TW202321176A - 用於玻璃硬化和（或）玻璃強化製程的熔鹽的再生方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用於玻璃硬化和/或玻璃強化製程的熔鹽的再生方法。該方法的特徵在於，至少一個由第一再生材料製成的第一再生材料體和由第二再生材料製成的第二再生材料體同時地或依次與熔鹽接觸，其中該第二再生材料與該第一再生材料不同。本發明此外還關於一種用於硬化和/或強化玻璃的設備，該設備包括裝有熔鹽的鹽池。

Description

用於玻璃硬化和（或）玻璃強化製程的熔鹽的再生方法

本發明係關於一種用於玻璃硬化和/或玻璃強化製程的熔鹽的再生方法。

本發明還關於一種用於硬化和/或強化玻璃的設備，該設備包括裝有熔鹽的鹽池。

眾所周知，如果將玻璃在熔鹽中進行明確的處理，藉由薄表面層內的離子交換可得到很強的壓應力，該壓應力顯著地提高了玻璃的強度效能。在熔鹽中的處理過程中，第一種類型的離子遷移到玻璃中，而玻璃同時將第二種類型的離子釋放到熔鹽中。不利的是，熔鹽的作用根據其使用頻率而減小，特別是因為熔鹽耗盡了第一種類型的離子以及第二種類型的離子積聚在熔鹽中。此則導致了必須經常更換熔鹽。

特別是眾所周知，在提高的溫度下在由硝酸鉀或包含硝酸鉀的混合物製成的熔鹽中所進行的韌化過程（Vorspannprozess），其中較小的鹼離子（鈉、鋰）被較大的鹼離子所替換。但是被替換出來的鹼離子留在熔鹽中，這降低了熔鹽的有效性。此外，韌化過程不利的結果則是熔鹽被亞硝酸鹽分解成氧化物/氫氧化物。

藉由使用再生材料至少可延緩熔鹽有效性的日益惡化。

例如從DE 17 71 232 B2中得知一種用於在熔鹽和玻璃之間交換離子以改變該兩種物質特性的方法，其中遷移到熔鹽中的離子由熔鹽中存在於分離相中的再生材料所吸收，與此同時，在離子交換過程中所需要的離子被釋放到熔鹽中。使用了一種熔鹽，向該熔鹽添加了一種輔助物質作為再生材料，該輔助物質是氧離子的受體或者具有一種酸性功能且能夠形成錯合物，該錯合物包括從玻璃或從再生材料遷移進入熔鹽的離子，並且該輔助物質有益於熔鹽中的氧化還原反應。

本發明的目的是提供一種方法，該方法使得熔鹽可用於硬化和/或強化大量玻璃物體和/或特別大的玻璃物體，同時保持高品質，在玻璃物體由複雜玻璃材料製成的情況下也是如此。

這個目的藉由一種方法得以解決，該方法的特徵在於，至少一個由第一再生材料製成的第一再生材料體和由不同於第一再生材料的第二再生材料製成的第二再生材料體，同時地或依次與熔鹽接觸。

本發明的另一個目的則是提供一種本文開頭所述類型的設備，該設備能夠硬化和/或強化大量的玻璃物體，而無需更換熔鹽。

此目的則藉由一種設備得以解決，該設備的特徵則在於，該設備具有至少一個由第一再生材料製成的第一再生材料體和至少一個由不同於該第一再生材料的第二再生材料製成的第二再生材料體，這些再生材料體與熔鹽連續接觸或可以同時或依次與熔鹽接觸。

以根據本發明的方式，吾人認識到，熔鹽中較大鹼離子的耗盡，例如鉀，以及較小鹼離子的富集，例如鈉，就玻璃物體的玻璃硬化和/或玻璃強化過程而言並不是熔鹽品質惡化的唯一原因。相反，事實證明，特別是在由具有複雜結構的玻璃材料製成的玻璃物體的硬化和/或強化過程中，有幾個影響因素對熔鹽品質具有負面影響。必須從鹽池中去除幾種不同的化學物質和/或必須向鹽池中放入幾種不同的化學物質，以保證硬化和/或強化過程中離子交換的長期正常進行，這尤其得到有利證實。

以根據本發明的方式，吾人例如認識到，在由一種含有鈉和鋰的玻璃材料製成的玻璃物體的硬化和/或強化過程當中，熔鹽品質的惡化是由於鈉離子的富集和此外，甚至是在更大程度上，鋰離子的富集所導致。此外，伴隨著玻璃硬化和/或玻璃強化過程次數的增加，熔鹽的鹼性通常會增大，這在玻璃硬化和/或玻璃強化過程中同樣會對熔鹽品質產生負面影響。

以根據本發明的方式提供以下內容，不只採用唯一一種再生材料，而是至少兩種由不同的再生材料製成的再生材料體，其中第一再生材料例如可被設計為用於吸收鈉離子以及從而從鹽池中除去鈉離子，並且第二再生材料可被設計為用於吸收鋰離子以及從而從鹽池中去除鋰離子。此外還可比如有利地提供，再生材料中的一種被設計為用於消除或至少降低熔鹽的鹼性，這可例如藉由以下方式實現，即相關的再生材料含有二氧化矽，以結合鹽池中的OH ^--基，從而將其從鹽池中除去。

本發明具有特別的優勢，即藉由使用兩種（或更多種）不同的再生材料，可有針對性地以及有效地抵制常見的幾種老化過程。根據本發明的特定想法，可使不同的再生材料體依次與熔鹽接觸。這有特別的好處，即不同的再生材料至少不能直接對彼此產生負面影響。然而根據使用情況，如果不存在不同的再生材料相互產生負面影響的危險或者如果直接或間接的相互影響程度很小，則也可以在同一熔鹽中同時或至少在時間上重疊地使用不同的再生材料。

