JP3206061U - 溶融ガラス撹拌用デバイス、かかるデバイスを含む溶融ガラス撹拌用装置及びかかるデバイスの使用 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な均質化性能を有する撹拌機を提供する。【解決手段】溶融ガラスを撹拌するための撹拌機１は、先端部４を有し、中心長手方向軸Ｌを有するシャフト２と、シャフト２に取り付けられた１つ以上の内側撹拌翼５，６と、シャフト２に取り付けられた１つ以上の外側撹拌翼７，８であって、内側撹拌翼５，６は、外側撹拌翼７，８よりもシャフト２の近くに取り付けられ、円柱座標系１１内で撹拌機を考慮した場合、１つ以上の内側撹拌翼５，６並びに１つ以上の外側撹拌翼７，８の双方は、中心長手方向軸Ｌに対して、ある角度で配置されており、角度は、０°と９０°を含まないその間の値であり、先端部４に向いた側に、角度成分を有する法線ベクトルＮ，Ｐ，Ｑ，Ｒを持つ少なくとも一つの翼部分を有して配置されている。【選択図】図１

Description

本考案は、溶融ガラス撹拌用のデバイス、特に、撹拌機、及び溶融ガラスを均質化するためのかかるデバイス（又は、撹拌機）を含む溶融ガラス撹拌用装置、及びかかるデバイス（又は、撹拌機）の使用に関する。

溶融ガラスは、特に、要求の高い用途において、使用できる前に均質化する必要がある。その理由は、成分の溶融プロセス単独では不均質性が残り、変色として、又は異なる屈折率を有する部分として、見える恐れがあるためである。

溶融ガラスの粘度が高いので、層流が生じて、拡散による混合がほとんど存在しない状態になるため、撹拌装置が必要である。かかる撹拌装置は、本質的に、撹拌機が配置されている撹拌室から構成されている。かかる撹拌装置は、連続プロセスで動作するか、又は一度に１バッチの溶融ガラスを処理するバッチ式装置であってもよい。

溶融ガラスの均質化は、局所的な不均一性の、延伸、チョッピング及び再配分の繰り返しに依存している。したがって、全てのこれらのタスクを実行するために最適化された撹拌機を使用することが重要である。

かかる溶融ガラス用撹拌機（本考案に係る撹拌機も含む）は、通常、白金又は白金系の合金からなるが、これは、ガラスを溶融させるために必要な温度において十分な機械的強度及び化学的不活性を有する数少ない材料の１つであるためである。白金の価格が非常に高いので、溶融ガラスの撹拌機を設計する際に重要な更なる検討事項は、必要とされるその材料の量を制限することである。

使用することができる別の材料は、特に、要求の厳しくないガラス撹拌用途において、モリブデン又はモリブデン系合金であって、白金で被覆されても、されなくてもよい。

あるいは、溶融ガラス用途の、上述した撹拌機及び本考案に係る撹拌機は、イリジウム又はイリジウム系合金からなることができる。

更に、厳しい条件、特に温度及び粘度の組み合わせにより、撹拌機が摩耗し、白金が損失し、かつガラスを汚染することもまた、重要な検討事項であり、撹拌翼の速度を極力低くすることが必要になる。

撹拌装置が、連続プロセスで使用される場合には、撹拌翼は著しいポンプ作用を有すべきではないという更なる考慮事項がある。それは、回転速度の変化が、溶融ガラス供給システムの圧力降下をもたらし、続いて、溶融ガラス供給システムの端部に形成されたガラス製品（例えばディスプレイ用板ガラス）の特性の変動を生じるためである。

ポンプ効果を有しないか、又はほんの限られたポンプ効果しか有しない公知の溶融ガラス用撹拌機のいくつかの例は、ＤＥ１０２００８０１７０４５、ＷＯ２０１１０２０６２５及びＵＳ８４３４３２９に記載されている。それらの撹拌翼は、撹拌機が回転している方向と平行に、又はこの方向と直角に配置される。これは、撹拌翼が溶融ガラスの中を主に切断することによって、不均質部分の延伸及び不均質の再分配はあまりないが、不均質部分へ細断効果を及ぼすか、又は、有意な細断効果はないが、主に溶融ガラスの水平移動及び不均質性の起こりうる延伸が生じることを意味するので、これらの撹拌機の均質化性能は最適ではない。

ＵＳ２００９／００２５４２８において、０°と９０°との間の角度で配置された撹拌翼を有する非ポンプ作用撹拌機が、開示されている。これによって、垂直並びに水平動作が溶融ガラスに加えられて、非常に良好な均質化がもたらされる。非ポンプ効果は、撹拌翼に異なる角度を与えて、特定の回転方向が与えられると、ポンプ動作が、いくつかの撹拌翼については上方に、他の撹拌翼については下方に向かうことによって、得られる。

しかし、これは、撹拌室に複数の比較的小さい運動サイクルを生じるので、均質化性能に関してもまた、最適ではない。

本考案は、溶融ガラスを撹拌する撹拌機を提供することによって、これら及び他の欠点に対する解決策を提供しようとするものであり、この撹拌機は、
−先端を有し、中心軸を有するシャフト、及び、
−シャフトに取り付けられた１つ以上の内側撹拌翼、及び、
−シャフトに取り付けられた１つ以上の外側撹拌翼であって、内側撹拌翼は外側撹拌翼よりもシャフトの近くに取り付けられた、１つ以上の外側撹拌翼、を備え、
−中心軸と一致するように画定される円柱座標系の長手方向軸座標を有する円柱座標系で撹拌機を考慮した場合、この円柱座標系は、半径座標及び角度座標によって更に画定され、１つ以上の内側撹拌翼並びに１つ以上の外側撹拌翼の両者は、中心軸に対してある角度をなして配置され、その角度は、０°と９０°を含まないその間の値であり、先端に向いた方の側に、ある角度成分を持つ法線ベクトルを有するか、又は、先端に向いた方の側に、ある角度成分を有する法線ベクトルを持つ翼部分を有して配置される。

