DK168117B1 - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af glas - Google Patents

Description

i DK 168117 B1

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af glas.

Glas, som anvendes til glas i betragtningsåbninger 5 såsom vinduer i bygninger og automobiler, har høje standarder for optisk ensartethed. Denne art glas, der i almindelighed betegnes som "planglas", selv om produktet kan være noget krummet, skal overføre billeder fri for forvrængning, som ville være utiltalende for det menneskelige øje. Derfor 10 ønsker man at tilvejebringe planglas med en høj grad af sammensætningsmæssig ensartethed for at undgå lokale forskelle i brydningsforholdet, som ville forårsage forvrængning af det transmitterede billede. Standarderne for planglas er betragteligt højere end for andre glasarter såsom presset 15 eller blæst glas (f.eks. flasker) eller fibre, for hvilke den overførte billedkvalitet ikke er af større betydning ved deres normale anvendelser.

Det er kendt, at en overvejende årsag til sammensætningsmæssig inhomogenitet i glas er forurening af det fly-20 dende glas med de ildfaste materialer, som kommer i berøring med glasset under smelteprocessen. Den langsomme men bestandige erosion af de keramiske ildfaste materialer ved det flydende glas skaber striber af forskellig sammensætning inden i det flydende glas. Med henblik på at minimere mængden 25 af disse inhomogeniteter i den produktglasstrøm, der udtages fra en smelteovn, sørger man ved en planglasfremstillingsproces sædvanligvis for et stort rumfang af flydende glas inden i smelteovnen og udtager produktstrømmen fra en overfladedel, som har lille eller ingen berøring med ildfast 30 materiale umiddelbart før udtagningen, og hovedmængden af glasset recirkuleres for at sprede forureningen af ildfast materiale. Denne metode har kun begrænset succes og er bekostelig på grund af den store størrelse, der kræves hos smeltebeholderne, og den energi, der er nødvendig for at opret-35 holde den recirkulerende masse af flydende glas. Det ville være ønskeligt at reducere disse omkostninger og at forbedre DK 168117 B1 2 homogeniteten af planglas.

Omrøring har længe været anvendt til at forbedre homogeniteten ved glassmelteprocesser. Ved fremstilling af flaskeglas eller lignende glas er det almindeligt at omrøre 5 det flydende glas i en forherd umiddelbart forud for formning af glasvaren, men omrøring på et lignende stadium i en plan-glasfremstillingsproces har tidligere vist sig at forværre snarere end at forbedre forvrængningskvaliteten af glasproduktet. Denne forskel skyldes ikke blot større tolerance 10 for forvrængning i flaskeglas eller lignende glas, men skyldes også den omstændighed, at planglas generelt formes ved lavere temperaturer end flaskeglas, og omrøring er tilsyneladende ineffektiv ved disse lavere temperaturer. Planglas omrøres sommetider såsom omhandlet i US patentskrift nr.

15 1 872 664, der omhandler et forbedret apparat indbefattende en smeltebeholder, et omrøringsafsnit og et raffineringskammer.

Omrøring er ligeledes omhandlet i US patentskrifterne nr. 4 046 546 og 4 047 918, men omrøringen sker i almin-20 delighed i varmere områder af smelteovnen betydeligt oven-strøms for det område, hvor formning af det plane produkt påbegyndes. Derfor må der i sådanne tilfælde være tilvejebragt en væsentlig afstand mellem omrørings- og planformningsområdet, for at det flydende glas kan køle til form-25 ningstemperaturen, og som følge heraf forekommer der berøring med ildfast materiale efter omrøringsprocessen. Det ville være ønskeligt at omrøre planglas umiddelbart forud for formning for at forbedre homogeniteten af glasset uden på anden måde at forværre glassets forvrængningskvalitet.

30 Muligheden for at omrøre beholderglas umiddelbart forud for formning frembyder lejlighed til at tilsætte farvningsmidler til glasset på dette tidspunkt. Dette er fordelagtigt derved, at det muliggør, at glasfarven kan ændres hurtigt og billigt, fordi kun et lille rumfang restglas er 35 involveret under farveændringen. På grund af vanskelighederne ved at omrøre planglas ved et nedenstrøms sted som beskrevet DK 168117 B1 3 foran har denne metode til ændring af glasfarven i almindelighed ikke stået til rådighed for planglasfremstillere.

I stedet for tilføres farvningsmidlerne til planglas sædvanligvis til smelteovnen blandet med de andre råingredienser.

