FI85364B - Foerfarande foer bildande av planglas. - Google Patents

Description

1 85364

Menetelmä tasolasin muodostamiseksi

Keksintö koskee menetelmää tasolasin valmistamiseksi. Keksintö liittyy kelluntaprosessiin, jonka yhteydessä 5 sulatettu lasi johdetaan sulametallilammikkoon (käsittäen pääasiassa sulatettua tinaa), jonka päällä sulatettu lasi kelluu tullen pinnaltaan tasaiseksi ja ohennetuksi haluttuun paksuuteen. Keksintö liittyy erityisesti parannuksiin sulatetun lasin syöttämisessä sulatus- ja puhdistuslait-10 teestä kelluntamuodostuskammioon.

Kelluntamuodostusprosessin yhteydessä on havaittu, että järjestely, jonka avulla sulanut lasi alunperin kerrostetaan sulametallilammikon pinnalle, on kriittisen tärkeä tasolasia varten halutun optisen laadun saavuttamisek-15 si. Läpikotaisin puhdistettu ja homogenoitu lasi likaantuu hieman ainakin pohjaosassaan kulkiessaan sulatus- ja puhdistuslaitteen muodostuskammioon yhdistävän kanavan tai muun tiehyen kautta koskettaessaan niitä keraamisia tulenkestäviä materiaaleja, joista syöttörakenne on tehty. Tä-20 män likaantumisen tiedetään aiheuttavan vääristymiä tällaisesta lasista tehdyissä lasilevyissä. Aikaisemmissa kelluntaprosesseissa, jollainen on selostettu esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 3 220 816 (Pilkington), sulanut lasi johdettiin sulaneen tinan päälle kourun avulla, joka 25 saa aikaan sulaneen lasin vapaasti putoavan suikaleen, jonka osa virtaa taaksepäin ja sitten ulospäin tullen sitten alkuperäiseen kosketukseen sulaneen metallin kanssa. Tämä virtauskuvio on toiminut sulaneen lasivirran likaantuneen pohjapintaosan suuntaamiseksi sen lasinauhan reuna-30 osiin, joka tämän jälkeen on muodostettu kelluntakammios-sa. Nämä reunaosat voitaisiin leikata irti ja heittää pois, jolloin nauhan keskiosa olisi suhteellisen vapaa tulenkestävän materiaalin aiheuttamista vääristymistä.

Erilainen lähestymistapa tähän ongelmaan on selos-35 tettu US-patenttijulkaisussa 3 843 346 (Edge et ai). Täs- 2 85364 sä ratkaisussa vain sulaneen lasin pintaosa vedetään sulatusuunista muodostuskammioon välttäen siten tulenkestävän materiaalin aiheuttama likaantuminen valmistettavan lasi-nauhan kaikissa osissa. Kuitenkin tässäkin järjestelyssä 5 tapahtuu väistämättä vähäinen kosketus sen kynnyselimen sisältämään tulenkestävään materiaaliin, jonka yli lasi virtaa välittömästi ennen kosketustaan sulaan metalliin. Vaikka mainittu kynnyselin voidaankin tehdä suhteellisen puhtaasta ja likaamattomasta tulenkestävästä materiaalis-10 ta, voi sen vähittäinen kuluminen aiheuttaa joitakin vää-ristymisvaikutuksia lasissa, ja se on ajoittaisesta vaihdettava valmistetun lasin halutun laatutason ylläpitämiseksi. Olisi siten suotavaa minimoida sulaneen lasin kosketus tulenkestävään materiaaliin sulanutta lasia syötet-15 täessä muodostuskammioon.

US-patenttijulkaisussa 3 843 344 (Galey) esitetään järjestely, jonka yhteydessä kynnys on asetettu ylävirtaan lasivirtauksen ylemmästä ohjauselimestä, jota kutsutaan "estelevyksi". Tällainen järjestely voi vähentää kynnyk-20 sessä esiintyviä leikkausvoimia ja siten kynnyksen kulu mista, mutta sen yhteydessä tapahtuu kuitenkin lasin jonkinlainen kosketus tulenkestävän materiaalin kanssa kynnyksessä ja estelevyssä. Samanlainen järjestely on esitetty US-patenttijulkaisussa 4 395 272 (Kunkle et ai).

