TW201000419A - Stirring system and method for homogenizing glass melts - Google Patents

Description

201000419 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於熔融玻璃之攪拌系統、相應攪 拌容器及攪拌器，以及用於組裝該等組件及攪拌熔融玻璃 之方法。具體而言，本發明係關於用於玻璃熔融之攪拌系 統的結構設計、攪拌元件、攪拌器及攪拌容器，其係製成 在其操作模式下彼此相配合，也就是說使玻璃熔融均質化 【先前技術】 在玻璃工業、尤其在特殊玻璃熔融及熱成形之工廠中 ’使用由貴金屬及貴金屬合金（諸如，較佳PGM材料（ P GM =鉑族金屬））組成之結構零件。此等用於溶融技術 中之工廠組件（亦稱爲P GM產品）用於對液體玻璃進行 熔融、精煉、輸送、均質化及分配。 該等結構零件基本上爲由固體pGM材料或具有例如 呈薄板金屬形式之薄壁保護性PGM包層或PGM表面塗層 (例如藉由電漿噴塗或火焰噴塗等塗佈）的耐高溫材料（ 陶瓷耐火材料、特殊金屬材料）組成的結構。 載運玻璃熔融之工廠零件通常爲設計成薄壁管路系統 之貴金屬板狀結構。熔融玻璃在介於丨^⑽七與17〇〇。〇之 間的溫度下流過此等結構。 由於P GM材料具有高熔點，故其以耐高溫性及另外 其尚機械強度及耐磨性爲特徵，且因此其特別適於製造工 201000419 廠中之結構零件或與玻璃熔融接觸之工廠零件。適合的材 料爲鉑以及鉑及/或其他鉑族金屬之合金，其視情況亦可 含有極少量鹼金屬以作爲其他合金組分或氧化添加劑。典 型材料爲精煉鉑、鉑-铑合金及鉑-銥合金，其含有少量精 細分布之耐火金屬氧化物（諸如尤其二氧化锆或氧化釔） 以增加強度及高溫潛變抗性。 玻璃熔融過程分爲以下階段：熔融、精煉、調節、饋 料及成形。爲增加玻璃之均質化程度，將使用攪拌器。攪 拌爲調節之一部分且因此在精煉後及饋料前發生。玻璃黏 度隨溫度之變化對於所有玻璃技術而言具有基本意義。爲 獲得均質熔融，須達到使動力黏度η爲約1〇2 dPa«s的溫 度。出於比較：在20 °C下，水的黏度爲〇.〇1 dPa*s，橄欖 油的黏度爲約102 dPa«s且蜂蜜的黏度爲約104 dPa”。視 過程而定，熱加工（即，玻璃之饋料及成形）係在1 〇3至 108 dPa_s下執行。因此，在攪拌期間玻璃之黏度介於102 與104 dPa«s之間。舉例而言，在約1 45 0°C下，硼矽酸鹽 玻璃之動力黏度η爲1 03 dPa*s。 如所引用之溫度及動力黏度數據顯示，玻璃之有效攪 拌提出一個技術難題。 攪拌爲最重要的基礎過程工程操作之一。在簡易攪拌 形式中，藉助於攪拌工具，以在最小可能體積單位中獲得 均勻組合物的方式引入流動移動，來使兩種或兩種以上組 分彼此聯合且彼此分布。 可確定以下4個攪拌任務：均質化、懸浮、分散及熱 -6- 201000419 轉移。 可能發生熱轉移，即，所混合之材料與周圍介質經由 混合器壁進行之熱交換，但其在設計用於玻璃之攪拌系統 中起到極小作用。 由於在玻璃之情況下，主相及額外相均爲液體，故攪 拌任務僅爲均質化。均質化爲彼此互溶之固體或液體的混 合以及濃度差異及/或溫度差異之均衡。 而混合大體上意謂所混合之材料中各組分的輸送。在 此情況下，可能區別5種個別基本操作，在一些情況下該 等操作可接連發生： 分布式混合：基於有序基質及無規基質之分布、摻合 、粒子互換。就物理方面而言，需克服重力及庫侖摩擦（ Coulomb friction ) ° 分散式混合：打散聚集體及凝聚體。在此情況下，需 克服由附著應力所引起的阻力。 層流混合：拉伸、壓縮、彎曲及克服牛頓摩擦（ Newtonian friction)。 擾動混合：在液體及氣體中產生擾流。 擴散式混合：藉由擴散使濃度均衡。實例：靜止的流 體。 因此’在混合高黏度物質玻璃的情況下，此涉及層流 混合及分布式混合，此操作與捏合極爲類似。 捏合意謂混合高黏度糊狀物質。所涉及之能量輸入爲 混合低黏度物質時的許多倍。若自流動特性的角度考慮“ -7- 201000419 捏合”之工作過程，則可將不存在擾動視爲該混合操作之 強度的特徵。