JP2511070B2 - ガラスを溶融させる方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フロート法によるフラットガラスの製造に
関する。更に詳しく述べるならば、本発明は、フロート
浴に流される（cast）べきガラスの素材（mass）を溶融
し、清澄（refining）し、そして均質化することにより
調製することに関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕

フロート法によるフラットガラスの製造において遭遇
する問題の一つは、フロート窯の溶融金属の浴へ流され
るべきガラスの素材を均質化することであって、これ
は、特にフロート窯を最大能力に接近した取出し速度で
運転する場合、また殊に着色ガラスを製造する場合にお
いて問題である。均質化の程度が大変によくない場合に
は、製造されるガラス板には条痕やうねりが認められ
る。均質化の問題は、ある種類のガラスから別のものに
移り変わる間に、すなわちガラスの色を変える時に、更
に顕著となる。流されるガラス素材の均質化が不十分で
あることは、過渡期間をかなり増加させ、その間におい
てはガラスを不合格品とし、廃物として取扱わなければ
ならない。

着色ガラスについてこの均質化の問題を解決するため
にいくつかの解決法が既に提案されている。このよう
に、溶融タンクに熱的又は機械的遮断壁（barriers）を
導入して、ガラスの流れにガラス浴の深い所に設けた開
口を通過させることが提案されている。

攪拌機を用いて溶融ガラスの混合を実行することも提
案されている。例えばフランス国追加特許第2287423号
明細書には、窯の屋根を通り抜ける垂直型攪拌機を用い
て溶融ガラスをかき混ぜることが提案されている。

この装置は、ガラスの均質化に関しては効果的である
が、実行するには複雑である。それを構成する機械的部
材が高温の窯の屋根の上で動作するので装置の保守も困
難であり、それゆえ急速に性能が低下する。

フランス国特許刊行物FR-A-2213914号には、ガラスの
均質化を改善するために、清澄領域と加工領域との接続
箇所又はその近傍において、実質的に水平に且つタンク
の少なくとも一部分を通って溶融ガラスの上部の領域に
伸びる１又は２以上の導管内に冷却液を循環させること
によって、また、この１又は２以上の導管が往復運動
（to anf fromovement）して位置を変えることによりガ
ラスの流れの中で溶融ガラスの横の水平置換を行なうこ
とによって、清澄領域における、及びこの領域から均質
化領域もしくは保持領域とも呼ばれる加工領域にかけて
の溶融ガラスの流れを修正した方法が記載される。この
装置の効率は完全に満足なものではなく、また特に過渡
期間の長さは長いままである。

フランス国特許刊行物FR-A-792996号には、円筒形状
のいくつかのフィンガーを備えたアームを用いて行なう
水平式の攪拌も記載されている。この装置の効率は完全
に満足なものではない。

これらの公知の装置で完全に満足なものはない。それ
らは使用するのに複雑であり、有効性が不確かである。

本発明は、上述の不利な点を回避し、特に使用するの
が容易であり、そして一つのガラスから別のものに変換
する間の過渡期間を減少させる、水平式攪拌の方法及び
装置を提案する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の方法によれば、溶融領域、清澄領域、そし
て、一般には絞りもしくはコルセットの形をして存在す
る中間領域によって清澄領域から隔てられた均質化もし
くは保持領域を含んでなるタンクを有するガラス溶融窯
において、本質的に垂直な一連のループから形成された
少なくとも一つの攪拌機による長円形の動きを利用した
水平攪拌によって、ガラスの溶融素材の少なくとも上部
を、本質的にタンクの幅全体にわたり中間領域又はその
直近で攪拌する。

本発明による装置は、溶融領域、清澄領域、そして、
一般にはコルセットの形をしている中間領域により清澄
領域から隔てられた均質化領域を含んでなるタンクを有
するガラス溶融窯と、中間領域又はその付近の液面（le
vel）で溶融ガラスの素材を攪拌する手段とを含んでな
り、これらの手段は本質的に上記のタンクの幅全体に及
んで伸びる少なくとも一つの水平式攪拌機と、この攪拌
機のそれぞれの点に水平面における長円運動を与える手
段とから構成され、上記の攪拌機は、有利には水平管の
下に取付けてもよい、本質的に垂直な一連のループから
形成される。好ましい態様においては、各ループの平面
は、攪拌機及び水平管の軸線から傾けられる。種々の幾
何学的形状を使用してよいが、その選択は所望の攪拌効
率による。