特別有利的是這樣一種用於硬化和/或強化玻璃物體的方法，其中玻璃物體與熔鹽接觸，並且藉由使熔鹽同步或依次地與至少一個由第一再生材料製成的第一再生材料體和由區別於第一再生材料的第二再生材料製成的第二再生材料體接觸來持續不斷地或以特別是規則的時間間隔再生熔鹽。尤其是也可使用由不同於第一和第二再生材料的第三再生材料製成的第三（如必要則還有其他的）再生材料體，以藉由同步的或依次的接觸來再生熔鹽。

特別有利地可提供，多個由第一再生材料製成的例如球、顆粒、玻璃料、纖維板或板狀形式的第一再生材料體和/或多個由第二再生材料製成的例如球、顆粒、玻璃料、纖維板或板狀形式的第二再生材料體同步地或依次地與熔鹽接觸。以此方式有利地獲得了與體積相比較大的表面積和因此與熔鹽有較大的接觸面積，使得藉由一定量的再生材料的投入使用達到很強的效果。

特別有利的是不規則波紋板和/或具有不規則表面的板形式的第一和/或第二再生材料體，因為該些板不會彼此平面黏連，而黏連的情況則會非常不利地減少再生材料體的有效總表面積。通常，因此可有利地提供，第一再生材料體具有相似的基本形式，其中各個再生材料體卻在某種程度上相互不同，以至於避免了（比如平面板）相互之間的平面黏連。這同樣適用於第二再生材料體。

第一再生材料體可有利地具有彼此相同或至少相似的形狀和/或尺寸。可替代地或補充地，第二再生材料體可具有彼此相同或至少相似的形狀和/或尺寸。第一再生材料體的形狀和/或尺寸可以與第一再生材料體的形狀和/或尺寸相同。如果該至少一個第一再生材料體在形狀和/尺寸上不同於該至少一個第二再生材料體，這當然是有利的。其優點主要在於可避免混淆，並且如果同時使用上述再生材料體，必要時則可藉由篩選過程將其彼此分開。

該至少一個第一再生材料體可有利地設計為球或板或（較佳不規則的）波紋板或玻璃料或纖維。可替代地或作為補充，也可將該至少一個第二再生材料體設計為球或板或（較佳不規則的）波紋板或具有不規則表面的板或玻璃料。

較佳使用多個第一再生材料體和/或多個第二再生材料體，其中該等再生材料體有利地比如以顆粒的形式和熔鹽接觸。特別地可有利地提供，顆粒的粒徑在0.1 mm至10 mm的範圍內，特別地在0.1 mm至3 mm或在0.1 mm至0.8 mm，或者0.3 mm至0.8 mm的範圍內。此類粒徑帶來的優勢，一方面顆粒可以保留在開口較大的容器中，同時還為熔鹽提供了很大的接觸表面。

可替代地可以使用玻璃料或燒結料形式的多個第一再生材料體和/或多個第二再生材料體。此類實施方案也具有優勢，一方面，再生材料體可以保留在開口較大的容器（較佳為各自所擁有）中，同時還為熔鹽提供了很大的接觸表面。玻璃料的厚度在0.1 mm至10 mm的範圍內，特別地在0.1 mm至3 mm或在0.1 mm至0.8 mm，或者0.3 mm至0.8 mm的範圍內。

可替代地以及具有相同的優勢，也可將第一再生材料體和/或第二再生材料體設計為（較佳不規則波紋的）板或（較佳不規則的和/或不規則波紋的）板塊片斷，並且板或片斷和熔鹽接觸。板或板的片斷的厚度可有利地在0.1 mm至10 mm的範圍內，特別地在0.1 mm至3 mm或在0.1 mm至0.8 mm，或者0.3 mm至0.8 mm的範圍內。板或板的片斷的生產可以包括例如軋製再生材料。輥子在此處最好是光滑的，以使板或板的片斷具有相互之間不會平面黏連的結構。

可替代地以及具有相同的優勢，也可以使第一再生材料體和/或第二再生材料體以纖維，特別是玻璃纖維的形式，或以至少一種由纖維，特別是玻璃纖維製成的無紡布形式，或以纖維棉，特別是玻璃棉的形式，與熔鹽接觸。纖維可有利地具有在0.1 mm至3 mm的範圍內，特別地在0.1 mm至0.8 mm，或者0.3 mm至0.8 mm的範圍內的厚度。

在一個特別有利的實施方案中，該等再生材料中的至少一種是玻璃或者包含玻璃。這具有特別的優勢，再生材料體作為固體例如以球或玻璃纖維或以無紡布或玻璃料或燒結料的形式可以很容易地與熔鹽接觸。例如可以簡單且不複雜地將再生材料體放入鹽池中並再次從鹽池中取出。或者，可將這些再生材料體簡單地佈置在一個通路中，一部分熔鹽持續地或每隔一定時間地通過該通路。

當再生材料是玻璃時，可有利地完全回收。特別地，再生材料體使用後可作為其他用途的原材料或者作為生產玻璃物體的原材料投入使用。

特別有利的是，該等再生材料中的至少一種可以是由具有分解趨勢的玻璃系統所製成的特別是多孔的玻璃，或者含有由具有分解趨勢的玻璃系統所製成的特別是多孔的玻璃。特別是，該等再生材料中的至少一種可以是富含二氧化矽的，特別是多孔的玻璃，或者含有富含二氧化矽的，特別是多孔的玻璃。

