(57)【要約】  本発明は、溶融ガラスの水平な流れ（Ｆ）を生じさせてこの流れを混合することを含むガラス製造方法であって、当該混合をおのおのが軸線を有するｎ個のシャフト（１０、２０）を回転駆動することにより行い、ｎは２以上の整数であり、２つの隣接するシャフト（１０、２０）を所定の距離（Ｄ）だけ引き離し、それらの軸線は平行であり、これら２つの隣接するシャフト（１０、２０）のそれぞれを少なくとも１つのロッド（１１、１２；２１、２２）に結合させて、当該ロッドを少なくとも部分的に前記流れ（Ｆ）の中に位置させ、これらのロッド（１１、１２；２１、２２）のそれぞれはそれが結合されたシャフトの軸線に対して平行な軸線を有していること、少なくとも２つの隣接する前記軸線に関して、１つのロッドの軸線とそれが結合されたシャフトの軸線との間隔が当該２つのシャフトの軸線間の距離（Ｄ）の９／２０以上であること、そして前記２つの隣接するシャフトを互いに反対の方向に回転させ、前記流れの方向に従い且つ上方から見て一方のシャフトが左側にあり他方が右側にあるとして、左側のシャフトは反時計回り方向に回転させ、右側のシャフトは時計回り方向に回転させることを特徴とする、ガラス製造方法に関する。
2016511213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央の軸線（Ａ）に沿って流れる溶融ガラスの流れ（Ｆ）を作り、当該流れを混合することを含む、ガラスを製造するための方法であって、
前記混合をｎ個のシャフト（１０、２０）を回転駆動することにより行い、ｎは２以上の整数であり、各シャフトは前記流れ（Ｆ）の中央の軸線（Ａ）の方向における鉛直線に対して０°〜３０°の角度で位置する軸線を有しており、２つの隣接するシャフト（１０、２０）は所定の距離（Ｄ）だけ離されていて、それらの軸線は平行であり、且つ当該２つの隣接するシャフト（１０、２０）のそれぞれは少なくとも１つのロッド（１１、１２；２１、２２）に結合されており、当該ロッドは少なくとも一部分が前記流れ（Ｆ）の中に位置し、当該ロッド（１１、１２；２１、２２）のおのおのはそれが結合されたシャフトの軸線に対して平行な軸線を有していること、
少なくとも２つの隣接する前記軸線に関して、１つのロッドの軸線とそれが結合されたシャフトの軸線との間隔（ｄ11、ｄ12；ｄ21、ｄ22）が前記２つのシャフトの軸線間の距離（Ｄ）の９／２０以上であり、好ましくは前記２つのシャフトの軸線間の距離（Ｄ）の半分以上であることにより、当該２つのシャフト間に位置する重なりゾーン（Ｚ）を形成すること、
そして前記２つの隣接するシャフトを互いに反対の方向に回転駆動させ、前記流れの方向に従い且つ上方から見て当該２つの隣接するシャフトのうちの一方が左側にあり他方が右側にあるとして、左側のシャフトは反時計回り方向に駆動させ、右側のシャフトは時計回り方向に駆動させること、
を特徴とするガラス製造方法。
【請求項２】
前記流れの混合を優先的に水平平面内で行い、当該水平平面内の平均ドローレートが平均の鉛直方向のドローレートを少なくとも１０倍、好ましくは少なくとも３０倍、そしてさらに好ましくは少なくとも５０倍上回ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記流れの混合を、一緒に混合しない複数の水平平面内でのみ行うことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記２つの隣接するシャフト（１０、２０）に関して、当該シャフトのうちの一方（１０）を、少なくとも一部分が前記流れ（Ｆ）の中に位置する少なくとも１つのロッド（１１、１２）に結合させ、そして他方のシャフト（２０）を、少なくとも一部分が前記流れ（Ｆ）の中にそれぞれ位置する少なくとも２つのロッド（２１、２２）に結合させることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
４つの隣接するシャフト（１０、２０、３０、４０）を回転駆動させ、当該シャフト（１０、２０、３０、４０）のそれぞれを単一のロッド（１１、２１、３１、４１）に結合させて、２つの隣接するシャフト（１０、２０）を互いに反対の方向に回転駆動させ、前記流れの方向に従い且つ上方から見て当該２つの隣接するシャフトのうちの一方が左側にあり他方が右側にあるとして、左側のシャフトは反時計回り方向に駆動させ、右側のシャフトは時計回り方向に駆動させることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記２つの隣接するシャフト（１０、２０）の軸線を、前記流れ（Ｆ）の中央の軸線（Ａ）の方向に対して垂直な平面（Ｐ）内に位置させ、好ましくは当該流れの中央の軸線に対して対称に配置することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記２つの隣接するシャフト（１０、２０）を、前記混合の際に、
・２つのシャフトがおのおの１つの単一ロッドを含む場合には０°であり、
・又は当該隣接するシャフトに対して１８０°／ｘである（ここでのｘは最大数のロッドが結合されたシャフトのロッドの数であって、ｘ≧２である）、
ように移相をずらせて、同じ速度で回転駆動させることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記シャフト（１０、２０）の回転速度が、混合個所よりも上流側の０．１〜５．０ｍｍ／ｓの前記流れ（Ｆ）の速度に対して、毎分１〜２０回転であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
互いに反対の方向に回転駆動させる前記２つの隣接するシャフト（１０、２０）を、流れ（Ｆ）の中央の長手方向の軸線（Ａ）から等しい距離Ｄ／２のところに配置することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記流れ（Ｆ）が少なくとも２０に等しいドロー数ｎｂを有し、当該ドロー数ｎｂはＬ／（ＵＴ）に等しく、
・Ｌは、前記混合をそれに沿って行わせる軸線（Ａ）に沿った長さ（ｍｍ）であり、
・Ｕは、前記長さに沿った流体の平均速度（ｍｍ／ｓ）であり、そして、
・Ｔは、前記シャフト（１０、２０）の回転周期であって、６０／Ｖに相当する値であり、ここでのＶは当該シャフトの回転速度（回転数／分）である、