5 Som en følge heraf har alt det flydende glas, der er indeholdt i smelteovnen, en given farve, og ændring af farven kræver, at i det væsentlige hele indholdet må tømmes ud fra ovnen. Denne metode til farveændring er tidsrøvende og bekostelig, og det ville være ønskeligt at tilvejebringe en 10 mere effektiv måde til ændring af farver i en planglassmelte-proces.

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe en fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af glas, som er i det væsentlige frit for optiske forvrængninger.

15 Dette formål opnås med en fremgangsmåde til fremstil ling af glas ved smeltning, omrøring i et omrøringskammer, homogenisering og formning af glas, som er ejendommelig ved tilførsel af en strøm af flydende glas over på en understøtning af flydende metal, omrøring af det flydende glas, medens 20 det er understøttet på det flydende metal, for i det væsentlige at homogenisere glasset og derefter føring af det homogeniserede glas til en formningsproces.

Opfindelsen angår ligeledes et apparat til behandling af glas omfattende en smelteovn, organer til at tilføre 25 flydende glas fra smelteovnen til et omrøringskammer om-fatende organer til omrøring af det flydende glas, og som er indrettet til at føre det homogeniserede glas til en formningsproces, idet apparatet er ejendommeligt ved, at omrøringskammeret indeholder et bassin af flydende metal, 30 på hvilket glasset understøttes under omrøring.

Opfindelsen anvendes fortrinsvis i en flydeglasproces til at forme glasset til et planglasprodukt med høj optisk kvalitet.

Inhomogeniteter, der er til stede i flydende glas 35 såsom de, der skyldes kontakt med ildfaste overflader, formindskes således ved omrøring ved et sted, hvor der er ringe DK 168117 B1 4 eller ingen lejlighed til påfølgende indføring af yderligere inhomogeniteter, før glasset formes til en plade. Den optiske kvalitet af planglas forbedres ved omrøring af det flydende glas, før dets temperatur er faldet til dets formningstem-5 peratur fra raffineringstemperaturen. For en typisk soda-kalk-silicatplanglassammensætning har det vist sig ønskeligt at udføre omrøringen, medens glastemperaturen er mindst 1200°C. Fordi den temperatur forekommer væsentligt ovenstrøms for det sted, hvor formningen begynder i en typisk kommerciel 10 planglasproces, kræves der foranstaltninger til at undgå genindføring af forvrængningsfrembringende forurening mellem omrøringsstedet og begyndelsen af formningsprocessen. Disse foranstaltninger indbefatter to valg: begyndelse af formningsprocessen ved exceptionelt høje temperaturer eller 15 forhindring af forurenende kontakt med ildfast materiale, medens glasset køler til en mere konventionel formningstemperatur.

Påbegyndelse af formningen af glasset til en planglasplade ved eller nær de temperaturer, der anvendes til omrø-20 ring af glasset ifølge den foreliggende opfindelse, er problematisk ved en konventionel flydeformningsproces, fordi viskositeten af glasset ved sådanne temperaturer er for lav til effektiv brug af mekaniske udtyndingsorganer. De forholdsvis høje temperaturer, der indgår, ville ligeledes på 25 negativ måde påvirke erosionshastigheden af de afgivelseskonstruktioner, som anvendes ved konventionelle flydeformningsprocesser, til hvilke det flydende glas sædvanligvis indføres ved temperaturer under ca. 1100°C. Men det har nu vist sig, at homogenisering uden forringelse af produktkva-30 liteten til under planglasstandarden kan opnås, hvis det flydende glas omrøres ved forholdsvis høje temperaturer og umiddelbart overføres til en formningsproces, som kan optage glas ved sådanne temperaturer. Et eksempel på en egnet plan-glasformningsproces er den, der er omhandlet i US patent-35 skrift nr. 4 395 272, ved hvilken et under tryk stående kammer anvendes til at udtynde glasset til den ønskede tyk- DK 168117 B1 5 kelse. Fordi en sådan formningsproces kan optage glas ved eller lidt under omrøringstemperaturen, kan formning af glasset til et plant bånd påbegyndes et lille stykke neden-strøms for omrøringsprocessen, således at man undgår behovet 5 for en mellemliggende kanal af en betydelig længde, i hvilken ensartetheden af glasset kunne blive forringet. Ved de foretrukne udførelsesformer for den foreliggende opfindelse kan den flydende metalunderstøtning begynde ovenstrøms for formningskammeret og mest foretrukkent strække sig gennem omrø-10 ringszonen ind i formningskammeret og derved eliminere et stort berøringsområde med ildfast materiale. Et sådant arrangement tillader ligeledes på fordelagtig måde elimineringen af en kant eller en tærskel ved indgangspunktet til formningskammeret og eliminerer derved et element, som er udsat 15 for en forholdsvis høj grad af slid i en konventionel flydeformningsproces .