この法線ベクトルの角度成分が、使用時に、垂直方向だけでなく、水平方向の力も、溶融ガラスに及ぼされ、良好な均質化性能が生じることを確実にする。

疑義を避けるため、取り付けられた（attached）というのは、直接取り付けられるか、又は、撹拌機の別の構成要素によって、間接的に取り付けられるか、のいずれかを意味し得ることに留意されたい。

長手方向軸の座標値が大きくなる方向の定義、及び角度座標の値が大きくなる方向の定義に依存して、所定の撹拌翼の特定した法線ベクトルの特定の角度成分は、正又は負であると考えることができることに留意されたい。このことは、本考案の撹拌翼の方向が、互いの関係性のみを考慮されているので、本考案の定義には関係しない。

内側及び外側撹拌翼の存在のおかげで、撹拌室を通る溶融ガラスの運動のより精密な制御と、したがって、均質化性能に対するより多くの制御を、撹拌機の設計者は、得ることができる。

具体的には、例えばＵＳ２００９／００２５４２８におけるような循環動作を回避することができるので、混合物を通して溶融ガラスのプラグ流挙動を近似することができる。もちろん、内側及び外側撹拌翼を適切に配置することによりこのような循環動作を、必要に応じて、増強することもできる。

更に、入口ゾーンから撹拌容積中の溶融ガラスの本体の中へのより迅速な混合が得られるか、又は、所望通り、それを回避することができる。それによって、以前に撹拌室に進入した材料と、所望により、多くの又は少ない混合を得ることができ、時間と共に変化する組成の変動を脱した良好な平滑化を得ることができる。

また、ポンプ効果は、存在しないか、又は回転速度範囲にわたって、より一定になるように、より良好に制御することができると同時に、均質化のために最適な個々の撹拌翼の配置を維持することにより、特定の均質化タスクの詳細な要求に応じた所望の性能を得るために、再度撹拌機設計者のための選択肢を増加させる。

本考案の別の実施形態として、１つ以上の内側撹拌翼がシャフトに取り付けられ、複数又は単数の螺旋状撹拌翼として、実現することが好ましい。

好ましい実施形態では、１つ以上の外側撹拌翼が、シャフトから半径方向に少なくとも部分的に延在する棒又は管に取り付けられている。任意選択で、１つ以上の外側撹拌翼は、各々、２つの端部を有し、これら端部の各々は、棒又は管の異なる１つに取り付けられ、特定の外側撹拌翼の端部を取り付けるために使用される棒又は管は、シャフト上の異なる角度位置及び／又は軸方向位置を有する。

任意の実施形態では、１つ以上の外側撹拌翼は、各々棒又は管の２つ以上に装着され、外側撹拌翼を取り付けるために使用される棒又は管は、相互に少なくとも３０°、好ましくは、相互に９０°異なるシャフト上の角度位置に配置されている。

２本の棒間を架橋することによって、外側撹拌翼を取り付ける方法は、比較的大きな撹拌翼の使用を可能にする。それによって、公知の撹拌機と比較して、均質化に有効な撹拌翼材料と、均質化に有効ではないが、同一で同様に高価な材料で形成されている管又は棒材料の比率を、最適化することができる。

特定の実施形態では、外側撹拌翼の少なくとも１つは、開いた平坦なリング形状の楕円形セグメントであり、少なくとも１つの開いた平坦なリング形状の楕円形セグメントは、円柱と、その円柱の中心軸と鋭角をなす平面との交差によって形成される線に沿って配置され、この角度は、０°と９０°を除くその間の値であり、望ましくは、１０°と８０°を含むその間の値、より好ましくは２０°と７０°を含むその間の値であり、円柱の中心軸は、撹拌機のシャフトの中心軸と同一直線上にある。

かかる実施形態は、特定の外側翼形状、好ましくは、全ての翼の形状によって獲得された、改良された局所的なポンプ効果と剪断効果によって、溶融ガラスの連続的かつ均質な把持を可能にするという利点を提供する。

任意選択的に、外側撹拌翼の各々は、開いた平坦なリング形状の楕円形セグメントである。

疑義を避けるために、棒又は管は、限定するものではないが、円形、正方形、楕円形などの任意の断面形状を有してもよい。

別の好ましい実施形態では、１つ以上の外側撹拌翼のうちの少なくとも１つの外側縁部は、隆起した縁部を備え、上述した外側撹拌翼の全てが、かかる縁部を備えていることが好ましい。

これは、撹拌機のスミア（smearing）効果を増強し、それによって、良好な均質化の主要な因子の１つである、不均質性の改良された延伸を生じる。

別の好ましい実施形態では、１つ以上の内側及び外側撹拌翼の、少なくとも翼部分、すなわち全翼又は翼の一部の法線ベクトルの角度成分は負であり、１つ以上の内側及び外側撹拌翼の少なくとも翼部分の法線ベクトルの角度成分は正である。