ことを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ロッド（１１、１２；２１、２２）と当該ロッドが結合されたシャフト（１０、２０）との間の距離が前記混合の間同一であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つのシャフト（１０、２０）、好ましくは全てのシャフトが、前記流れ（Ｆ）の中に浸り、当該流れの中に浸る当該シャフトが好ましくは、そのうちの当該流れの中に浸る部分に、当該シャフトの軸線に対して非対称的な形状を有していることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
ガラスを製造するための装置、特に請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法を実施するためのガラス製造装置であり、溶融ガラスの流れ（Ｆ）を生じさせる炉と、当該流れを混合するための撹拌機（１）とを含むガラス製造装置であって、
回転駆動されるｎ個のシャフト（１０、２０）を含み、ｎは２以上の整数であり、各シャフトは前記流れ（Ｆ）の中央の軸線（Ａ）の方向における鉛直線に対して０°〜３０°の角度で位置する軸線を有しており、２つの隣接するシャフト（１０、２０）が所定の距離（Ｄ）だけ離されていて、それらの軸線は平行であり、当該２つの隣接するシャフト（１０、２０）のおのおのは少なくとも１つのロッド（１１、１２；２１、２２）に結合されており、当該ロッドは少なくとも一部分が前記流れ（Ｆ）の中に位置し、そして当該ロッド（１１、１２；２１、２２）のおのおのはそれが結合されたシャフトの軸線に対して平行な軸線を有していること、
少なくとも２つの隣接する前記軸線に関して、１つのロッドの軸線とそれが結合されたシャフトの軸線との間隔（ｄ11、ｄ12；ｄ21、ｄ22）が当該２つのシャフトの軸線間の距離（Ｄ）の９／２０以上であり、好ましくは当該２つのシャフトの軸線間の距離（Ｄ）の半分以上であること、
そして前記２つの隣接するシャフトは互いに反対の方向に回転駆動され、前記流れの方向に従い且つ上方から見て当該２つの隣接するシャフトのうちの一方が左側にあり他方が右側にあるとして、当該左側のシャフトは反時計回り方向に駆動され、当該右側のシャフトは時計回り方向に駆動されること、
を特徴とするガラス製造装置。
【請求項１４】
前記流れの混合を優先的に水平平面内で行い、当該水平平面内の平均ドローレートが平均の鉛直方向のドローレートを少なくとも１０倍、好ましくは少なくとも３０倍、そしてさらに好ましくは少なくとも５０倍上回ることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記流れの混合を、一緒に混合しない複数の水平平面内で行うことを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記２つの隣接するシャフト（１０、２０）に関して、当該シャフトのうちの一方（１０）を、少なくとも一部分が前記流れ（Ｆ）の中に位置する少なくとも１つのロッド（１１、１２）に結合させ、そして他方のシャフト（２０）を、少なくとも一部分が前記流れ（Ｆ）の中にそれぞれ位置する少なくとも２つのロッド（２１、２２）に結合させることを特徴とする、請求項１３から１５までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
４つの隣接するシャフト（１０、２０、３０、４０）を回転駆動させ、当該シャフト（１０、２０、３０、４０）のそれぞれを単一のロッド（１１、２１、３１、４１）に結合させて、２つの隣接するシャフト（１０、２０）を互いに反対の方向に回転駆動させ、前記流れの方向に従い且つ上方から見て当該２つの隣接するシャフトのうちの一方が左側にあり他方が右側にあるとして、左側のシャフトは反時計回り方向に駆動させ、右側のシャフトは時計回り方向に駆動させることを特徴とする、請求項１３から１５までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
少なくとも１つのロッド（１１、１２；２１、２２）、好ましくは各ロッドが、平滑な表面を有していることを特徴とする、請求項１３から１７までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも１つのロッド（１１、１２；２１、２２）、好ましくは各ロッドが、円形断面を有しており、該円形断面は好ましくは当該ロッドに沿って一貫して同一であり、２０〜１５０ｍｍ、又は４０〜１００ｍｍの好ましい直径を有することを特徴とする、請求項１３から１８までのいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスの製造方法、より具体的には溶融ガラス流の成分を混合するための段階を有するガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような混合段階は一般に、溶融ガラスの成形前に、溶融ガラス流の組成を当該流れの全区間にわたって均一化するために行われる。
【０００３】
このような混合は、例えば、溶融ガラス流が炉から出て平板ガラスの製造のために液体浴上に送り出される（「フロート」法）直前に行うことができる。
【０００４】
このような混合は、例えば、溶融ガラス流をフラスコ又は瓶の製造のために小さな部分に分割する直前に行うこともできる。
【０００５】
混合ウェル又は混合セルを使用して混合処理を行うことが知られている。
【０００６】
国際公開第２００４／０７８６６４号では、混合セルを利用することが提案されており、この混合セルは、ほぼ正方形又は長方形（上方から見て）の成形区画であることができ、効率的な均一化を行うのに充分に高い性能を有する撹拌機を備えている。前記セルの寸法及び撹拌機の数はドロー（ｄｒａｗ）に依存する。その運転温度は一般に１１００℃と１３５０℃の間、特に約１２００℃である。
【０００７】
米国特許第３２３６６１８号明細書において教示された撹拌装置は、水平方向及び鉛直方向の両方にガラスを移動させる水平パドルを備えている。
【０００８】
英国特許出願公開第１２２９４３３号明細書には、２つの撹拌機によって砂とともに溶融ガラスを混合するための装置が教示されており、これらの撹拌機の軸線は材料流の方向に整列している。この構成の結果として、撹拌機の両側に広い非撹拌ゾーンが形成されるが、しかしそれらは撹拌ゾーン内に混合物を強制的に移動させるように極めて強力に壁の近くへ移動する。
【０００９】