質量轉移係藉由剪切、機械分裂及壓縮而實 現。 加工高黏度液體之難點在於層流特性。對於任何混合 方法，此特性均意謂在相應流束（flow filament )與欲混 合之組分的交換方面存在問題。在層流之情況下’由黏度 引起的力（剪切應力、剪切力）占主導。 爲實現指定的混合結果，一個前提條件爲層流影響容 器之整個體積。 在高黏度之情況下，當常用於玻璃時，僅強制饋料能 確保適宜品質之均質化。 在玻璃工業之現有技術中，工廠組件（其爲攪拌器） 在坩堝或攪拌零件或攪拌池中進行玻璃熔融之均質化。攪 拌容器通常爲具有“光滑”壁之圓柱形或略呈圓錐形的形式 。在連續溶融過程中，將玻璃在側面經由入口管自頂部或 底部饋入攪拌容器中。隨後，在不同於入口之高度處，藉 助出口管或經由容器底部使玻璃經側面排出。由於須使玻 璃之整個體積通過攪拌容器，故入口與出口之間的高度差 使得可能在連續玻璃熔融過程中省卻攪拌元件之強制饋料 效應。因此，攪拌任務爲影響容器整個體積之層流及分布 式混合的任務。 DE 1 0 2004 03 4 798 A1係關於一種用於玻璃熔融之 攪拌系統。在此情況下，提供一種攪拌器，其具有界定縱 軸之機械軸及至少兩組攪拌槳。該等攪拌槳分別包含與縱 201000419 軸平行排列之槳葉及至少一個開口。至少兩組攪拌槳定位 於機械軸上，彼此相距一定距離。還提供至少一組擋板’ 其係定位於兩組攪拌槳之間。 【發明內容】 本發明旨在提供用於熔融玻璃之經改良或替代性攪拌 容器、相應攪拌系統以及用於組裝此等組件及攪拌熔融玻 璃的方法。 本目的係藉由申請專利範圍之標的物實現。 本發明尤其關於一種具有攪拌器及攪拌容器之攪拌系 統。該攪拌器及該容器係製成幾何形狀且因此其操作模式 彼此相配，以便達到最佳攪拌結果。圓柱形或略呈圓錐形 之攪拌容器的壁具有多個呈附接或整體結構形式的擋板， 其係設計爲二維或三維元件，該等三維元件可能設計爲形 成攪拌容器壁之一部分。此具有以下優勢：增加該容器之 表面積，這將引起玻璃剪切力之改良。此外，液體經該等 擋板引導至容器中間，或較佳饋至攪拌器。這確保攪拌器 作用於玻璃之整個體積。 根據本發明之用於熔融玻璃的攪拌容器具有一縱軸。 在此情況下，攪拌容器可具有直線或曲線形式。且不說其 他表面，攪拌容器具有可呈各種形式的內圓周表面。該內 表面可由一或多個金屬板形成。該內圓周表面具有至少兩 個或兩個以上擋板’其自該內圓周表面或其壁向遠處延伸 至攪拌容器更深的內部。該等擋板係在沿縱軸之不同位置 -9- 201000419 安置，或安置於攪拌容器或縱軸之不同高度處，在該縱軸 周圍偏移一定角度。 該等擋板可在縱軸周圍於其一個位置及/或相鄰位置 彼此偏移60°、90°、120°或180°之角度。不規則間隔同樣 亦係可能的。 可提供多個擋板，其分別以至少兩組各至少兩個擋板 之形式附接至沿縱軸的各別位置，且相鄰各組擋板彼此偏 移安置。 本發明之另一替代性或額外態樣係關於一種用於熔融 玻璃之攪拌容器，其具有縱軸及內圓周表面，該內圓周表 面具有至少一個自該內圓周表面延伸至攪拌容器內部之擋 板。在此情況下，擋板具有一相對於縱軸呈橫向之輪廓， 其基本上自攪拌容器之內圓周表面離開而至少部分逐漸變 窄或逐漸變細，或呈圓錐形。 擋板之輪廓可至少基本上或完全自內圓周表面至攪拌 容器之內部逐漸變窄。 在本發明之另一態樣之情況下，可在沿縱軸之各個位 置提供至少兩個、較佳三個擋板。 圓周表面基本上爲連續的且截面呈圓形、橢圓形或卵 圓形。 攪拌容器之內圓周表面可由至少一個環繞的金屬板形 成，且擋板係固定地安置於該環繞的金屬板上。其可至少 部分由該環繞的金屬板機械加工得到。可由至少一個固定 安置於該環繞的金屬板上的另一金屬板（較佳藉由熔接或 -10 - 201000419 焊接）形成擋板。 該等擋板之中心部分可在攪拌容器內部延伸最遠且至 少一個、較佳兩個側面部分在攪拌容器內部延伸不太遠。 此外，擋板可由一或多個金屬板形成，其外緣至少部 分適應攪拌容器之內圓周表面，並且至少部分連接至該內 圓周表面且較佳具有至少一個過渡線或接合線（joining line) 〇 擋板具有至少一個第一面，其具有第一定向；及第二 面，其具有不同於第一定向之第二定向。 第一面及第二面亦可相對於彼此傾斜約3 0 °至1 2 0 °、 較佳約45°至105°、更佳約60°之角度。 