25 US-patentti julkaisut 3 468 649 (Delajarte et ai) ja 3 765 857 (Lecourt) selostavat kumpikin lieriömäisen tiehyen, jonka kautta sulanut lasi syötetään kelluntamuodos-tuskammioon. Kumpikaan patenttijulkaisu ei selosta materiaalia, josta tällainen tiehyt voitaisiin tehdä eikä mi-30 tään yksityiskohtia tällaisen tiehyen rakenteesta tai käyttötarkoituksesta. Koska nämä molemmat patentit käsittelevät pääasiassa muita ominaispiirteitä, niin on ilmeistä, että niissä kummassakin esitetty tiehyt on pelkästään esitetty abstraktisena kaavamaisena esimerkkinä 35 lasin siirtolaitteesta kelluntamuodostuskammioon.

3 85364 US-patenttijulkaisuissa 3 318 671 (Brichard et ai); 3 488 175 (Montgomery) ja 3 679 389 (Kanal) selostetaan kussakin lasilevyn muodostamista, joka johdetaan pääasiassa pystysuorassa suunnassa sulametallihauteeseen.

5 Lasinauhan tekemiseksi itsekantavaksi tällaisen järjestelyn yhteydessä on lasin viskoosiuden oltava suhteellisen korkea, ja siten sulametallihauteessa olevaa lasinauhaa ei voida huomattavammin tasoittaa tai ohentaa, ellei lasia kuumenneta huomattavasti uudelleen sen ollessa sulametal-10 Iin päällä. Uudelleenkuumennus taas vähentää prosessin energiatehokkuutta. US-patenttijulkaisussa 4 203 750 (Shay) näennäisesti vähemmän viskoosinen lasinauha suunnataan sulametallihauteeseen, jonka pinnalla se ohennetaan reunatelojen avulla. Lasin viskoosiuden täytyisi kuitenkin 15 olla suhteellisen korkea nauhan muodostamiseksi ennen sen syöttöä hauteeseen ja nauhan esimuotoilu edellyttää huomattavaa kosketusta tulenkestävän materiaalin kanssa, mikä voi olla haitallista lasin likaantumisen ja optisen vääristymisen kannalta katsoen.

20 US-patenttijulkaisussa 4 162 907 (Anderson) erilli set sulaneen lasin muodostamat möhkäleet suulakepuriste-taan sulaneen tinan pieneen hauteeseen. Koska tällainen järjestely on epäjatkuva, on sen yhteydessä läpikulkevan aineen nopeus rajoitettu ja sulaneen lasin syöttö sula-25 neeseen metalliin riippuu tällöin epäedullisella tavalla useita liikkuvia osia sisältävästä monimutkaisesta mekanismista.

Olisi suotavaa, jos voitaisiin saada aikaan järjestely sulaneen lasin syöttämiseksi jatkuvalla tavalla 30 sulametallilammikkoon tasolasin valmistamista varten kel- luntaprosessin avulla, jonka yhteydessä vältetään edellä mainitut aikaisemmin tunnettuihin ratkaisuihin liittyvät haitat.

Keksintö koskee menetelmää tasolasin muodostani! sek -35 si, jossa menetelmässä sulatetun, kirkastetun lasin vir- 4 S 5 3 6 4 taus syötetään sulatetun lasin lähteestä sulatetun metallin muodostamaan lammikkoon muodostuskammion sisällä tasaisen lasinauhan muodostamiseksi. Menetelmälle on tunnusomaista, että sulatettu lasi syötetään aluksi muodostus-5 kammion yläpuolelta vapaana pystysuorasti putoavana virtauksena säiliöön, jossa lasin syvyys on suhteellisen suuri ja josta lasi virtaa ja leviää suhteellisen ohueksi nauhaksi, jota sula metalli kannattaa muodostuskammiossa.

Esillä oleva keksintö mahdollistaa sulan lasin joh-10 tamisen muodostuskammioon, jossa sula lasi kelluu sulan metallin päällä, suhteellisen korkeassa lämpötilassa ilman, että se säiliössä, josta sula metalli syötetään muodostuskammioon, vaikuttaisi syövyttävästi tulenkestäviin osiin, mikä on asianlaita tunnetuissa menetelmissä. Lasin 15 syvyyden pitäminen suhteellisen suurena säiliössä mahdollistaa lasin suhteellisen vapaan virtauksen ja minimoi mahdollisuuden, että putoava lasi vahingoittaisi säiliön pohjan.