I foretrukne udførelsesformer undgås forurenende berøring af ildfaste materialer med glasset nedenstrøms for omrøringszonen, når det afkøles til en passende formnings-20 temperatur, mens det fremføres i retning mod formningskammeret. Kanalen mellem omrøringszonen og formningskammeret kan således være foret med et ikke-forurenende materiale såsom platin, molybdæn eller smeltet kvarts. Alternativt kan bunden af kanalen være forsynet med et lag af flydende 25 metal såsom tin, som kan være adskilt fra eller en forlængelse af det flydende metal i formningskammeret. Det beskyttende lag er naturligvis også tilvejebragt inden i omrøringszonen, hvorved friktion mellem beholderen og det flydende glas formindskes. Dette medfører en hurtigere gennemsnitlig 30 gennemgangshastighed gennem omrøringszonen og muliggør, at produktændringer eller farveændringer kan iværksættes hurtigere.

Den foreliggende opfindelse er i princippet uafhængig af den specielle planglasformningsmetode, som anvendes, men 35 den kan anvendes med særlig fordel i forbindelse med den flydeglasformningsproces, hvorved et kontinuerligt bånd af DK 168117 B1 6 planglas formes ved at støbe flydende glas på overfladen af et bassin af flydende metal. Andre eksempler på planglas-formningsmetoder indbefatter de velkendte pladetræknings-og pladevalsningsprocesser.

5 Det flydende glas, som tilføres omrøringskammeret ifølge den foreliggende opfindelse, kan smeltes og raffineres med enhver metode, der er egnet til at producere planglas, men fordi omrørings- og fortrinsvisvis formningsprocesserne påbegyndes ved exceptionelt høje temperaturer, kan tempera-10 turkonditioneringsafsnittet af smelteovnen være kortere end sædvanligt. Det er en fordel, at omrøringen ved den foreliggende opfindelse påføres den fremad strømmende strøm af glas, som afgives til formningskammeret, i stedet for til en recirkulerende glasmasse. Af denne grund foretrækkes det 15 at tilvejebringe organer til at forhindre tilbagestrømning af glas fra omrøringszonen i retning mod smelteovnen. I så henseende er et yderst fordelagtigt arrangement, hvorved tilbagestrømning af glas udelukkes, at sørge for en lodret tilførsel af flydende glas ind i omrøringszonen. Ved en 20 lodret indgang i omrøringszonen undgår man de materialeproblemer, der er knyttet til at tilvejebringe en barriere for at forhindre tilbagestrømning, og som en vandret indgangsmåde ville medføre. Yderligere er en lodret indgang forenelig med enhedsraffineringsmetoder såsom den i US patentskrift 25 nr. 4 600 426 omhandlede. Ved dette arrangement bevæger glas sig nedad gennem en lodret, aflang raffineringsbeholder og tappes fra en bunddel·. Ved et sådant arrangement kan man med fordel tappe raffineret glas direkte ind i omrøringskammeret ifølge den foreliggende opfindelse.

30 Omrøringsarrangementet ifølge den foreliggende opfin delse kan ikke blot forbedre den optiske kvalitet af planglas, men kan også anvendes til at homogenisere farvestoffer eller andre tilsætninger til glasset, efter at glasset er blevet raffineret. Som en følge heraf kan glassets farve 35 eller sammensætning ændres hurtigt og billigt på grund af det lille rumfang af resterende glas, som påvirkes under en DK 168117 B1 7 produktændring.

Opfindelsen angår omrøring på en flydende metalunderstøtning og har fordele, som ikke er bundet til produktion af glasprodukter med højere kvalitet såsom planglas. Den 5 lavere friktionsmodstand mod strømningen af glas og den resulterende lethed ved produktændringer ville lige såvel være fordelagtig ved fremstilling af andre typer glas såsom glasbeholdere og glasservice.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere, 10 idet der henvises til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et længdesnit gennem en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse, hvor et bassin af flydende metal, som tilvejebringer en understøtningsoverflade for det flydende glas, strækker sig konti-15 nuerligt gennem omrøringskammeret og ind i et højtemperatur-planglasformningskammer, fig. 2 et længdesnit visende en variation af det i fig. 1 viste arrangement, og hvor den flydende metalunderstøtning i omrøringskammeret er adskilt fra den flydende 20 metalunderstøtning i formningskammeret af et tærskelelement, fig. 3 et længdesnit gennem en udførelsesform for den foreliggende opfindelse, som indbefatter en flydende metalunderstøtningsoverflade i omrøringskammeret og form-ningskammeret og tilvejebringer en afkølingszone derimellem, 25 for at den flydende glastemperatur kan reduceres til en konventionel planglasformningstemperatur, fig. 4 et længdesnit gennem et alternativt arrangement til tilførsel af raffineret, flydende glas til omrøringskammeret ifølge den foreliggende opfindelse, og hvor en konven-30 tionel smelte- og raffineringsovn af bassintypen kan levere flydende glas til omrøringskammeret ved lodret tilførsel, fig. 5 et længdesnit gennem et andet alternativt tilførselsarrangement for flydende glas i lighed med det i fig. 4 viste, men med en bundtapåbning styret af en prop-35 stang, og fig. 6 et længdesnit gennem et andet arrangement til DK 168117 B1 8 tilførsel af flydende glas til omrøringskammeret ifølge den foreliggende opfindelse, hvor raffineret flydende glas tilføres vandret til omrøringskammeret over et tærskelelement.