根據本發明之攪拌容器可至少部分、較佳完全由特別 適於用於光學目的之熔融玻璃的氧化物散布強化（oxide-dispersion-hardened) PGM 材 料組成 。具體 而言， 在攪拌 容器與熔融玻璃接觸之區域中，此材料耐蝕性極強。 擋板可具有空隙（clearance )，以便減小重量或爲熔 融玻璃提供其他狹窄部（c ο n s t r i c t i ο η )。 本發明之另一或替代性態樣係關於一種用於熔融玻璃 之攪拌器，其對應於上文所述之攪拌容器。此攪拌器同樣 具有一縱軸，其在組裝狀態下可與該攪拌容器之縱軸重合 。還提供一機械軸，其具有至少一個自該軸離開而徑向延 伸之攪拌元件。此外，攪拌元件具有一輪廓或尤其當其旋 轉時具有一包絡面，其至少部分或者基本上完全或實質上 完全自機械軸離開而相對於縱軸基本上呈橫向地逐漸變窄 -11- 201000419 攪拌器具有多個攪拌元件，其可分別以至少兩組各至 少兩個攪拌元件之形式安置於沿縱軸的各別位置，且相鄰 各組擾件兀件彼此偏移安置。 在另一或替代性態樣中，本發明係關於一種用於熔融 玻璃之攪拌系統，其具有如上文或下文所述或主張的攪拌 容器或攪拌器。在此情況下，提供至少一個具有一機械軸 及至少一個攪拌元件的攪拌器。在此情況下，該攪拌元件 係以一定方式形成，以致可藉由攪拌器相對於攪拌容器之 至少一個軸向或平移相對移動、攪拌器相對於攪拌容器之 至少一個隨後或同時相對旋轉以及攪拌器相對於攪拌容器 之另一軸向或平移相對移動將攪拌器引入攪拌容器中。在 此情況下’可能使該攪拌器在運轉狀態下於攪拌容器中旋 轉。 攪拌元件可以一定方式形成以致其在運轉狀態下於旋 轉過程中與擋板之輪廓相應。此外，攪拌元件可具有自機 械軸離開而逐漸變窄之輪廓或包絡面。 攪拌系統可至少部分、較佳完全由氧化物散布強化 P G Μ材料組成。 攪拌器或攪拌元件可具有空隙，以便減小重量或爲熔 融玻璃提供其他狹窄部。 另外’本發明係關於一種製造用於熔融玻璃之具有一 縱軸之攪拌容器的方法。具體而言，該方法包含以下步驟 :形成內圓周表面；以一定方式與至少兩個擋板形成該內 -12- 201000419 圓周表面，以致該等擋板自該內圓周表面延伸至攪拌容器 之內部；及將該等擋板安置於相對於縱軸之不同位置且關 於該縱軸偏移一定角度。 本發明另外或替代地係關於一種製造用於熔融玻璃之 具有一縱軸之攙拌容器的方法，其具有以下步驟：形成內 圚周表面；與至少一個自該內圓周表面延伸至攪拌容器內 部之擋板形成該內圓周表面；及形成或安置具有一輪廓的 擋板，其至少部分自該內圓周表面至攪拌容器之內部相對 於縱軸基本上橫向地逐漸變細。 本發明亦係關於一種組裝根據至少一個上述相應實施 例或態樣之用於熔融玻璃之攪拌系統的方法，其具有以下 方法步驟：藉由攪拌器相對於攪拌容器之至少一個軸向或 平移相對移動、攪拌器相對於攪拌容器之相對旋轉進行的 另一後續或同時移動以及攪拌器相對於攪拌容器之另一軸 向或平移相對移動，將攪拌器引入攪拌容器中。 此外，本發明係關於一種利用根據至少一個上述相應 實施例或態樣之攪拌系統攪拌熔融玻璃的方法’其具有以 下方法步驟：經由攪拌容器之入口饋入熔融玻璃；在攪拌 容器中轉動攪拌器及使熔融玻璃通過攪拌容器之內部；在 攪拌器轉動及熔融玻璃通過攪拌容器內部之過程中’藉由 攪拌元件及擋板引導熔融玻璃通過其間之狹窄部’將其打 散，對其進行捏合及/或壓縮；以及經由攪拌容器之出口 排出熔融玻璃。 -13- 201000419 【實施方式】 附圖意欲藉助實例來說明根據本發明之較佳實施例。 圖1A繪示具有機械軸30之攪拌器3，其可旋轉地安 置於精煉室之攪拌容器1中。在本圖中，尤其可觀察到沿 縱軸相對於彼此偏移之攪拌元件4。在所述實施例中’攪 拌元件4相對於彼此偏移90°。自攪拌容器之內壁1〇向內 延伸之擋板2亦可在此平面圖中觀察到。該等擋板可完全 或部分伸入各攪拌元件4所留下之間隙（interspace ) ° 此功能性更清晰地繪示於圖1 B中。在此圖中可觀察 到朝向攪拌容器1內部之呈圓錐形或呈逐漸變窄組態的擋 板2。擋板2係以一定方式附接至攪拌容器1之內圓周表 面1 〇，以致其佔據攪拌器之個別攪拌元件4之間的餘隙 (clear space)且使其變得更小。 