容器の内壁１０から内方へ延びたバッフル２もこの平面図に示されている。これらのバッフルは、撹拌エレメント４によって残された空間内に完全に又は部分的に突出していてよい。
【００５５】
この機能は、図１Ｂにより明らかに示されている。この図に示された撹拌容器１の内部に向かってバッフル２の円錐形又は狭まった構成が示されている。バッフル２は、撹拌機の個々の撹拌エレメント４の間の空間を占め、この空間をより小さくするように、撹拌容器１の内周面１０に取り付けられている。
【００５６】
しかしながら、この場合、図１Ｂの紙面に対して実質的に垂直に延びたバッフル２のみが示されている。他のもののうち、後方に位置するものだけが示されている。撹拌エレメント４は作動中に自由に回転することができ、これにより、バッフル２によって残された空間のほとんどを利用することができる。図１Ａ及び図１Ｂにおいて、溶融ガラスは入口１１から出口１２まで移動することができるが、撹拌機３の回転中に、溶融ガラスがどのように前記撹拌機の撹拌エレメント４によって混練、せん断及びその他の加工を行われるかが分かる。
【００５７】
バッフルは、平坦な、傾斜した金属シートを含み、これらの金属シートは、円錐台形の側面（撹拌容器の内壁）から接線方向に所定の距離を置いて取り付けられている。撹拌エレメントの間の各空間において、２つのバッフルが互いに鏡面対称的に向き合って配置されている。中心軸線４９に沿って、バッフルは、周方向にずらされて配置されている。
【００５８】
図示された撹拌容器１に対する撹拌機３の同心状の配置ではなく、撹拌エレメント４及びバッフル２の適切な形成を用いて、非同心状配置を行ってもよい。
【００５９】
図１Ｃは、バッフル２がどのように形成されるかを斜視図で示している。第１の壁部２０と第２の壁部２１とが設けられており、線形の移行部２２を有している。撹拌容器の内壁１０（図示せず）の側に、対応する外側２３が設けられており、この外側は、内壁１０に完全に接しているか又は内壁に結合されている。内壁と外側との間にギャップ（図示せず）を設けることも考えられる。
【００６０】
撹拌機３は、図１Ｄに斜視図で示されている。軸３０には、撹拌機３の長手方向軸線（図示せず）に沿って間隔を置いて配置された撹拌エレメント４が設けられている。撹拌軸又は軸３０に取り付けられた個々の撹拌エレメント４は、互いに反転して配置されかつ２つの互いに平行な、平坦な第１及び第２の面若しくは金属シート４０，４１を有する、２つの円錐台４２，４３の形状を採っている。平坦な面は、軸方向の平行な断面によって形成された、双曲線状の縁部によって仕切られている。平坦な面の位置は、撹拌エレメントごとに周方向にずらされている。形状は、択一的に説明することもできる。図示の実施形態では、撹拌エレメント４は、実質的に平坦な第１の面４０と、対応する第２の面４１とを有しており、両方の面は菱形であり、平らなほうの角度が丸み付けられている。第１及び第２の面４０，４１は、実質的に撹拌機３の長手方向軸線に対して平行に延びており、第１の面４０及び対応する第２の面４１は、長手方向軸線からそれぞれ同じ距離に、互いに反対側に位置している。撹拌エレメント４は、それぞれ、第３及び第４の面４２，４３によって閉鎖されている。撹拌エレメントが、図示された実施形態において全長にわたって外方に向かってどのように狭まっており、第３及び第４の面４２，４３が１つの線において結合しているかが明らかである。この線は直線であっても、曲線であってもよい。図示された実施形態においては、この線は僅かに湾曲しており、これにより、線は、撹拌機の回転中に、円を描くか、又は直線ではなく円に近い。図１Ｄにおける最も下側の撹拌エレメント４は、下向きの緩やかな尖端４４を有しており、この尖端は、第４の面４３の対応する成形によって実質的に達成される。
【００６１】
撹拌エレメント４とバッフル２との相互作用が図１Ｅに示されており、内壁は、分かり易くするために示されていない。撹拌機の回転中に、撹拌エレメント４が、バッフルによって形成された輪郭にどのように接近して嵌り合っているかが分かる。
【００６２】
撹拌エレメント４及びバッフル２の大きな体積の結果、溶融ガラスは、撹拌容器内を流過する時に、狭窄部を通って頻繁に方向付けられる。撹拌エレメントとバッフルとの相対移動は溶融ガラスを混練する。撹拌エレメントとバッフルとの周方向にずれた配置は、ガラスの流れが、それぞれの高さにおける撹拌エレメントによって何度も掻き乱されるという効果を有する。
【００６３】