I fig. 1 er vist en udførelsesform for den forelig-5 gende opfindelse, som indbefatter et omrøringskammer 10 indeholdende et rumfang af raffineret, flydende glas 11, som kontinuerligt strømmer ind i kammeret fra en smelte- og raffineringsovn af enhver egnet art, der er kendt på området.

Som vist sørger det foretrukne arrangement for, at den ind-10 kommende strøm af glas strømmer lodret ind i omrøringskammeret 10 for at udelukke tilbagestrømning. I den særlige udførelsesform, der er gengivet, kommer den lodrette strøm fra en bundtapåbning i en raffineringsbeholder 12 eller en anden ovenstrøms beholder. Strømmen fra beholderen 12 kan i 15 det viste arrangement reguleres ved hjælp af et ventilelement, som kan være af den i US patentskrift nr. 4 604 121 omhandlede art. En anvendelig udformning, som er vist i figuren, og som ikke udgør nogen del af den foreliggende opfindelse, er tilvejebringelsen af en stang 14, som strækker 20 sig nedad fra ventilelementet 13, og som sikrer en regulær strømlinet bane for det lodret strømmende glas for at undgå indeslutning af luft i glasset, når det kommer ind i glasmassen 11, som er indeholdt i omrøringskammeret.

Som ved alle udførelses former for den foreliggende 25 opfindelse er glasset fortrinsvis over 1200°C under omrøring. Derfor har strømmen af glas 15, som kommer ind i omrøringskammeret, mindst denne temperatur. Fortrinsvis anvendes der ingen væsentlig mængde opvarmning i omrøringskammeret, og derfor vil den indkommende glasstrøm 15 typisk have en tem-30 peratur, som er noget større end den mindste omrøringstemperatur, idet glasset afkøles lidt, når det passerer fra raffineringsbeholderen 12 til formningskammeret 16. Der findes ingen væsentlig øvre grænse for temperaturen af glasset, som kommer ind i omrøringskammeret, men i praksis er 35 det mest sandsynligt, at glasset vil befinde sig noget under den topraffineringstemperatur, som meddeles glasset i den DK 168117 B1 9 ovenstrøms raffineringsproces, og som typisk ikke vil være større end ca. 1500“C. Som en yderligere praktisk foranstaltning kan man i nogle tilfælde lade glasset afkøle væsentligt, før det kommer ind i omrøringskammeret, f.eks, til ca. 1300°C 5 eller mindre for at forlænge levetiden af elementer såsom omrørere, der kommer i berøring med det flydende glas.

Den foreliggende opfindelse er ikke begrænset til nogen speciel omrørerkonstruktion, idet enhver af de forskellige mekaniske indretninger, der tidligere er blevet fore-10 slået til omrøring af flydende glas, er anvendelig. Nogle arrangementer kan være mere effektive end andre til homogenisering af glasset, men antallet af omrørere og deres omdrejningshastighed kan vælges til at kompensere for variationer i effektivitet. Den specielle omrørerkonstruktion som her er 15 vist i hver af tegningsfigurerne, er et foretrukket eksempel, idet den tilvejebringer en kraftig blandevirkning og er en type, som er let tilgængelig kommercielt. En anden udførelse, som kan være egnet, er den i US patentskrift nr. 4 493 557 omhandlede. Hver af de i fig. 1 gengivne omrørere 20 består 20 af en skrueformet omrøringsdel for neden på en aksel, idet begge dele kan være støbt af et keramisk ildfast materiale.

Med henblik på at undgå at trække luft ind i smelten foretrækkes det at lade de skrueformede omrørere rotere i en sådan retning, at de trækker det flydende glas opad imod 25 overfladen. Dette tjener ligeledes til at forhindre tilsætninger, som måtte være aflejret på overfladen af smelten i omrøringskammeret, i at blive ført for tidligt og i koncentrerede striber ind i zonen for aktiv omrøring. Ikke viste drivorganer til omdrejning af omrørene kan være af 30 enhver egnet art, der til dette formål anvendes inden for området, og omrørerne kan drives særskilt eller i grupper.