これは、使用時に、少なくとも１つの撹拌翼は、溶融ガラスを上方へ移動させ、少なくとも１つの撹拌翼は溶融ガラスを下方へ移動させることを確実にし、それにより、通過する溶融ガラスの少なくとも一部が撹拌容積を繰り返し通過することを確実にする。この繰り返し通過は、混合時間の増加、したがって、溶融ガラスの均質化品質の向上をもたらす。

別の好ましい実施形態において、撹拌機は、２つ以上の内側撹拌翼を備え、内側撹拌翼の少なくとも１つの法線ベクトルの角度成分は負であり、内側撹拌翼の少なくとも他の１つの法線ベクトルの角度成分は正であり、負の角度成分を有する法線ベクトルを持つ内側撹拌翼の数及び大きさは、正の角度成分を有する法線ベクトルを持つ内側撹拌翼の数及び大きさと同じである。

これは、内側撹拌翼からの正味のポンプ効果はないことを確実にする。

同様に、外側撹拌翼からのポンプ効果のない状態を得るために、好ましい実施形態では、１つ以上の外側撹拌翼は、全体で２つ以上の翼部分を備え、翼部分の少なくとも１つの法線ベクトルの角度成分は負であり、翼部分の少なくとも他の１つの法線ベクトルの角度成分は正であり、負の角度成分を有する法線ベクトルを持つ翼部分の数及び大きさは、正の角度成分を有する法線ベクトルを持つ翼部分の数及び大きさと同じである。

更に別の好ましい実施形態では、１つ以上の外側撹拌翼のうちの１つの少なくとも１つの翼部分は、撹拌機の特定の軸方向（又は垂直方向とも呼ばれる）部分にわたって延在し（又は横断し）、１つ以上の内側撹拌翼の少なくとも１つは、同一の軸方向部分に位置し、この内側撹拌翼及び外側撹拌翼のこの翼部分の、法線ベクトルの角度成分の符号は反対である。

本考案の構成において、軸方向部分は、撹拌機のシャフトの中心軸と直交する平面である。

この構成は、内側翼と近接した外側翼との間の境界面で画定された領域における溶融ガラスの良好な剪断を可能にする。

好ましい実施形態では、上述の１つ以上の内側及び外側撹拌翼のほとんど、好ましくは、全てが、撹拌機のシャフトの中心長手方向軸に対して、ある角度（１０°と８０°を含むその間の角度、好ましくは、２０°と７０°を含むその間の角度）で配置される。

好ましい実施形態において、一つの外側又は内側撹拌翼の、先端部に向かった側での法線ベクトルの角度成分は、単一の値とすることができるか、又は、その外側又は内側撹拌翼の全体にわたって、単一の符号を有し得ることに留意されたい。

この場合、内側又は外側撹拌翼は、１つの翼部分のみを有するので、この場合、外側撹拌翼の翼部分という用語は、外側撹拌翼と等しく、内側撹拌翼の翼部分という用語は、内側撹拌翼と等しい。

本考案は、更に、溶融ガラス撹拌用装置に関し、この装置は、撹拌室を備え、撹拌室内に取り付けられ、撹拌機は、撹拌機の中心軸のまわりに回転可能である。

かかる状況において、本考案は、したがって、溶融ガラスを撹拌し、それによって均質化するための本考案に係る撹拌機の使用を開示している。

本考案はまた、溶融ガラス塊をゴビングする（gobbing）プランジャに関するものであり、プランジャは、本考案に係る撹拌機を備え、撹拌機は、その先端にゴビング部材、特にピストンヘッドを含む。

この特定の構成では、本考案は、したがって、溶融ガラスをゴビング及び／又はポンピング、並びに均質化するための、本考案に係るプランジャの使用を開示している。

かかる使用の例として、本考案は、溶融ガラス塊をゴビングする装置に関し、この装置は、ゴビング室を含み、本考案に係るプランジャを有しており、このプランジャは、ゴビング室に取り付けられ、その中心軸のまわりに回転可能であり、中心軸に沿って、移動可能である。

かかる構成において、本考案に係るプランジャは、本実用新案登録出願に記載されたような撹拌効果を有する撹拌の目的だけではなく、その中心軸に沿い並進（垂直）運動に置かれると、溶融ガラスをポンピング／ゴビングする目的にも使用することができる。

本考案に係る撹拌機及びプランジャの好適な実施形態において、撹拌機及びプランジャは、プラチナ若しくはプラチナ合金、又はモリブデン若しくはモリブデン系合金、又はイリジウム若しくはイリジウム系合金から製作される。

本考案を何らかの形で制限することなく、本考案を説明するために、以下の図を参照して、好ましい実施形態の例を以下に示す。

本考案に係る撹拌機の概略斜視図を示す。 図１の撹拌機の側面図を示す。 前の図の撹拌機のＩＩＩ−ＩＩＩによる横断面を示す。 前の図の撹拌機のＩＶ−ＩＶによる横断面を示す。 前の図の撹拌機のＶ−Ｖによる横断面を示す。 前の図の撹拌機の使用を示す。 図６ａの撹拌機が定常状態で動作しているときに生成される、溶融ガラス全体の変位を示す。 本考案に係る別の撹拌機の概略斜視図を示す。 本考案に係る更に別の撹拌機の概略斜視図を示す。 本考案に係る更に別の撹拌機の概略斜視図を示す。 本考案に係る更に別の撹拌機の概略斜視図を示す。 本考案に係る更に別の撹拌機の、互いに９０°異なる方向の２つの側面図を示す。 本考案に係るプランジャの概略斜視図を示す。 本考案に係る更に別のプランジャの概略斜視図を示す。 本考案に係る更に別のプランジャの概略斜視図を示す。 本考案に係る更に別のプランジャの概略斜視図を示す。