撹拌パドルを配置したウェルを横切るようにガラスを循環させるミキサを利用することが知られている。撹拌パドル自体は回転駆動され、そしてそれは、上流側の炉の出口流路と下流側の溶融ガラス流を送り出す流出リップとの間に配置されている。この解決策は極めて良好な結果をもたらすが、しかし製造及びメンテナンスに極めて高いコストがかかり、また実施及び利用に多大な手間がかかる。
【００１０】
フィーダシステム及び流路内に、複数の撹拌機が特に鉛直方向に位置し、それらはいくつかのレベルの傾斜パドルを含むことができる。この場合、一方の撹拌機は１つの方向に、そして他方の撹拌機は反対の方向に向くことによって、鉛直方向及び水平方向両方の混合を行う。前記撹拌機は一緒に回転駆動され、そして例えば白金ロジウム、耐熱金属合金、又は構造用セラミック（アルミナ、ジルコニウムムライト、ムライトなど）で製作することができる。
【００１１】
ガラスを製造するための流路又はフィーダで現在工業的に使用されている撹拌機は、部分的な混合しか行わない。このような混合は、撹拌個所よりも下流側の流れにおいてガラスの特定の化学的欠陥を根絶するのに十分でないことが多い。この問題は、電子工業分野で、特に表示スクリーン又は光起電性パネルのために利用される、いわゆる「エレクトロニック」ガラスにとって極めて重大である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２００４／０７８６６４号
【特許文献２】米国特許第３２３６６１８号明細書
【特許文献３】英国特許出願公開第１２２９４３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、特にフィーダシステム及び流路での実施に際して、溶融ガラス流をシンプルに、極めて効率的に、そして費用をかけずに混合するのを可能にする方法及び装置を提案することによって、従来技術の欠点を取り除くことである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
従って本発明が対象とするのは、その最も広い意味において、中心軸線に沿って流れる溶融ガラスの流れを作り、そしてこの流れを混合することを含む、ガラスを製造するための方法であって、前記混合をｎ個のシャフトを回転駆動することにより行い、ｎは２以上の整数であり、各シャフトは前記流れの中心軸線の方向における鉛直線に対して０°〜３０°の角度で位置する軸線を有しており、２つの隣接するシャフトは所定の距離Ｄだけ離れていて、それらの軸線は平行であり、２つの隣接するシャフトのそれぞれは少なくとも部分的に前記流れの中に位置する少なくとも１つのロッドに結合されており、そしてロッドのそれぞれはそれが結合されたシャフトの軸線に対して平行な軸線を有している、ガラスの製造方法である。
【００１５】
さらに、少なくとも２つの隣接する前記軸線に関して、少なくとも１つのロッドとそれが結合されたシャフトとの間隔は前記２つのシャフト間の距離の９／２０以上であり、そして前記２つの隣接するシャフトを互いに反対の方向に回転駆動させ、流れの方向に従い、且つ上方から見て前記２つの隣接するシャフトのうちの一方が左側にあり他方が右側にあるとして、左側のシャフトは反時計回り方向に駆動させ、右側のシャフトは時計回り方向に駆動させる。
【００１６】
こうして、反対の回転方向を選ぶ結果として、前記２つのシャフトの間に位置する重なり合うゾーンにおける流れの速度を高めるというロッドの回転の効果が得られる。
【００１７】
少なくとも２つの隣接する軸線に関して、少なくとも１つのロッドとそれが結合されたシャフトとの間隔は、混合の効率を改善するよう、好ましくは前記２つのシャフトの軸線間の距離の半分以上であり、又は前記２つのシャフトの軸線間の距離の半分を上回る。
【００１８】
このように、本発明の原理は、残留する不均一性が分子拡散によって低減されるように充分に流体を引き込む（ｄｒａｗ）複数のロッドを使用することに基づく。いわゆるカオス的ミキサが当該処理を効率的に、ある意味で最適に実現する。カオス理論との関連は、時間の点から見て指数関数的引き込みをもたらす流体粒子の軌跡間の交差にある。この理論は、混合の効率及び質を定量化するための基本を提供する。
【００１９】
溶融ガラス中に浸漬されたロッドがカオス的混合を実現するためには、特に、異なるロッドにより流体フィラメントを連続的に引き込むことができ一様に折り返すことができるようにロッドの軌道が交差することが必要である。このことは、混合をより効率的にする相乗効果を得るために必須である。
【００２０】
ロッドが流体エレメントの全てを捕捉して引き込み、ひいては流体を最終的に正確に均一化するためには、回転速度を流量に適合させなければならず、溶融ガラス流の流量が増大すればするほど、ロッドの回転速度を速くしなければならない。
【００２１】
本発明による方法の第１実施形態では、前記２つの隣接するシャフトに関して、当該シャフトのうちの一方を前記流れの中に少なくとも部分的に位置する少なくとも１つのロッドに結合させ、そして他方のシャフトを前記流れの中にそれぞれが少なくとも部分的に位置する少なくとも２つのロッドに結合させる。
【００２２】
前記第１実施形態の下位実施形態では、前記２つの隣接するシャフトに関して、当該シャフトのうちの一方を前記流れの中に少なくとも部分的に位置する少なくとも２つのロッドに結合させ、そして他方のシャフトを前記流れの中にそれぞれが少なくとも部分的に位置する少なくとも２つのロッドに結合させる。
【００２３】
第１実施形態からは独立した本発明による方法の第２実施形態では、４つの隣接するシャフトを回転駆動させ、当該シャフトのそれぞれを単一のロッドに結合させて、２つの隣接するシャフトを互いに反対の方向に回転駆動させ、流れの方向に従い、且つ上方から見て前記２つの隣接するシャフトのうちの一方が左側にあり他方が右側にあるとして、左側のシャフトは反時計回り方向に駆動させ、右側のシャフトは時計回り方向に駆動させる。
【００２４】
互いに反対の方向に回転駆動する前記２つの隣接するシャフトは、混合の際に、
・２つのシャフトがおのおの１つの単一のロッドを含む場合には０°であり、
・又は隣接するシャフトに対して１８０°／ｘである（ここでのｘは検討する当該２つの隣接するシャフトのうちの最大数のロッドが結合されたシャフトのロッドの数（整数）であって、ｘ≧２である）、
ように初期の移相をずらせて、同じ速度で回転駆動させることが特に好ましい。
【００２５】