Esillä olevan keksinnön yhteydessä sulatettu lasi 20 syötetään tasolasin muodostuskammioon pystysuorasti putoavana pääasiassa lieriömäisenä virtana. Tämä virta kulkee muodostuskammion katon läpi eikä mitään rakennetta tarvita muodostuskammion sisällä tämän virran suuntaamiseksi tai muotoilemiseksi sen tullessa kammioon. Sulatettu lasi 25 otetaan kammiossa ensin vastaan suhteellisen syvänä kerroksena säiliöön, josta lasi virtaa ja leviää muodostaen suhteellisen ohuen nauhan sulametallilammikon pinnalle. Säiliössä oleva sulatettu lasi lepää myös sopivimmin sula-metallikerroksen päällä, joka eristää lasin huomattavan 30 pinta-alan likaavasta kosketuksesta tulenkestävän materiaalin kanssa. Sulametalli voi ulottua jatkuvasti säiliöstä muodostuskammion muuhun osaan.

Säiliö, johon sulatettu lasi alunperin vastaanotetaan muodostuskammiossa, on sopivimmin suhteellisen syvä 35 ja kapea. Suositeltavissa sovellutusmuodoissa saavutetaan

II

5 85364 sulatetun lasin leviäminen suunnilleen tuotenauhan halutulle leveydelle välivyöhykkeessä, jossa lasin annetaan virrata kosketukseen suhteellisen etäällä toisistaan olevien sivuseinien kanssa, jolloin lasikerroksen paksuus 5 vähenee huomattavasti. Tämän jälkeen lasi vedetään vielä leveämmän muodostuskammion alavirtaosaan, jossa lasi asetetaan etäisyyden päähän sivuseinistä ja vedetään veto-laitteen avulla lasinauhan lopullisen halutun paksuuden saavuttamiseksi.

10 Pystysuora syöttö, lasin kerääminen säiliöön ja lasin levittäminen mainitulle välivyöhykkeelle edellyttävät tavanomaisen kelluntamuodostuskammion yhteydessä käytettyjä lämpötiloja korkeampia lasilämpötiloja. Koska näissä vaiheissa olevaa lasia vaaditaan virtaamaan vapaas-15 ti, on sen viskoosiuden oltava suhteellisen alhainen. Siten natronkalkki-piitasolasia varten, jolla on tavanomainen koostumus, on lasin lämpötila vastaanottosäiliös-sä sopivimmin vähintään 2100°F (1150°C) ja edullisimmin noin 2400°F (1310°C). Lasin lämpötilan sallitaan pudota 20 lasin kulkiessa välilevitysvaiheen läpi, ja nauhan erottuessa sivuseinistä sen lämpötila on normaalisti noin 1800°F (980°C) - 2100°F (1150°F).

Lasin antaminen virrata pääasiassa lopulliseen nau-haleveyteen korkeissa lämpötiloissa on edullista, koska 25 matalien viskoosiuksien yhteydessä aaltotyyppiset pinta-viat katoavat sangen nopeasti mahdollistaen siten parantuneella optisella laadulla varustetun lasin valmistamisen. Viskoosiudeltaan alhaisen lasin vapaa virtaus ja siten nauhaleveyden nopea saavuttaminen mahdollistavat suhteel-30 listen lyhyiden ja taloudellisesti edullisten muodostus-kammioiden käytön. Lasin syöttäminen muodostuskammioon tällaisen prosessin yhteydessä esiintyvissä korkeissa lämpötiloissa aiheuttaisi tavanomaisten lasinsyöttölaitteiden nopean kulumisen. Tällainen kuluminen ensinnäkin likaa 35 haitallisesti lasia ja edellyttää myös syöttöalueella ole- 6 85364 vien tulenkestävien materiaalien kallista vaihtamista. Siten pystysuora syöttöjärjestelmä on edullinen lämpötilaltaan korkean lasin syöttämiseksi tämäntyyppisen muodos-tusprosessin yhteydessä.

5 Koska muodostuskammioon tulevaa lasivirtaa ei tar vitse muotoilla virtausohjainten avulla ja koska se putoaa vapaasti, ei tämän järjestelmän yhteydessä tarvitse käyttää kanavarakennetta tai vastaavaa sulatetun lasin siirtämiseksi sulatuslaitteesta muodostuskammioon. Tällä 10 tavoin ei vältetä vain lasin mahdollisen likaantumisen lähdettä, vaan annetaan myös suurempi vapaus materiaalien valintaa varten sulatuslaitteen poistopäässä. Sulatuslait-teen poistoaukko ja venttiiliyhdistelmä voidaan erityisesti valmistaa platinasta, mitä ei normaalisti voida tehdä 15 muodostuskammion tulorakenteen käytön yhteydessä muodos-tuskammiossa tavallisesti sulametallin säilyttämistä varten ylläpidetyn pelkistävän kaasukehän johdosta. Vaikka platinalla on erinomainen korroosiokestävyys kosketuksen yhteydessä sulatetun lasin kanssa, ei se kestä pelkistäviä 20 olosuhteita. Sulatuslaitteen poistopäässä olevaa venttii-liyhdistelmää voidaan käyttää valvomaan sulatetun lasin virtausta muodostuskammion säiliöosaan. Estelevyä voidaan käyttää sulatetun lasin virtauksen säätämiseksi säiliöstä välikammioon, jolloin kuitenkin estelevy ja sen aikaansaa-25 ma kosketus tulenkestävän materiaalin kanssa voidaan eliminoida käyttämällä sulatuslaitteen poistopäässä olevaa venttiiliä lasin virtausnopeuden valvomiseen.