図１〜図５に示す撹拌機１は、主にシャフト２から構成され、このシャフト２は、それを駆動装置に接続するコネクタ３を一端に備え、他端（更に先端部４と呼ばれる）により近く、複数の撹拌翼を備える。シャフト２は、使用中に撹拌機１の回転軸となる中心長手方向軸Ｌを有する。

撹拌翼は、２つのグループに分けることができる。より具体的には、１つは、内側撹拌翼５、６であり、シャフト２に直接取り付けられ、螺旋状であり、螺旋の一部のような形状を意味している。もう１つは、外側撹拌翼７、８であり、シャフト２に取り付けられた棒９に取り付けられる。

図２に示すように、外側撹拌翼７，８は平坦な翼であり、具体的には、開いた平坦なリング形状の楕円形セグメントであり、円柱Ｃ及び平面Ｐとの交差によって形成される線に沿って、シャフト２に取り付けられている。平面Ｐは、円柱の中心軸と鋭角β’をなし、この角度は、０°と９０°を除くその間の値であり、好ましくは、１０°と８０°を含むその間の値、より好ましくは２０°と７０°を含むその間の値であり、円柱の中心軸は、撹拌機１のシャフト２の中心軸Ｌと同一直線上にある。

図２に示した更に好ましい実施形態では、シャフト２の中心軸Ｌは、シリンダＣの中心軸と一致している。

特に、中心Ｌ軸は、シリンダ及びシャフトの両者の中心軸である。

本考案の構成において、開いた平坦なリング形状の楕円形セグメントは、平面Ｐ内で完全に画定されて所定の厚さを有する、平坦なセグメントに相当する。

平坦なセグメント７は、コネクタ３に向けられた前面７ａと先端部４に向けられた背面７ｂとを有し、前面及び後面は、互いに平行であり、更に平面Ｐ（図２参照）に平行である。

かかる実施形態は、外側翼の特定の形状によって得られた、改善された局所的なポンプ効果と剪断効果のために、溶融ガラスの連続的かつ均一な把持を可能にするという利点を提供する。

更に、それらの最も外側の縁部で隆起した縁部１０を有する外側撹拌翼。内側撹拌翼５，６は、シャフト２のまわりに３／４回転し、外側撹拌翼７，８は、シャフト２のまわりに１／４回転している。

この実施形態では、必ずしもそうとは限らないが、隆起した縁部１０は、外側撹拌翼７，８の本体の上方並びに下方の双方に存在している。この隆起した縁部１０は、外側撹拌翼７，８を補強するのに役立つが、下記で説明されるように、撹拌性能を向上させる作用もまた有している。

撹拌機の幾何学的形状は、円柱座標系において更に考慮される。この座標系は、図１に描かれた円柱座標系１１と同様であるが、円柱座標系の長手方向軸座標ｚは、中心軸Ｌと一致するように画定され、コネクタ３から先端部４へ増加する値を有し、更に半径座標ρ及びコネクタ３から先端部４を見るときに、時計方向に増加する値を持つような角度座標φを有するように画定される。

４つの内側撹拌翼５、６が存在する。全ては、中心長手方向軸Ｌと約７０°の角度αをなして配置され、内側撹拌翼５、６の螺旋形状のために、角度αは、局所的に変化し得る。

先端部に最も近い２つの内側撹拌翼５は、先端部４の側に、負の角度成分ＮＡを有する法線ベクトルＮを有する。したがって、これは、角度座標φの画定された方向とは反対の方向を有し、撹拌機１を、使用中に、正の角度方向φに回転させれば、これらの内側撹拌翼５は、溶融ガラスが先端部４から離れるような軸方向の変位を生成することを意味する。

先端部４から最も離れた２つの内側撹拌翼６は、先端部４の側に正の角度成分ＰＡを持つ法線ベクトルＰを有するので、角度座標φの画定された方向と一致する方向を有し、撹拌機１を使用中に、正の角度方向φに回転させれば、これらの内側撹拌翼６が、先端部４に向けての溶融ガラスの軸方向変位が発生することを意味する。

全ての内側撹拌翼５、６は、同じ大きさ及び同じ形状であるので、使用中に、組み合わされた内側撹拌翼５、６は、いずれの回転速度でも、溶融ガラスの正味の変位を全く生じないか、又は、少なくとも、ほんの僅かしか生じない。

外側撹拌翼７、８は、異なる角度位置及び軸方向位置でシャフト２に取り付けられた棒９上に配置され、より具体的には、棒９は、９０°離れた角度位置で、シャフト２のまわりに１／４回転している外側撹拌翼７、８と一連に配置されている。各外側撹拌翼７、８は、その両端部を異なった棒９に取り付けられ、いくつかの棒９は、２つの外側撹拌翼７、８の端部に取り付けられ、そして、いくつかの他の棒９は、１つの外側撹拌翼７、８の端部にのみ取り付けられている。

本例では、外側翼７、８が、棒９の端部か、少なくとも、その近くに、取り付けられることに留意されたい。しかし、外側翼７、８は、シャフト２の取り付け位置と棒９の自由端との間の位置で、棒９に取り付けられることもまた可能である。

外側撹拌翼７、８は、内側撹拌翼５、６とシャフト２の同じ軸方向部分に配置されている。

８つの外側撹拌翼７、８が存在する。それらは、全て中心長手方向軸と約４５°の角度βをなして配置されている。

先端部４に最も近い４つの外側撹拌翼７は、先端部４の側に、正の角度成分ＱＡを持つ法線ベクトルＱを有し、使用中に、撹拌機１を正の角度方向φに回転させれば、これらの外側撹拌翼７は、溶融ガラスが先端部４に向かう軸線方向の変位を発生することを意味する。

