FI86166B - Foerfarande foer formning av glas. - Google Patents

Description

1 86166

Menetelmä lasin muodostamiseksi

Jakamalla erotettu patenttihakemuksesta 875788 5 Esillä olevan keksinnön kohteena on tasolasin val mistusta varten tarkoitettu kelluntaprosessi, jonka yhteydessä sulatettu lasi johdetaan sulametallilammikkoon (käsittäen pääasiassa sulatettua tinaa), jonka päällä sulatettu lasi kelluu tullen pinnaltaan tasaiseksi ja ohen-10 netuksi haluttuun paksuuteen. Keksintö kohdistuu erityisesti parannuksiin sulatetun lasin syöttämisessä sulatus-ja puhdistuslaitteesta kelluntamuodostuskammioon.

Kelluntamuodostusprosessin yhteydessä on havaittu, että järjestely, jonka avulla sulanut lasi alunperin ker-15 rostetaan sulametallilammikon pinnalle, on kriittisen tärkeä tasolasia varten halutun optisen laadun saavuttamiseksi. Läpikotaisin puhdistettu ja homogenoitu lasi likaantuu hieman ainakin pohjaosassaan kulkiessaan sulatus- ja puhdistuslaitteen muodostuskammioon yhdistävän kanavan tai 20 muun tiehyen kautta koskettaessaan niitä keraamisia tulenkestäviä materiaaleja, joista syöttörakenne on tehty. Tämän likaantumisen tiedetään aiheuttavan vääristymiä tällaisesta lasista tehdyissä lasilevyissä. Aikaisemmissa * kelluntaprosesseissa, jollainen on selostettu esimerkiksi : 25 US-patenttijulkaisussa 3,220,816 (Pilkington) , sulanut 1 : lasi johdettiin sulaneen tinan päälle kourun avulla, joka : saa aikaan sulaneen lasin vapaasti putoavan suikaleen, jonka osa virtaa taaksepäin ja sitten ulospäin tullen sit- . ten alkuperäiseen kosketukseen sulaneen metallin kanssa.

30 Tämä virtauskuvio on toiminut sulaneen lasivirran likaan- . . tuneen pohjapintaosan suuntaamiseksi sen lasinauhan reuna- osiin, joka tämän jälkeen on muodostettu kelluntakammios- "·’ " sa. Nämä reunaosat voitaisiin leikata irti ja heittää : ' pois, jolloin nauhan keskiosa olisi suhteellisen vapaa tu- : ” 35 lenkestävän materiaalin aiheuttamista vääristymistä.

• · · 1 · · 2 8 61 6 6

Erilainen lähestymistapa tähän ongelmaan on selostettu US-patenttijulkaisussa 3,843,346 (Edge et ai). Tässä ratkaisussa vain sulaneen lasin pintaosa vedetään sulatusuunista muodostuskammioon välttäen siten tulenkestävän 5 materiaalin aiheuttama likaantuminen valmistettavan lasi-nauhan kaikissa osissa. Kuitenkin tässäkin järjestelyssä tapahtuu väistämättä vähäinen kosketus sen kynnyselimen sisältämään tulenkestävään materiaaliin, jonka yli lasi virtaa välittömästi ennen kosketustaan sulaan metalliin. 10 Vaikka mainittu kynnyselin voidaankin tehdä suhteellisen puhtaasta ja likaamattomasta tulenkestävästä materiaalista, voi sen vähittäinen kuluminen aiheuttaa joitakin vää-ristymisvaikutuksia lasissa, ja se on ajoittaisesti vaihdettava valmistetun lasin halutun laatutason ylläpitämi-15 seksi. Olisi siten suotavaa minimoida sulaneen lasin kosketus tulenkestävään materiaaliin sulanutta lasia syötettäessä muodostuskammioon.

US-patenttijulkaisussa 3,843,344 (Galey) esitetään järjestely, jonka yhteydessä kynnys on asetettu ylävirtaan 20 lasivirtauksen ylemmästä ohjauselimestä, jota kutsutaan "estelevyksi··. Tällainen järjestely voi vähentää kynnyksessä esiintyviä leikkausvoimia ja siten kynnyksen kulumista, mutta sen yhteydessä tapahtuu kuitenkin lasin jon-: kinlainen kosketus tulenkestävän materiaalin kanssa kyn- 25 nyksessä ja estelevyssä. Samanlainen järjestely on esitetty US-patenttijulkaisussa 4,395,272 (Kunkle et ai).