然而，在此情況下，僅能觀察到基本上垂直於圖1 B 之紙張平面延伸的擋板2。其中僅呈現處於後方的擋板。 攪拌元件4在操作期間可自由旋轉’且由此使用大量由擋 板2留下之空間。在圖1A及1B中’儘管玻璃熔融（ glass melt)可自入口 11通向出口 12，但可看出在擾样器 3旋轉期間玻璃熔融如何經受捏合、剪切及該攪拌器之攪 拌元件4所進行之其他操作。 擋板包含平坦的傾斜金屬板’其成切線地附接至與截 圓錐之側表面（攪拌容器之內壁）相距一定距離處。在各 攪拌元件間隙中，兩個擋板彼此呈鏡像反轉相對。沿中心 軸30，擋板徑向偏移一定角度。 -14- 201000419 同 '擋 壁 ion 外 與 的 分 現 置 或 截 拌 所 及 面 面 距 43 向 合 除攪拌器3關於所示攪拌容器1之同心式布置外 樣亦可實現非同心式布置’且適當地形成攪拌元件4 板2。 圖1C繪示如何形成擋板2之透視圖。可提供第一 20及第二壁21’且其可具有線性過渡（linear Uansit )22。提供朝向攪拌容器之內壁1〇(未圖示）之相應 側23’其完全臥靠著內壁10或連接至內壁該內壁 該等外側之間的間隙（gap )(未圖示）亦係可以想像 〇 圖1D中繪示攪拌器3之透視圖。在機械軸3〇上 存在攪拌元件4 ’其沿攪拌器3之縱軸（未圖示）間隔 開。附接於攪拌軸或機械軸30上之個別攪拌元件4呈 兩個截圓錐42、43之形式，其中一個截圓錐反轉地安 於另一個上，且具有兩個相互平行之平坦第一及第二面 金屬板4 0、4 1。該等平坦面係以由軸向平行之圓錐形 面所產生的雙曲線邊緣爲界。該等平坦面之位置爲各攪 元件間徑向偏移一定角度。該形式亦可另外描述爲：在 示實施例中，攪拌元件4具有基本上平坦的第一面40 第二對應面41，其均呈菱形且具有修圓之平角。第一 40及第二面41基本上平行於攪拌器3之縱軸，且第一 4 〇及對應第二面41彼此相對且在各情況下均與縱軸相 相同的距離。攪拌元件4分別藉由第三面42及第三面 封閉。可瞭解攪拌元件如何在所示實施例之整個長度上 外逐漸變窄，且第三面42與第四面43在一線處相互匯 -15- 201000419 。這條線可爲直線或曲線。在所述實施例中’這條線略微 彎曲，以致其在攪拌器旋轉期間繪出圓形或近似圓形而非 直線。圖1D中最下端之攪拌元彳牛4在向下方向上具有一 微小點44，其基本上係藉由第四面43之相應修整而獲得 〇 攪拌元件4與擋板2的相互作用呈現於圖1E中’爲 簡單起見，未呈現內壁。可看出在攪拌器旋轉期間’攪拌 元件4如何緊密地配合入由擋板所形成的輪廓中。 由於攪拌元件4及擋板2具有較大體積，故通常在熔 融玻璃流過攪拌容器時，引導其通過狹窄部。攪拌元件與 擋板之間的相對移動將捏合玻璃熔融。攪拌元件與擋板之 徑向成角度偏移安置具有藉由各層面的攪拌元件多次打散 玻璃流的效應。 攪拌元件之徑向成角度偏移使得最初可能藉由使攪拌 器之攪拌元件高度交替降低且隨後經由成角度偏移轉動來 將該攪拌器降入攪拌容器中。 圖2 A繪示經改進之攪拌元件1 〇 4，其係由基本上水 平安置之金屬板及基本上垂直安置之面形成。此爲特別節 省材料之變體，就所用材料而言，其可引起較大節省。在 圖2A中尤其可看到水平金屬板如何成角度分開。與基本 上水平之金屬板一起形成攪拌元件之基本上垂直安置之第 二金屬板係以一定方式成形，以致當將所示攪拌器插入攪 拌容器中時’其當以平移方式移動時配合至擋板之水平面 之間。 -16- 201000419 圖2B繪示安裝狀態之相應擋板102 之相互作用。同樣亦可看出，在偏移安置 之情況下，在組裝期間，最下端之攪拌元 式在最上端之擋板之間移動，以便隨後轉 )且在兩個擋板之間以平移方式移動等。 在更上一層之攪拌元件移過擋板。 圖2C繪示根據此實施例之擋板102 之零件，其係由個別零件部分裝配在一起 在一起且沿線122相互匯合。此圖中可觀 之外側形成的圓錐形輪廓。擋板1 〇2係以 攪拌容器之內圓周表面（未圖示），以致 個別攪拌槳葉之間的餘隙且使其變得更小 拌器之方式，由水平金屬板1 2 0及中心相 屬板121構造擋板1〇2。該等水平金屬板 葉餘隙之輪廓。在各攪拌槳葉間隙中，兩 反轉相對。沿中心軸，擋板徑向偏移一定 圖2D繪示具有由金屬板140及141 元件104的機械軸30。