言うまでもなく、ロッドの回転（軌道及び方向）は、本発明を実施するときに２つのロッド間でいかなる衝撃も生じないように行われる。それというのも、このような衝撃が繰り返されると、関与するロッドの摩耗が早いうちに発生するからである。
【００２６】
好ましくは、互いに反対の方向に回転駆動する前記２つの隣接するシャフトの軸線は、流れの中心軸線の方向に対して垂直な平面に位置する。
【００２７】
さらに好ましくは、互いに反対の方向に回転駆動する前記２つの隣接するシャフトは、流れの中央の長手方向の軸線から等しい距離のところに配置されることにより、混合をさらに改善し、具体的には前記流れに対して横断方向の均一性をにさらに改善する。
【００２８】
さらに好ましくは、混合の効率を最適化するために、シャフトの回転速度は、混合個所よりも上流側の流れの速度が０．１〜５．０ｍｍ／ｓである場合に、毎分１〜２０回転である。
【００２９】
流れのドロー数ｎｂは少なくとも２０に等しく、特に３５以上（とりわけ１０００以下）であり、当該ドロー数ｎｂは＝Ｌ／（ＵＴ）であって、
・Ｌは、混合がそれに沿って行われる流れの軸線に沿った長さ（ｍｍ）であり、
・Ｕは、前記長さに沿った流体の平均速度（ｍｍ／ｓ）であり、
・Ｔは、互いに反対の方向に回転駆動される前記シャフトの回転周期であって、６０／Ｖに相当し、ここでのＶは前記シャフトの回転速度（回転数／分）である。
【００３０】
１つの実施形態では、ロッドと当該ロッドが結合されたシャフトとの間隔が混合中同一であることにより、操作の単純さが維持される。
【００３１】
別の実施形態では、少なくとも１つのシャフト、好ましくは全てのシャフトが、前記流れの中に浸り、前記流れの中に浸る前記シャフトは好ましくはその前記流れの中に浸る部分にシャフトの軸線に対して非対称的な形状を有し、そしてさらに好ましくは、前記流れ中で旋回する少なくとも１つのスクリュ又は少なくとも１つのパドルを有することにより、弱い混合を行うことによってシャフトに対して垂直な「デッドゾーン」効果を低減する。
【００３２】
本発明はまた、特に本発明による方法を実施するためのガラス製造装置であり、溶融ガラスの流れを作る炉と、当該流れを混合するための撹拌機とを含むガラス製造装置であって、回転駆動されるｎ個のシャフトを含み、ｎは２以上の整数であり、各シャフトは当該流れの中央の軸線の方向における鉛直線に対して０°〜３０°の角度で位置する軸線を有しており、２つの隣接するシャフトは所定の距離Ｄだけ離されていて、それらの軸線は平行であり、当該２つの隣接するシャフトのそれぞれは少なくとも１つのロッドに結合されており、ロッドは少なくとも部分的に前記流れの中に配置されて、そして当該ロッドのそれぞれはそれが結合されたシャフトの軸線に対して平行な軸線を有しており、少なくとも２つの隣接する前記軸線に関しては、１つのロッドの軸線とそれが結合されたシャフトとの間隔が当該２つのシャフトの軸線間の距離の９／２０以上であり、そして当該２つの隣接するシャフトは互いに反対の方向に回転駆動され、流れの方向に従い且つ上方から見て前記２つの隣接するシャフトのうちの一方が左側にあり他方が右側にあるとして、左側のシャフトは反時計回り方向に駆動され、右側のシャフトは時計回り方向に駆動される、ガラス製造装置にも関する。
【００３３】
本発明による装置の第１実施形態では、前記２つの隣接するシャフトに関して、当該シャフトのうちの一方は少なくとも一部分が前記流れの中に位置する少なくとも１つのロッドに結合されており、そして他方のシャフトは少なくとも一部分が前記流れの中にそれぞれ位置する少なくとも２つのロッドに結合されている。
【００３４】
前記第１実施形態の下位実施形態では、前記２つの隣接するシャフトに関して、当該シャフトのうちの一方は少なくとも一部分が前記流れの中に位置する少なくとも２つのロッドに結合されており、そして他方のシャフトは少なくとも一部分が前記流れの中にそれぞれ位置する少なくとも２つのロッドに結合されている。
【００３５】
第１実施形態とは独立した本発明による装置の第２実施形態では、４つの隣接するシャフトが回転駆動され、当該シャフトのそれぞれが単一のロッドに結合されて、２つの隣接するシャフトは互いに反対の方向に回転駆動され、流れの方向に従い且つ上方から見て２つの前記隣接するシャフトのうちの一方が左側にあり他方が右側にあるとして、左側のシャフトは反時計回り方向に駆動され、右側のシャフトは時計回り方向に駆動される。
【００３６】
前記装置についても好ましくは、少なくとも２つの前記隣接するシャフトに関して、１つのロッドの軸線とそれが結合されたシャフトとの間隔は前記２つのシャフトの軸線間の距離の半分以上であり、又は前記２つのシャフトの軸線間の距離の半分を上回る。
【００３７】
さらに好ましくは、互いに反対の方向に回転駆動される２つの隣接するシャフトは、流れの中央の長手方向の軸線から等しい距離のところに配置されることにより、混合をさらに改善する。
【００３８】
１つの特定の実施形態では、少なくとも１つのロッド、好ましくは各ロッドが、付加的な機械的混合手段を有することなしに、平滑な表面を有している。このことは、ロッドが特別なスクリュタイプの外形を有していないこと、又は水平方向のパドルを有していないことを意味する。従って、ロッドは円筒形状、つまり一定の横断面を有しており、好ましくは前記横断面は円形タイプであるが、しかし必ずしも円形ではない。驚くべきことに、流れの中に浸るロッドの表面に付加的な機械的混合手段を設けることは可能であったが、これが平滑面のロッドで既に得られた極めて良好な混合を改善することはほとんどなく、このような平滑なロッドはより製造しやすく、より低廉であって、更にそれらはそれほど脆弱でなく、摩耗がより均一であり、従って制御がより容易である、ということが分かった。
【００３９】
１つの非常に具体的実施形態では、少なくとも１つのロッド、好ましくは各ロッドが円形断面を有しており、この断面は好ましくは、ロッドに沿って一貫して同一であり、２０〜１５０ｍｍ、さらには４０〜１００ｍｍの好ましい直径を有する。
【００４０】
ロッドは、例えば白金ロジウム、耐熱金属合金、又は構造用セラミック（アルミナ、ジルコニウムムライト、ムライトなど）で製作することができる。
【００４１】
本発明によるミキサの性能は、従来技術の撹拌機のそれよりもはるかに良好であり、前記性能が使用条件に対して敏感であることはほとんどない。実際、本発明に従って置き換えられたロッドは、より大きい体積の流体を「動かす」のを可能にし、作用範囲がかなり小さく、ひいては混合状態の悪い多量の流体の通過を許してしまうスクリュ又はパドルよりも多くの流体を引き込むことができる。このように、本発明による混合は流体全体に対してより均一に行われる。
