本发明专利技术涉及一种玻璃搅拌器，所述玻璃搅拌器在操作期间提供改进的搅拌、减小的玻璃波纹缺陷并且易于调节加工参数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于搅拌玻璃的装置，并且具体地涉及用于在玻璃从主供给本体转移至加工本体或成形装置中时搅拌玻璃的装置。
技术介绍
玻璃中的化学和热均勻性是形成高质量玻璃的主要部分，特别是用于显示应用， 比如平面屏幕显示器。玻璃熔化器的功能通常生产具有可接受水平的气体或固体内含物的玻璃，但是玻璃常常呈现化学异相的波纹缺陷(cord)(或异离体(Schlieren))。玻璃的这些不均勻成分源自于熔化期间的各种常规事件，包括耐火材料融化、熔化分层、玻璃表面挥发以及温度差异。由于颜色和/或折光率的差异，在玻璃中可以见到最后的波纹缺陷。用于改进玻璃的均勻性的一个方法是使熔融玻璃穿过布置在熔化器的下游的竖直定向的搅拌腔。这种搅拌腔配备有搅拌器，该搅拌器具有通过合适的马达而旋转的中心轴。叶片从轴延伸，以混合从搅拌腔的顶部移动到底部的熔融玻璃。本专利技术涉及新型的搅拌腔和搅拌器，特别用于从该腔实现高通过量(throughput)和高混合效率(混合效能)而不会将缺陷弓I入最后的玻璃内。为了有效地增大均勻性，搅拌系统应当执行如下三个功能(1)其应当使不均勻玻璃的单独块团延展为细条纹。该功能需要将剪应力施加到玻璃上。(2)其应当将条纹切割为短部段。该功能能够通过使熔融玻璃沿垂直于搅拌器叶片的平面的方向流动来实现。(3)其应当使短部段分散，使得不存在可识别的图案。该功能能够通过选取叶轮的形状来实现，该叶轮形状垂直于总体流动的方向推动玻璃，即，该叶轮形状产生玻璃的至少某种径向流动。减小异离体的厚度并且对它们进行切割使它们在微观层面上难以被单独见到。使它们分散消除了在宏观层面上留有可见图案的可能性。在连续过程中，所有三个功能必需在由玻璃在搅拌腔中的停留时间限定的不连续的时间段内发生。如果玻璃的流动速率增大，则玻璃在腔中具有更少的时间用于这三个功能发生。对于许多玻璃产品(例如，建筑玻璃)而言，仅需使用中等的均勻性。但是，其他玻璃产品必须满足严格的均勻性和其他质量标准。LCD玻璃处于该后者的范畴内。对于这种玻璃而言，波纹缺陷和内含物需要被最小化和/或消除。 但是，该目的由如下目的补充(1)维持高的玻璃通过量；以及( 维持高的搅拌效率(例如，低水平的异离体)。 这些目的指向相反的方向，例如，能够减小搅拌器速度以减小剪应力及由此减小侵蚀，但是减小搅拌器速度意味着较低效率的搅拌和/或减小的通过量。如以下讨论的，本专利技术通过提供一种用于搅拌器和搅拌腔的新型设计而能够同时实现这些表面上相互矛盾的目的。通常，搅拌腔具有圆筒形的内形状，其具有扫过圆筒形容积的搅拌器。这种搅拌器是被普遍采用且长时间已知的并且在US 7127919, US2831664, US 3419373和WO 2008/088432中进行描述。但是，这些搅拌器设计在沿着轴的所有搅拌器上具有固定的剪应力和流动速率，并且搅拌参数在操作期间仅能够通过改变搅拌器的速度进行调节。附图说明图1示出了本专利技术的搅拌装置，其具有位于搅拌腔壁的下侧部分上的出口。图2示出了本专利技术的搅拌装置，其具有位于搅拌腔的底部上的出口。图3示出了本专利技术的搅拌装置，其具有三组增大尺寸的叶轮。图4示出了搅拌腔的配置，其具有多于一个的开度角。图5是设置在图3的搅拌器上的一组叶轮叶片的局部俯视图。图6是图5的一组叶轮的局部立体图。图7示出了本专利技术的装置和具有杆状搅拌元件的搅拌器，其中搅拌元件通过连接构件相连。图8示出了不同类型的搅拌器，其中搅拌元件是轴的加粗部分。图9示出了本专利技术的装置和具有杆状搅拌元件的搅拌器。图10示出了本专利技术的装置，其中搅拌元件是轴的加粗部分并且配备有叶片元件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于搅拌熔融玻璃的装置，所述装置改进搅拌的效能并且还提供在搅拌装置的操作期间调节工艺参数的方法。