Af bekvemmelighedsgrunde kan f.eks. omrørerne i en tværgående række rotere i den samme retning, og for at fremme forskydningskræfter, som meddeles glasset, foretrækkes det at lade 35 den tilgrænsende tværgående række rotere i den modsatte retning som vist på tegningen. Det bør imidlertid forstås, DK 168117 B1 10 at ethvert rotationsmønster vil kunne anvendes til den foreliggende opfindelse, så længe der opnås tilstrækkkelig homogenisering. Med henblik på at opnå god homogenitet anses det for ønskeligt at omrøre i det væsentlige hele det tvær-5 gående tværsnitsareal af det flydende glas i omrøringskammeret, og antallet og størrelsen af omrørere kan vælges tilsvarende. I den i fig. 1 viste udførelsesform svarer den skrueformede del af hver omrører i realiteten til dybden af det flydende glas, og der er tilvejebragt et arrangement af 10 tæt anbragte omrørere, som aktivt påvirker i det væsentlige hele bredden af flydende metal i omrøringskammeret. Homogeniseringsgraden påvirkes også af den mængde omrøring, som hver del af smelten kommer ud for, og af smeltens gennemgangshastighed. Der foretrækkes således et antal rækker af 15 omrørere, så at hver delportion af glas gentagne gange underkastes blandingskræfter, efterhånden som den passerer langs længden af omrøringskammeret. Antallet af rækker af omrørere vil afhænge af den ønskede homogeniseringsgrad og glassets gennemgangshastighed. Som en generel retningslinie kan der 20 være tilvejebragt én omrører til hver ti tons glas produceret pr. dag til planglas af gennemsnitskvalitet. Det er klart, at nogle anvendelser med lavere kvalitetskrav kan tillade anvendelsen af færre omrørere. På den anden side vil anvendelsen af et større antal omrørere sædvanligvis frembringe 25 forbedrede resultater. Anvendelse af et større antal omrørere end krævet medfører ingen væsentlig ulempe bortset fra udgifterne til omrøreme.

Væggene i omrøringskammeret 10 i den i fig. 1 viste udførelsesform kan være fremstillet af smeltestøbt keramisk 30 ildfast materiale, og berøring med dette kan forurene det flydende glas i et sådant omfang, at der kan frembringes skelnelig optisk forvrængning i planglasproduktet. Følgelig afgives i denne udførelsesform det flydende glas til et formningskammer 16 umiddelbart efter at være blevet omrørt 35 for at minimere det areal af ildfast materiale, som kommer i berøring med glasset, efter at det er blevet omrørt. I

DK 168117 B1 11 fig. 1 regulerer en lodret indstillelig tuile 21 strømmen af flydende glas fra omrøringskammeret over et tærskelelement 22 og over på et bassin af flydende metal 23, som sædvanligvis hovedsagelig består af flydende tin. Glasset danner et 5 bånd 24, som formindskes i tykkelse og afkøles, efterhånden som det trækkes langs det flydende metalbassin, indtil det afkøles til en temperatur, der er tilstrækkelig lav til, at det kan fjernes fra det flydende metal uden mærkning af overfladen af glasbåndet. Fordi det flydende glas omrøres 10 ved forholdsvis høje temperaturer og umiddelbart derefter afgives til formningskammeret, kommer glasset ind i formningskammeret ved en temperatur, der er højere end sædvanligt til en formningsproces af flydetypen. Temperaturen af glasset kan falde noget fra omrøringstemperaturen, som ligger over 15 1200°C, men glasset vil typisk komme ind i formningskammeret, før det er afkølet til en sædvanlig flydeprocesafgivelses-temperatur på ca. 1040-1090°C. Typisk vil glasset, der kommer ind i formningskammeret i den i fig. 1 viste udførelsesform for den foreliggende opfindelse befinde sig ved en temperatur 20 på mindst ca. 1150°C, ved hvilken temperatur viskositeten af glasset ikke er egnet til indgreb af mekaniske organer til udtynding af glasbåndet til den ønskede tykkelse i formningskammeret. Derfor er en formningsproces, som anvender forhøjet tryk inden i formningskammeret, fortrinsvis den i 25 US patentskrift nr. 4 395 272 omhandlede proces, egnet til anvendelse ved disse udførelsesformer for den foreliggende opfindelse, ved hvilke det omrørte glas afgives ved forholdsvis høj temperatur til formningskammeret. Selv om de ikke er så fordelagtige, kan andre under tryk stående glas-30 formningsprocesser anvendes såsom de i US patentskrift nr.