附接於攪拌軸上 1 0 4包含啞鈴形平坦水平金屬板1 4 1及垂 1 4 0。垂直三角形金屬板1 4 0與啞鈴形水: 心相交，且其背面與機械軸3 0相抵’以 拌器之最外層圓周上。攪拌元件1 04之位 徑向偏移一定角度。 圖2E繪示攪拌元件與擋板102 與攪拌元件104 擋板及攪拌元件 件怎樣以平移方 動（此處爲90° 相應地，將安置 之形式及該組件 及/或整體接合 察到由擋板向內 一定方式附接至 其佔據攪拌器之 。可以類似於攪 交之平坦垂直金 具有塡充攪拌槳 個擋板彼此鏡像 角度。 形成之相應攪拌 之個別攪拌元件 直三角形金屬板 甲金屬板1 4 1中 致其接觸點在攪 置爲相對於彼此 之相互作用。攪 -17- 201000419 拌元件104中之三角形垂直金屬板140使玻璃熔融徑向移 動。在旋轉期間，無論何時相互越過，均有規律地產生攪 拌器之垂直金屬板140與攪拌容器之擋板102之間的狹窄 部。此等狹窄部將壓縮玻璃熔融。配合於攪拌槳葉及擋板 中之水平金屬板持久地切斷玻璃流。 根據圖3 A，三個攪拌元件2 0 4分別相對於彼此偏移 1 2 0 °。相應地形成擋板2 0 2，以便如上文所述組裝攪拌器 及攪拌容器。 在圖3B中，可觀察到圓錐形之攪拌元件204及擋板 2 02 = 圖3C及3D中揭露擋板202與攪拌元件204之相應 構造。其分別係由基本上相對於彼此橫向排列之金屬板 220、221及240、241構造而成。擋板202係以一定方式 附接至攪拌容器之內圓周表面（未圖示）上’以致其佔據 攪拌器之個別攪拌槳葉之間的餘隙且使其變得更小。可以 類似於攪拌元件之方式，由水平金屬板220及基本上相交 之平坦垂直金屬板221構造擋板2〇2。該等水平金屬板 220具有塡充攪拌槳葉餘隙之輪廓。沿中心軸，擋板徑向 偏移一定角度。 附接至攪拌軸或機械軸3 0上之個別攪拌元件204包 含星形平坦水平金屬板241及垂直三角形金屬板240。垂 直三角形金屬板240坐落於水平金屬板24 1之星形的各點 上且與其中心相交。垂直金屬板240之背面與攪拌軸30 相抵，以致其接觸點在攪拌器之最外層圓周上。攪拌槳葉 -18- 201000419 之位置爲相對於彼此徑向偏移一定角度。在此圖中由攪拌 元件可以看出，金屬板241可基本上呈矩形。 由圖3 E可觀察到功能性且其基本上與上文所述相同 〇 圖4A至4E中繪示較爲複雜之構造，其硬度可具有 優勢。根據圖4A，在組裝期間，可以上文所述之方式引 導攪拌元件304在擋板302之間穿過。 在圖4C及4D中，呈現此等元件之構造。圖4C中呈 現由兩個交會於接合線322處之金屬板320及321構成之 相對簡單的擋板302構造，而圖4D繪示由相對大量之金 屬板3 40至343組裝而成的攪拌元件304。攪拌元件係附 接至攪拌軸或機械軸30上且爲一個角錐反轉安置於另一 角錐上之兩個角錐的形式。攪拌元件相對於彼此徑向偏移 一定角度。擋板3 02包含平坦的傾斜金屬板，其成切線地 附接於距攪拌元件之角錐邊緣一定距離處。沿中心軸，擋 板徑向偏移一定角度。 很明顯，根據本發明，大量不同形式之個別元件及多 種將其接合在一起之方式均係可能的。圖4E繪示各元件 之相互作用。擋板302係以一定方式附接至攪拌容器之內 圓周表面（未圖示）上，以致其佔據攪拌器之個別攪拌元 件3 04之間的餘隙且使其變得更小。由於攪拌元件及擋板 具有較大體積，故通常在熔融玻璃流過攪拌容器時，引導 其通過狹窄部。該等狹窄部中這兩個攪拌元件之間的相對 移動將捏合玻璃熔融。攪拌元件與擋板之徑向成角度偏移 -19- 201000419 安置具有藉由各層面的攪拌元件多次打散玻璃流的效應。 攪拌元件之徑向成角度偏移使得最初可能藉由攪拌器 之攪拌元件高度交替降低且隨後經由成角度偏移轉動來將 該攪拌器降入攪捽容器中。 圖5A至5E繪示本發明之另一實施例，尤其偏移安 置之擋板402之構造以及與該等擋板協作之攪拌元件404 。在所示擋板402之實施例之情況下’很明顯其可成對連 接或均相互連接。這將增加攪拌容器（未圖示）之穩定性 。擋板402係以一定方式附接至攪拌容器之內圓周表面上 ，以致其佔據攪拌器之個別攪拌元件之間的餘隙且使其變 得更小。