本発明の特徴によれば、攪拌機は水のような冷却液が
循環する連続導管を形成する一連の管から構成される。

攪拌機に長円運動を与える手段は窯の外側に配置され
る。それらは、例えば、下記においてより詳細に説明す
る垂直の動きをするテーブルを含むことができる。

本発明の装置の一態様においては、この装置は動きを
同期させた二つの同種の攪拌機を含んでなり、この攪拌
機のそれぞれはそれらが取付けられたレベルでガラス浴
の本質的に半分に作用し、またそれぞれは窯のわきに取
付けられる。二つの攪拌機は、有利には、同期装置の故
障の場合にお互いに妨害するのを避けるためお互いにわ
ずかに別にされる。中心領域がかき混ぜられないことを
避けるため、二つの攪拌機の動作部の少なくとも一部分
を重ならせることも必要である。二つの攪拌機を使用す
るこの態様は、それを運転するためには同期を必要とす
るけれども、裾付けるのが、また必要ならば取外すのが
一層容易である。

一つの攪拌機（又は両方の攪拌機）は、部分的にある
いは全体的に浴に浸漬することができる。後者の場合に
おいてそれが水平管を含んでなる時は、それはガラスの
上部の流れのための遮断壁を形成する。

攪拌機の運転を容易にするため、それらを有利には、
窯の軸線に垂直なレール上を移動する往復台に取付け
る。

本発明のその他の利点及び特徴は、以下に述べる本発
明による装置の態様の説明から明らかになろう。

〔実施例及び作用効果〕

第１図は、耐火性の壁２を含んでなる窯の融解タンク
１を平面図で示す。これは、ガラス組成物の溶融が起こ
る上流区画３、これに続くガラスの清澄を行なう区画
４、そしてその後の、溶融ガラスを流すための排出溝６
に先立つ、特に溶融ガラス素材の温度に関して均質化を
行なう下流区画５を有する。このタンクには、均質化区
画５と清澄区画４との間に絞り又はコルセット７があ
る。このコルセットの下流部には、水平式攪拌機８が横
に伸びており、コルセット内にある攪拌機８の動作部は
一連のループ10の上に配置された水平管９から形成され
ていて、この一連のループの平面は水平管９の軸線から
傾いている。攪拌機は、冷却水がその中を流れることの
できる導管を形成する一連の管で作られる。攪拌機はコ
ルセット７の横壁２を通り抜けており、そしてそれは水
平面における長円形の攪拌運動を与える以下において説
明する手段に連結される。

第２図に、窯の屋根11の下のコルセット７における作
動位置にある攪拌機を示す。ループ10は、溶融ガラス12
にすっかり浸漬されている。水平管９は、ここでは溶融
ガラスに部分的に浸漬されているので、ガラスの上流に
ついての遮断壁として働く。

第３図に、二つの攪拌機13,14を有する別の態様にお
いて操作される二つの攪拌機を模式的に示す。

それぞれの攪拌機の軸線は、窯に垂直な方向に関して
異なる方向にわずかに傾いている。従って、これらの攪
拌機の先端部は、二つの攪拌機の長円運動の同期に支障
が生じた場合に互いに衝突することはない。

破線は、攪拌機を電動機に取付けた点の長円形の水平
径路を示す。

第４図は、先端部が窯の軸線を横切って伸びて重なっ
ている二つのループ攪拌機13,14を備えたタンクの断面
を示す。

第５図及び第６図に、ループ付き攪拌機の例を示す。
この攪拌機は、連続導管を形成する連続の管から形成さ
れ、そしてこの連続導管の下の部分は規則的に離された
四つのループ10を有し、これに対して上の部分は水平管
９である。ループの数、そしてまたそれらの寸法は、も
ちろんのことながらコルセットの寸法の関数として変え
ることができる。

第６図の矢印Ｆに沿って見たものである第７図に示し
たように、説明した態様においては、各ループはほぼ長
円の形状をしており、そしてこの長円の長軸はほぼ300m
mから500mmまで、また短軸はおよそ150mmから400mmまで
変えることができる。ループは、直径が約40mmの管で形
成される。

導管内、すなわち攪拌機の本体内を、一般的には水で
ある冷却液が移動する。水の流量は約10〜20m³/hであ
る。

上記の攪拌機は、コルセット内に入れられる部分101
とそれの外側に置かれる部分102との間に曲り100を有
し、そして以下において説明するように、ここには示さ
れていない電動機により支持される。

この曲りは、攪拌機の動作部を溶融ガラスの浴の中に
部分的にあるいは全体的に浸漬を可能とする一方、攪拌
機が溶融ガラスのレベルよりも高いレベルでコルセット
の耐火壁を通して行き来するのを可能とする。