3 241 937 eller US patentskrift nr. 3 432 283 omhandlede.

Der kan foreligge en tærskel, som fortrinsvis er fremstillet af et ikke-forurenende materiale såsom smeltet kvarts, og dens længde i tværretningen tværs over glassets 35 strømningsretning kan være i det væsentlige hele bredden af det bånd, der formes, ifølge det i US patentskrift nr.

DK 168117 B1 12 3 843 346 omhandlede. Yderligere detaljer af konstruktionen af en tærskel, der er egnet til brug i en sådan proces, kan findes i US patentskrift nr. 4 062 666.

For at tilsætte farvningsmidler eller andre tilsæt-5 ninger til det flydende glas i omrøringskammeret kan der være tilvejebragt en snekketransportør 29, som f.eks. kan strække sig vandret fra sidevæggen nær det sted, hvor glasstrømmen 15 kommer ind i omrøringskammeret. Farvningsmidler er let tilgængelige kommercielt og forekommer sædvanligvis 10 i form af koncentrater, som kan indbefatte en farvende forbindelse såsom et metaloxid blandet med et fluxpulver og bundet med natriumsilikat eller et andet bindemiddel. Tilsætninger til andre formål end ændring af farven kan indføres i det flydende glas i omrøringskammeret. Således vil der 15 kunne fremstilles en forskellig glassammensætning, uden at man er nødt til at ændre sammensætningen i smelte- og raf-f ineringstrinnene.

Den i fig. 1 viste udførelsesform er uden et tærskelelement, der adskiller omrøringskammeret fra formningskam-20 meret, og det flydende metal 30 strækker sig gennem omrøringskammeret 10 såvel som formningskammeret 16. Dette arrangement foretrækkes, fordi kontakt med ildfast materiale ved omrøringskammerbunden og ved tærskelen er elimineret, hvilket tilvejebringer yderligere sikkerhed for, at inhomogeniteter 25 ikke genindføres i det omrørte glas. Ydermere eliminerer eliminering af tærskelelementet et element, som er genstand for vedligeholdelse og lejlighedsvis udskiftning navnlig ved høje temperaturer som de, der indgår i de her omhandlede, foretrukne udførelsesformer. Det bør forstås, at det flydende 30 metallag 30 ikke behøver at strække sig gennem hele omrøringskammeret med henblik på at opnå fordelene ved at undgå kontakt med ildfast materiale, men at kun dele af omrøringskammeret kan være dækkede, navnlig delen nedenstrøms for omrørene 20.

35 Bortset fra at frembringe en ikke-forurenende over flade for størstedelen af det område, der berøres af det DK 168117 B1 13 flydende glas, har anvendelsen af flydende metal som understøtningsoverfladen i omrøringskammeret andre fordele. Det har vist sig, at den flydende metaloverflade frembyder meget lille friktionstilbageholdelse på det flydende glas, der 5 bevæger sig derover. Som en følge heraf bevæger glasset sig nedenstrøms gennem omrøringskammeret forholdsvis ensartet over dets tværsnit, så at enhver ændring af farve eller sammensætning kan udføres forholdsvis hurtigt med ringe spildglas under overgangen.

10 Figur 2 viser en lille variation af den i fig. 1 viste udførelsesform, hvor en ildfast tærskel 31 adskiller den flydende metalunderstøtning i en omrøringskammerdel 32 og en formningskammerdel 33. Selv om det i de fleste tilfælde ville være ønskeligt at undgå et tærskelelement, kan det i 15 fig. 2 viste arrangement være nyttigt i situationer, hvor man ønsker at isolere det flydende metal i omrøringskammeret fra det flydende metal i formningskammeret for at tilvejebringe forskellige tilstande i de to zoner. Levetiden af tærskelen 31 kan forlænges ved at tilvejebringe køleledninger 20 34 deri.

Afgivelse af omrørt glas til et formningskammer ved forhøjede temperaturer anses for at være et fordelagtigt træk ved de foretrukne udførelsesformer for den foreliggende opfindelse, men nogle af fordelene ved opfindelsen kan opnås, 25 når glasset afgives til et formningskammer ved mere sædvanlige formningstemperaturer, hvis unødvendig forurening fra berøring med ildfast materiale kan undgås efter omrøring, mens glasset køler til en sædvanlig formningstemperatur. Et eksempel på et sådant arrangement er vist i fig. 3, hvor 30 der er tilvejebragt en afkølingszone 40 mellem omrøringszonen 10 og formningskammeret 16. Ildfast berøring ved bunden undgås ved at tilvejebringe et flydende metallag 41 (f.eks. flydende tin), som kan strække sig kontinuerligt fra omrøringskammeret gennem afkølingszonen og ind i formningskam-35 meret som vist i fig. 3. Det kontinuerlige smeltede metallag 41 er fordelagtigt med henblik på at undgå tærskelelementer, DK 168117 B1 14 men det bør forstås, at der vil kunne opretholdes to eller flere særskilte flydende metalzoner ved at tilvejebringe et adskillelseselement såsom en tærskel.

