用于利用熔化玻璃流的混合生产玻璃的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于生产玻璃的方法，且更具体而言，涉及用于混合熔化玻璃流 的成分的阶段。
【背景技术】
[0002] 此种混合阶段通常被执行以使熔化玻璃流的成分在其成形之前在所述流的整个 部分上均匀。
[0003] 此种混合可当在例如熔化玻璃流被排出至用于生产平坦玻璃的液池上（"漂浮"方 法）之前离开熔炉时实现。
[0004] 此种混合还可例如在熔化玻璃流被分成小部分以用于生产烧瓶或瓶之前实现。
[0005] 已知通过混合井或混合池来实现混合过程。
[0006] 国际专利申请No.WO2004/078664提议利用如下混合池：其可为成形室，该成形 室为近似正方形或矩形（当从上方观察时）且设有搅拌器，这些搅拌器足够高性能以提供 有效的均匀化。所述池的尺寸和搅拌器的数量取决于拉伸。其操作温度通常在IlOOtC与 1350°C之间，尤其在1200°C左右。
[0007] US3236618教导了一种搅拌装置，其具有既水平地又竖直地使玻璃移置的水平桨 叶。
[0008] GB1229433教导了一种装置，其借助于两个搅拌器将熔化玻璃与沙子混合，搅拌器 的轴线沿材料流的方向对准。作为所述构造的结果，在搅拌器的两侧上存在未搅拌区域，但 它们十分强烈地更接近壁地移动，以便强迫混合物移动到搅拌区域中。
[0009] 已知利用混合器，该混合器使玻璃循环跨过布置有自身被旋转地驱动的搅拌桨叶 的井，并且该混合器放置在上游熔炉的出口通道与排出熔化玻璃的下游流的流出唇缘之 间。所述解决方案给出了十分良好的结果，但其生产和维持起来是十分昂贵的，且执行或利 用起来是非常复杂的。
[0010] 在进料器系统和通道中，搅拌器可尤其地为竖直的且包括若干水平的倾斜桨叶， 其中，一个搅拌器沿一个方向，且另一个沿相反方向，以便实现竖直和水平混合二者。所述 搅拌器被一起旋转地驱动且可例如用铂铑、耐火金属合金或结构陶瓷（氧化铝、锆莫来石、 莫来石等）实现。
[0011] 用于生产玻璃的当前工业上用在通道或进料器中的搅拌器仅进行部分混合，这通 常不足以根除在搅拌下游的流中的玻璃中的某些化学缺陷。所述问题对于在电子工业中利 用的所谓"电子"玻璃，尤其对于显示屏，或甚至对于光伏面板而言是非常大的。
【发明内容】
[0012] 本发明意图通过提议一种方法和装置来补救现有技术的缺点，该方法和装置允许 熔化玻璃流以简单、非常有效且执行起来不昂贵的方式混合，尤其用于在进料器系统和通 道中的执行。
[0013] 本发明的目的因而在最广泛含义中为一种用于生产玻璃的方法，其包括实现沿中 心轴线流动的熔化玻璃流和所述流的混合，所述混合通过旋转地驱动n个轴实现，n为等于 或超过二的整数，轴各自具有相对于所述流的中心轴线方向中的垂直线定位为处于〇°和 30°之间（包括端点）的角度的轴线，两个相邻的轴分离距离D，其中，它们的轴线平行，且 其中，所述两个相邻的轴中的各个连接至至少一个杆，该至少一个杆至少部分地位于所述 流中，且所述杆中的各个具有平行于其连接至的轴的轴线的轴线。
[0014] 而且，至少对于所述两个相邻的轴线，在至少一个杆与其连接至的轴之间的距离 超过或等于所述两个相邻的轴之间的距离的9/20,且所述两个相邻的轴沿相对于彼此相反 的方向被旋转地驱动，沿着流的方向且认为当从上方观察时，所述两个相邻的轴中的一个 在左侧且另一个在右侧，左侧轴被沿逆时针方向驱动，且右侧轴被沿顺时针方向驱动。
[0015] 因而，作为选择相反旋转方向的结果，杆的旋转的效果是在位于所述两个轴之间 的重叠区域中增大流的速度。
[0016] 至少对于两个相邻的轴，在至少一个杆与其连接至的轴之间的距离在优选方式中 超出或等于在所述两个轴的轴线之间的距离的一半，且甚至超出在所述两个轴的轴线之间 的距离的一半，以便提高混合的效率。
[0017] 本发明的原理因而使用基于若干杆，它们充分地拉伸流体，使得剩余的不均匀性 通过分子扩散而减少。所谓的"混沌"混合器有效地，且甚至在某种意义上最佳地实现了所 述过程。与混沌理论的联系存在于流体微粒的轨迹之间的交叉中，这导致与时间相关的指 数级拉伸。所述理论供应元素来定量混合的效率和品质。
[0018] 为了使浸入熔化玻璃中的杆实现混沌混合，尤其有必要使杆的轨迹相交，以便流 体细丝可被不同的杆接连地拉伸但被同等地折叠。为了获得因而使混合更有效的倍增效 应，这是必要的。
[0019] 为了使杆俘获且拉伸所有的流体元素，且因而最后使流体正确地均匀化，旋转速 度必须适应流量；熔化玻璃流的流量增大得越多，杆的旋转速度必须增大得越多。