根據圖5C，擋板包含平坦垂直金屬板42 〇及水 平金屬板421，其均以一定方式附接至攪拌容器之內圓周 表面，以致其僅留下呈三稜柱422形式之開口。 攪拌元件404 (或攪拌槳葉）之水平截面比擋板所敞 開之三角形空間422小，但形狀與該三角形空間422類似 。各攪拌元件均係由兩個相對之水平三角形金屬板4 4 1形 成且在其周圍經三個垂直殼板440封閉。 沿攪拌容器之中心軸，擋板徑向偏移一定角度。由於 攪拌元件及擋板具有較大體積，故通常在熔融玻璃流過攪 拌容器時，引導其通過狹窄部。該等狹窄部中這兩個攪拌 元件之間的相對移動將捏合玻璃熔融。攪拌元件與擋板之 徑向成角度偏移安置具有藉由各層面的攪拌元件多次打散 玻璃流的效應。 攪拌元件之徑向成角度偏移使得最初可能藉由攪拌器 -20- 201000419 之攪拌元件高度交替降低且隨後經由成角度偏移轉動來將 該攪拌器降入攪拌容器中。 圖6A至6E繪示具有擋板5 02及攪拌元件5 04之實 施例，其同樣亦由多個金屬板520至523以及540及541 組裝而成且如圖6E中所示協作操作。 參看圖6D，附接至攪拌軸3 0上之個別稜柱狀攪拌元 件504具有星形底部區域。該底部區域與攪拌軸之軸垂直 。攪拌元件相對於彼此徑向偏移一定角度。 根據圖6 C及6 E，擋板5 0 2係以一定方式附接至攪拌 容器之內圓周表面（未圖示），以致其佔據攪拌器之個別 攪拌元件之間的餘隙且使其變得更小。擋板包含平坦垂直 金屬板522、523及水平金屬板520、521，其均以一定方 式附接至攪拌容器之內圓周表面，以致其僅留下呈星形之 開口。沿中心軸，擋板徑向偏移一定角度。 由於攪拌元件504及擋板5 02具有較大體積，故通常 在熔融玻璃流過攪拌容器時，引導熔融玻璃通過狹窄部。 該等狹窄部中這兩個攪拌元件之間的相對移動將捏合玻璃 熔融。攪拌元件與擋板之徑向成角度偏移安置具有藉由各 層面的攪拌元件多次打散玻璃流的效應。攪拌元件之徑向 成角度偏移使得最初可能藉由藉助於攪拌元件之高度使攪 拌器交替降低且隨後經由成角度偏移使攪拌器轉動來將該 攪拌器降入攪拌容器中。 本發明同樣包含各圖式中所示之個別特徵，即便未將 其與其他特徵結合展示且/或上文或下文中未曾提及。 -21 - 201000419 本發明同樣包含具有上文或下文關於各個實施例所提 及或展示之特徵之任何組合的實施例。 若上文或下文已結合諸如“大約、約、左右、基本上 、大體上、至少”等表述來提及表述、特徵、數値或範圍 ，則本發明同樣包含該等精確或準確的表述、特徵、數値 或範圍等（也就是說，“大約爲3”同樣意欲包括“3”，或“ 基本上徑向”亦意欲包括“徑向”）。此外，表述“分別”意 謂“及/或”。 【圖式簡單說明】 圖1 A :繪示根據本發明之攪拌系統之沿縱軸方向之 示意性俯視圖’其具有根據本發明之實施例之攪拌容器及 其相應攪拌器； 圖1 B :繪示沿圖1 A之a-A取得的示意性截面圖； 圖1 C :繪示在無攪拌容器情況下單獨根據本發明之 擋板的示意圖； 圖1 D :繪示根據本發明之攪拌器之透視圖； 圖1E:繪示如圖id中所示之攪拌器與如圖ic中所 示之擋板之相互作用的圖； 圖2A ·’繪示根據本發明之另一攪拌系統之沿縱軸方 向之示意圖，其具有根據本發明另一實施例之攪拌容器及 其相應攪拌器； 圖2B :繪示沿圖2A之B_B取得的示意性截面圖； 圖2C :繪示在無攪拌容器情況下單獨根據本發明之 -22- 201000419 其他擋板的示意圖； 圖2D :繪示根據本發明之另一攪拌器之透視圖； 圖2E :繪示如圖2D中所示之攪拌器與如圖2C中所 示之檔板之相互作用的圖； 圖3A :繪示根據本發明之另一攪拌系統之沿縱軸方 向之示意圖’其具有根據本發明另一實施例之攪拌容器及 其相應攪拌器； 圖3 B :繪示沿圖3 A之C - C取得的示意性截面圖； 圖3C:繪示在無攪拌容器情況下單獨根據本發明之 其他擋板的示意圖； 圖3 D :繪示根據本發明之另一攪拌器之透視圖； 圖3 E :繪示如圖3 D中所示之攪拌器與如圖3 c中所 示之擋板之相互作用的圖； 圖4A :繪示根據本發明之另一攪拌系統之沿縱軸方 向之示意圖，其具有根據本發明另一實施例之攪拌容器及 其相應攪拌器； 圖4B :繪示沿圖4A之D-D取得的示意性截面圖； 圖4C :繪示在無攪拌容器情況下單獨根據本發明之 