【００４２】
本発明による装置は、該当する場合には、一緒に混合しない水平方向の複数の平面内だけでの混合を可能にする（例えば、底部に近く耐熱材料をより多く含むガラスでガラスを汚染するのを回避しようとする場合）。これは、エネルギーを特にそれほど多く消費しない二次元の混合である。こうして、ガラスは、本発明による撹拌の結果として本質的に水平方向に、鉛直方向成分なしに動かされる。このタイプの撹拌は、撹拌機を全ての鉛直方向の揚力から解放する。従って、撹拌機は機械的レベルにおいてするべきことがほとんどなく、この理由から、セラミック材料のように、他よりも耐久性が相対的に低いがより耐熱性の材料で製作することができる。ガラスのこの二次元の撹拌は、特に円筒タイプの、鉛直方向のロッドによって行われる。同じシャフトによって作動される相異なるロッドを結合する少なくとも１つの水平方向のバーの存在することは、除外されない。当該バーは、本質的に撹拌機の堅牢性を補強するのに役立ち、好ましくは鉛直方向の揚力を働かせず、従って基本的に円筒形であることができる。従って、これは高性能、非常に低廉、頑丈で、且つ融通のきく装置である。このような装置は、ガラスを成形して平板ガラスにする前にガラスを均一化することが課題である場合に、極めて高性能である。実際に、平板ガラスにとっては、水平な層を形成する二次元の混合で概して十分であるが、それと言うのも、可能性のある異なる組成の層は作製されるグレージングに対して平行であることが見いだされ、光学的歪みの原因とは成らないからである。
【００４３】
ロッドの表面に例えば傾斜したパドルを配置することによって、流れに三次元成分が割り付けられ、これにより空間的に３つの次元での混合が実現される。しかしながら、このような実施形態はエネルギーをはるかに多く消費し、はるかに多くの材料が要求されて、一般には必要とは思われない。とはいえ、本発明によれば特定の鉛直方向の混合成分が是認される。水平方向の混合と鉛直方向の混合との比率は、本発明による装置の出口と入口との間の平均のドローレート（ｄｒａｗ  ｒａｔｅ）を比較することによって決定することができる。この平均ドローレートを測定するためには、当業者に知られているようにして数値シミュレーションが行われる。ドローレートは、装置の入口における２つの流体粒子間の著しく近接した初期の距離に対する、装置を出る時のこれら２つの粒子間の距離に相当する。前記鉛直方向の小さい方の混合成分は、パドル又は螺旋状コルゲーションなどのように、粘性流体を混合するために伝統的に用いられるエレメントによって提供することができる。
【００４４】
特に、本発明によれば、流れの混合は優先的に水平方向の平面内でなされ、水平方向平面内の平均ドローレートは鉛直方向の平均のドローレートを少なくとも１０倍、好ましくは少なくとも３０倍、そしてさらに好ましくは少なくとも５０倍上回る。
【００４５】
鉛直方向の混合成分が存在しない場合には、流れの混合は、一緒に混合しない水平方向の複数の平面内でのみなされる。
【００４６】
最後に、ガラスの色を「フィーダでの着色」（例えば製瓶業における）によって得る場合、本発明によるミキサは、現在使用されているスクリュ撹拌機よりもはるかに良好な色の均一性が得られるのを可能にする。
【００４７】
本発明は、非制限的な典型的実施形態と添付の図面とに関する下記の詳細な説明を読むことによって、よりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】２つのシャフト及び４つのロッドを備えた本発明の第１実施形態による撹拌機の典型的実施態様を上から見た状態で、ロッドの軌道とともに示す水平断面図である。
【図２】図１による撹拌機の典型的実施態様の斜視図である。
【図３】撹拌なしのストリオスコピー画像を示す図である。
【図４】図１による撹拌機を使用して行った撹拌のストリオスコピー画像を示す図である。
【図５】図１による撹拌機を使用して行った撹拌の効果のシミュレーションを示す図である。
【図６】鉛直方向に整列させた４つのスクリュを備えた撹拌機について、図７と同じ条件下で当該撹拌機を上方から見たときの比較シミュレーションを示す図である。
【図７】図１及び図２による撹拌機について、図６と同じ条件下で当該撹拌機を上方から見たときの比較シミュレーションを示す図である。
【図８】４つのシャフト及び４つのロッドを備えた本発明の第２実施形態による撹拌機の典型的実施態様を、上から見た状態でロッドの軌道とともに示す水平断面図である。
【００４９】
これら全ての図面について、異なるエレメント間の比率はより読み取りやすくするように留意されている。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本発明は、ガラスを製造するための方法及び装置に関し、より正確には、溶融状態のガラスの種々の成分を混合することに関する。
【００５１】
このような方法及びこのような装置は、実際においてほぼ水平方向の溶融ガラス流を生じさせる炉を利用し、溶融ガラス流は図１の下側に太い矢印Ｆによって示されている。
【００５２】
混合のために、前記流れは図１において下側から上側へと撹拌機１を横切る。実際には、流れは水平方向であるから、左から右へ、又は右から左へと撹拌機を横切る。当該撹拌機を図２の斜視図に示す。
【００５３】
本発明によれば、この事例では数が４つのロッド１１、１２、２１、２２が、流れを混合するように、流れの中に鉛直方向に浸っている。
【００５４】
ロッド１１、１２と、２１、２２の、それぞれ２つずつが、この事例では数が２つの、１つのシャフト１０、２０（図１には示されていない）に結合されている。これらの２つのシャフトは、流れに対して垂直に測定されるＤに等しい距離だけ離されている。各シャフトは回転駆動され、当該２つのシャフトの鉛直方向の軸線Ａ１０及びＡ２０だけを図１に見ることができる。隣接する当該シャフト１０、２０は、流れＦの中央の長手方向軸線から等しい距離Ｄ／２のところに配置されている。
【００５５】
ロッド１１、１２、２１、２２の鉛直方向の軸線Ａ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２はそれぞれ、軸線Ａ１０、Ａ２０に対して変位させられており、軸線Ａ１１、Ａ１２は軸線Ａ１０からそれぞれ距離ｄ11、ｄ12のところに位置し、軸線Ａ２１、Ａ２２は軸線Ａ２０からそれぞれ距離ｄ21、ｄ22のところに位置している。