US-patenttijulkaisut 3,468,649 (Delajarte et ai) ja 3,765,857 (Lecourt) selostavat kumpikin lieriömäisen tiehyen, jonka kautta sulanut lasi syötetään kelluntamuodos-30 tuskammioon. Kumpikaan patenttijulkaisu ei selosta materiaalia, josta tällainen tiehyt voitaisiin tehdä eikä mitään yksityiskohtia tällaisen tiehyen rakenteesta tai käyttötarkoituksesta. Koska nämä molemmat patentit käsittelevät • ’ : pääasiassa muita ominaispiirteitä, niin on ilmeistä, että 35 niissä kummassakin esitetty tiehyt on pelkästään esitetty 3 86166 abstraktisena kaavamaisena esimerkkinä lasin siirtolaitteesta kelluntamuodostuskammioon.

US-patenttijulkaisuissa 3,318,671 (Brichard et ai) ; 3,488,175 (Montgomery) ja 3,679,389 (Kanai) selostetaan 5 kussakin lasilevyn muodostamista, joka johdetaan pääasiassa pystysuorassa suunnassa sulametallihauteeseen. Lasinau-han tekemiseksi itsekantavaksi tällaisen järjestelyn yhteydessä on lasin viskoosiuden oltava suhteellisen korkea, ja siten sulametallihauteessa olevaa lasinauhaa ei voida 10 huomattavammin tasoittaa tai ohentaa, ellei lasia kuumenneta huomattavasti uudelleen sen ollessa sulametallin päällä. Uudelleenkuumennus taas vähentää prosessin energiatehokkuutta. US-patenttijulkaisussa 4,203,750 (Shay) näennäisesti vähemmän viskoosinen lasinauha suunnataan 15 sulametallihauteeseen, jonka pinnalla se ohennetaan reuna-telojen avulla. Lasin viskoosiuden täytyisi kuitenkin olla suhteellisen korkea nauhan muodostamiseksi ennen sen syöttöä hauteeseen ja nauhan esimuotoilu edellyttää huomattavaa kosketusta tulenkestävän materiaalin kanssa, mikä voi 20 olla haitallista lasin likaantumisen ja optisen vääristymisen kannalta katsoen.

US-patenttijulkaisussa 4,162,907 (Anderson) erilliset sulaneen lasin muodostamat möhkäleet suulakepuriste-taan sulaneen tinan pieneen hauteeseen. Koska tällainen * 25 järjestely on epäjatkuva, on sen yhteydessä läpikulkevan : V aineen nopeus rajoitettu ja sulaneen läsin syöttö sulanee seen metalliin riippuu tällöin epäedullisella tavalla useita liikkuvia osia sisältävästä monimutkaisesta mekanismista.

30 Olisi suotavaa, jos voitaisiin saada aikaan jär- : jestely sulaneen lasin syöttämiseksi jatkuvalla tavalla sulametallilammikkoon tasolasin valmistamista varten kel- • « * • · * *. luntaprosessin avulla, jonka yhteydessä vältetään edellä *« * : mainitut aikaisemmin tunnettuihin ratkaisuihin liittyvät : : 35 haitat. Tavoitteena on muodostuskammion peräkkäisten vyö- .·*·. hykkeiden hyödyntäminen ohennetun lasin aikaansaamiseksi.

4 86166

Keksinnön kohteen on täten menetelmä lasin muodostamiseksi tasaiseksi nauhaksi, jossa menetelmässä sulatetun lasin virtaus syötetään muodostuskammiossa olevan su-lametallilammikon päälle, jolle on tunnusomaista, että 5 sulatetun lasin muodostuskammion ensimmäiselle vyöhykkeelle tuleva virtaus kootaan suhteellisen kapeana ja syvänä lasimassana, joka on kosketuksessa sivuseinien kanssa, että tämä lasimassa annostellaan muodostuskammion ensimmäiseltä vyöhykkeeltä sen toiselle vyöhykkeelle, jossa 10 lasin annetaan levitä suuremmalle leveydelle kosketukseen sivuseinien kanssa ja jossa lasimassan syvyyttä vähennetään, ja että lasi johdetaan muodostuskammion kolmannelle vyöhykkeelle, jossa lasimassa erotetaan sivuseinistä ja ohennetaan paksuudeltaan halutun lasinauhan muodostamisek-15 si.

Esillä olevan keksinnön yhteydessä sulatettu lasi syötetään tasolasin muodostuskammioon pystysuorasti putoavana pääasiassa lieriömäisenä virtana. Tämä virta kulkee muodostuskammion katon läpi eikä mitään rakennetta tarvi-20 ta muodostuskammion sisällä tämän virran suuntaamiseksi tai muotoilemiseksi sen tullessa kammioon. Sulatettu lasi otetaan kammiossa ensin vastaan suhteellisen syvänä kerroksena säiliöön, josta lasi virtaa ja leviää muodostaen suhteellisen ohuen nauhan sulametallilammikon pinnalle.