Säiliö muodostaa sopivan paikan sulatetun lasin hämmentämiseksi sen syötön jälkeen muodostuskammioon lasin 30 epähomogeenisten kohtien aiheuttamien optisten vääristy-misvaikutusten lieventämiseksi. Lasia, joka on kauttaaltaan puhdistettu ja syötetty muodostuskammioon ilman tulenkestävästä materiaalista tehdyn tiehyen aiheuttamaa huomattavaa likaantumista, ei tarvitse homogenoida. Lasia 35 varten, joka on tarkoitettu käytettäväksi muunlaisena kuin li 7 85364 läpinäkyvänä lasina, voidaan asettaa matalammat vaatimukset sen optisen yhtenäisyyden suhteen ja siten ei ehkä myöskään hämmennystä tarvita. Vaikka sulatetun lasin syöttö esillä olevan keksinnön mukaisella tavalla muodostus-5 kammioon vähentääkin huomattavasti mahdollisuuksia tulenkestävän materiaalin aiheuttamaan likaantumiseen, voidaan ehkä havaita, että lasissa on epähomogeenisia kohtia ennen sen tuloa syöttövyöhykkeelle. Koska esillä olevan keksinnön mukaisessa syöttöjärjestelyssä ei lasin enemmän li-10 kaantuneita osia suunnata lasinauhan reunaosiin, on hämmennyksen käyttö suositeltavaa esillä olevan keksinnön yhteydessä, kun valmistetaan läpinäkyväksi tarkoitettua tasolasia.

Keksinnön muut ominaispiirteet käyvät ilmi piirus-15 tuksista ja erityisten sovellutusmuotojen seuraavasta selostuksesta. Piirustuksissa:

Kuvio 1 esittää kaavamaista tasokuvantoa esillä olevan keksinnön mukaisesta muodostuskammiosta, jonka yläosa on leikattu pois; 20 Kuvio 2 esittää kaavamaista poikkileikkaussivuku- vantoa kuvion 1 mukaisesta muodostuskammiosta;

Kuvio 3 esittää suurennettua poikkileikkaussivuku-vantoa kuvioiden 1 ja 2 esittämän muodostuskammion syöttö-osasta näyttäen erään esillä olevan keksinnön mukaisen 25 sovellutusmuodon sulatetun lasin pystysuoraa syöttöä varten muodostuskammioon;

Kuvio 4 esittää suurennettua poikkileikkaussivuku-vantoa kuvioiden 1 ja 2 esittämän muodostuskammion syöttöjä säiliöosasta näyttäen esillä olevan keksinnön mukaisen 30 suositeltavan sovellutusmuodon sulatetun lasin pystysuoraa syöttöä varten muodostuskammioon sekä myös järjestelyn lasin hämmentämistä varten;

Kuvio 5 esittää suurennettua poikkileikkaussivuku-vantoa kuvioiden 1 ja 2 esittämän muodostuskammion syöttö-35 osasta näyttäen esillä olevan keksinnön erään vaihtoehtoisen sovellutusmuodon.