先端部４から最も遠く離れた４つの外側撹拌翼８は、先端部の側で、負の角度成分ＲＡを持つ法線ベクトルＲを有する。これは、使用時に、撹拌機を正の角度方向φに回転させれば、これら外側撹拌翼８が先端部４から離れるような溶融ガラスの軸方向変位を発生することを意味する。

全ての外側撹拌翼７，８は、同じ大きさ及び同じ形状であるので、使用中に、組み合わされた外側撹拌翼７，８は、いずれの回転速度でも、溶融ガラスの正味の変位を全く生じないか、又は、少なくとも、ほんの僅かしか生じない。

シャフト２、内側及び外側撹拌翼５、６、７、８、並びに棒９は、全て分散強化された白金からなる。

撹拌機の使用は簡単で、以下のように、図６ａに示す通りである。

撹拌機は、そのコネクタ３によって、駆動装置１２に接続されており、内壁２１を有して溶融ガラスの入口１４及び出口１５を備えた撹拌室１３に配置されている。撹拌機の直径ｄは、室の内壁２１の直径Ｄよりも僅かに小さいだけである。溶融ガラス１６は、混合室を通って流れるように構成され、撹拌機は、図６ａに示すように、駆動装置１２から先端部４に向かって見たときに、この例では、矢印Ａで示すように、時計回りに回転する。

定常状態下での使用において、溶融ガラス１６の２つの全体的循環流１７ａ、１７ｂが次に確立される。両方とも、撹拌翼５、６、７、８によって一掃される容積を繰り返して通過するため、不均質な領域が、繰り返し延伸されて細断され、それによって、溶融ガラス１６中で、その領域は小さくなり、良好に分散される。特に、隆起した縁部１０は、撹拌室１３の壁に近接した溶融ガラス１６をスミアリングするのに重要な役割を果たし、それによって、不純物を延伸させ、撹拌機１の他の動作によって、後にそれが細断されると考えられている。

縁部１０は、更に、撹拌機の回転中に、外側翼の移動を安定させる役割も果たす。

縁部１０の存在により、外側翼の機械的安定性は、実際に使用中に維持されるので、撹拌中に溶融ガラス材料と協働したときに、曲げを受けない。

２つの流れ１６の間の僅かに限定的な混合のみが、撹拌室１３中で、両者が出合う鉛直方向の高さで発生する。撹拌機１と撹拌室１３の壁との間には、それらの間の狭いギャップのために、著しい循環流が確立されない。

入口１４から出口１５への全体的な流れのために、溶融ガラスは、上方の循環流から下方の循環流までゆっくり押しやられ、次いで、出口１５に押し出される。

図６ｂにおいて、撹拌機１の２つのユニットである、第１ユニットａ及び第２ユニットｂに関する流体（即ち溶融ガラス）の変位が、Ｉ−Ｉ断面に沿って（ユニットａに関して）及びＩＩ−ＩＩ断面に沿って（ユニットｂに関して）提示されている。

図６ａに開示されている特定の実施形態では、ユニットａ、ｂのそれぞれは、３つの棒９を備えており、互いに平行な第１と第２の棒の間に画定されている。第３の棒は、第１及び第２の棒に対して垂直であり、第１と第２の棒の間に配置されている。

第１及び第２ユニットでは、内側撹拌翼５、６は、シャフト２に対して直接取り付けられ、螺旋形状（螺旋の一部のような形状を意味する）をしている。そして、外側撹拌翼７、８は、シャフト２に取り付けられた棒９に取り付けられているので、第１及び第２ユニットａ、ｂは、図１〜図５に示されるような撹拌機の撹拌要素を形成する。

溶融ガラス１６の第１循環流１７ａ（図６ｂの断面Ｉ−Ｉ）は、第１ユニットａ内に画定された第１容積の中に確立される。

第１ユニットａにおいて、内側領域２２ａは、内側翼６の直径により、そして、第１ユニットａを画定する第１と第２の棒の間の距離ｄ’によって、実質的に画定される。

第１ユニットａのこの内側領域２２ａにおいて、撹拌機が、駆動装置１２から先端部４に向かって見たときに、矢印Ａで示すように、時計回りに回転すると、溶融ガラスは、シャフト２に沿って、コネクタ３の方向に（上方へ）移動する。

更に、第１ユニットａで、外側領域２３ａは、外側翼７の直径ｄにより、及び第１ユニットａを画定する第１及び第２の棒との間の距離ｄ’によって、実質的に画定される。

第１ユニットａのこの外側領域２３ａでは、駆動装置１２から先端部４に向かって見たときに、矢印Ａで示すように、撹拌機を時計方向に回転すると、溶融ガラスは、シャフト２に沿って、先端部４の方向に（下方へ）移動する。

溶融ガラス１６の第１循環流１７ａは、第１ユニットａにおいて、シャフト２に沿った溶融ガラスの内側及び外側の移動の組み合わせを生じる。

溶融ガラス１６の第２循環流１７ｂ（図６ｂの断面ＩＩ−ＩＩ）は、第２ユニットｂ内に画定された第２容積の中に確立される。

第２ユニットｂにおいて、内側領域２２ｂは、内側翼６の直径により、そして、第２ユニットｂを画定する第１と第２の棒の間の距離ｄ’’によって、実質的に画定される。

第２ユニットｂのこの内側領域２２ｂにおいて、駆動装置１２から先端部４に向かって見たときに、矢印Ａで示すように、撹拌機を時計方向に回転すると、溶融ガラスは、シャフト２に沿って、先端部４に向かって（下方へ）移動する。