• ** 25 Säiliössä oleva sulatettu lasi lepää myös sopivimmin sula- ·.: : metallikerroksen päällä, joka eristää lasin huomattavan pinta-alan likaavasta kosketuksesta tulenkestävän materi-: aalin kanssa. Sulametalli voi ulottua jatkuvasti säiliöstä muodostuskammion muuhun osaan.

. 30 Säiliö, johon sulatettu lasi alunperin vastaanote taan muodostuskammiossa, on sopivimmin suhteellisen syvä ^ . ja kapea. Suositeltavissa sovellutusmuodoissa saavutetaan sulatetun lasin leviäminen suunnilleen tuotenauhan halu-*. tulle leveydelle välivyöhykkeessä, jossa lasin annetaan • 35 virrata kosketukseen suhteellisen etäällä toisistaan ole- ·1< • · • · • · · · 5 86166 vien sivuseinien kanssa, jolloin lasikerroksen paksuus vähenee huomattavasti. Tämän jälkeen lasi vedetään vielä leveämmän muodostuskammion alavirtaosaan, jossa lasi asetetaan etäisyyden päähän sivuseinistä ja vedetään veto-5 laitteen avulla lasinauhan lopullisen halutun paksuuden saavuttamiseksi.

Pystysuora syöttö, lasin kerääminen säiliöön ja lasin levittäminen mainitulle välivyöhykkeelle edellyttävät tavanomaisen kelluntamuodostuskammion yhteydessä käy-10 tettyjä lämpötiloja korkeampia lasilämpötiloja. Koska näissä vaiheissa olevaa lasia vaaditaan virtaamaan vapaasti, on sen viskoosiuden oltava suhteellisen alhainen. Siten natronkalkki-piitasolasia varten, jolla on tavanomainen koostumus, on lasin lämpötila vastaanottosäiliös-15 sä sopivimmin vähintään 2100 °F (1150 °C) ja edullisimmin noin 2400 °F (1310 eC). Lasin lämpötilan sallitaan pudota lasin kulkiessa välilevitysvaiheen läpi, ja nauhan erottuessa sivuseinistä sen lämpötila on normaalisti noin 1800 °F (980 °C) - 2100 °F (1150 °F).

20 Lasin antaminen virrata pääasiassa lopulliseen nau- haleveyteen korkeissa lämpötiloissa on edullista, koska matalien viskoosiuksien yhteydessä aaltotyyppiset pinta-viat katoavat sangen nopeasti mahdollistaen siten parantuneella optisella laadulla varustetun lasin valmistamisen.

' 1 25 Viskoosiudeltaan alhaisen lasin vapaa virtaus ja siten : nauhaleveyden nopea saavuttaminen mahdollistavat suhteel listen lyhyiden ja taloudellisesti edullisten muodostus-kammioiden käytön. Lasin syöttäminen muodostuskammioon tällaisen prosessin yhteydessä esiintyvissä korkeissa läm-30 pötiloissa aiheuttaisi tavanomaisten lasinsyöttölaitteiden nopean kulumisen. Tällainen kuluminen ensinnäkin likaa .·. : haitallisesti lasia ja edellyttää myös syöttöalueella ole- « · · ..." vien tulenkestävien materiaalien kallista vaihtamista.

Siten pystysuora syöttöjärjestelmä on edullinen lämpöti- • · « : 35 laitaan korkean lasin syöttämiseksi tämäntyyppisen muodos- :: tusprosessin yhteydessä.

6 86166

Koska muodostuskammioon tulevaa lasivirtaa ei tarvitse muotoilla virtausohjainten avulla ja koska se putoaa vapaasti, ei tämän järjestelmän yhteydessä tarvitse käyttää kanavarakennetta tai vastaavaa sulatetun lasin 5 siirtämiseksi sulatuslaitteesta muodostuskammioon. Tällä tavoin ei vältetä vain lasin mahdollisen likaantumisen lähdettä, vaan annetaan myös suurempi vapaus materiaalien valintaa varten sulatuslaitteen poistopäässä. Sulatus-laitteen poistoaukko ja venttiiliyhdistelmä voidaan eri-10 tyisesti valmistaa platinasta, mitä ei normaalisti voida tehdä muodostuskammion tulorakenteen käytön yhteydessä muodostuskammiossa tavallisesti sulametallin säilyttämistä varten ylläpidetyn pelkistävän kaasukehän johdosta. Vaikka platinalla on erinomainen korroosiokestävyys kos-15 ketuksen yhteydessä sulatetun lasin kanssa, ei se kestä pelkistäviä olosuhteita. Sulatuslaitteen poistopäässä olevaa venttiiliyhdistelmää voidaan käyttää valvomaan sulatetun lasin virtausta muodostuskammion säiliöosaan. Este-levyä voidaan käyttää sulatetun lasin virtauksen säätämis-20 eksi säiliöstä välikammioon, jolloin kuitenkin estelevy ja sen aikaansaama kosketus tulenkestävän materiaalin kanssa voidaan eliminoida käyttämällä sulatuslaitteen poistopäässä olevaa venttiiliä lasin virtausnopeuden valvomiseen.