8 85364

Kuvioihin 1 ja 2 viitaten niissä on esitetty esillä olevan keksinnön erään sovellutusmuodon mukaisen muo-dostuskammion 10 yleisrakenne. Muodostuskammio on yhteydessä sulatetun lasin lähteeseen 11, joka voi olla mikä 5 tahansa tyypiltään tunnettu sulatusuuni. Yksityiskohtaisemmin tarkastellen on muodostuskammioon syötetty sulatettu lasi useimmissa tapauksissa ollut sulatusta seuraa-van puhdistusprosessin ja joissain tapauksissa myös läm-pökäsittelyvaiheen alaisena. Olisi siten ymmärrettävä, 10 että sulatetun lasin 11 lähteenä voisi olla puhdistus- tai käsittelyastia, jota seuraavassa kutsutaan "sulatuslait-teeksi" yksinkertaisuuden vuoksi. Pystysuoraan putoava lasivirta 12 virtaa sulatuslaitteesta 11 muodostuskammion 10 katossa olevan aukon läpi ja tulee vastaanotetuksi muo-15 dostuskammion ensimmäiselle vyöhykkeelle 13. Sulatetun lasin varastosäiliö 14 pidetään yllä tällä ensimmäisellä vyöhykkeellä 13 pystysuorasti säädettävän estelevyn 15 takana, joka säätää joustavasti sulatetun lasin virtauksen sanotulta ensimmäiseltä vyöhykkeeltä välivyöhykkeeseen 20. 20 Kuvio 2 esittää suositeltavaa järjestelyä, jonka yhteydessä sulametallikerros 22 ulottuu koko muodostuskammion alueelle ensimmäinen kammio 13 mukaanlukien. Sulametalli on sopivimmin tinaa, joka voi sisältää pienempiä määriä muita alkuaineita, kuten rautaa tai kuparia. Ensimmäisellä 25 vyöhykkeellä 13 on edullista käyttää sulametallia likaamattoman kosketuspinnan muodostamiseksi lasisäiliön 14 pohjaa vasten. Esillä olevan keksinnön jotkut ominaispiirteet eivät edellytä sulametallin läsnäoloa vyöhykkeellä 13.

30 Välivyöhyke 20 on leveämpi kuin ensimmäinen vyöhy ke 13 ja välivyöhykkeessä oleva sulatettu lasi on viskoo- ____ siudeltaan riittävästi alhaisempi, niin että lasimassa leviää kosketukseen sivuseinien kanssa. Lasimassan saavuttama leveys välivyöhykkeellä 20 on sopivimmin suunnil-35 leen sama kuin valmistettavan lopullisen lasinauhan. Kun säädetty määrä lasia virtaa estelevyn 15 alle leviten vä- i: 9 85364 livyöhykkeelle 20, sen paksuus pienenee lähestyen tasa-painopaksuutta tai tullen sen suuruiseksi välivyöhykkeen päässä. Vaihtehtoisesti voidaan näyttää sulkulevyä 23, joka on esitetty katkoviivoin kuvioissa 1 ja 2, välivyö-5 hykkeen 20 päässä välivyöhykkeessä olevan lasin 21 päällä olevan kaasun paineistamiseksi ilmakehäpainetta suurempaan arvoon, jolloin lasimassan paksuus voidaan vähentää tasa-painopaksuuden alle välivyöhykkeessä. Tämä vaihtoehtoinen tekniikka on US-patenttijulkaisun 4 395 272 (Kunkle et ai) 10 mukainen.

Kuvioihin 1 ja 2 edelleen viitaten, muistuttaa muo-dostuskammion kolmas vyöhyke 25 tavanomaista kelluntamuo-dostuskammiota. Kolmannen vyöhykkeen 25 sivuseinät on asetettu suuremman etäisyyden päähän toisistaan kuin välivyö-15 hykkeen 20 sivuseinät, niin että lasinauhan 26 reunat ovat välimatkan päässä niistä. Reunatarttumalaitteet, kuten tavanomaiset hammastetut pyörät 27, voivat kiinnittyä nauhan 26 vastakkaisiin sivureunaosiin kolmannella vyöhykkeellä nauhaleveyden valvomiseksi. Niissä sovellutusmuo-20 doissa, joiden yhteydessä lasi tulee kolmannelle vyöhyk keelle tasapainopaksuudessa tai sen hieman ylittäen, säilyttävät reunatarttumalaitteet nauhaleveyden tai vähentävät nauhaleveyden häviötä, kun nauhaa venytetään pituussuunnassa alle tasapainopaksuuden olevia paksuuksia muo-25 dostettaessa. Sovellutusmuodoissa, joissa lasin paksuus on vähennetty tasapainoarvon alapuolelle välivyöhykkeessä, säilyttää reunatarttumalaite nauhaleveyden ja siten lasin vähennetyn paksuuden. Reunatarttumalaitteiden määrä ja asetus voi vaihdella huomattavasti erityisten tuotannol-30 listen vaatimusten mukaisesti.