更に、第２ユニットｂで、外側領域２３ｂは、外側翼７の直径ｄにより、及び第２ユニットｂを画定する第１及び第２の棒との間の距離ｄ’’によって、実質的に画定される。

第２ユニットｂのこの外側領域２３ｂにおいて、駆動装置１２から先端部４に向かって見たときに、矢印Ａで示すように、撹拌機を時計回りに回転すると、溶融ガラスは、シャフト２に沿って、コネクタ３の方向に（上方へ）移動する。

溶融ガラス１６の第２循環流１７ｂは、第２ユニットｂにおいて、シャフト２に沿った溶融ガラスの内側及び外側の移動の組み合わせを生じる。

あり得る変形例において、特に溶融ガラスのバッチ処理において、撹拌機は、その場合に、撹拌が行われる容器により形成される撹拌室よりも、かなり小さくすることができる。

更に別の変形例において、撹拌機は、中をガラスが流れる長い流路内に配置することができるので、流路自体が撹拌室を形成する。

図７〜図１１に示される別の撹拌機は、内側及び外側撹拌翼の、異なる数及び異なる配置を有することによって、図１に示される撹拌機とは異なる。

図７に示される撹拌機１は、内側撹拌翼５、６について、図１の撹拌機と同じ数と配置を有している。外側撹拌翼８の構成は、次の点で異なっている。この撹拌機は、６つの外側撹拌翼８を有しており、これらは、全て、先端部４の側に負の角度成分を持つ法線ベクトルＲを有するように位置している。この撹拌機１は、正の角度方向φに回転すると、先端部から離れるような、外側ポンプ効果を有している。このポンプ効果は、撹拌機１の回転速度に依存するので、この撹拌機１は、主に、溶融ガラスのバッチ式処理に適している。

図８に示される撹拌機１は、図１及び図７の撹拌機１と内側撹拌翼５、６が同じ数及び配置を有している。外側撹拌翼の配置は、次の点で異なっている。図７の撹拌機１の外側翼８に加えて、図８の撹拌機１は、６つの更なる外側撹拌翼７を有しており、追加の外側撹拌翼７は、先端部４の側に、正の角度成分を持つ法線ベクトルＱを有するように、全てが位置している。この撹拌機１は、正味のポンプ効果を有していない。

図９に示される撹拌機１は、以前に記載された撹拌機１と内側撹拌翼５の配置が異なる。全ての４つの内側撹拌翼５は、先端部４の側に、負の角度成分を持つ法線ベクトルＮを有するように配置されている。これは、撹拌機１が、使用中に、正の角度方向φに回転すれば、内側撹拌翼５は、先端部４から離れる溶融ガラスの軸方向変位を生成することを意味する。外側撹拌翼７、８は、図８の撹拌機の外側撹拌翼７、８と同様に配置されており、それらの総数は、１２ではなくて、ただ８だけである。

外側撹拌翼７、８は、全体として、正味のポンプ効果を有しておらず、内側撹拌翼５は有しているので、この撹拌機１は、正味のポンプ効果を有している。

図１０に示される撹拌機１は、２つの内側撹拌翼５からなるただ１つのセットを有するだけである。両者は、先端部４の側に負の角度成分を有する法線ベクトルＮを有し、撹拌機１を、使用中に、正の角度方向φに回転させれば、内側撹拌翼５は、溶融ガラスが先端部４から離れるような軸方向の変位を生成することを意味する。外側撹拌翼８は、図７の撹拌機の外側撹拌翼８のように配置されており、それらの総数は、６ではなく、ただ４だけである。この撹拌機１は、特に強力なポンプ効果を有しているので、バッチ処理において使用するために最も適しているが、ポンプ効果の必要がある場合には、連続的な処理でも、同様に使用することができる。

図１１に示される撹拌機１は、先端部４の側に、正の角度成分を有する法線ベクトルＰを持つように配置されている４つの内側撹拌翼６を有する。これは、撹拌機１が、使用中に、正の角度方向φに回転すれば、内側撹拌翼５は、先端部４に向かう溶融ガラスの軸方向変位を生成することを意味する。

外側撹拌翼８は、４つからなる２つのグループで構成されており、両者とも先端部４から離れて配置された、図１の撹拌機１の４つの外側撹拌翼８と同様である。これらは、先端部の側に、負の角度成分を持つ法線ベクトルＲを有する。これは、撹拌機が、使用中に、正の角度方向φに回転すれば、これらの外側撹拌翼８は、先端部４から離れる溶融ガラスの軸方向変位を生成することを意味する。

完全を期すために、コネクタ３は、それぞれ異なる方法で実現されることに注意されたい。

上記の例においては、棒９は、シャフト２から、ただ半径方向にのみ延在し、真っ直ぐな棒であることに留意されたい。棒９は、軸方向及び／又は角度方向を有すること、及び／又は、湾曲していることも、もちろん可能である。

更に、これらの例において、外側撹拌翼７、８の各々は、単一の法線ベクトルを有することに留意されたい。

一つの外側撹拌翼は、異なる法線ベクトルを持つさまざまな翼部分を有することもまた、可能である。外側撹拌翼は、互いに異なる角度成分を有する法線ベクトルを持ついくつかの翼部分を有することもまた、可能である。