Säiliö muodostaa sopivan paikan sulatetun lasin 25 hämmentämiseksi sen syötön jälkeen muodostuskammioon lasin : epähomogeenisten kohtien aiheuttamien optisten vääristy- misvaikutusten lieventämiseksi. Lasia, joka on kauttaal- » m :[ | taan puhdistettu ja syötetty muodostuskammioon ilman tu- : lenkestävästä materiaalista tehdyn tiehyen aiheuttamaa 30 huomattavaa likaantumista, ei tarvitse homogenoida. Lasia varten, joka on tarkoitettu käytettäväksi muunlaisena kuin .·. : läpinäkyvänä lasina, voidaan asettaa matalammat vaatimuk- λ.’ set sen optisen yhtenäisyyden suhteen ja siten ei ehkä myöskään hämmennystä tarvita. Vaikka sulatetun lasin syöt- : V 35 tö esillä olevan keksinnön mukaisella tavalla muodostus-• · 1 · · • · 7 86166 kammioon vähentääkin huomattavasti mahdollisuuksia tulenkestävän materiaalin aiheuttamaan likaantumiseen, voidaan ehkä havaita, että lasissa on epähomogeenisia kohtia ennen sen tuloa syöttövyöhykkeelle. Koska esillä olevan keksin-5 non mukaisessa syöttöjärjestelyssä ei lasin enemmän likaantuneita osia suunnata lasinauhan reunaosiin, on hämmennyksen käyttö suositeltavaa esillä olevan keksinnön yhteydessä, kun valmistetaan läpinäkyväksi tarkoitettua ta-solasia.

10 Keksinnön muut ominaispiirteet käyvät ilmi piirus tuksista ja erityisten sovellutusmuotojen seuraavasta selostuksesta. Piirustuksissa: kuvio 1 esittää kaavamaista tasokuvantoa esillä olevan keksinnön mukaisesta muodostuskammiosta, jonka ylä-15 osa on leikattu pois; kuvio 2 esittää kaavamaista poikkileikkaussivuku-vantoa kuvion 1 mukaisesta muodostuskammiosta; kuvio 3 esittää suurennettua poikkileikkaussivuku-vantoa kuvioiden 1 ja 2 esittämän muodostuskammion syöttö-20 osasta näyttäen erään esillä olevan keksinnön mukaisen sovellutusmuodon sulatetun lasin pystysuoraa syöttöä varten muodostuskammioon; kuvio 4 esittää suurennettua poikkileikkaussivuku-vantoa kuvioiden 1 ja 2 esittämän muodostuskammion syöttö-25 ja säiliöosasta näyttäen esillä olevan keksinnön mukaisen : suositeltavan sovellutusmuodon sulatetun lasin pystysuo- : V raa syöttöä varten muodostuskammioon sekä myös järjeste- ·.· · lyn lasin hämmentämistä varten; : kuvio 5 esittää suurennettua poikkileikkaussivuku- 30 vantoa kuvioiden 1 ja 2 esittämän muodostuskammion syöttö-osasta näyttäen esillä olevan keksinnön erään vaihtoehtoi-: sen sovellutusmuodon.

Kuvioihin 1 ja 2 viitaten niissä on esitetty esillä olevan keksinnön erään sovellutusmuodon mukaisen muo-: V 35 dostuskammion 10 yleisrakenne. Muodostuskammio on yhtey- i · 1 · 8 86166 dessä sulatetun lasin lähteeseen 11, joka voi olla mikä tahansa tyypiltään tunnettu sulatusuuni. Yksityiskohtaisemmin tarkastellen on muodostuskammioon syötetty sulatettu lasi useimmissa tapauksissa ollut sulatusta seuraa-5 van puhdistusprosessin ja joissain tapauksissa myös läm-pökäsittelyvaiheen alaisena. Olisi siten ymmärrettävä, että sulatetun lasin 11 lähteenä voisi olla puhdistus- tai käsittelyastia, jota seuraavassa kutsutaan "sulatuslait-teeksi" yksinkertaisuuden vuoksi. Pystysuoraan putoava 10 lasivirta 12 virtaa sulatuslaitteesta 11 muodostuskammion 10 katossa olevan aukon läpi ja tulee vastaanotetuksi muodostuskammion ensimmäiselle vyöhykkeelle 13. Sulatetun lasin varastosäiliö 14 pidetään yllä tällä ensimmäisellä vyöhykkeellä 13 pystysuorasti säädettävän estelevyn 15 15 takana, joka säätää joustavasti sulatetun lasin virtauksen sanotulta ensimmäiseltä vyöhykkeeltä välivyöhykkeeseen 20. Kuvio 2 esittää suositeltavaa järjestelyä, jonka yhteydessä sulametallikerros 22 ulottuu koko muodostuskammion alueelle ensimmäinen kammio 13 mukaanlukien. Sulametalli 20 on sopivimmin tinaa, joka voi sisältää pienempiä määriä muita alkuaineita, kuten rautaa tai kuparia. Ensimmäisellä vyöhykkeellä 13 on edullista käyttää sulametallia likaamattoman kosketuspinnan muodostamiseksi lasisäiliön 14 pohjaa vasten. Esillä olevan keksinnön jotkut ominaispiir-25 teet eivät edellytä sulametallin läsnäoloa vyöhykkeellä : : : 13.