在一個特別的實施方案中，該等再生材料中的至少一種是VYCor玻璃或者包含VYCor玻璃。VYCor玻璃是在相對較低的溫度下藉由特定製程製造而成。生產石英玻璃通常需要攝氏2000度的溫度，而VYCOR製程則允許在攝氏1000至1300度的溫度下進行。VYCOR製程可在製程步驟上特別包括基礎玻璃的熔化（在三元系統中的組成例如為：M ₂O-B ₂O ₃-SiO ₂）、基礎玻璃的成型、熱處理（取決於時間和溫度）、成型體表面的蝕刻（氫氟酸，苛性鈉，機械方式）、清洗製程（酒精，水，稀釋的蘇打溶液）、提取製程（酸，無機鹽溶液，90°C至100°C）、清洗製程、幹燥製程和/或燒結製程（1000°C至1300°C）。在燒結製程當中，多孔玻璃大多在30%的體積收縮下燒結在一起，形成透明的且幾乎純淨的矽石玻璃（Kieselglas）。也可以有利地向VYCOR玻璃熔體加入氧化鋁，這對於控制相分離過程和浸出過程是很有利的。

可替代地或另外可有利地提供，該等再生材料中的至少一種含有非晶矽酸（Kieselsäure）。由此類再生材料製成的再生材料體具有對抗熔鹽鹼性的優勢。多孔玻璃具有與熔鹽接觸面積大的優勢，因此非常有效。

在一個非常有利的實施方案中，其中一種再生材料被設計成從熔鹽中吸收鈣。事實證明，玻璃硬化和/或玻璃強化過程中的化學和物理過程往往會受到鈣的阻礙。鈣通常來自於待硬化和/或待強化的玻璃物體。由於這個原因，從熔鹽中去除鈣或降低鈣含量是有利的。特別是可有利地提供，該等再生材料中的至少一種含有例如氧化鈣形式的鈣，但在設計上，它不會將鈣釋放到熔鹽中。

在一個非常有利的實施方案中，其中一種再生材料被設計成從熔鹽中吸收鋰。事實證明，玻璃硬化和/或玻璃強化過程中的化學和物理過程可能往往會受到鋰的阻礙。鋰通常來自於待硬化和/或待強化的玻璃物體。由於這個原因，從熔鹽中去除鋰或降低鋰含量是有利的。特別是可有利地提供，該等再生材料中的至少一種含有鋰，但在設計上，它不會將鋰釋放到熔鹽中。

在一個特別有利的實施方案中，第一再生材料被設計成從熔鹽中吸收鈣，而第二再生材料被設計成從熔鹽中吸收鋰。事實證明，熔鹽與該至少一個第一再生材料體和該至少一個第二再生材料體按順序的接觸在這裡是特別有利的，由此再生材料之間不會直接相互影響。但是，原則上不排除同時使用該至少一個第一再生材料體和該至少一個第二再生材料體。

在一個特別有利的實施方案中，其中一種再生材料是含鉀矽酸鹽玻璃，特別是鉀鋁矽酸鹽玻璃。這種再生材料具有特別的優勢，即可以避免或至少大大地延緩熔鹽的三個非常重要的老化跡象。特別是避免或至少大大延緩外來鹼離子濃度的增大。此外則避免或至少大大地延緩由於鹽分解而導致熔鹽的PH值增大。還避免了顆粒狀的雜質；此則特別地藉由以下方式完成，即熔鹽內的顆粒狀雜質一接觸再生材料就會被結合。另外，這種再生材料對於用於硬化和/或強化玻璃物體的設備沒有負作用。這種再生材料尤其不會對待硬化和/或待強化的玻璃物體或對熔鹽產生腐蝕性反應。特別地，因為這種再生材料是一種玻璃，所以可有利地完全回收。特別地，這種再生材料在經過根據本發明的應用後還可作為其他用途的原材料或者作為生產玻璃物體的原材料投入使用。例如，這種再生材料在經過根據本發明的應用之後，可被清理掉附著於其上的鹽以及作為生產大塊矽酸鹽玻璃的原材料而投入使用。

在一個有利的實施方案中，該等再生材料中的至少一種是由原材料混合物熔化而成，該原材料混合物除氧化鉀之外含有至少一種其他的、特別是選自以下群組的氧化物：氧化鋁、氧化硼、氧化硫、氧化鈣。特別地可有利地提供，該等再生材料中的至少一種是由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物除了氧化鉀之外還含有多種特別是選自以下以下群組的氧化物：等比例或不同比例的氧化鋁、氧化硼、氧化硫、氧化鈣。

特別有利而且有效的是這樣一種上述類型的再生材料，該再生材料由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中的氧化矽含量在40%至75%（質量百分比）的範圍內，特別地在50%至65%（質量百分比）的範圍內，或者為57.5%（質量百分比）。

可替代地或此外可有利地提供，該等再生材料中的至少一種由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中的氧化鉀含量在20%至40%（質量百分比）的範圍內，特別地在25%至35%（質量百分比）的範圍內，或者為32.5%（質量百分比）。

此外可替代地或可另外有利地提供，該等再生材料中的至少一種由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中的氧化鋁含量在1%至10%（質量百分比），特別地在2%至6%（質量百分比）的範圍內，或為2.5%（質量百分比）或5%（質量百分比）。

此外，可替代地或另外可有利地提供，該等再生材料中的至少一種是由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中的氧化鈣含量在0%至15%（質量百分比）的範圍內，特別地在6%至10%（質量百分比）的範圍內，或者為8%（質量百分比）。

進一步地，可替代地或另外可有利地提供，該等再生材料中的至少一種是由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中的氧化硼含量在0%至10%（質量百分比）的範圍內。