かかる外側撹拌翼は、例えば、図９の数字７及び８によって特定される外側撹拌翼の組み合わせであってもよい。

これら２つの外側撹拌翼は、同一平面上にあり、したがって、外側撹拌翼７に対応する翼部分及び外側撹拌翼８に対応する翼部分を有する１枚の直線状シートから、単一の外側撹拌翼として、容易に製作することができる。

この単一の外側撹拌翼は、図９のように、シャフトに取り付けられるが、外側撹拌翼７及び８の間の棒は図９よりも短くすることにより、この棒は、シャフト２に対向する側の片側でのみ、その単一の組み合わされた外側撹拌翼を支持することになる。

本考案はまた、プランジャ又はゴバー（gobber）１８にも関するものである。

プランジャ１８は、ゴビング要素１９又はゴビング部材が撹拌機の先端部４に取り付けられている、本考案に係る撹拌機１から構成されている。

図１２〜図１５は、本考案に係るプランジャ１８のいくつかの実施形態を提示する。

図１２に示されているプランジャは、図７の撹拌機に対応するが、ピストン又はゴビングピストンなどのゴビング要素が、結合されている。

図１３及び図１５に示されているプランジャは、図８の撹拌機に対応するが、ピストン又はゴビングピストンなどのゴビング要素が、結合されている。

図１４に示されているプランジャは、図１１の撹拌機に対応するが、ピストン又はゴビングピストンなどのゴビング要素が、結合されている。

動作中、プランジャ又はゴバー１８は、ゴビング室内に配置され、Ｌ軸に沿って、溶融ガラスをゴビング室からゴビングするための並進運動状態に置かれる。

本考案に係るプランジャ又はゴバー１８に関して、ゴバーが、同時に又は交互に、回転運動及び並進運動に置かれる場合に、このように用いられる場合のゴバー／プランジャの利点は、２つある。ｉ）溶融ガラスの撹拌及びゴビングを同時に可能にすることにより、ゴビングされるときに、溶融ガラスを連続的に均質化することができること、及び、ｉｉ）ゴビング工程前に、溶融ガラスの撹拌を可能にすることにより、溶融ガラスをゴビングする前に、一定期間の間、均質化することができることである。

これらのプランジャの各々について、ゴビング部材１９、又はゴビング要素、又はゴビングピストンは、対応する撹拌機のシャフトの先端部４に溶接されている。

更に、本考案に係るプランジャの好ましい実施形態では、ゴビング要素１９は異なる形状を有してもよい。

例えば、図１２〜図１４のプランジャにおいて、ゴビング要素は、カップ状の接続手段２０を介して先端部４に溶接されたベースを有する円錐又は円錐台であり、円錐のベースは、接続手段２０の第１の面に接触して溶接され、接続手段の第２の面は、第１の面とは反対側に位置し、撹拌機の先端部４に直接溶接されている。

図１５に示されるプランジャにおいて、ゴビング要素１９は、接続手段２０の前面に直接溶接されるベースを備える半球の形状を有する。

本考案に係る撹拌機及びプランジャの好適な実施形態において、撹拌機及びプランジャは、プラチナ若しくはプラチナ合金、又はモリブデン若しくはモリブデン系合金、又はイリジウム若しくはイリジウム系合金からなる。

本考案は、上記実施形態の態様に限定されるものではなく、多数の変更が、添付の実用新案登録請求の範囲から逸脱することなく、なされ得ることが理解される。

Claims (15)