Fordi opretholdelse af optiske planglaskvalitetsstan-5 darder medfører omrøring af glasset ved forholdsvis høje temperaturer ifølge den foreliggende opfindelse, er funktionen af afkølingszonen 40 i den i fig. 3 viste udførelsesfonn at tillade glastemperaturen at falde fra omrøringstemperaturen til en formningstemperatur. Som tidligere nævnt 10 er omrøringstemperaturen for en typisk soda-kalk-silikatplan-glassammensætning fortrinsvis over 1200°C, og formningstemperaturen er typisk under 1100 “C. Derfor er længden af afkølingszonen valgt således, at den tilvejebringer tilstrækkelig opholdstid til, at glastemperaturen kan falde i det nødven-15 dige omfang. Ikke-forceret afkøling gennem de ildfaste vægge i afkølingszonen kan være tilstrækkelig, men i nogle tilfælde kan det være ønskeligt at afkorte længden af afkølingszonen ved at tilvejebringe afkølingsorganer såsom de i fig. 3 viste afkølingsrør 42 i rummet over det flydende glas i 20 afkølings zonen 40. Alternativt kan der anvendes tvungne luftstrømme til at afkøle glasset til formningstemperaturen.

I dette eksempel behøver processen til formning af flydende glas til et plant bånd ikke at indbefatte forhøjet tryk, men kan være enhver konventionel glasformningsmetode såsom 25 en konventionel flydeformningsmetode, der anvender mekaniske udtyndingsorganer, som griber randkantdele af båndet. Indgangen til formningskammeret 16 i fig. 3 kan på fordelagtig måde blot indbefatte en tuile 21, som regulerer glasstrømmen over den flydende metalunderstøtningsoverflade 41.

30 Det arrangement til lodret tilførsel af flydende glas til omrøringskammeret, som er beskrevet i forbindelse med fig. 1, kan anvendes ved hver af de her beskrevne udførelsesformer, og i fig. 4, 5 og 6 er der vist eksempler på alternative arrangementer til tilførsel af glas til omrø-35 ringskammeret, som vil kunne anvendes i tilknytning til enhver af de beskrevne udførelsesformer. I fig. 4 bibeholder 15 DK 168117 B1 tilførselsarrangementet for flydende glas den foretrukne egenskab at føre den flydende glasstrøm 50 lodret ind i omrøringskammeret 10. Til forskel fra fig. 1 kommer den lodrette strøm imidlertid ikke fra en bundtapåbning i en 5 raffineringsbeholder, men føres i stedet fra en afgang 51 ved enden af en mere konventionel udformet vandret raffineringsbeholder 52 af bassintypen. En lukkeventil 53 kan regulere strømmen af flydende glas fra raffineringsbeholderen 52.

10 Figur 5 gengiver en lignende lodret overføring af flydende glas fra en konventionel raffineringsbeholder 55 til et omrøringskammer 10. I denne udførelsesform reguleres glasstrømmen ved hjælp af en propstang 56, som samvirker med et taprør 57, der strækker sig gennem bunden af beholderen 15 55. Taprøret kan være fremstillet af et ildfast metal såsom platin.

Et eksempel på et arrangement, som tilvejebringer vandret indgang af flydende glas i omrøringskammeret 10, er vist i fig. 6. I dette arrangement ligger omrøringskammeret 20 10 vandret ud for en ende af en konventionel raffinerings beholder 60 af bassintypen med en neddykket skillevæg 61, som adskiller kamrene og tilbageholder tilbagestrømning af flydende glas ud af omrøringskammeret. Skillevæggen 61 kan være armeret af køleledninger 62. Den i fig. 6 viste udførel-25 ses form er i andre måder den samme som den i fig. 1 viste.