尤其是以下實施方案特別有利，其中該等再生材料中的至少一種含有至少一種鹼土金屬。

例如，該等再生材料中的至少一種可由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中則有2.5%（質量百分比）的氧化鋁含量、32%（質量百分比）的氧化鉀含量、8%（質量百分比）的氧化鈣含量以及57.5%（質量百分比）的氧化矽含量。已經證實，將這種再生材料以5%的質量份額引入受污染的熔鹽池中，可在24小時內降低60%及以上的初始鈉含量。

例如，該等再生材料中的至少一種可由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中則有5%（質量百分比）的氧化鋁含量、32.5%（質量百分比）的氧化鉀含量、8%（質量百分比）的氧化鈣含量以及54.5%（質量百分比）的氧化矽含量。已經表明，這種再生材料可以在單獨的通路中以無紡布的形式很好地投入使用，待再生的熔鹽持續地或每隔一段時間地流經該通路。

特別是，可有利地大體上提供，該第一再生材料被設計為吸收熔鹽中的第一離子成分，例如鈉離子，以及該第二再生材料被設計為吸收熔鹽中的第二離子成分，例如鋰離子，該第二離子成分不同於第一離子成分。

該至少一個第一再生材料體和/或該至少一個第二再生材料體可以被例如直接放入裝有熔鹽的鹽池或被佈置在一條通路中，熔鹽持續地或每隔一段時間地流經該通路。對於接觸方式沒有基本的限制。

可替代地和以特別有利的方式，可將該至少一個第一再生材料體放置於容器中，特別是籃子或篩子，以及和熔鹽接觸，其中該容器具有至少一個開口，熔化了的熔鹽可流動通過該開口，而該第一再生材料不會從容器中逸出。可替代地和此外可以同樣有利的方式提供，將該至少一個第二再生材料體放置於容器中，特別是籃子或篩子，以及和熔鹽接觸，其中該容器具有至少一個開口，熔化了的熔鹽可流動通過該開口，而該第二再生材料不會從容器中逸出。一個此類實施方案便於在與熔鹽接觸時進行操作以及允許使用大量小的再生材料體，例如以顆粒形式或以大量的小平板形式，從而最終有了很大的表面作為和熔鹽的接觸面。

如果要實現與熔鹽的同步接觸，那麼該至少一個第一再生材料體和該至少一個第二再生材料體可佈置在一個共同的容器中。但是較佳地，該至少一個第一再生材料體和該至少一個第二再生材料體分別佈置在各自的容器中，該等容器被分開操作以及特別地也是依次或時間上錯開地與熔鹽接觸。

容器可有利地設計成比如籠子、籃子或篩子。容器較佳是由不銹鋼製成。以此方式來避免和熔鹽或再生材料或待硬化和/或待強化的玻璃物體發生化學反應。

特別有利的是，該再生材料體特別是持續地或每隔一段時間地在熔鹽中移動，從而一直有熔鹽的其他部分和再生材料體發生接觸。可替代地或補充地，也可以持續地或按時間間隔將熔鹽的一部分從鹽池中移出，其中玻璃硬化和/或玻璃強化過程在該鹽池中進行，使其與其中的至少一個再生材料體接觸，特別是流動接觸，其中每次被移出的熔鹽的一部分隨後又被重新注入鹽池中。

在一個有利的實施方案中，熔鹽的一部分連續地或按時間間隔通過該至少一個第一再生材料體和/或該至少一個第二再生材料體所在的通路。

熔鹽可特別地含有鉀和/或硝酸鉀或者（除雜質外）由硝酸鉀或包含硝酸鉀的混合物構成。

如前所述，下述用於硬化和/或強化玻璃物體的方法特別有利，在該方法中玻璃物體與熔鹽接觸，其中藉由根據本發明的方法持續地或以特別是規則的時間間隔再生熔鹽。藉由這種方式，可以實現熔鹽的品質在大量的玻璃硬化和/或玻璃強化過程中保持不變以及不會出現或僅出現輕微的波動。

對此可有利地特別提供，該至少一個第一再生材料體和玻璃物體以此方式與熔鹽接觸，即它們同時地或至少在時間上重疊地與熔鹽接觸。可替代地或補充地，可有利地提供，該至少一個第二再生材料體和玻璃物體以此方式與熔鹽接觸，即它們同時地或至少在時間上重疊地與熔鹽接觸。以此方式來避免熔鹽的品質出現波動或至少保持極小程度的波動。

根據本發明的用於硬化和/或強化玻璃物體的設備可具有可放入熔鹽的或已放入熔鹽的第一容器，該容器包含該至少一個第一再生材料體，其中該第一容器具有至少一個開口，熔化了的熔鹽可流動通過該開口。可替代地或補充地，該設備可具有可放入熔鹽的或已放入熔鹽的第二容器，該容器包含該至少一個第二再生材料體，其中該第二容器具有至少一個開口，熔化了的熔鹽可流動通過該開口。

如果一個容器中的再生材料體不再提供足夠的再生效能時，用另一個裝有新鮮再生材料體的（較佳相同的）容器替換這個容器是有用的。在這種情況下，有多個第一容器是很有利的，該等第一容器（至少彼此之間）設計相同，以及/或者有多個第二容器，該等第二容器（至少彼此之間）設計相同。特別地，可將該第一容器和/或該第二容器設計為可更換的料筒（Kartusche）。

該設備可特別地具有第一底托，該底托用於接收裝有該至少一個第一再生材料體的第一容器。可替代地或補充地，該設備可具有第二底托，該底托用於接收裝有該至少一個第二再生材料體的第二容器。該第一底托和/或該第二底托可以是被熔鹽流經的通路的一部分。