这通过提供搅拌器和搅拌装置实现，其中除了搅拌器的速度以外竖直运动也将改变搅拌参数(例如，剪应力)，并且其中被搅拌的熔融玻璃的流动在其从入口管经过搅拌腔到出口管的路途期间被加速，使得异离体的厚度进一步减小。该目的通过如下限定的用于搅拌熔融玻璃的装置实现1. 一种用于搅拌熔融玻璃的装置，包括-基本竖直定向的搅拌腔，所述搅拌腔具有至少一个锥形或至少一段锥形的内部形状；-布置在所述搅拌腔的上端部处的入口；-布置在所述搅拌腔的下端部处的出口；以及-置于所述搅拌腔内的搅拌器，包括a.基本竖直定向的可旋转且可轴向移动的轴；b.多个搅拌元件，所述多个搅拌元件从所述轴向外延伸，沿着所述轴的轴线彼此相邻；以及c.所述多个搅拌元件沿着所述轴轴向布置，使得所述搅拌元件中的每一个扫过限定扫过半径的圆形区域，所述搅拌腔在所述轴的每个长度处的位置处具有比R叶片大的内半径R壁，其特征在于，所述圆形区域的所述半径以及相应地所述搅拌元件的尺寸沿着所述轴的长度从所述轴的下部分朝向所述轴的上部分增大，所述轴与所述搅拌腔的锥形基本共轴而所述搅拌元件从所述轴径向伸出到所述搅拌腔的所述壁的紧邻区域内。2.根据条1所述的用于搅拌熔融玻璃的装置，还包括-马达，所述马达将扭矩T施加到所述搅拌器的所述轴上，以在熔融玻璃流过所述搅拌腔时使所述搅拌器在所述搅拌腔内以速度S旋转，从而限定扫过容积V，所述熔融玻璃具有粘度η；其中，SjJjtpRl^n Il选取为使得对于所述搅拌元件中的每一个在其在搅拌腔内的相应位置处满足如下关系(STV/ η)0·5 >= 5. Okg/s ；其中，S是所述搅拌器的速度，其单位是每秒弧度数，T是施加到所述搅拌器的所述轴上以使所述搅拌器旋转的扭矩，其单位是牛顿-米，V是由所述搅拌器限定的扫过容积，其单位是m3，η是熔融玻璃的粘度，其单位是kg/m * S ；以及(2 π iiNR 叶片)/(R 壁-R 叶片)<=3.5 * l(T3N/m2其中，η和N如前述定义，Re是所述搅拌腔在相应的安装在所述轴上的搅拌元件的位置处的内直径，而是安装在所述轴上的所述搅拌元件的最大直径，并且Rlt和均以米为单位。3.根据条1或2所述的装置，其中，所述搅拌腔的内表面包括多个沟槽，所述沟槽优选地与所述轴的旋转轴线基本垂直。4.根据条1、2或3所述的装置，其中，所述搅拌器的所述搅拌元件设计为使得所述搅拌元件的面向所述搅拌腔的内表面的表面的表面法线(法向矢量)基本垂直于所述搅拌腔的表面。5.根据条1至5中一条或多条所述的装置，其中，所述多个搅拌元件是从所述轴径向伸出的多个弧形叶轮，所述多个弧形叶轮沿着所述轴的轴线彼此相邻，并且用于所述叶轮的多个支承元件具有从其中心横向辐射的部分并且具有抵接所述叶轮的弧形边缘，其中，所述支承元件沿着所述轴轴向布置，所述弧形叶轮具有抵接所述叶轮的所述支承元件的所述弧形边缘的半径，其特征在于，所述叶轮的半径和所述支承元件的所述弧形边缘的半径沿着所述轴的长度增大。6.根据条4至5中一条或多条所述的装置，其中，所述支承元件螺纹接合到所述轴上。7.根据条1至6中一条或多条所述的装置，其中，所述叶轮布置为在所述轴的相似长度上具有相似半径的叶轮的组。8.根据条7所述的装置，其中，所述叶轮组包括两个、三个或四个叶轮。9.根据条5至8中任一条所述的装置，其中，每个叶轮的近端部锚定至所述轴上。10.根据条5至9中任一条所述的装置，其中，两个相本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·辛格，
申请(专利权)人：尤米科尔股份公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：
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