Sulatetun lasin vapaasti virtaava luonne esillä olevan keksinnön mukaisen muodostusprosessin ensimmäisellä ja toisella vyöhykkeellä on ilmauksena kelluntamuodos-tusprosessien yhteydessä tavanomaisesti esiintyvää vis-35 koosiutta alhaisemmasta viskoosiudesta ja tavallista kor keammista lämpötiloista. Lasin lämpötilat ensimmäisellä ίο 8 5 364 vyöhykkeellä 13 ja ainakin välivyöhykkeen 20 ylävirran puoleisella osalla ovat vähintään 2100°F (1150°C). Lasin poistuessa välivyöhykkeestä 20 sen lämpötila on voinut pudota jopa 1800°F:en (980°C). Koska lasi jäähtyy kulkies-5 saan muodostuskammion kautta, esiintyy huomattavasti korkeampia lämpötiloja muodostuskammion ylävirran puoleisissa osissa. Säiliön 14 muodostama lasimassa on esimerkiksi sopivimmin vähintään 2200°F:en (1200°C) lämpötilassa. Tällaiset lämpötilat ovat erityisen suositeltavia, jos lasia 10 on määrä hämmentää ensimmäisellä vyöhykkeellä. Muodostus-kammioon tuleva lasivirta 12 voi olla vastaavasti korkeammissa lämpötiloissa, jotka ovat yleensä suuruudeltaan noin 2300°F (1260°C) - 2400°F (1315°C). Ei ole olemassa mitään olennaisen tarkkaa ylärajaa ensimmäiseen vyöhykkeeseen 15 tulevan lasin lämpötilalle, mutta käytännössä on todennäköisintä, että lasin lämpötila olisi hieman lasiin ylävirran puolella kohdistetun sulatus- ja puhdistusprosessin yhteydessä esiintyvän lämpötilan alapuolella, joka ei yleensä ole korkeampi kuin 2800°F (1500°C). Käytännössä 20 lasin antaminen jäähtyä huomattavasti ennen tuloaan muo-dostuskammioon olisi joissakin tapauksissa suositeltavaa erilaisten elementtien, kuten venttiililaitteiden ja muodostuskammion tulenkestävien sivuseinien käyttöiän lisäämiseksi. Näissä suhteellisen korkeissa lämpötiloissa muo-25 dostaa huomattavan edun lasin alla muodostuskammion ensimmäisellä ja toisella vyöhykkeellä oleva sulametallikerros 22, joka eristää sulatetun lasin kosketukselta keraamisten tulenkestävien materiaalien kanssa, joilla olisi huomattava likaava vaikutus sulatettuun lasiin näissä lämpötilois-30 sa. On samalla tavoin merkittävää, että lämpötilaltaan korkean lasivirran 12 ei tarvitse tulla kosketukseen keraamisista tulenkestävistä materiaaleista tehtyjen rakenteellisten elementtien kanssa.

Seuraavassa ilmoitetut lämpötilat liittyvät tavan-35 omaiseen natronkalkki-piilasin kaupallisessa käytössä olevaan kelluntaseokseen. Muita koostumuksia varten kyseiset li 8 5 364 lämpötilat vaihtelevat lasiseoksen lämpötila/viskoosisuus-suhteen mukaisella tavalla. Tässä yhteydessä ilmoitettujen lämpötilojen ekstrapoloimiseksi toisiin lasiseoksiin ilmoitetaan seuraavassa kyseisen natriumkalkkipiilasin kel-5 luntaseoksen lämpötilan ja viskoosiuden välinen suhde:

Viskoosius (Poisea) Lämpötila 100 2630°F (1443°C) 1000 2164°F (1184°C) 10 10000 1876°F (1024°C) 100000 1663°F (906°C)

Kuvio 3 esittää yksityiskohtia venttiilijärjestelyn esimerkkiä varten, joka on tarkoitettu sulatetun lasin 15 virran johtamiseksi sulatus- tai puhdistuslaitteesta 11 muodostuskammioon. Tässä esimerkissä tulenkestävästä metallista, kuten platinasta, tehty putki 30 kulkee tulenkestävän astian 11 pohjan läpi rajoittaen poistoaukon, jonka kautta lasivirta 12 kulkee. Pystysuorassa suunnassa 20 säädettävä uppomäntä 31, joka myös voidaan valmistaa tulenkestävästä materiaalista, kuten platinasta, tai päällystää sen avulla, säätelee sulatetun lasin virtausta putken 30 läpi. Tämä uppomännän ja poistoputken muodostama järjestely on tavanomainen joillakin lasiteollisuuden 25 aloilla, kuten pullojen valmistuksessa, ja näitä komponenttiosia on helposti kaupallisesti saatavissa, mutta tällaisen järjestelyn käyttö tasolasin muodostusprosessin yhteydessä on kuitenkin uutta. Kuviossa 3 esitetty sulatetun lasin lähde 11 edustaa lasiteollisuudessa yleisesti 30 käytetyn vaakasuoran säiliötyyppisen sulatusuunin pääte-osaa. Tällaisen uunin pääteosa voi käsittää esiahjon, jossa lasi voidaan lämpökäsitellä ja homogenoida.