其他擋板的示意圖； 圖4D :繪示根據本發明之另一攪拌器之透視圖； 圖4E :繪示如圖4D中所示之攪拌器與如圖4C中所 示之擋板之相互作用的圖； 圖5A :繪不根據本發明之另一攪拌系統之沿縱軸方 向之示意圖’其具有根據本發明另一實施例之攪拌容器及 -23- 201000419 其相應攪拌器； 圖5B :繪示沿圖5A之E-E取得的示意性截面圖； 圖5 C :繪示在無攪拌容器情況下單獨根據本p明之 其他檔板的示意圖； 圖5D :繪示根據本發明之另一攪拌器之透視圖； 圖5E :繪示如圖5D中所示之攪拌器與如圖5C中所 示之擋板之相互作用的圖； 圖6A :繪示根據本發明之另一攪拌系統之沿縱軸方 向之示意圖，其具有根據本發明另一實施例之攪拌容器及 其相應攪拌器； 圖6B :繪示沿圖6A之F-F取得的示意性截面圖； 圖6C:繪示在無攪拌容器情況下單獨根據本發明之 其他擋板的示意圖； 圖6D:繪示根據本發明之另一攪拌器之透視圖； 圖6E :繪示如圖6D中所示之攪拌器與如圖6C中所 示之擋板之相互作用的圖。 【主要元件符號說明】 1 :攪拌容器 2 :擋板 3 :攪拌器 4 :攪拌元件 10:內壁/內圓周表面 1 1 ·•入口 -24- 201000419 1 2 :出口 20 :第一壁 2 1 :第二壁 22 :線性過渡 2 3 :外側 3 〇 :機械軸/中心軸 40 :第一面 41 :第二面 42 :截圓錐/第三面 43 :截圓錐/第四面 44 :微小點 4 9 :縱軸 102 :擋板 104 :攪拌元件 1 2 0 :水平金屬板 1 2 1 :垂直平坦金屬板 1 2 2 :匯合線 140:垂直三角形金屬板 1 4 1 :啞鈴形平坦水平金屬板 2 〇 2 :擋板 204 :攪拌元件 2 2 0 :水平金屬板 221 :平坦垂直金屬板 240 :垂直三角形金屬板 -25- 201000419 241 ： 3 02 ： 3 04 ： 3 20 ： 32 1 : 3 22 ： 340 ： 34 1： 342 ： 3 43 ： 402 ： 404 ： 420 ： 42 1 ： 4 22 : 440 ： 441 ： 5 02 ： 5 04 ： 5 20 : 521 ： 5 22 : 5 2 3 ： 5 40 ： 星形平坦水平金屬板 擋板 攪拌元件 金屬板 金屬板 接合線 金屬板 金屬板 金屬板 金屬板 擋板 攪拌元件 平坦垂直金屬板 水平金屬板 三稜柱形式的開口 垂直殼板 水平三角形金屬板 擋板 攪拌元件 水平金屬板 水平金屬板 平坦垂直金屬板 平坦垂直金屬板 金屬板 -26- 201000419 5 4 1 :金屬板 -27

Claims (1)

1. 201000419 七、申請專利範圍： ι· 一種用於熔融玻璃之攪拌系統，其具有一擾梓容 器（1)及一攪拌器（3) ’其中該攪拌系統包含： a_至少一個具有一機械軸（30)及至少—個擾泮元 件（4)之攪拌器（3)，其中 b .該攪拌元件（4 )係以一定方式形成以致須藉由該 攪拌器（3 )相對於該攪拌容器（1 )之至少—個[軸向及/ 或平移相對移動、該攪拌器（3 )相對於該攪拌容器（〇 之至少一個後續或同時相對旋轉以及該攪拌器（3 )相對 於該攪拌容器（1)之另一軸向及/或平移相對移動而將 該攪拌器（3)引入該攪拌容器（1)中， c .其中可能使該攪拌器（3 )在運轉狀態下於該攪拌 容器（1 )中旋轉， 且其中該攪拌容器（1)包含： d · —縱軸（4 9 )，及 e. —內圓周表面（1〇) ’ f. 其中該內圓周表面（1〇)具有至少兩個檔板 (2)，其自該內圓周表面（10)或其壁延伸至該攪拌容 器（1 )之內部， g. 其中另外’該等擋板（2)具有一輪廓’其至 少部分的與該攪拌容器（1)之內圓周表面（10)成反向 、且相對於該縱軸（4 9 )呈實質上橫向變窄。 2.如申請專利範圍第1項之攪拌系統，其中該等擋 板（2)繞該縱軸（49)相對於彼此偏移60°、90°、120° -28- 201000419 或180°之一角度。 3·如申請專利範圍第2項之攪拌系統，其中提供多 個擋板（2 )，其分別以至少兩組各至少兩個擋板（2 )之 形式附接至沿該縱軸之一各別位置，且相鄰各組擋板（2 )係相對於彼此偏移安置。 