【００５６】
前記距離は同一であり、アーム１３、１４と２３、２４が、ロッド１１、１２と２１、２２をそれぞれシャフト１０、２０に結合している。
【００５７】
この事例では、シャフト及びアームは流れＦの中にはなく、ロッドだけが流れＦの中にある。
【００５８】
２つのシャフトに関して図１において判るように、少なくとも１つのロッドとそれが結合されたシャフトとの間隔ｄ11、ｄ12、ｄ21、ｄ22は、前記２つのシャフト間の間隔Ｄの９／２０以上である。この間隔は前記２つのシャフトの軸線間の距離Ｄの半分以上でよく、又は前記２つのシャフトの軸線間の距離Ｄの半分を上回ってもよい。
【００５９】
Ｔ１及びＴ２は、それぞれシャフト１０及び２０のロッドの軸線の軌道を示している。
【００６０】
やはり図１で判るように、２つの隣接するシャフト１０、２０は互いに反対の方向に回転駆動される。上方から見て、流れの方向に従い、且つ前記２つの隣接するシャフトのうちの一方が左側にあり他方が右側にあるとして、左側のシャフトは反時計回り方向に駆動され、右側のシャフトは時計回り方向に駆動される。これら２つのシャフトを互いに反対の方向に回転駆動することにより、当該２つのシャフト間に位置する軌道の重複ゾーンＺ内の流れの速度が増加する。当該２つの隣接するシャフト１０、２０は、この事例では、前記流れＦの中央の軸線Ａに対して当該軸線から等しい距離のところに対称的に配置されている。
【００６１】
図１は、流れの方向に従って（この事例ではページの下側から上側へ）、且つ当該流れを上方から見て、一方のシャフト、つまりシャフト１０が左側にあり、他方のシャフト、つまりシャフト２０が右側にあるとして、左側のシャフト１０がその軸線Ａ１０に関して反時計回り方向に回転駆動され、右側のシャフト２０がその軸線Ａ２０に関して時計回り方向（時計の針の方向）に駆動されることを示している。
【００６２】
図１及び図２に示した構成では、２つのシャフトは両方とも混合すべき流れＦの方向に対して垂直な直線Ｐ上に位置しており、そして両方とも互いに初期の移相を１８０°／２（すなわち９０°）異にして混合中に同じ速度で回転駆動される。
【００６３】
ｎ個のシャフトが全て、
・２つのシャフトがそれぞれ単一のロッドを含む場合には０°、
・又は、隣接するシャフトに対して１８０°／ｘ（ここでのｘは最大数のロッドが結合されたシャフトのロッド数である）、
の初期の異なる位相でもって混合中に同じ速度で回転駆動されるようにすることにより、前記配置関係を一般化すること可能である。
【００６４】
さらに、図示の前記構成では、各ロッドは円形断面を有しており、この円形断面はロッドに沿って一貫して同一であって２０〜１５０ｍｍ、あるいはさらに４０〜１００ｍｍの好ましい直径を有する。
【００６５】
一例として、撹拌機１は、
・それぞれのロッド１１、１２、２１、２２の軸線Ａ１１、Ａ１２、Ａ２１、Ａ２２と、それが結合されたシャフト１０、２０の軸線Ａ１０、Ａ２０との間隔ｄ11、ｄ12、ｄ21、ｄ22が３１０ｍｍ、
・２つのシャフト１０、２０の軸線間の距離Ｄが３５０ｍｍ、
・流れＦの中に位置するロッドの全体の高さにわたる各ロッド１１、１２、２１、２２の直径が４０ｍｍ、
・流れＦの高さが３００ｍｍ、
・撹拌機の左側の壁２と右側の壁２’との間の流れＦの幅ｗが１１００ｍｍ、
として実現された。
【００６６】
このように、２つの隣接するシャフトに関して、各ロッドとそれが結合されたシャフトとの間の距離ｄ11、ｄ12、ｄ21、ｄ22が当該２つのシャフト間の距離Ｄを上回ることが認められる。これらの距離ｄ11、ｄ12、ｄ21、ｄ22と距離Ｄとの比は、ｄ／Ｄ＝３１０／３５０＝０．８８（ｄ＝ｄ11、ｄ12、ｄ21又はｄ22）である。
【００６７】
所望の効率を得るのに充分な２つの軌道Ｔ１、Ｔ２の重複ゾーンＺを得るために、ｄ／Ｄ比は３／４を上回ることが推奨される。
【００６８】
ロッドは底部と接触していてはならず、各ロッドの下端と前記底部との間には２０ｍｍと６０ｍｍの間の最小距離が設けられなければならない。
【００６９】
前記の例では、
・混合がそれに沿って行われる流れの軸線に沿った長さであるＬは、２つのロッド間の距離（ｄ11＋ｄ12＝６２０ｍｍ）を２つのロッドの直径の半分の和（４０／２＋４０／２）によって増大させた値に等しく、Ｌ＝６６０ｍｍであり、
・前記長さに沿った流体の平均速度であるＵは２ｍｍ／ｓであり、そして、
・互いに反対方向に回転駆動される前記シャフト（１０、２０）の回転周期Ｔは６０／Ｖに相当する値であり、当該シャフトの回転速度であるＶは毎分８回転である、
として式ｎｂ＝Ｌ／（ＵＴ）を当てはめることによって、流れはｎｂ＝６６０／（２×（６０／８））＝４４のドロー数を有することになる。
【００７０】
前記ドロー数は２０を充分に上回り、場合によっては３５を上回る。
【００７１】
図３及び４はおのおの、数値的ストリオスコピー画像である。
【００７２】
ストリオスコピー画像の原理は、コリメート光ビーム（平行光ビーム）の、ガラス試験片を横切って通過する間の偏向を透過側において観察することに基づくものであり、すなわちこれは「シャドー」法である。実際には、屈折率の局所的な変動が、光ビームを集束又は発散させる（光ビームが屈折率勾配の方向に湾曲する）ことになる基本レンズとして作用し、これにより試験片から射出する光を不均一にする。透過側で得られた画像をＣＣＤカメラで表示させる。得られた画像はストリオスコピー画像（ストリオグラム）と呼ばれる。屈折率が周囲環境よりも局所的に小さいゾーンは発散レンズとして作用し（ストリオスコピー画像上の暗い層状ゾーン）、より大きな局所的屈折率を有するゾーンは集束レンズとして作用する（ストリオスコピー画像上の明るい層状ゾーン）。
【００７３】
溶融ガラスの流れの方向は、円によって取り囲まれた点により示されている。鉛直線に対する流れの上面が、それぞれの図において上側に位置する面である。
【００７４】
図３は、ガラス流の混合段階がなく、流れを横切って混合する装置もない場合に、いかなる撹拌もなしに得られたストリオスコピー画像を示している。筋は幅が広く、多数であり、様々な方向に向いている。
【００７５】
図４は、先に示したパラメータを用いて図１及び図２の解決手段を実施した時に得られたストリオスコピー画像を示している。筋は細く、さほど多くなく、そして流れの上面に対して基本的に平行になっており、このことはそれらの有害な影響を制限している。図４では、ガラスの均一性は極めて良好であり、ほとんど完全である。