Kelluntamuodostuskammiossa olevan sulatetun metallin liiallisen hapettumisen estämiseksi ylläpidetään muo-35 dostuskammiossa yleensä ei-hapettava ilmakehä, joka käsittää tavallisesti jalokaasua, kuten typpeä, ja pieniä mää- i2 8 5 ό 6 4 riä pelkistävää kaasua, kuten vetyä. Esillä olevan keksinnön yhteydessä, jossa sulatettu lasi 14 peittää täysin sulan metallin 22 ensimmäisellä vyöhykkeellä 13 ja estelevy 15 eristää ensimmäisen kammion ilmakehän muusta muodostus-5 kammiosta, voi olla tarpeetonta muodostaa pelkistävää ilmakehää ensimmäiselle vyöhykkeelle. Tässä tapauksessa kuvion 3 mukainen putki 30 voi ulottua muodostuskammion ensimmäiselle vyöhykkeelle 13, koska sen pääasiallisena materiaalina oleva platina ei ole altis pelkistävän ilmake-10 hän syövyttäville vaikutuksille. Putken 30 ulottaminen lyhyen etäisyyden päähän lasisäiliön 14 pinnan yläpuolelle on suositeltavaa ilmataskujen ja -sulkeumien syntymisen estämiseksi virtauksen 12 tullessa säiliöön. Olisi myös edullista, jos tämä putki ulottuisi lasin 14 pinnan ala-15 puolelle. On selvää, että platinalla tarkoitetaan tässä yhteydessä platinan eri seoksia, erityisesti platinan ja rhodiumin seosta, jota käytetään yleensä lasin kosketusta varten tarkoitetuissa sovellutuksissa.

Kuvio 4 esittää esillä olevan keksinnön mukaista 20 suositeltavaa sovellutusmuotoa sisältäen joukon hämmenti-miä 40, jotka on tarkoitettu lasisäiliön 14 hämmentämistä varten muodostuskammion 13 ensimmäisellä vyöhykkeellä 13. Nämä hämmentimet on asetettu sopivimmin sarjaan useiden hämmentimien ollessa sijoitettuina kuhunkin lukuisista 25 riveistä. Vaadittavien hämmentimien tarkka määrä riippuu halutusta homogenointiasteesta ja rakenteeltaan valitun kyseisen hämmentimen hämmennystehosta. Kuviossa 4 esitetyt hämmentimet ovat tyypiltään kierukkamaisia, mutta mitä tahansa alalla tunnettua lasihämmenintyyppiä voidaan kuiten-30 kin käyttää. Hämmennystä käytettäessä on suositeltavaa lisätä väriaineita tai muita lisäaineita lasiin ylävirtaan hämmentimistä ensimmäisessä vyöhykkeessä 13. Tätä tarkoitusta varten voidaan käyttää ruuvisyöttölaitetta 41, joka tunkeutuu kammioon sivuseinän kautta.

35 Kuvion 4 esittämän sovellutusmuodon sulatetun lasin lähde 42 voi olla tyypiltään muiden sovellutusmuotojen l· i3 8 5 3 64 yhteydessä kuvattujen lähteiden kaltainen tai harvemmin käytetty sulatus- tai puhdistuslaitetyyppi. Esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 4 610 711 (Matesa et ai) selostettua pystysuoraa puhdistuslaitetta voidaan käyttää sulate-5 tun lasin syöttämiseksi esillä olevan keksinnön mukaiseen muodostusprosessiin. Sulatetun lasin lähde 42 on varustettu poistoputkella 43, joka on sopivimmin tehty tulenkestävästä metallista, kuten platinasta. Tässä sovellutusmuo-dossa on sulatetun lasin virtausta säätelevä järjestely 10 asetettu sulatetun lasin 42 lähteen ulkopuolelle. Tämä venttiiliyhdistelmä on US-patenttijulkaisun 4 600 426 (Schwenninger) mukainen sisältäen sivusuuntaisen varren 45 tukeman pallomaisen elimen 44, tämän varren 45 ollessa puolestaan tuettuna pystysuoraa säätöä varten. Lasi kier-15 tymisen ja ilmasulkeumien syntymisen estämiseksi sen sisälle voi pitkänomainen takaosa 46 ulottua alaspäin pallomaisesta elimestä 42 muodostuskammioon ensimmäisessä kammiossa pidetyn lasimassa 14 tasoa hieman ylemmäksi tai sopivimmin tälle tasolle tai sen alapuolelle. Tämän vent-20 tiiliyhdistelmän elementit on sopivimmin tehty tulenkestävästä metallista, kuten platinasta tai molybdeenistä.