Soda-kalk-silikatglas som omtalt heri kan i almindelighed være karakteriseret ved de følgende sammensætningsmæssige områder: 30 35 DK 168117 B1 16 Væcrt%

Si02 70-74

Na20 12-16

CaO 8-12 5 MgO 0-5 A1203 0-3 K20 0-3

BaO 0-1

Fe203 0-1 10 Små mængder af farvestoffer, raffineringshjælpemidler eller urenheder kan ligeledes være til stede. De fleste flydeglas falder indenfor de følgende områder: Væcrt%

Si02 72-74 15 Na20 12-14

CaO 8-10

MgO 3-5 A1203 0-2 K20 0-1 20 Fe2o3 0—1

De driftstemperaturer, der er angivet for den foreliggende opfindelse, angår den ovenfor anførte flydeglassammen-sætning. For andre sammensætninger vil de passende tempera-25 turer til omrøring og formning variere i afhængighed af forholdet mellem temperatur og viskositet for den specielle glassammensætning. Med henblik på at ekstrapolere de heri angivne temperaturer til andre glassammensætninger, er forholdet mellem temperatur og viskositet for et specielt eksem-30 pel på soda-kalk-silikatflydeglas angivet nedenfor:

Viskositet fPa.S) Temperatur

10 1443eC

100 1184°C

35 1000 10240 C

1000 906 ° C

Claims (19)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af glas ved smeltning, omrøring i et omrøringskammer (10), homogenisering og formning af glas, 5 kendetegnet ved tilførsel af en strøm af flydende glas over på en understøtning af flydende metal, omrøring af det flydende glas, medens det er understøttet på det flydende metal, for i det væsentlige at homogenisere glasset og derefter føring af det homo-10 geniserede glas til en formningsproces.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved formning af glasset ved formningsprocessen til en plan glasplade.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kende-15 tegnet ved, at glasset understøttes af et lag af flydende metal under formningsprocessen.

4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at glasset omrøres ved en temperatur større end 1200°C, og at formningsprocessen påbe- 20 gyndes, medens glastemperaturen er mindst 1150“C.

5. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at glasset under formningsprossen underkastes et overatmosfærisk tryk for at reducere dets tykkelse.

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at glasset kontinuerligt understøttes på flydende metal fra påbegyndelsen af omrøring, indtil glasset er blevet formet til et plant glasbånd.

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 6, 30 kendetegnet ved, at det flydende metal omfatter tin.

8. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 7, kendetegnet ved, at der umiddelbart før omrøring tilsættes en substans til det flydende glas for at modificere 35 glassets egenskaber.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendete g- DK 168117 B1 18 net ved, at den til glasset tilsatte substans er et farvende tilsætningsstof.

10. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 9, kendetegnet ved, at glasset er en soda-kalk-si- 5 licatsammensætning.

11. Apparat til behandling af glas omfattende en smelteovn, organer til at tilføre flydende glas fra smelteovnen til et omrøringskammer (10) omfattende organer (20) til omrøring af det flydende glas, og som er indrettet til 10 at føre det homogeniserede glas til en formningsproces, kendetegnet ved, at omrøringskammeret (10) indeholder et bassin af flydende metal (20) , på hvilket glasset er understøttet under omrøring.

12. Apparat ifølge krav 11, kendetegnet ved, at bassinet af flydende metal står i forbindelse med et tilgrænsende kammer indrettet til at forme flydende glas til et plant bånd.

13. Apparat ifølge krav 11 eller 12, kendete g-20 net ved, at det indbefatter en lodret indstillelig barriere (21) mellem omrøringsbeholderen og formningskammeret indrettet til at regulere strømmen af flydende glas fra omrøringsbeholderen til formningskammeret.

14. Apparat ifølge ethvert af kravene 11 til 13, 25 kendetegnet ved, at organerne til omrøring indbefatter et antal omrørere i hver af et antal rækker.

15. Apparat ifølge ethvert af kravene 11 til 14, kendetegnet ved, at omrørerne har en skrueformet vingeudformning.

16. Apparat ifølge ethvert af kravene 11 til 15, kendetegnet ved, at det indbefatter organer (29) til at indføre tilsætningsmaterialer til det flydende glas i omrøringsbeholderen.

17. Apparat ifølge ethvert af kravene 11 til 16, 35 kendetegnet ved, at det indbefatter et formningskammer til modtagelse af flydende glas fra omrøringsbehol DK 168117 B1 19 deren og indrettet til at indeholde et bassin af flydende metal (33), idet det flydende metal (32) i omrøringsbeholderen er adskilt fra det flydende metal (33) i formningskammeret af et tærskelelement (31).

18. Apparat ifølge ethvert af kravene 11 til 17, kendetegnet ved, at omrøringsbeholderen indbefatter organer (42) til afkøling af glasset.

19. Apparat ifølge ethvert af kravene il til 18, kendetegnet ved, at der er tilvejebragt en strøm-10 ningspassage for flydende glas fra omrøringskammeret ind i formningskammeret, og som er i det væsentlige vandret.