【００７６】
４８，０００の無質量流体粒子の軌跡を、追跡アルゴリズムを用いて計算した。
【００７７】
図５は、回転速度が毎分８回転のシャフト１０、２０（図５では見られない）に関する、流れＦに対する撹拌機の上記効果の数値的シミュレーションを示している。より正確に言えば、図５は、撹拌機の回転周期の開始時の位置と撹拌機の回転周期の終了時の位置の間（すなわち２つのシャフトの完全な回転であり、全周期が示されているのではない）での流体粒子の位置を重ね合わせている。
【００７８】
撹拌機１の上流側の黒い筋は、撹拌機の上流側の不均一な流れの到着を示している。
【００７９】
撹拌機１の下流側には、もはや筋が全くないことを観測することができ、ガラス流はロッドの軌道が重なるゾーンＺによって完全に混合されている。
【００８０】
１ｒｐｍと２０ｒｐｍの間の範囲内で回転速度が著しく増大すると、混合の品質を向上させるのが可能になる場合があることが判った。
【００８１】
２０〜１５０ｍｍのロッドの直径範囲内で直径が増大すると、混合の品質を向上させるのが可能になる場合があることが判った。全ての直径が４〜１００ｍｍであるロッドによって、より良好な結果が得られた。
【００８２】
図２に見られるように、少なくとも１つのロッド１１、１２、２１、２２、好ましくは各ロッドが、平滑な表面を、その表面上に付加的な機械的混合手段を備えることなしに有していると、混合は流れの全ての水平平面内で均一であることが観測された。
【００８３】
図１及び２に示したミキサのコストは、従来技術において使用される撹拌機のそれよりも低く、前記ミキサは比較的設置しやすく、２つの回転の軸線を必要とするだけである（従って天井には穴が２つしか必要とならない）。
【００８４】
前記構成によって、簡単であり、極めて効率的であり、且つ実施するのにあまり費用のかからないようにして、溶融ガラス流を混合することが可能である。
【００８５】
ロッドの回転／逆回転運動は、平面Ｐの上流部分では流れの中心に向かって流れのエレメントを持って行くという効果を及ぼし、また平面Ｐの下流部分では側壁に向かって流れのエレメントを押し進めるという効果を及ぼすし、この二重の効果は流体の幅に沿って均一化を可能にするために不可欠である。
【００８６】
しかしながら、ミキサの上流側の流れに加えられるエレメントの量という点から見て、ミキサの下流側で均一な混合を達成するためには、付加的な機械的手段、例えばパドルなどを設けることが必要な場合がある。
【００８７】
図６及び７は、流れＦの中央に導入された材料５の流れに対する、それぞれ、
・水平な流れＦに対して垂直な平面内に整列した、図６の上方から見て反時計回り方向の同じ方向に回転駆動される、左回転の鉛直方向の４つのスクリュ６１、６２、６３、６４を含む撹拌機１’の、
・水平な流れＦに関して先に示したパラメータを有する図１及び図２の撹拌機の、
上流側での効果のシミュレーションを示している。
【００８８】
図７は、図５の撹拌機１の下流側での材料の流れの分布が、図６の撹拌機１’の下流側におけるよりも良好であることを示している。
【００８９】
このように、図１及び図２に示した構成では、撹拌機は、それぞれが鉛直方向に位置する軸線を有するｎ＝２のシャフトを、各シャフトに結合された、それぞれが鉛直方向に位置する軸線を有するｘ＝２のロッドとともに含んでおり、そしてロッドのそれぞれは、中央の水平方向の軸線Ａに沿って流れる流れＦ中に浸っている。従ってこれらのシャフトの軸線は、中央の軸線Ａの方向に対して９０°の角度で配置されている。
【００９０】
全てのシャフトは、それらの軸線が互いに平行な状態で配置される。
【００９１】
しかしながら、特に流れの流動を促進するために、中央の軸線Ａの方向は水平ではなく、水平線に対して傾斜していることが可能である。この場合には、シャフトの軸線は中央の軸線に対して直角であるか、又は鉛直であることができ、或いは中央の軸線Ａの方向に対して６０°から少なくとも９０°までの角度だけ傾斜していてもよい。
【００９２】
中央の軸線Ａの方向が水平であるか否かにかかわらず、シャフトがおのおの前記流れＦの中央の軸線Ａの方向に対して６０°から少なくとも９０°までの角度で位置する軸線を有するように、すなわち、シャフトがおのおの前記流れＦの中央の軸線Ａの方向において鉛直線に対して０°〜３０°の角度で位置する軸線を有するように、シャフトを配置して、これにより混合に付加的な成分を加え、均一化の可能性をさらに高めることが可能である。ここで考えられる「鉛直線」とは相対的な鉛直線であり、それは、前記流れＦの中央の軸線Ａの方向に対して考えられるものである。換言すれば、それは流れＦの中央の軸線Ａの方向に対して垂直であり、且つ流れＦの中央の軸線Ａの方向を含む鉛直平面内に含まれる。
【００９３】
流れＦの幅に関しては、ｎ＝３のシャフト、又はｎ＝４のシャフト、或いはさらにそれより多くを設け、そして常に、
・シャフトが流れＦ中に浸る少なくとも１つのロッドに結合されること、
・シャフトが流れＦ中に浸る少なくとも２つのロッドに結合されること、及び、
・各ロッドが、それが結合されたシャフトの軸線に対して平行な軸線を有すること、
が可能である。
【００９４】
シャフトの数は偶数であることが好ましいが、しかし特にミキサの上流側の流れが中央の軸線Ａに対して非対称である場合には、奇数のシャフト数を推奨することができる。
【００９５】
３つ（ｎ＝３）の、又はそれより多くのシャフトを使用する場合には、混合が２つの隣接するシャフトに関して、場合によっては少なくとも全ての隣接するシャフトに関して、できる限り均一となるように、１つのロッドの軸線とそれが結合されたシャフトの軸線との間隔が当該２つの隣接するシャフトの軸線間の距離の９／２０以上であるのが好ましい。前記間隔は、前記２つのシャフトの軸線間の距離Ｄの半分以上でよく、場合によっては前記２つのシャフトの軸線間の距離Ｄの半分を上回ってもよい。
【００９６】
３つ（ｎ＝３）の、又はそれより多くのシャフトを使用する場合には、混合ができる限り均一な状態となるように、
・一方では、２つの隣接するシャフトが互いに反対の方向に回転駆動され、流れの方向に従い且つ上方から見て当該２つの隣接するシャフトのうちの一方が左側にあり他方が右側にあるとして、左側のシャフトが反時計回りに駆動され、右側のシャフトが時計回りに駆動されること、そして、