可以有利地特別是在形狀和/或尺寸方面對該第一容器和該第二容器進行不同的設計。一個此類實施方案的特別優勢在於更換容器時可避免意外混淆。這一點尤其可以藉由以下方式得到支援，將底托（例如由於其形狀和/或尺寸）如此設計，使得一個第一容器不能裝入一個第二底托和/或一個第二容器不能裝入一個第一底托。

通常可有利地提供，再生材料體持續地或按時間間隔地與熔鹽接觸。此則例如可藉由以下方式來實現，即是將再生材料體引入一個池中，在該池中裝有待再生的熔鹽。如果再生材料體和熔鹽相對於彼此移動，因而始終有熔鹽的其他部分和再生材料體接觸，該再生材料體則是相當有效。在這方面，根據本發明的設備可有利地具有移動裝置，該移動裝置使得其中的至少一個再生材料體持續地或按時間間隔地在熔鹽中移動和/或移動進入熔鹽中。

或者也可以，如前所述，也可提供，其中的至少一個再生材料體佈置在單獨的通路中，待再生的熔鹽持續地或按時間間隔流經該通路。根據本發明的設備可有利地包括泵，該泵用於泵送熔鹽通過通路。通路較佳地被主動加熱，以避免通路內的熔鹽溫度下降以及進而避免通路中的熔鹽凍結。

圖1至圖4展示根據本發明的用於硬化和/或強化玻璃物體2（此處僅示例性地作為酒杯示出）的設備1的第一實施例在實施根據本發明的方法的一個實施例時所處的不同情況。

設備1包括裝有熔鹽4的池3，托架5帶著至少一個待硬化和/或待強化的玻璃物體2可以藉助於浸入運動浸入該熔鹽中，以及之後托架可藉助於上升運動重新從熔鹽中移出。

設備1包括第一容器6，在該容器中排列著多個第一再生材料體7。該第一容器6具有開口，熔鹽4可流動穿過該等開口，但是該第一再生材料體7不能透過該等開口逸出。該第一容器6可特別地設計成為帶有可閉合的蓋子的籃子或帶有可閉合的蓋子的封閉篩。

設備1此外還包括第二容器8，在該容器中排列著多個第二再生材料體9。該第二容器8具有開口，熔鹽4可流動穿過該等開口，但是該第二再生材料體9不能透過該等開口逸出。該第二容器8可特別地設計成為帶有可閉合的蓋子的籃子或帶有可閉合的蓋子的封閉篩。

該第一再生材料體7由第一再生材料構成，而該第二再生材料體9則由不同於第一再生材料的第二再生材料構成。

池3中設有導引裝置10，該導引裝置具有多條導軌11。導引裝置10在浸入運動和上升運動中導引托架5、第一容器6以及第二容器8。

圖1展示了托架5進行浸入運動之前的狀況。該第一容器6和該第二容器8在此種情形下處於第一功能位置12。該第一容器6和該第二容器8藉由導引裝置10水平地以及藉由彈簧裝置13垂直地保持在第一功能位置12上。彈簧裝置13一方面支撐在池3的底部上且另一方面支撐在該第一容器6的底部和該第二容器8的底部上。

圖2展示了浸入運動過程中的狀況。托架5例如是藉助於（未示出）機器人或（未示出）轉移裝置移動到導引裝置10上方以及然後垂直向下移動，這樣該托架和導引裝置10有效接觸以及在進一步的垂直運動中則由導軌11導引。托架5克服彈簧裝置13的作用力而藉由其浸入運動將該第一容器6和該第二容器8向下推離第一功能位置12，直至該第一容器6和該第二容器8到達第二功能位置14，如圖3所示。

在上升運動（未示出）中，托架5連同待硬化和/或待強化玻璃物體2被再度從玻璃熔體4中移除，該第一容器6和該第二容器8則被彈簧裝置13重又向上推離第二功能位置14，直至該等容器都重新到達第一功能位置12，如圖4所示。現在可再次浸入重新裝備好的托架5或者浸入下一個新裝備好的托架5。在每次浸入運動中和在每次上升運動中，總有一部分熔鹽4流經該第一容器6和該第二容器8的開口以及於是與該第一再生材料體7和該第二再生材料體9接觸。此外，藉由這種方式徹底混合了熔鹽4，從而實現池3內所有成分的均勻分佈。

圖5至圖10展示根據本發明的用於硬化和/或強化玻璃物體2的設備1的第二實施例在實施根據本發明的方法的一個實施例時所處的不同情況。設備1包括裝有熔鹽4的池3，托架5帶著至少一個待硬化和/或待強化的玻璃物體2可藉助於浸入運動浸入該熔鹽中，以及之後托架5可藉助於上升運動重新從熔鹽中被移出。

設備1包括第一容器6，在該容器中排列著多個第一再生材料體7。該第一容器6具有開口，熔鹽4可流動穿過該等開口，但是該第一再生材料體7不能透過該等開口逸出。該第一容器6可特別地設計成為帶有可閉合的蓋子的籃子或帶有可閉合的蓋子的封閉篩。

設備1此外還包括第二容器8，在該容器中排列著多個第二再生材料體9。該第二容器8具有開口，熔鹽4可流動穿過該等開口，但是該第二再生材料體9不能透過該等開口逸出。該第二容器8可特別地設計成為帶有可閉合的蓋子的籃子或帶有可閉合的蓋子的封閉篩。

該第一再生材料體7由第一再生材料構成，而該第二再生材料體9則由不同於第一再生材料的第二再生材料構成。

池3中設有導引裝置10，該導引裝置具有多條導軌11。導引裝置10在浸入運動和上升運動中導引托架5、第一容器6以及第二容器8。導引裝置10在這種實施例中是如此設計的，即如果該第一容器6和該第二容器8沒有藉助於托架5被向上主動拉起或被向下主動推動，它們總是固定保持在各自當前的垂直位置上。