1. −溶融ガラス（１６）を撹拌するための撹拌機（１）であって、前記撹拌機（１）は、
   −先端部（４）を有し、中心長手方向軸（Ｌ）を有するシャフト（２）と、
   −前記シャフト（２）に取り付けられた１つ以上の内側撹拌翼（５，６）と、
   −前記シャフト（２）に取り付けられた１つ以上の外側撹拌翼（７，８）と、を備え、前記内側撹拌翼（５，６）は、前記外側撹拌翼（７，８）よりも前記シャフト（２）の近くに取り付けられ、
   前記中心長手方向軸（Ｌ）と一致するように画定される円柱座標系（１１）の前記長手方向軸座標（ｚ）を有する前記円柱座標系（１１）において、前記撹拌機を考慮すると、前記円柱座標系（１１）は、更に、半径座標（ρ）及び角度座標（φ）により画定され、前記１つ以上の内側撹拌翼（５，６）並びに前記１つ以上の外側撹拌翼（７，８）の双方は、前記中心長手方向軸（Ｌ）に対して、ある角度（α，β）で配置されており、前記角度（α，β）は、０°と９０°を含まないその間の値であり、前記先端部（４）に向いた側に、角度成分（ＮＡ，ＰＡ，ＱＡ，ＲＡ）を有する法線ベクトル（Ｎ，Ｐ，Ｑ，Ｒ）を持つ少なくとも一つの翼部分を有して配置されている、溶融ガラス（１６）を撹拌するための撹拌機（１）。
2. 前記１つ以上の内側撹拌翼（５，６）は、前記シャフト（２）に対して取り付けられ、好ましくは、複数又は単数の螺旋状翼として実現される、請求項１に記載の撹拌機。
3. 前記１つ以上の外側撹拌翼（７，８）は、前記シャフト（２）から半径方向に少なくとも部分的に延在する棒（９）又は管に取り付けられる、請求項１又は２に記載の撹拌機。
4. 前記１つ以上の外側撹拌翼（７，８）は、各々２つの端部を有し、これら端部の各々は、前記棒（９）又は管の異なる１つに装着され、特定の外側撹拌翼（７，８）の前記端部を取り付けるために使用される前記棒（９）又は管は、前記シャフト（２）上の異なる角度位置及び／又は軸方向位置を有する、請求項３に記載の撹拌機。
5. 前記１つ以上の外側撹拌翼（７，８）は、前記棒（９）又は管の２つ以上に各々装着され、外側撹拌翼（７，８）を取り付けるために使用される前記棒（９）又は管は、相互に少なくとも３０°異なるか、好ましくは９０°互いに異なる前記シャフト上の角度位置に配置されている、請求項３又は４に記載の撹拌機。
6. 前記外側撹拌翼（７，８）の少なくとも１つは、開いた平坦なリング形状の楕円形セグメントであり、好ましくは、前記外側撹拌翼（７，８）の各々は、開いた平坦なリング形状の楕円形セグメントであり、前記少なくとも１つの開いた平坦なリング形状の楕円形セグメントは、円柱及びその円柱の前記中心軸とある角度（β）をなす平面との交差によって形成される線に沿って配置され、この角度は、０°と９０°を除くその間の値であり、望ましくは、１０°と８０°を含むその間の値であり、より好ましくは２０°と７０°を含むその間の値であり、前記円柱の前記中心軸は、前記撹拌機（１）の前記シャフト（２）の前記中心軸（Ｌ）と同一直線上にある、請求項３〜５のいずれか一項に記載の撹拌機。
7. 前記１つ以上の外側撹拌翼（７，８）の少なくとも１つの前記外側縁部は、隆起した縁部（１０）を備え、好ましくは、前記外側撹拌翼（７，８）の全てが、かかる隆起した縁部（１０）を備えている、請求項３〜６のいずれか一項に記載の撹拌機。
8. １つ以上の前記内側と外側撹拌翼（５，６，７，８）の少なくとも１つの翼部分の前記法線ベクトル（Ｎ，Ｐ，Ｑ，Ｒ）の前記角度成分（ＮＡ，ＰＡ，ＱＡ，ＲＡ）が負であり、１つ以上の前記内側及び外側撹拌翼（５，６，７，８）の少なくとも１つの翼部分の前記法線ベクトル（Ｎ，Ｐ，Ｑ，Ｒ）の前記角度成分（ＮＡ，ＰＡ，ＱＡ，ＲＡ）が正である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の撹拌機。
9. ２つ以上の前記内側撹拌翼（５，６）を備え、前記内側撹拌翼（５，６）のうちの少なくとも１つの前記法線ベクトル（Ｎ，Ｐ）の前記角度成分（ＮＡ，ＰＡ）は負であり、前記内側撹拌翼（５，６）の少なくとも他の１つの前記法線ベクトル（Ｎ，Ｐ）の前記角度成分（ＮＡ，ＰＡ）は正であり、負の角度成分（ＮＡ，ＰＡ）を持つ法線ベクトル（Ｎ，Ｐ）を有する前記内側撹拌翼（５，６）の数及び大きさは、正の角度成分（ＮＡ，ＰＡ）を持つ法線ベクトル（Ｎ，Ｐ）を有する前記内側撹拌翼の数及び大きさと同じである、請求項８に記載の撹拌機。
10. 前記１つ以上の外側撹拌翼（７，８）は、全体として、２つ以上の翼部分を備え、前記翼部分のうちの少なくとも１つの前記法線ベクトル（Ｑ，Ｒ）の前記角度成分は負であり、前記外側撹拌翼のうちの少なくとも他の１つの前記法線ベクトル（Ｑ，Ｒ）の前記角度成分（ＱＡ，ＲＡ）は正であり、
    負の角度成分（ＱＡ，ＲＡ）を持つ法線ベクトル（Ｑ，Ｒ）を有する前記翼部分の数及び大きさは、正の角度成分（ＱＡ，ＲＡ）を持つ法線ベクトル（Ｑ，Ｒ）を有する前記翼部分の数及び大きさと同じである、請求項８又は９に記載の撹拌機。
11. 前記１つ以上の外側撹拌翼（７，８）のうちの１つの少なくとも１つの翼部分は、前記シャフト（１）の特定の軸方向部分にわたって延在し、前記１つ以上の内側撹拌翼（５，６）のうちの少なくとも１つは、前記同じ軸方向部分に配置され、この内側撹拌翼（５，６）及び前記外側撹拌翼（７，８）のこの翼部分の前記法線ベクトル（Ｎ，Ｐ，Ｑ，Ｒ）の前記角度成分（ＮＡ，ＰＡ，ＱＡ，ＲＡ）の符号は反対である、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の撹拌機。
12. 前記１つ以上の内側及び外側撹拌翼（５，６，７，８）のうちのほとんど、好ましくは、全てが、前記中心長手方向軸（Ｌ）に対して、１０°と８０°を含むその間の値、好ましくは２０°と７０°を含むその間の値、である角度（α，β）で配置される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の撹拌機。
13. 溶融ガラスをゴビングするためのプランジャ（１８）であって、前記プランジャは、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の撹拌機（１）を備え、前記撹拌機（１）は、その先端部（４）にゴビング要素（１９）を含む、プランジャ（１８）。
14. 前記撹拌機（１）は、白金若しくは白金合金、又はモリブデン若しくはモリブデン系合金、又はイリジウム若しくはイリジウム系合金からなる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の撹拌機（１）。
15. 前記プランジャ（１８）は、白金若しくは白金合金、又はモリブデン若しくはモリブデン系合金、又はイリジウム若しくはイリジウム系合金からなる、請求項１３に記載のプランジャ（１８）。

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