ループの垂直な平面は、上部の管の軸線から傾いてい
る。傾きの角度（第６図にａで示す）は、ループの寸法
に応じて変化しよう。それは約30°でよい。

攪拌機は使用中に水103を通すことにより冷却され
る。水は、ループ10を通り抜けてから水平管９を通って
戻る。

水平面において攪拌機の各点に第６図の点Ｍ及びＮに
より示したように長円形状の動きを与える装置を、第８
図及び第９図に関して説明する。

この装置は、攪拌機を所定の位置に取付け、またそれ
を取外すのを容易にするため、窯の軸線に垂直な２本の
レール16,17にそれ自体が載せられた往復台15に取付け
られる。往復台のシャシ18には、ピニオン20を有する垂
直ねじ19の先端部が取付けられ、このピニオン20は垂直
ねじ19を回転させる一方、それ自体はチェーン21と、電
動機23の軸の先端部に取付けられたピニオン22とによっ
て駆動される。ねじ19には、軸25により二つのクランク
ロッド26,27につながれたナット24が取付けられる。

二つのクランクロッドの他端部は、シャシ18の窓30を
滑動するスライダ29と一体になった軸28によって支持さ
れる。他の二つのクランクロッド31,32は、一方ではシ
ャシ18に固定された軸33によって支持され、他方ではフ
レーム38の下方部分を形成する昇降テーブル37の窓36を
滑動するスライダ35と一体になった軸34によって支持さ
れる。昇降テーブル37は、電動機23により、水平な横軸
39の所で全てつながれたクランクロッド26,27,31,32を
用いて上昇させる。昇降テーブル37及びフレーム38の移
動行程は約500〜600mmである。この行程は、攪拌機のル
ープ10にコルセットの耐火壁２の開口を通り抜けさせ、
そして次に攪拌機を溶融ガラスの浴の中に伸ばすのに利
用される。フレーム38の上部には、垂直に動くことが可
能なテーブル66が取付けられる。このテーブルは、窯の
軸線に垂直な２本のレール41,42を支えるベース40を含
んでなる。これらのレールの上を、板44を支える四つの
軸受43が滑動し、そしてこの板44自体はレール41,42と
垂直な、すなわち実質的に窯の軸線に沿う向きに合わさ
れた、２本のレール45,46を支える。これらレールの上
を、軸受49によって攪拌機13の端部102を固定した板48
を支える他の四つの軸受47が滑動する。

板44の下には電動機50が一体式に取付けられる。電動
機50の出力端には、垂直軸53により水平なクランクロッ
ド52につながれた回転アーム51が用意される。クランク
ロッド52の他端部は、フレーム38によって支えられた垂
直軸54の周りにつながれる。電動機50の回転は、アーム
51に軸53の周りを回転させ、そしてレール45,46に沿っ
てテーブル39を変位させる。

この変位の行程は、回転アーム51の先端部に位置する
アーム57により支えられた調整ロッド56を備えた装置55
によって軸線62と電動機軸の軸線53とを離した別の態様
によって変更してもよい。

テーブルの行程は、例えば350mmから450mmまで変えて
もよい。電動機軸の上の出力端には別の回転アーム58を
つなぎ、そしてそれの先端部は、板48と一体になった二
つのスライダ60,61の間に配置されたスライダ59を支え
る。

電動機軸の軸線62に関する滑動の距離は、アーム64に
よって支えられたねじ付きロッド63を用いて調整するこ
とができる。

この取付けは、窯の軸線方向のテーブルの移動行程を
約150〜300mmにする。これらの値は例として示したもの
であって、それらは長円の非常に広範囲の経路に応じて
変えることができる。

この装置は保護パネル65によって覆われる。

攪拌機の回転の回数、すなわち攪拌機の点が従う長円
運動の回数は、例えば１分当り２回から10回まで変える
ことができる。かき混ぜられるガラスの量は、説明した
態様においては１回転当り１m³より多い。