圖5展示了托架5進行浸入運動之前的狀況。該第一容器6和該第二容器8在此種情形下處於第一功能位置12。該第一容器6和該第二容器8藉由導引裝置10水平地和垂直地保持在第一功能位置12上。

該第一容器6和該第二容器8包括耦合元件15以及托架5包括對應耦合元件16，該第一容器6和該第二容器8可以藉助於該等耦合元件可拆卸地固定到托架5上。特別地可有利地提供，當托架5放在該第一容器6和該第二容器8上時，可藉由耦合元件15和對應耦合元件16特別是自動地或從外部控制地產生閉鎖連接。此外可替代地或補充地，有利地提供，如果該第一容器6和該第二容器8在上升運動之後到達第一功能位置12或維護位置17，則自動地或從外部控制地解除閉鎖連接，如下面細節中所述。

托架5例如是藉助於（未示出）機器人或（未示出）轉移裝置移動到導引裝置10上方以及然後垂直向下移動，這樣該托架和導引裝置10有效接觸以及在進一步的垂直運動中則由導軌11導引。托架5藉由其浸入運動將該第一容器6和該第二容器8向下推離第一功能位置12，直至該第一容器6和該第二容器8到達第二功能位置14，如圖6所示。圖6展示進行過浸入運動之後的狀況。

圖7展示了在上升運動過程中的狀況，其中托架5連同待硬化和/或待強化玻璃物體2又被移出玻璃熔體4。托架5在此向上拉動藉由耦合元件15和對應耦合元件16相連接的該第一容器6和該第二容器8，直到該第一容器6和該第二容器8到達第一功能位置12。

然後可解除耦合元件15和對應耦合元件16的有效連接以及將托架5移出。現在可再次浸入重新裝備好的托架5或者浸入下一個新裝備好的托架5。在每次浸入運動中和在每次上升運動中，總有一部分熔鹽4流經該第一容器6的開口和該第二容器8的開口以及於是與該第一再生材料體7和該第二再生材料體9接觸。此外，藉由這種方式徹底混合了熔鹽4，從而實現池3內所有成分的均勻分佈。

例如在完成預定次數或可預定次數的硬化和/或強化過程之後必須更換再生材料9。為了能夠進行更換，該第一容器6和該第二容器8被移入在熔鹽4之外的維護位置17。為此目的，在上升運動之後並不解除該第一容器6和該第二容器8與托架5的耦合連接，這樣托架5可將容器6、8從熔鹽4拉出越過第一功能位置12而進入維護位置17，如圖9所示。然後可解除耦合元件15和對應耦合元件16的有效連接以及將托架5移出。

用過的第一再生材料體7和/或用過的第二再生材料體9可以從處於維護位置17的容器6、8中取出，並且可以裝入新的第一再生材料體7和/或新的第二再生材料體9。或者，也可以用已經裝入新的第一再生材料體7的第一容器6更換該第一容器6和/或用已經裝入新的第二再生材料體9的第二容器8更換該第二容器8。對此可有利地提供，從維護位置17移出相關的容器6、8以及將裝有新的再生材料體7、9的容器6、8置入維護位置17。

然後，該第一容器6和該第一容器8可再次和一個托架5耦合連接以及被移入熔鹽4中。

圖11展示了根據本發明的用於硬化和/或強化（圖11未示出的）玻璃物體2的設備1的第三實施例，該設備具有裝有熔鹽4的池3。熔鹽4含有比如硝酸鉀或比如由硝酸鉀構成。

設備1包括移動裝置18。移動裝置18包括第一機器人臂19，該機器人臂承載第一容器6，在該第一容器內排列著多個第一再生材料體7。移動裝置18此外包括第二機器人臂20，該機器人臂承載第二容器8，在該第二容器內排列著多個第二再生材料體9。或者，也可以由唯一的一個機器人臂同時或依次操作該第一容器6和該第二容器8。

該第一容器6和該第二容器8具有開口，熔鹽4可流動通過該等開口。該第一再生材料體7由第一再生材料構成，而該第二再生材料體9則由不同於第一再生材料的第二再生材料構成。

該第一容器6的開口尺寸使得該第一再生材料體7不能通過。該第二容器8的開口尺寸使得該第二再生材料體9不能通過。

藉助於移動裝置18，該第一容器6浸入熔鹽4中。移動裝置18此外可使得該第一容器6在熔鹽4內移動，這增大了該第一再生材料7的作用。該第二容器8亦藉助於移動裝置3而浸入熔鹽4中。移動裝置18此外可使得該第二容器8在熔鹽4內移動，這增大了該第二再生材料9的作用。可以如此控制移動裝置18，使得該第一容器6和該第二容器8在時間上間隔開來地和熔鹽4接觸。但是，該第一容器6和該第二容器8同時或時間上重疊地接觸熔鹽4也是可以的。

圖12展示了根據本發明的用於硬化和/或強化（圖12未示出的）玻璃物體2的設備的第四實施例，該設備具有裝有熔鹽4的池3。熔鹽4可含有比如硝酸鉀或（除雜質外）由硝酸鉀構成。

池3在兩處位置上和通路21連接，泵22位於該通路中。藉由泵22，一直有熔鹽4的一部分從池3中被移出並且在流經通路21之後又被重新引入池3中。通路21由加熱絲23主動加熱，以避免通路21內的熔鹽4溫度下降以及進而避免通路21中的熔鹽4凍結。

在通路21內有第一底托24，該底托用於接收帶有該至少一個第一再生材料體7的第一容器6。在通路21內此外還有第二底托25，該底托用於接收帶有該至少一個第二再生材料體9的第二容器8。