Välivyöhyke 20 on leveämpi kuin ensimmäinen vyöhyke 13 ja välivyöhykkeessä oleva sulatettu lasi on viskoo-: : siudeltaan riittävästi alhaisempi, niin että lasimassa 30 leviää kosketukseen sivuseinien kanssa. Lasimassan saa vuttama leveys välivyöhykkeellä 20 on sopivimmin suunnil-: leen sama kuin valmistettavan lopullisen lasinauhan. Kun .1··1 säädetty määrä lasia virtaa estelevyn 15 alle leviten vä li vyöhykkeelle 20, sen paksuus pienenee lähestyen tasa- : 35 painopaksuutta tai tullen sen suuruiseksi välivyöhykkeen • · * · 2 2 · « · 9 8 61 6 6 päässä. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää sulkulevyä 23, joka on esitetty katkoviivoin kuvioissa 1 ja 2, välivyö-hykkeen 20 päässä välivyöhykkeessä olevan lasin 21 päällä olevan kaasun paineistamiseksi ilmakehäpainetta suurem-5 paan arvoon, jolloin lasimassan paksuus voidaan vähentää tasapainopaksuuden alle välivyöhykkeessä. Tämä vaihtoehtoinen tekniikka on US-patenttijulkaisun 4,395,272 (Kunkle et ai) mukainen.

Kuvioihin 1 ja 2 edelleen viitaten, muistuttaa muo-10 dostuskammion kolmas vyöhyke 25 tavanomaista kelluntamuo-dostuskammiota. Kolmannen vyöhykkeen 25 sivuseinät on asetettu suuremman etäisyyden päähän toisistaan kuin välivyö-hykkeen 20 sivuseinät, niin että lasinauhan 26 reunat ovat välimatkan päässä niistä. Reunatarttumalaitteet, kuten ta-15 vanomaiset hammastetut pyörät 27, voivat kiinnittyä nauhan 26 vastakkaisiin sivureunaosiin kolmannella vyöhykkeellä nauhaleveyden valvomiseksi. Niissä sovellutusmuodoissa, joiden yhteydessä lasi tulee kolmannelle vyöhykkeelle ta-sapainopaksuudessa tai sen hieman ylittäen, säilyttävät 20 reunatarttumalaitteet nauhaleveyden tai vähentävät nauha-leveyden häviötä, kun nauhaa venytetään pituussuunnassa alle tasapainopaksuuden olevia paksuuksia muodostettaessa. Sovellutusmuodoissa, joissa lasin paksuus on vähennetty tasapainoarvon alapuolelle välivyöhykkeessä, säilyttää 25 reunatarttumalaite nauhaleveyden ja siten lasin vähennetyn paksuuden. Reunatarttumalaitteiden määrä ja asetus voi : vaihdella huomattavasti erityisten tuotannollisten vaati- musten mukaisesti.