[0020] 在根据本发明的方法的第一实施例变型中，对于所述两个相邻的轴，所述轴中的 一个连接至至少部分地位于所述流中的至少一个杆，且另一轴至少连接至各自至少部分地 位于所述流中的两个杆。
[0021 ] 在所述第一变型的子变型中，对于所述两个相邻的轴，所述轴中的一个连接至至 少部分地位于所述流中的至少两个杆，且另一轴至少连接至各自至少部分地位于所述流中 的两个杆。
[0022] 在与第一实施例变型独立的根据本发明的方法的第二实施例变型中，四个相邻的 轴被旋转地驱动，且所述轴中的各个连接至单个杆，两个相邻的轴沿相对于彼此相反的方 向被旋转地驱动，沿着流的方向且认为当从上方观察时，所述两个相邻的轴中的一个在左 侧且另一个在右侧，左侧轴沿逆时针方向被驱动，且右侧轴沿顺时针方向被驱动。
[0023] 具体而言，优选的是，沿相对于彼此相反的方向被旋转地驱动的所述两个相邻的 轴在混合期间以初始移相在相同速度下被旋转地驱动，该初始移相为： -0°，其中两个轴各自包括一个单独的杆， _或相对于相邻的轴的180° /x，X为认为所连接的两个相邻的轴之间的连接最大数 量的杆的轴的杆的数量（整数），且X多2。
[0024] 明显地，杆的旋转（轨迹和方向）使得当实现本发明时，在两个杆之间绝不存在任 何碰撞，因为此种反复的碰撞将造成有关杆的过早磨损。
[0025] 在优选方式中，沿相对于彼此相反的方向被旋转地驱动的所述两个相邻的轴的轴 线位于与流的中心轴线的方向垂直的平面中。
[0026] 在优选方式中，此外，沿相对于彼此相反的方向被旋转地驱动的所述两个相邻的 轴布置在距流的中心纵向轴线相等的距离处，以便进一步改善混合并且具体而言改善横向 地相对于所述流的均匀性。
[0027] 在优选方式中，此外，为了优化混合的效率，对于在0. 1和5.0mm/s之间（包括所 述值）的混合上游的流速度，轴的旋转速度为在每分钟1和20转之间（包括所述值）。
[0028] 流具有拉伸数nb，其至少等于20,且具体而言超过或等于35 (且尤其小于或等于 1000)，所述拉伸数nb=L/ (UT)，其中： -L为沿流的混合沿其进行的轴线的长度，以_计； -U为沿所述长度的流体的平均速度，以mm/s计，且 -T为所述轴的沿相对于彼此相反的方向被旋转地驱动的旋转时期，且其等于60/V，其 中V是以转/分钟计的所述轴的旋转速度。
[0029] 在一个变型中，在杆与所述杆连接至的轴之间的距离在混合期间是相同的，以便 保持操作的简单性。
[0030] 在另一变型中，至少一个轴，并且在优选方式中，所有的轴浸入所述流中，在优选 方式中，浸入所述流中的所述轴或所述多个轴在其浸入所述流中的部分中具有相对于轴的 轴线不对称的形状，且在另一优选方式中，在所述流中转动以便减少"死区"效应的至少一 个螺杆或至少一个桨叶具有垂直于轴的弱的混合。
[0031] 本发明还涉及一种用于生产玻璃的装置，其尤其用于实现根据本发明的方法，包 括生成熔化玻璃流的熔炉和混合所述流的搅拌器，所述装置包括被旋转地驱动的n个轴，n 为等于或超过二的整数，该n个轴各自具有相对于所述流的中心轴线的方向上的垂直线定 位为处于0°和30°之间（包括端点）的角度的轴线，两个相邻的轴分离距离D，其中，它们 的轴线平行，且其中，所述两个相邻的轴中的各个连接至至少部分地位于所述流中的至少 一个杆，且所述杆中的各个具有平行于其连接至的轴的轴线的轴线，至少对于所述两个相 邻的轴线，在一个杆的轴线和其被连接至的轴之间的距离超过或等于所述两个轴线之间的 距离的9/20,且所述两个相邻的轴沿相对于彼此相反的方向被旋转地驱动，其中，沿着流的 方向且认为当从上方观察时，所述两个相邻的轴中的一个在左侧且另一个在右侧，左侧轴 沿逆时针方向被驱动，且右侧轴沿顺时针方向被驱动。
[0032] 在根据本发明的装置的第一实施例变型中，对于所述两个相邻的轴，所述轴中的 一个连接至至少部分地位于所述流中的至少一个杆，并且另一轴连接至各自至少部分地位 于所述流中的至少两个杆。
[0033] 在所述第一变型的子变型中，对于所述两个相邻的轴，所述轴中的一个连接至至 少部分地位于所述流中的至少两个杆，且另一轴连接至各自至少部分地位于所述流中的至 少两个杆。
[0034] 在与第一实施例变型独立的根据本发明的方法的第二实施例变型中，四个相邻的 轴被旋转地驱动，且所述轴中的各个连接至单个杆，两个相邻的轴沿相对于彼此相反的方 向被旋转地驱动，其中，沿着流的方向且认为当从上方观察时，所述两个相邻的轴中的一个 在左侧且另一个在右侧，左侧轴沿逆时针方向被驱动，且右侧轴沿顺时针方向被驱动。
[0035] 在也用于所述装置的优选方式中，至少对于所述两个相邻的轴线，在一个杆的轴 线与其连接至的轴之间的距离超出或等于所述两个轴的轴线之间距离的一半，且甚至超出 所述两个轴的轴线之间距离的一半。