撹拌エレメントの周方向のずれは、撹拌エレメントの高さだけ下降させ次いで周方向ずれの分だけ回転させることを交互に繰り返すことによって、最初に撹拌機を撹拌容器内へ下降させることを可能にする。
【００６４】
図２Ａは、実質的に水平方向に配置された金属シートと、実質的に鉛直方向に配置された面とによって形成された、変更された撹拌エレメント１０４を示している。これは、特に、材料節約態様であり、使用される材料を著しく節約することができる。特に、図２Ａにおいて、水平方向の金属シートがどのように角度付けられることができるかが明らかである。実質的に水平方向の金属シートと共に撹拌エレメントを形成している、第２の、実質的に鉛直方向に配置された金属シートは、示された撹拌機が撹拌容器に挿入される場合、直進移動させられる時にバッフルの水平面の間に嵌り合うように、成形されている。
【００６５】
図２Ｂは、装着された状態における対応するバッフル１０２及び撹拌エレメント１０４の相互作用を示している。同様に、バッフルと撹拌エレメントのずれた配置により、組立て時に、最も下側の撹拌エレメントが、最も上側のバッフルの間をどのように直進移動させられなければならず、次いでこの場合は９０゜回転させられ、２つのバッフルの間を直進移動させられる等が明らかである。より上方に配置された撹拌エレメントは、対応してバッフルを通過させられる。
【００６６】
図２Ｃは、この実施形態によるバッフル１０２の形態と、個々の部材から部分的に嵌合及び／又は接合されておりかつ線１２２に沿って互いに重なり合っている構成部材とを示している。この場合、バッフルによって外側から内方へ形成された円錐状の輪郭が示されている。バッフル１０２は、撹拌機の個々の撹拌ブレードの間の空間を占め、この空間を著しく小さくするように、撹拌容器の内周面（図示せず）に取り付けられている。バッフルは、水平方向の金属シート１２０と、中央で交差した平坦な鉛直方向の金属シート１２１とから、撹拌機と同様に構成されていてよい。水平方向の金属シートは、撹拌ブレードの間隙を埋める輪郭を有している。それぞれの撹拌ブレードの間隙において、２つのバッフルは、互いに鏡面対称的に向き合って位置している。中心軸線に沿って、バッフルは周方向でずらされている。
【００６７】
図２Ｄは、金属シート１４０及び１４１によって形成された対応する撹拌エレメント１０４を備えた軸３０を示している。撹拌軸に取り付けられた個々の撹拌エレメント１０４は、ダンベル形の、平坦な、水平方向の金属シート１４１と、鉛直方向の三角形の金属シート１４０とを有している。鉛直方向の三角形の金属シート１４０は、ダンベル形の水平方向の金属シート１４１と中央で交差しており、底辺側が軸３０に接しているので、頂点が撹拌機の最も外側の円周に位置している。撹拌エレメント１０４の半径方向の向きは、周方向で互いにずらされている。
【００６８】
図２Ｅは、撹拌エレメント１４０とバッフル１０２との相互作用を示している。撹拌エレメント１０４における三角形の鉛直方向の金属シート１４０は、溶融ガラスを半径方向に移動させる。撹拌機の鉛直方向金属シート１４０と、撹拌容器のバッフル１０２とが互いに通過する時にはいつも、これらの間の狭窄部が回転中に規則的に生ぜしめられる。これらの狭窄部は溶融ガラスを圧縮する。撹拌機ブレード及びバッフルに取り付けられた水平方向の金属シートは、ガラスの流れを永久に切り離す。
【００６９】
図３Ａによれば、３つの撹拌エレメント２０４は、それぞれ互いに１２０゜ずらされている。既に上に説明したように、撹拌機と撹拌容器とを組み立てるために、バッフル２０２は対応して形成されている。
【００７０】
図３Ｂにおいて、撹拌エレメント２４０及びバッフル２０２の円錐形状が示されている。
【００７１】
バッフル２０２及び撹拌エレメント２０４の対応する構成が図３Ｃ及び図３Ｄに示されている。バッフル２０２と撹拌エレメント２０４とは、それぞれ、互いに実質的に横方向で整合した、金属シート２２０，２２１及び２４０，２４１から構成されている。撹拌容器の内周面（図示せず）には、バッフル２０２が、撹拌機の個々の撹拌ブレードの間の空間を占め、この空間を著しく小さくするように、取り付けられている。バッフル２０２は、水平方向の金属シート２２０と、実質的に交差する平坦な鉛直方向の金属シート２２１とから、撹拌エレメントと同様に構成されている。水平方向の金属シート２２０は、撹拌ブレードの間隙を埋める輪郭を有している。中心軸線に沿った位置に応じて、バッフルは、半径方向の向きが周方向にずらされている。