Sulatetun lasin vapaasti virtaava luonne esillä 30 olevan keksinnön mukaisen muodostusprosessin ensimmäisellä ja toisella vyöhykkeellä on ilmauksena kelluntamuodos-.·. : tusprosessien yhteydessä tavanomaisesti esiintyvää vis- m'··] koosiutta alhaisemmasta viskoosiudesta ja tavallista kor keammista lämpötiloista. Lasin lämpötilat ensimmäisellä : V 35 vyöhykkeellä 13 ja ainakin välivyöhykkeen 20 ylävirran • 1 « « 1 a 10 6 61 6 6 puoleisella osalla ovat vähintään 2100 °F (1150 °C). Lasin poistuessa välivyöhykkeestä 20 sen lämpötila on voinut pudota jopa 1800 °F:seen (980 °C). Koska lasi jäähtyy kulkiessaan muodostuskammion kautta, esiintyy huomattavasti 5 korkeampia lämpötiloja muodostuskammion ylävirran puoleisissa osissa. Säiliön 14 muodostama lasimassa on esimerkiksi sopivimmin vähintään 2200 °F:een (1200 °C) lämpötilassa. Tällaiset lämpötilat ovat erityisen suositeltavia, jos lasia on määrä hämmentää ensimmäisellä vyöhykkeellä. Muo-10 dostuskaramioön tuleva lasivirta 12 voi olla vastaavasti korkeammissa lämpötiloissa, jotka ovat yleensä suuruudeltaan noin 2300 °F (1260 °C) - 2400 °F (1315 eC) . Ei ole olemassa mitään olennaisen tarkkaa ylärajaa ensimmäiseen vyöhykkeeseen tulevan lasin lämpötilalle, mutta käytännös-15 sä on todennäköisintä, että lasin lämpötila olisi hieman lasiin ylävirran puolella kohdistetun sulatus- ja puhdistusprosessin yhteydessä esiintyvän lämpötilan alapuolella, joka ei yleensä ole korkeampi kuin 2800 eF (1500 eC). Käytännössä lasin antaminen jäähtyä huomattavasti ennen tu-20 loaan muodostuskammioon olisi joissakin tapauksissa suositeltavaa erilaisten elementtien, kuten venttiililaittei-den ja muodostuskammion tulenkestävien sivuseinien käyttöiän lisäämiseksi. Näissä suhteellisen korkeissa lämpötiloissa muodostaa huomattavan edun lasin alla muodostus- • · · · 25 kammion ensimmäisellä ja toisella vyöhykkeellä oleva sula- • · : metallikerros 22, joka eristää sulatetun lasin kosketuk- : .* seita keraamisten tulenkestävien materiaalien kanssa, ; joilla olisi huomattava likaava vaikutus sulatettuun la- : : siin näissä lämpötiloissa. On samalla tavoin merkittävää, 30 että lämpötilaltaan korkean lasivirran 12 ei tarvitse tulla kosketukseen keraamisista tulenkestävistä materiaaleis-.·. : ta tehtyjen rakenteellisten elementtien kanssa.

#·;·. Seuraavassa ilmoitetut lämpötilat liittyvät tavan omaiseen natronkalkki-piilasin kaupallisessa käytössä ole- • * * : ’.· 35 vaan kelluntaseokseen. Muita koostumuksia varten kyseiset * · · » ·

P

m · 11 8 61 6 6 lämpötilat vaihtelevat lasiseoksen lämpötila/viskoosisuus-suhteen mukaisella tavalla. Tässä yhteydessä ilmoitettujen lämpötilojen ekstrapoloimiseksi toisiin lasiseoksiin ilmoitetaan seuraavassa kyseisen natriumkalkkipiilasin kel-5 luntaseoksen lämpötilan ja viskoosiuden välinen suhde:

Viskoosius (Poiseal Lämpötila 100 2630 °F (1443 °C) 1000 2164 °F (1184 °C) 10 10000 1876 °F (1024 eC) 100000 1663 °F (906 °C)

Kuvio 3 esittää yksityiskohtia venttiilijärjeste-lyn esimerkkiä varten, joka on tarkoitettu sulatetun lasin 15 virran johtamiseksi sulatus- tai puhdistuslaitteesta 11 muodostuskammioon. Tässä esimerkissä tulenkestävästä metallista, kuten platinasta, tehty putki 30 kulkee tulenkestävän astian 11 pohjan läpi rajoittaen poistoaukon, jonka kautta lasivirta 12 kulkee. Pystysuorassa suunnassa 20 säädettävä uppomäntä 31, joka myös voidaan valmistaa tulenkestävästä materiaalista, kuten platinasta, tai päällystää sen avulla, säätelee sulatetun lasin virtausta putken 30 läpi. Tämä uppomännän ja poistoputken muodostama järjestely on tavanomainen joillakin lasiteollisuuden alo-25 illa, kuten pullojen valmistuksessa, ja näitä komponentti-osia on helposti kaupallisesti saatavissa, mutta tällaisen järjestelyn käyttö tasolasin muodostusprosessin yhteydessä on kuitenkin uutta. Kuviossa 3 esitetty sulatetun lasin : lähde 11 edustaa lasiteollisuudessa yleisesti käytetyn 30 vaakasuoran säiliötyyppisen sulatusuunin pääteosaa. Tällaisen uunin pääteosa voi käsittää esiahjon, jossa lasi : voidaan lämpökäsitellä ja homogenoida.