4 _如申請專利範圍第3項之攪拌系統，其中至少兩 個、較佳三個擋板（2 )係提供於沿該縱軸（49 )之各位 置處。 5·如申請專利軺圍第4項之攪拌系統，其中該圓周 表面（10)實質上連續且截面呈圓形。 6_如申請專利範圍第5項之攪拌系統，其中該擾伴 容器（1)之內圓周表面（10)係由至少—個環繞的金屬 板形成’且該等擋板（2 )係固定地安置於該環繞的金屬 板上。 7.如申請專利範圍第6項之攪拌系統，其中該等擋 板（2 )係由至少一個較佳藉由熔接或焊接固定地安置於 該環繞的金屬板上的另一金屬板形成。 8 ·如申5F9專利範圍第7項之攪拌系統，其中該等擋 板（2 )延伸至該攪拌容器（1 )之內部，其中—中心部分 延伸最遠且至少一個、較佳兩個側面部分延伸不太遠。 9 _如申請專利範圍第8項之攪拌系統，其中該等擋 板（2 )係由一或多個金屬板（2〇、2〗）形成，其外緣（ 23)至少部分適應該攪拌容器之內圓周表面（1〇)，並且 至少部分連接至該內圓周表面（丨〇 )且較佳具有至少一個 -29- 201000419 過渡線或接合線（22 )。 10. 如申請專利範圍第9項之攪拌系統，其中該等擋 板（2)具有至少一個第一面（20)，其具有一第一定向 :及一第二面（21)，其具有一不同於該第一定向之第二 定向。 11. 如申請專利範圍第1 〇項之攪拌系統，其中該第 一面（20 )及該第二面（21 )相對於彼此傾斜一約30°至 120°、較佳約45°至105°、更佳約60°之角度。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之攪拌系統，其中該攪 拌器（3 )包含： a. —縱軸（49)，及 b · —機械軸（3 0 )， c .其中該機械軸（3 0 )具有至少一個攪拌元件（4 ) ，其自該機械軸（30)向遠處延伸， d.其中另外，該攪拌元件（4 )具有一輪廓或一包絡 面，其至少部分的與該機械軸（3 0 )成反向、且相對於該 縱軸（49 )呈實質上橫向變窄。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之攪拌系統，其中該攪 拌器（3 )具有多個攪拌元件（4 )，其分別以至少兩組各 至少兩個攪拌元件（4 )之形式安置於沿該縱軸之一各別 位置，且相鄰各組攪拌元件（4 )係相對於彼此偏移安置 〇 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之攪拌系統，其中該攪 拌元件（4 )可能係以一定方式形成以致其在運轉狀態下 -30- 201000419 於旋轉期間與該等擋板（2)之輪廓相應。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之攪拌系統，其中該攪 拌系統係至少部分、較佳完全由一氧化物散布強化P G Μ 材料組成。 1 6.如申請專利範圍第1 5項之攪拌系統，其中該等 擋板（2 )及/或該攪拌器（3 )、較佳該等攪拌元件（4 ) 具有空隙以便降低重量或爲該熔融玻璃提供其他狹窄部。 1 7. —種用以組裝上述申請專利範圍中至少一項所述 的熔融玻璃攪拌系統的方法，其具有以下方法步驟： a. 藉由以下方式將該攪拌器（3)引入該攪拌容器（ 1 )中：該攪拌器（3 )相對於該攪拌容器（1 )之至少一 個軸向或平移相對移動， b. 由該攪拌器（3)相對於該攪拌容器（1)之一相 對旋轉進行之另一隨後或同時移動，及 c. 該攪拌器（3)相對於該攪拌容器（1)之另一軸 向平移相對移動。 1 8 ·—種利用如申請專利範圍第1至1 6項中至少一 項之攪拌系統來攪拌熔融玻璃的方法，其具有以下方法步 驟： a ·經由該攪拌容器（1 )之一入口（ 1 1 )饋入溶融玻 璃， b.在該攪拌容器（1)中轉動該攪拌器（3)並ί吏該 熔融玻璃通過該攪拌容器（1 )之內部， c·在該攪拌器（3)轉動及該熔融玻璃通過該攪丨半谷 -31 - 201000419 器（Ο之內部期間，藉由該等攪拌元件（4)及該等擋板 (2 )引導該熔融玻璃通過其間之狹窄部，將該熔融玻璃 打散，對該熔融玻璃進行捏合及/或壓縮，及 d_經由該攪拌容器（1)之一出口（12)排出該熔融 玻璃。 -32-