【００７２】
撹拌軸又は軸３０に取り付けられた個々の撹拌エレメント２０４は、星形の、平坦な、水平方向の金属シート２４１と、鉛直方向の三角形の金属シート２４０とを有している。鉛直方向の三角形の金属シート２４０は、水平方向の金属シート２４１の星形のそれぞれの突出部に配置されており、中央においてこれらの突出部と交差している。鉛直方向の金属シート２４０の底辺側は、撹拌機軸３０に接しているので、鉛直方向の金属シート２４０の頂点は撹拌機の最も外側の円周に位置している。撹拌機ブレードの半径方向の向きは、互いに周方向にずらされている。この場合、金属シート２４１が実質的に矩形であることが、撹拌エレメントから明らかである。
【００７３】
機能は、図３Ｅから明らかであり、実質的に上述のものと同じである。
【００７４】
剛性における利点を有するより複雑な構成が、図４Ａから図４Ｅまでに示されている。図４Ａによれば、組立ての間、撹拌エレメント３０４を、既に説明したような形式でバッフル３０２の間を通過させることができる。
【００７５】
図４Ｃ及び図４Ｄに、これらのエレメントの構成が示されている。接合線３２２において結合している２つの金属シート３２０及び３２１から成るバッフル３０２の比較的単純な構成が図４Ｃに示されているのに対し、図４Ｄは、比較的多数の金属シート３４０〜３４３から組み立てられた撹拌エレメント３０４を示している。撹拌エレメントは、撹拌軸又は軸３０に取り付けられており、互いに反転して配置された２つのピラミッドの形状を有している。撹拌エレメントは、半径方向の向きが互いに周方向でずらされている。バッフル３０２は、撹拌エレメントのピラミッドのエッジから接線方向に間隔を置いて取り付けられた、平坦な、傾斜した金属シートを有する。中心軸線に沿った位置に応じて、バッフルは、半径方向の向きが周方向にずらされている。
【００７６】
本発明によれば、個々のエレメントの多数の異なる形態、及びこれらのエレメントが結合される様々な形式が可能である。図４Ｅは、エレメントの相互作用を示している。撹拌容器の内周面（図示せず）には、バッフル３０２が、撹拌機の個々の撹拌エレメント３０４の間の空間を占め、この空間を著しくより小さくするように取り付けられている。撹拌エレメント及びバッフルの大きな体積の結果、溶融ガラスは、撹拌容器を流過するときに、狭窄部によって頻繁に方向付けられる。これらの狭窄部におけるこれらの２つの撹拌エレメントの相対移動は、溶融ガラスを混練する。撹拌エレメント及びバッフルの、半径方向の向きが周方向でずらされた配置は、ガラスの流れが様々な高さにおける撹拌エレメントによって何度も掻き乱されるという効果を有する。
【００７７】
撹拌エレメントの、半径方向の向きの周方向のずれにより、撹拌エレメントの高さだけ下降させ次いで周方向のずれ分だけ回転させることを交互に繰り返すことによって、最初に撹拌機を撹拌容器内に下降させることができる。
【００７８】
図５Ａから図５Ｅは、本発明の別の実施形態、特にずれて配置されたバッフル４０２と、これらのバッフルと協働する撹拌エレメント４０４との構成を示している。バッフル４０２の示された実施形態の場合、バッフルは、対を成して結合されているか又は全部が互いに結合されていてよいことが明らかである。このことは、撹拌容器（図示せず）の安定性を高める。撹拌容器の内周面には、バッフル４０２が、撹拌機の個々の撹拌エレメントの間の空間を占め、この空間を著しくより小さくするように、取り付けられている。図５Ｃによれば、バッフルは、三角形のプリズムの形の開口４２２のみを残すように、撹拌容器の内周面に取り付けられた、平坦な鉛直方向及び水平方向の金属シート４２０，４２１を有している。
【００７９】
撹拌エレメント４０４（又は撹拌ブレード）は、バッフルによって開放したままになっている三角形のスペース４２２よりも小さいが、このスペースと同じ形状の水平方向断面を有している。各撹拌エレメントは、２つの向き合った水平方向の三角形の金属シート４４１によって形成されており、周囲を、３つの鉛直方向のジャケットシート４４０によって閉鎖されている。
【００８０】
撹拌容器の中心軸線に沿った位置に応じて、バッフルは、半径方向の向きが周方向でずらされている。撹拌エレメント及びバッフルの大きな体積の結果、溶融ガラスは、撹拌容器を流過するときに、狭窄部を通って頻繁に方向付けられる。これらの狭窄部におけるこれらの２つの撹拌エレメントの相対移動は、溶融ガラスを混練する。撹拌エレメント及びバッフルの半径方向の向きが周方向にずれていることは、ガラスの流れが、それぞれの高さにおける撹拌エレメントによって何度も掻き乱される効果を有する。