此外，設備1還包括多個帶有第一再生材料體7的其他第一容器6以及多個帶有第二再生材料體9的其他第二容器8，當分別位於該第一底托24或該第二底托25的第一再生材料體7或第二再生材料體9用完之後，可將該等其他容器插入相關的底托24、25中。

1:設備 2:玻璃物體 3:池 4:熔鹽 5:托架 6:第一容器 7:第一再生材料體 8:第二容器 9:第二再生材料體 10:導引裝置 11:導軌 12:第一功能位置 13:彈簧裝置 14:第二功能位置 15:耦合元件 16:對應耦合元件 17:維護位置 18:移動裝置 19:第一機器人臂 20:第二機器人臂 21:通路 22:泵 23:加熱絲 24:第一底托 25:第二底托

在圖式中舉例說明和示意性地展示了本發明的標的，並且根據隨後的所附圖式進行了描述，其中在各種實施例中，相同的或者相同作用的元件大多標有相同的符號。在圖式中：

圖1至圖4展示根據本發明的用於硬化和/或強化玻璃物體的設備的第一實施例在實施根據本發明的方法的一個實施例時所處的不同情況，

圖5至圖10展示根據本發明的用於硬化和/或強化玻璃物體的設備的第二實施例在實施根據本發明的方法的一個實施例時所處的不同情況，

圖11為根據本發明的用於硬化和/或強化玻璃物體的設備的第三實施例，以及

圖12為根據本發明的用於硬化和/或強化玻璃物體的設備的第四實施例。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

1:設備

3:池

4:熔鹽

6:第一容器

7:第一再生材料體

8:第二容器

9:第二再生材料體

21:通路

22:泵

23:加熱絲

24:第一底托

25:第二底托

Claims (42)