Kelluntamuodostuskammiossa olevan sulatetun metallin liiallisen hapettumisen estämiseksi ylläpidetään muo- 9 · « : ’.· 35 dostuskammiossa yleensä ei-hapettava ilmakehä, joka käsit- i2 861 66 tää tavallisesti jalokaasua, kuten typpeä, ja pieniä määriä pelkistävää kaasua, kuten vetyä. Esillä olevan keksinnön yhteydessä, jossa sulatettu lasi 14 peittää täysin sulan metallin 22 ensimmäisellä vyöhykkeellä 13 ja estelevy 5 15 eristää ensimmäisen kammion ilmakehän muusta muodostus- kammiosta, voi olla tarpeetonta muodostaa pelkistävää ilmakehää ensimmäiselle vyöhykkeelle. Tässä tapauksessa kuvion 3 mukainen putki 30 voi ulottua muodostuskammion ensimmäiselle vyöhykkeelle 13, koska sen pääasiallisena ma-10 teriaalina oleva platina ei ole altis pelkistävän ilmakehän syövyttäville vaikutuksille. Putken 30 ulottaminen lyhyen etäisyyden päähän lasisäiliön 14 pinnan yläpuolelle on suositeltavaa ilmataskujen ja -sulkeumien syntymisen estämiseksi virtauksen 12 tullessa säiliöön. Olisi myös 15 edullista, jos tämä putki ulottuisi lasin 14 pinnan alapuolelle. On selvää, että platinalla tarkoitetaan tässä yhteydessä platinan eri seoksia, erityisesti platinan ja rhodiumin seosta, jota käytetään yleensä lasin kosketusta varten tarkoitetuissa sovellutuksissa.

20 Kuvio 4 esittää esillä olevan keksinnön mukaista suositeltavaa sovellutusmuotoa sisältäen joukon hämmenti-miä 40, jotka on tarkoitettu lasisäiliön 14 hämmentämistä varten muodostuskammion 13 ensimmäisellä vyöhykkeellä 13.

. Nämä hämmentimet on asetettu sopivimmin sarjaan useiden 25 hämmentimien ollessa sijoitettuina kuhunkin lukuisista riveistä. Vaadittavien hämmentimien tarkka määrä riippuu halutusta homogenointiasteesta ja rakenteeltaan valitun kyseisen hämmentimen hämmennystehosta. Kuviossa 4 esitetyt hämmentimet ovat tyypiltään kierukkamaisia, mutta mitä ta-30 hansa alalla tunnettua lasihämmennintyyppiä voidaan kuitenkin käyttää. Hämmennystä käytettäessä on suositeltavaa lisätä väriaineita tai muita lisäaineita lasiin ylävir-taan hämmentimistä ensimmäisessä vyöhykkeessä 13. Tätä tarkoitusta varten voidaan käyttää ruuvisyöttölaitetta 41, 35 joka tunkeutuu kammioon sivuseinän kautta.

13 8 61 6 6

Kuvion 4 esittämän sovellutusmuodon sulatetun lasin lähde 42 voi olla tyypiltään muiden sovellutusmuoto-jen yhteydessä kuvattujen lähteiden kaltainen tai harvemmin käytetty sulatus- tai puhdistuslaitetyyppi. Esimerkik-5 si US-patenttijulkaisussa 4,610,711 (Matesa et ai) selostettua pystysuoraa puhdistuslaitetta voidaan käyttää sulatetun lasin syöttämiseksi esillä olevan keksinnön mukaiseen muodostusprosessiin. Sulatetun lasin lähde 42 on varustettu poistoputkella 43, joka on sopivimmin tehty tulo lenkestävästä metallista, kuten platinasta. Tässä sovel-lutusmuodossa on sulatetun lasin virtausta säätelevä järjestely asetettu sulatetun lasin 42 lähteen ulkopuolelle. Tämä venttiiliyhdistelmä on US-patenttijulkaisun 4,600,426 (Schwenninger) mukainen sisältäen sivusuuntaisen 15 varren 45 tukeman pallomaisen elimen 44, tämän varren 45 ollessa puolestaan tuettuna pystysuoraa säätöä varten. Lasi kiertymisen ja ilmasulkeumien syntymisen estämiseksi sen sisälle voi pitkänomainen takaosa 46 ulottua alaspäin pallomaisesta elimestä 42 muodostuskammioon ensimmäisessä 20 kammiossa pidetyn lasimassa 14 tasoa hieman ylemmäksi tai sopivimmin tälle tasolle tai sen alapuolelle. Tämän vent-tiiliyhdistelmän elementit on sopivimmin tehty tulenkestävästä metallista, kuten platinasta tai molybdeenistä.