【００８１】
撹拌エレメントの半径方向の向きが周方向にずれていることにより、撹拌エレメントの高さだけ下降させてから周方向のずれ分だけ回転させることを交互に繰り返すことによって、最初に撹拌機を撹拌容器内に下降させることができる。
【００８２】
図６Ａから図６Ｅまでは、バッフル５０２及び撹拌エレメント５０４を備えた実施形態を示しており、バッフル及び撹拌エレメントは、同様に、多数の金属シート５２０〜５２３並びに５４０及び５４１から組み立てられており、図６Ｅに示されたように協働する。
【００８３】
撹拌軸３０に取り付けられた個々のプリズム状の撹拌エレメント５０４は、図６Ｄに示されているように、星形のベース面を有している。ベース面は、撹拌軸の軸線に対して直交している。撹拌エレメントは、半径方向の向きが互いに周方向にずれている。
【００８４】
図６Ｃ及び図６Ｅによれば、バッフル５０２は、撹拌機の個々の撹拌エレメントの間の空間を占め、この空間を著しくより小さくするように、撹拌容器の内周面（図示せず）に取り付けられている。バッフルは、星形の開口のみを残すように、撹拌容器の内周面に取り付けられた、平坦な鉛直方向及び水平方向の金属シート５２２，５２３及び５２０，５２１を有している。中心軸線に沿った位置に応じて、バッフルの半径方向の向きは周方向にずらされている。
【００８５】
撹拌エレメント５０４及びバッフル５０２の大きな体積の結果、溶融ガラスは、撹拌容器を流過する時に狭窄部を通ることによって頻繁に方向付けられる。これらの狭窄部におけるこれらの２つの撹拌エレメントの相対移動は、溶融ガラスを混練する。撹拌エレメント及びバッフルの半径方向の向きが周方向でずらされていることは、ガラスの流れが、それぞれの高さにおける撹拌エレメントによって何度も掻き乱されるという効果を有する。撹拌エレメントの半径方向の向きが周方向でずれていることにより、撹拌エレメントの高さだけ下降させてから周方向のずれ分だけ回転させることを交互に繰り返すことにより、最初に撹拌機を撹拌容器内へ下降させることができる。
【００８６】
本発明は、同様に、その他の特徴に関連して示されていない及び／又は上記又は下記に言及されていないとしても、図示された個々の特徴を含む。
【００８７】
本発明は、同様に、様々な実施形態に関して上記又は下記に言及又は示された特徴のあらゆる組合せを備える実施形態を含む。
【００８８】
本発明は、同様に、表現、特徴、数値又は範囲が、例えば"ほぼ、約、実質的に、概して、少なくとも"等の表現と共に上記又は下記に言及されているとしても、これらの正確な表現、特徴、数値又は範囲等を含む（すなわち、"約３"は"３"をも含むことが意図されており、"実質的に半径方向"も"半径方向"を含むことが意図されている）。さらに、"それぞれの"という表現は"及び／又は"を意味する。
【図１Ａ−１Ｂ】
0005575106.tif 000002
【図１Ｃ】
0005575106.tif 000003
【図１Ｄ】
0005575106.tif 000004
【図１Ｅ】
0005575106.tif 000005
【図２Ａ−２Ｂ】
0005575106.tif 000006
【図２Ｃ】
0005575106.tif 000007
【図２Ｄ】
0005575106.tif 000008
【図２Ｅ】
0005575106.tif 000009
【図３Ａ−３Ｂ】
0005575106.tif 000010
【図３Ｃ】
0005575106.tif 000011
【図３Ｄ】
0005575106.tif 000012
【図３Ｅ】
0005575106.tif 000013
【図４Ａ−４Ｂ】
0005575106.tif 000014
【図４Ｃ】
0005575106.tif 000015
【図４Ｄ】
0005575106.tif 000016
【図４Ｅ】
0005575106.tif 000017
【図５Ａ−５Ｂ】
0005575106.tif 000018
【図５Ｃ】
0005575106.tif 000019
【図５Ｄ】
0005575106.tif 000020
【図５Ｅ】
0005575106.tif 000021
【図６Ａ−６Ｂ】
0005575106.tif 000022
【図６Ｃ】
0005575106.tif 000023
【図６Ｄ】
0005575106.tif 000024
【図６Ｅ】
0005575106.tif 000025