1. 一種用於玻璃硬化和/或玻璃強化製程的熔鹽（4）的再生方法，其特徵在於，至少一個由第一再生材料製成的第一再生材料體（7）和由不同於該第一再生材料的第二再生材料製成的第二再生材料體（9）同時地或依次與該熔鹽（4）接觸。
2. 根據請求項1所述的方法，其中，多個由該第一再生材料製成的第一再生材料體（7）和/或多個由該第二再生材料製成的第二再生材料體（9）同步地或按次序與該熔鹽（4）接觸。
3. 根據請求項2所述的方法，其中， a. 該等第一再生材料體（7）有著彼此相同或至少相似的形狀和/或尺寸，以及/或者 b. 該等第二再生材料體（9）有著彼此相同或至少相似的形狀和/或尺寸。
4. 根據請求項1至3中的任一項所述的方法，其中，該至少一個第一再生材料體（7）在形狀和/或尺寸方面與該至少一個第二再生材料體不同。
5. 根據請求項1至4中的任一項所述的方法，其特徵在，該至少一個第一再生材料體（7）被設計成球或板或波紋板或帶有不規則表面的波紋板或玻璃料或纖維以及/或者該至少一個第二再生材料體（9）被設計成球或板或波紋板或玻璃料。
6. 根據請求項1至5中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的至少一種是玻璃或者含有玻璃。
7. 根據請求項6所述的方法，其中，該等再生材料中的至少一種再生材料是由具有分解趨勢的玻璃系統所製成的特別是多孔的玻璃，或者含有由具有分解趨勢的玻璃系統所製成的特別是多孔的玻璃。
8. 根據請求項6或7所述的方法，其中，該等再生材料中的至少一種是富含二氧化矽的，特別是多孔的玻璃，或者含有富含二氧化矽的，特別是多孔的玻璃。
9. 根據請求項6至8中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的至少一種是VYCor玻璃或者含有VYCor玻璃。
10. 根據請求項1至9中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的至少一種含有非晶矽酸。
11. 根據請求項1至10中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的至少一種被設計成吸收該熔鹽（4）中的鈣。
12. 根據請求項1至11中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的至少一種含有鈣，但其設計方式使其不會將鈣釋放到該熔鹽（4）中。
13. 根據請求項1至12中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的至少一種被設計成吸收該熔鹽（4）中的鋰。
14. 根據請求項1至13中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的至少一種含有鋰，但其設計方式使其不會將鋰釋放到該熔鹽（4）中。
15. 根據請求項1至14中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的一種是含鉀矽酸鹽玻璃，特別是鉀鋁矽酸鹽玻璃。
16. 根據請求項1至15中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的一種由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物除了氧化鉀之外還包含至少一種其他氧化物，特別是出自於以下群組：氧化鋁、氧化硼、氧化硫、氧化鈣。
17. 根據請求項1至16中的任一項所述的方法，其中， a. 該等再生材料中的一種是由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物除了氧化鉀之外還包含多種氧化物，特別是出自於以下群組：氧化鋁、氧化硼、氧化硫、氧化鈣，或者 b. 該等再生材料中的一種是由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物除了氧化鉀之外還包含多種氧化物，特別是出自於以下群組：不同比例的氧化鋁、氧化硼、氧化硫、氧化鈣。
18. 根據請求項1至17中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的一種是由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中的氧化矽含量在40%至75%（質量百分比）的範圍內，特別地在50%至65%（質量百分比）的範圍內，或者為57.5%（質量百分比）。
19. 根據請求項1至18中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的一種是由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中的氧化鉀含量在20%至40%（質量百分比）的範圍內，特別地在25%至35%（質量百分比）的範圍內，或者為32.5%（質量百分比）。
20. 根據請求項1至19中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的一種是由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中的氧化鋁含量在1%至10%（質量百分比）的範圍內，特別地在2%至6%（質量百分比）的範圍內，或者為2.5%（質量百分比）或5%（質量百分比）。
21. 根據請求項1至20中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的一種是由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中的氧化鈣含量在0%至15%（質量百分比）的範圍內，特別地在6%至10%（質量百分比）的範圍內，或者為8%（質量百分比）。
22. 根據請求項1至21中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的一種是由一種原材料混合物熔化而成，該原材料混合物中的氧化硼含量在0%至10%（質量百分比）的範圍內。
23. 根據請求項1至22中的任一項所述的方法，其中，該等再生材料中的一種包含至少一種鹼土金屬。
24. 根據請求項1至23中的任一項所述的方法，其中，該第一再生材料被設計用來吸收該熔鹽（4）中的第一離子成分以及該第二再生材料被設計用來吸收該熔鹽（4）中的第二離子成分，該第二離子成分不同於該第一離子成分。
25. 根據請求項1至24中的任一項所述的方法，其中， a.該至少一個第一再生材料體（7）佈置於第一容器（6）中，特別是籃子或篩子，並且和該熔鹽（4）接觸，其中該容器具有至少一個開口，熔化了的該熔鹽（4）可流動通過該開口，而該第一再生材料體（7）不會從該第一容器（6）中逸出。 b.該至少一個第二再生材料體（9）佈置於第二容器（8）中，特別是籃子或篩子，並且和該熔鹽（4）接觸，其中該第二容器（8）具有至少一個開口，熔化了的該熔鹽（4）可流動通過該開口，而該第二再生材料體（9）不會從該第二容器（8）中逸出。
26. 根據請求項25所述的方法，其中，該第一容器（6）和/或該第二容器（8）由不銹鋼製成。
27. 根據請求項1至26中的任一項所述的方法，其中，該至少一個第一再生材料體（7）和/或該至少一個第二再生材料體（9）特別是連續地或每隔一段時間地在該熔鹽（4）中移動。
28. 根據請求項1至27中的任一項所述的方法，其中，該熔鹽（4）的一部分連續地或按時間間隔地被導引通過該至少一個第一再生材料體（7）和/或該至少一個第二再生材料體（9）所在的通路（21）。
29. 根據請求項1至28中的任一項所述的方法，其中，該熔鹽（4）含有鉀和/或硝酸鉀。
30. 根據請求項1至28中的任一項所述的方法，其中，使用至少一個由另外一種再生材料製成的另外的再生材料體，以藉由同步的或依次的接觸來再生該熔鹽，其中該另外的再生材料與該第一再生材料和該第二再生材料不同。
31. 一種用於硬化和/或強化玻璃物體的方法，其中該等玻璃物體和熔鹽（4）接觸，其特徵在於，藉由根據請求項1至29中的任一項所述的方法持續地或以特別是規則的時間間隔再生該熔鹽（4）。
32. 根據請求項31所述的方法，其中， a.該至少一個第一再生材料體（7）和該等玻璃物體（2）以此方式與該熔鹽（4）接觸，即它們同時或至少時間上重疊地與該熔鹽（4）接觸，以及/或者 b.該至少一個第二再生材料體（9）和該等玻璃物體（2）以此方式與該熔鹽（4）接觸，即它們同時或至少時間上重疊地與該熔鹽（4）接觸。
33. 一種用於硬化和/或強化玻璃的設備（1），包括裝有熔鹽（4）的鹽池，其特徵在於，該設備（1）具有至少一個由第一再生材料製成的第一再生材料體（7）和至少一個由不同於該第一材料的第二再生材料製成的第二再生材料體（9），該等再生材料體與該熔鹽（4）連續接觸或者可以同時或依次與該熔鹽（4）接觸。
34. 根據請求項33所述的設備（1），其中，該設備（1）包括可置於該熔鹽（4）中或已置於該熔鹽（4）中的第一容器（6），該第一容器包括該至少一個第一再生材料體（7），其中該第一容器（6）具有至少一個開口，熔化了的該熔鹽（4）可流動通過該開口，以及/或者該設備（1）包括可置於該熔鹽（4）中或已置於該熔鹽（4）中的第二容器（8），該第二容器包含該至少一個第一再生材料體（9）,其中該第二容器（8）具有至少一個開口，熔化了的該熔鹽（4）可流動通過該開口。
35. 根據請求項34所述的設備（1），其中，該第一容器（6）被設計為籠子、籃子或篩子，以及/或者該第二容器（8）被設計為籠子、籃子或篩子。
36. 根據請求項34或35所述的設備（1），其中，該第一容器（6）和/或該第二容器（8）由不銹鋼製成。
37. 根據請求項34至36中的任一項所述的設備（1），其中，該第一容器（6）和該第二容器（8）特別地在形狀和/或尺寸方面是不同設計。
38. 根據請求項34至37中的任一項所述的設備（1），其中，該第一容器（6）和/或該第二容器（8）被設計為可更換的料筒。
39. 根據請求項33至38中的任一項所述的設備（1），其中，該設備（1）包括移動裝置（18），該移動裝置使得該等再生材料體（7、9）持續地或按時間間隔地在該熔鹽（4）中移動或者移動進入該熔鹽（4）中。
40. 根據請求項33至39中的任一項所述的設備（1），其中，該設備（1）包括通路（21），該第一和/或該第二再生材料體（9）處於該通路中以及該熔鹽（4）的一部分可持續地或每隔一段時間地被導引通過該通路。
41. 根據請求項40所述的設備（1），其中，該設備（1）包括用於泵送該熔鹽（4）通過該通路（21）的泵（22）。
42. 根據請求項33至41中的任一項所述的設備（1），其中，該設備包括至少一個由其他再生材料製成的其他再生材料體，該其他再生材料與該第一和該第二再生材料不同。

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