・他方では、前記２つの隣接するシャフトのうちの１つに隣り合うおのおの別のシャフト（この別のシャフトのロッドの軌道は当該２つの隣接するシャフトのうちの１つのもののロッドの軌道と交差する）に関して、当該別のシャフトが、隣り合うシャフトと同じ回転方向に駆動され、当該隣り合うシャフトの少なくとも１つのロッドがそれ自身のロッドの軌道と交差すること、
が好ましい。
【００９７】
３つ（ｎ＝３）の、又はそれより多くのシャフトを使用する場合には、流れの方向に従って混合ができる限り均一となるように、全てのシャフトが、混合されるべき流れＦの中央の軸線Ａに対して垂直な直線Ｐ上に位置すること、そしてそれらが全て、隣接するシャフトがただ１つの場合にはその隣接するシャフトに対して、或いはそれらが２つある場合にはこれら２つの隣接するシャフトに対して、初期の位相を１８０°／ｘ（例えば１８０°）異にして、混合の間同じ速度で回転駆動されることが好ましい。
【００９８】
２つの隣接するシャフトのおのおのがただ１つの単一ロッドを含む場合には、当該２つのシャフトは、互いに対する初期の位相の相違をゼロとして、混合の間同じ速度で回転駆動される。
【００９９】
極めて高性能の撹拌が必要となる場合には、流れ中のエレメントの相乗引き込み効果を得るために、２列の（直線Ｐ）、又はそれより多くの、シャフトを配置することができる。
【０１００】
図８は、４つの隣接するシャフト１０、２０、３０、４０（この図では見ることができず、当該シャフトのそれぞれの軸線Ａ１０、Ａ２０、Ａ３０、Ａ４０だけが示されている）が回転駆動され、当該シャフトのそれぞれが１つの単一ロッド１１、２１、３１、４１に結合されており、２つの隣接するシャフト１０、２０が互いに反対の方向に回転駆動される、本発明の第２実施形態を示している。
【０１０１】
この実施形態において、先の実施形態と共通の構成要素には同様の符号を付している。
【０１０２】
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４は、それぞれシャフト１０、２０、３０及び４０のロッドの軸線の軌道を破線で示している。
【０１０３】
互いに反対の方向に回転駆動される２つの隣接するシャフト１０、２０は、この事例では前記流れＦの中央の軸線Ａに対して対称的に、当該軸線から等しい距離のところに配置されている。
【０１０４】
やはり図８に見られるように、前記２つの中央のシャフト１０、２０を互いに反対の方向に回転駆動することにより、当該２つのシャフト間に位置する、軌道Ｔ１及びＴ２の重なりゾーンＺ内において流れの速度が増大する。
【０１０５】
こうして、図８は、流れの方向（この事例ではページの下側から上側へ）に従い、且つ当該流れを上方から見て、一方のシャフト、つまりシャフト１０が左側にあり、他方のシャフト、つまりシャフト２０が右側にあるとして、左側のシャフト１０はその軸線Ａ１０に関して反時計回り方向に回転駆動され、右側のシャフト２０はその軸線Ａ２０に関して時計回り方向に回転駆動されることを示している。
【０１０６】
装置のシャフト１０と同じ横方向の側に位置するシャフト３０は、シャフト１０と同じ方向に回転駆動され、そして装置のシャフト２０と同じ横方向の側に位置するシャフト４０は、シャフト２０と同じ方向に回転駆動される。
【０１０７】
４つのシャフトを同じ速度で回転駆動させると、撹拌機１の下流側に均一な流れが得られることを試験した。
【０１０８】
前記図では、側方の軌道Ｔ３及びＴ４は中央の軌道１０、２０と同じ直径であるが、それらはより小さくてもより大きくてもよい。
【０１０９】
図示の構成では、撹拌が反対方向の２つの軌道重なりゾーンＺ’が追加して存在しており、すなわち、一方では軌道Ｔ３と軌道Ｔ１との交差部分に、他方では軌道Ｔ２と軌道Ｔ４との交差部分に、存在している。当該２つのゾーンのおのおのでは、２つの隣接するシャフト（それぞれ３０／１０及び２０／４０）が両方とも同じ回転方向に駆動されるので、上述の軌道重なりゾーンＺ’における流れの速度を反対方向の撹拌により上昇させることにはならない。
【０１１０】
図９は、本発明による装置を示しており、撹拌機の回転の軸線は流れに対して垂直方向に整列しており、連続の不均一着色源が９０で示す箇所で導入されている。それが当該装置を通過後は、流れの幅全体に着色剤が均一に分布していることが観察される。よって、混合は結果として極めて均一である。撹拌機上流側の着色源の位置がどこであっても、同じ効率を認めることができる。
【０１１１】
図１０は、従来技術による装置を示しており、これによれば２つの撹拌ロッドが流れの方向に対して平行に整列した軸線を有している。１００で示す箇所に配置された着色源は、混合ゾーンの通過後に均一に分配されることはない。得られた混合状態は図９の場合よりも均一性がはるかに低い。
【０１１２】
下記の表１は、異なる撹拌形態による鉛直方向及び水平方向の平均ドローレートを示している。事例１（基準）は、関連する説明を含めて図５の事例であって、ロッドの直径はその高さ全体にわたって４０ｍｍである。事例４は、顕著な鉛直方向成分を加える図６に示した装置に相当する。混合効果は確実に三次元的である。それというのも、水平方向の引き込みと鉛直方向の引き込みの比が８であり、これと比較して本発明による例では７１と１５６の間の比であるからである。とりわけ、本発明による例は、事例４のものを少なくとも８倍上回る水平方向平面におけるドローレートをもたらす。さらに、事例４における三次元のドローレートは２６2＋３．３2の平方根、すなわち２６．２である。これは依然として、本発明による例のドローレートの８分の１以下である。
【０１１３】
【表１】
2016511213.tif 000003
【０１１４】
本発明を前述のように例を挙げて説明した。言うまでもなく、当業者であれば、請求項によって規定されているような特許の構成から必ずしも逸脱することなしに、本発明の様々な実施形態を実現することができる。
【図１】
2016511213.tif 000004
【図２】
2016511213.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2016511213.tif 000011
【国際調査報告】
2016511213.tif 000012
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2016511213.tif 000015
2016511213.tif 000016
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