Kuvioon 5 viitaten siinä esitetään sovellutusmuoto, 25 joka sisältää useita edellä mainittuja suositeltavia ominaispiirteitä edustaen kuitenkin uutta järjestelyä sulatetun lasin syöttämiseksi tasolasin muodostusprosessiin esillä olevan keksinnön kaikkein laajimman suojapiirin puitteissa. Kuviossa 5 esitettyjä muunnelmia voidaan käyt-30 tää yhdessä kuvatunlaisella tavalla tai erikseen muiden esitettyjen sovellutusmuotojen yhteydessä. Kuvio 5 esittää tavanomaista sulatus- tai puhdistuslaitetta 50, josta la-sivirtaus 51 syötetään pääteosan kautta pohjassa olevan poistoaukon sijasta. Esitetyssä esimerkissä lasi syötetään : . 35 kapean kourun 52 kautta, joka on varustettu pystysuorassa 14 8 61 6 6 suunnassa säädettävällä portilla 53 virtausnopeuden vaihtelemista varten. Kourun 52 leveys on sopivinta minimoida tulenkestävän materiaalin kanssa tapahtuvan kosketuksen pinta-alan minimoimiseksi, jolloin kouru voi kuitenkin 5 olla poikkileikkaukseltaan suunnilleen nelikulmainen.

Lasin 51 pystysuorasti putoava virtaus pyrkii kuitenkin ottamaan lieriömäisen muodon pintajännityksen ja vapaan putoamisen suhteellisen suuren etäisyyden johdosta. Haluttaessa voidaan kouru 52 verhota platinalla tai muulla 10 likaamattomalla materiaalilla. Muodostuskammion ensimmäi nen vyöhyke 55 pitää sisällään lasin säiliön 56, mutta se ei ole varustettu lasin ja tulenkestävän pohjan välissä olevalla sopivimmin sulatetun metallin muodostamalla kerroksella. Jokin lasikosketuspinnoista vyöhykkeellä 55 tai 15 ne kaikki voi olla päällystettynä platinalla tai muulla tulenkestävällä materiaalilla. Säiliö 56 on suhteellisen syvä ja kapea kuten aikaisemmissakin sovellutusmuodoissa. Lasivirtaus ensimmäiseltä vyöhykkeeltä 55 toiselle vyöhykkeelle 57 tulee säädetyksi pystysuorasti säädettävän este-20 levyn 58 ja kynnyselimen 59 välissä, joka on tehty sopivimmin likaamattomasta tulenkestävästä materiaalista kuten sulatetusta kvartsista. Välivyöhykkeessä 57 olevan lasin annetaan virrata suuremmalle leveydelle sulatetun metallin . muodostaman lammikon 60 päälle kuin aikaisemmissa sovellu- 25 tusmuodoissa.

Esillä olevaa keksintöä on selostettu erityisten • esimerkkien avulla, mutta on selvää, että alaan perehty neet henkilöt voivat tehdä siihen muitakin muutoksia ja muunnelmia oheisissa patenttivaatimuksissa määritellystä :T: 30 keksinnön suojapiiristä poikkeamatta.

• · • · · « ·1 • · · • · · • 1 · • · · « · « • · » · · · « · • ·

Claims (6)

15 861 66

1. Menetelmä lasin muodostamiseksi tasaiseksi nauhaksi, jossa menetelmässä sulatetun lasin virtaus syöte- 5 tään muodostuskammiossa olevan sulametallilammikon päälle, tunnettu siitä, että sulatetun lasin muodostuskam-mion ensimmäiselle vyöhykkeelle (13) tuleva virtaus kootaan suhteellisen kapeana ja syvänä lasimassana, joka on kosketuksessa sivuseinien kanssa, että tämä lasimassa an- 10 nostellaan muodostuskammion ensimmäiseltä vyöhykkeeltä (13) sen toiselle vyöhykkeelle (20), jossa lasin annetaan levitä suuremmalle leveydelle kosketukseen sivuseinien kanssa ja jossa lasimassan syvyyttä vähennetään, ja että lasi johdetaan muodostuskammion kolmannelle vyöhykkeelle 15 (25), jossa lasimassa erotetaan sivuseinistä ja ohennetaan paksuudeltaan halutun lasinauhan (26) muodostamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasimassa tuetaan sulan metallin (22) päälle kolmannella vyöhykkeellä (25).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasimassa tuetaan sulan metallin (22) päälle toisella vyöhykkeellä (20).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasimassa tuetaan 25 sulan metallin (22) päälle ensimmäisellä vyöhykkeellä :;· ϊ (13).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisellä vyöhykkeellä (13) oleva lasi on vähintään 1150 °C (2100 °F) 30 lämpötilassa.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen : menetelmä, tunnettu siitä, että ilmakehän painetta ylittävä paine ylläpidetään toisella vyöhykkeellä (20) lasin paksuuden vähentämiseksi. : V 35 ie 86166