本発明による装置の効率は、特に、単純な往復動作を
させた固定式攪拌機と比べて、この装置は過渡期間すな
わち一つのガラスから他のものになる期間を減少させ
る、という事実によって示される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、長円運動させて駆動されるループ攪拌機を備
えた溶融タンクの平面図である。 第２図は、コルセットのレベルにおける第１図の断面図
である。 第３図は、お互いにわずかに間隔をあけた二つの攪拌機
を備えた溶融タンクのコルセットの平面図である。 第４図は、第３図に模式的に示した二つの攪拌機を備え
たタンクの断面図である。 第５図は、二つの攪拌機を有する別態様において使用さ
れるループ攪拌機を示す図である。 第６図は、第５図の攪拌機を上方から見た図である。 第７図は、平面において見た攪拌機のループを示す図で
ある。 第８図は、攪拌機に長円運動を与える装置の立面図であ
る。 第９図は、第８図の装置の側面図である。 図中、３は溶融領域、４は清澄領域、５は均質化領域、
７はコルセット、8,13,14は攪拌機、９は水平管、10は
ループ、12は溶融ガラス、15は往復台、37は昇降テーブ
ル、38はフレーム。

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融領域、清澄（refining）領域、及び、
   溶融ガラスの素材（mass）が攪拌される中間領域によっ
   て、特にコルセットによって上記の清澄領域から隔てら
   れた均質化領域を含んでなるタンクを有する溶融窯内
   で、フロート浴へ流す（casting）前のガラスを溶融さ
   せる方法であって、本質的に垂直な一連のループから形
   成された少なくとも一つの攪拌機により長円形の動きを
   する水平攪拌によって、溶融ガラス素材の少なくとも上
   部を、本質的にタンクの幅の全体にわたって上記の中間
   領域又はその直近で攪拌することを特徴とする、ガラス
   の溶融方法。
2. 【請求項２】溶融領域、清澄領域、及び、この清澄領域
   から中間領域、特にコルセットによって隔てられた均質
   化領域を含んでなるタンクを有する溶融窯と、溶融ガラ
   スの素材を攪拌する手段とを含んでなる、フロート浴へ
   流す前のガラスを溶融させるための装置であって、上記
   の攪拌手段が、コルセット液面（level）又はその直近
   に配置され、また、本質的に当該タンクの幅全体にわた
   って伸びる本質的に垂直な一連のループから形成された
   少なくとも一つの水平式攪拌機と、この攪拌機のそれぞ
   れの点に水平面における長円運動を与える手段とから構
   成されることを特徴とする、ガラス溶融装置。
3. 【請求項３】前記ループが水平管の下に取付けられるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第２項記載の装置。
4. 【請求項４】前記の各ループの平面が攪拌機の軸線から
   傾いていることを特徴とする、特許請求の範囲第２項又
   は第３項記載の装置。
5. 【請求項５】二つの水平式攪拌機を含んでなり、そのお
   のおのが溶融ガラスの浴の本質的に半分に作用し、また
   窯のそれぞれの側に取付けられていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第２項から第４項までのいずれか１
   項に記載の装置。
6. 【請求項６】前記二つの攪拌機の長円形の動きが同期さ
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第５項記載
   の装置。
7. 【請求項７】前記二つの攪拌機がお互いにわずかに離れ
   ており、それらの先端部が重なることを特徴とする、特
   許請求の範囲第５項又は第６項記載の装置。
8. 【請求項８】前記攪拌機が、冷却液、好ましくは水の流
   れる連続導管を形成する一連の管から構成されることを
   特徴とする、特許請求の範囲第２項から第７項までのい
   ずれか１項に記載の装置。
9. 【請求項９】前記攪拌機に長円運動をさせる手段が垂直
   方向に移動可能なテーブルを含んでなることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第２項から第８項までのいずれか１
   項に記載の装置。
10. 【請求項１０】前記長円運動を調整する手段を含んでな
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第２項から第９項
    までのいずれか１項に記載の装置。
11. 【請求項１１】前記攪拌機が昇降テーブルを含んでなる
    フレームに取付けられることを特徴とする、特許請求の
    範囲第２項から第10項までのいずれか１項に記載の装
    置。
12. 【請求項１２】前記攪拌機が、窯の軸線を横切る方向に
    移動することができる往復台に取付けられることを特徴
    とする、特許請求の範囲第２項から第11項までのいずれ
    か１項に記載の装置。
13. 【請求項１３】前記攪拌機が、その攪拌機の攪拌部が当
    該攪拌機の窯の外側の部分のレベルよりも低いレベルに
    配置されるような曲りを有することを特徴とする、特許
    請求の範囲第２項から第12項までのいずれか１項に記載
    の装置。
14. 【請求項１４】前記ループの上の水平管が溶融ガラスに
    部分的に浸漬され、そしてガラスの上部の流れについて
    の遮断壁（barrier）を形成することを特徴とする、特
    許請求の範囲第２項から第13項までのいずれか１項に記
    載の装置。