Kuvioon 5 viitaten siinä esitetään sovellutusmuoto, joka sisältää useita edellä mainittuja suositeltavia ominaispiirteitä edustaen kuitenkin uutta järjestelyä sula-25 tetun lasin syöttämiseksi tasolasin muodostusprosessiin esillä olevan keksinnön kaikkein laajimman suojapiirin puitteissa. Kuviossa 5 esitettyjä muunnelmia voidaan käyttää yhdessä kuvatunlaisella tavalla tai erikseen muiden esitettyjen sovellutusmuotojen yhteydessä. Kuvio 5 esittää 30 tavanomaista sulatus- tai puhdistuslaitetta 50, josta la-sivirtaus 51 syötetään pääteosan kautta pohjassa olevan poistoaukon sijasta. Esitetyssä esimerkissä lasi syötetään kapean kourun 52 kautta, joka on varustettu pystysuorassa suunnassa säädettävällä portilla 53 virtausnopeuden vaih-35 telemista varten. Kourun 52 leveys on sopivinta minimoida tulenkestävän materiaalin kanssa tapahtuvan kosketuksen i4 8 5 3 6 4 pinta-alan minimoimiseksi, jolloin kouru voi kuitenkin olla poikkileikkaukseltaan suunnilleen nelikulmainen. Lasin 51 pystysuorasti putoava virtaus pyrkii kuitenkin ottamaan lieriömäisen muodon pintajännityksen ja vapaan 5 putoamisen suhteellisen suuren etäisyyden johdosta. Haluttaessa voidaan kouru 52 verhota platinalla tai muulla likaamattomalla materiaalilla. Muodostuskammion ensimmäinen vyöhyke 55 pitää sisällään lasin säiliön 56, mutta se ei ole varustettu lasin ja tulenkestävän pohjan välissä 10 olevalla sopivimmin sulatetun metallin muodostamalla kerroksella. Jokin lasikosketuspinnoista vyöhykkeellä 55 tai ne kaikki voi olla päällystettynä platinalla tai muulla tulenkestävällä materiaalilla. Säiliö 56 on suhteellisen syvä ja kapea kuten aikaisemmissakin sovellutusmuodoissa. 15 Lasivirtaus ensimmäiseltä vyöhykkeeltä 55 toiselle vyöhykkeelle 57 tulee säädetyksi pystysuorasti säädettävän este-levyn 58 ja kynnyselimen 59 välissä, joka on tehty sopivimmin likaamattomasta tulenkestävästä materiaalista kuten sulatetusta kvartsista. Välivyöhykkeessä 57 olevan lasin 20 annetaan virrata suuremmalle leveydelle sulatetun metallin muodostaman lammikon 60 päälle kuin aikaisemmissa sovellutusmuodoissa .

Esillä olevaa keksintöä on selostettu erityisten esimerkkien avulla, mutta on selvää, että alaan perehty-25 neet henkilöt voivat tehdä siihen muitakin muutoksia ja muunnelmia oheisissa patenttivaatimuksissa määritellystä keksinnön suojapiiristä poikkeamatta.

Claims (9)

1. Menetelmä tasolasin muodostamiseksi, jossa menetelmässä sulatetun, kirkastetun lasin virtaus syötetään 5 sulatetun lasin lähteestä (42) sulatetun metallin muodos tamaan lammikkoon muodostuskammion (10) sisällä tasaisen lasinauhan muodostamiseksi, tunnettu siitä, että sulatettu lasi syötetään aluksi muodostuskammion (10) yläpuolelta vapaana pystysuorasti putoavana virtauksena (12) 10 säiliöön (14), jossa lasin syvyys on suhteellisen suuri ja josta lasi virtaa ja leviää suhteellisen ohueksi nauhaksi, jota sula metalli (22) kannattaa muodostuskammiossa (10).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että putoavan virtauksen vapaa pinta on 15 oleellisesti lieriömäinen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että putoava virtaus tulee muodos-tuskammioon yli 1150 °C:n lämpötilassa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, t u n-20 n e t t u siitä, että putoava virtaus tulee muodostuskam- mioon yli 1200 eC:n lämpötilassa.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasisäiliö on kosketuksessa muodostuskammion (10) seinien kanssa.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että putoava virtaus ei ole kosketuksessa keraamisen tulenkestävän materiaalin kanssa.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 30 menetelmä, tunnettu siitä, että sulatetun lasin säiliö (14) on sulan metallikerroksen (22) kannattama.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulatetun lasin virta syötetään muodostuskammion (10) katto-osan läpi.

16 S 5 364