專(zhuān)利名稱(chēng)：熔融拉制玻璃帶的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及熔融拉制玻璃帶的設(shè)備和方法，且更具體來(lái)說(shuō)，涉及具有加熱裝置和冷卻裝置的熔融拉制玻璃帶的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
玻璃制造系統(tǒng)通常用于形成諸如IXD玻璃板之類(lèi)的各種玻璃產(chǎn)品。已知通過(guò)使熔融玻璃向下流過(guò)成形楔塊并從成形楔塊的根部拉制玻璃帶來(lái)制造玻璃板。邊緣引導(dǎo)器通常設(shè)在成形楔塊的相對(duì)端部處，以幫助實(shí)現(xiàn)所期望的玻璃帶寬度和邊緣卷邊特性。

發(fā)明內(nèi)容
以下給出本發(fā)明的簡(jiǎn)化概述以提供在詳細(xì)說(shuō)明書(shū)中描述的某些示例方面的基本理解。一個(gè)示例性方面中，熔融下拉方法包括使熔融玻璃在成形楔塊的一對(duì)向下傾斜成形表面部分上流動(dòng)的步驟，所述向下傾斜成形表面部分沿沿下游方向收斂以形成根部。該方法還包括使熔融玻璃在與該對(duì)向下傾斜成形表面部分中的至少一個(gè)成形表面部分相交的邊緣引導(dǎo)器上流動(dòng)的步驟。該方法還包括從根部拉制玻璃帶的步驟，其中，玻璃帶的邊緣由從邊緣引導(dǎo)器流下的熔融玻璃形成。該方法還包括使用加熱裝置來(lái)加熱熔融玻璃的與邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面和使用冷卻裝置來(lái)從熔融玻璃的從邊緣引導(dǎo)器流下的部分吸取熱的步驟。另一示例方面中，一種熔融拉制玻璃帶的設(shè)備，包括成形楔塊，該成形楔塊具有一對(duì)向下傾斜成形表面部分，該對(duì)傾斜表面部分沿下游方向收斂以形成根部。該設(shè)備還包括邊緣引導(dǎo)器，該邊緣引導(dǎo)器與該對(duì)向下傾斜成形表面部分中的至少一個(gè)成形表面部分相交。該設(shè)備還包括加熱裝置和冷卻裝置，該加熱裝置構(gòu)造成加熱熔融玻璃的與邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面，該冷卻裝置構(gòu)造成從玻璃帶的從邊緣引導(dǎo)器流下的部分吸取熱。本發(fā)明的第一示例性方面涉及熔融拉制方法，包括以下步驟使熔融玻璃在成形楔塊的一對(duì)向下傾斜成形表面部分上流動(dòng)，所述向下傾斜成形表面部分沿沿下游方向收斂以形成根部；使熔融玻璃在與所述一對(duì)向下傾斜成形表面部分中的至少一個(gè)成形表面部分相交的邊緣引導(dǎo)器上流動(dòng)；從所述根部拉制玻璃帶，其中，玻璃帶的邊緣由從邊緣引導(dǎo)器流下的熔融玻璃形成；使用加熱裝置來(lái)加熱熔融玻璃的與所述邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面；以及使用冷卻裝置來(lái)從玻璃帶的從所述邊緣引導(dǎo)器流下的部分吸取熱。本發(fā)明的第一方面的某些實(shí)施例中，加熱裝置將熔融玻璃的與邊緣弓I導(dǎo)器接觸的接觸面保持在熔融玻璃的液相線溫度上方。本發(fā)明的第一方面的某些實(shí)施例中，該方法包括將在根部下游位置處的熔融玻璃的溫度保持在熔融玻璃的松垂翹曲溫度下方的步驟。本發(fā)明的第一方面的某些實(shí)施例中，冷卻裝置優(yōu)先地從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取熱，使得玻璃帶的邊緣的溫度以比玻璃帶的內(nèi)部的溫度高的速率降低。本發(fā)明的第一方面的某些實(shí)施例中，冷卻裝置從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取的熱比由加熱裝置提供到熔融玻璃的與邊緣弓I導(dǎo)器接觸的接觸面的熱多。本發(fā)明的第一方面的某些實(shí)施例中，該方法還包括將加熱裝置的加熱區(qū)域與冷卻裝置的冷卻區(qū)域屏蔽開(kāi)的步驟。本發(fā)明的第一方面的某些實(shí)施例中，通過(guò)使用在邊緣引導(dǎo)器外部運(yùn)行的外部加熱器，加熱裝置保持熔融玻璃的與邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面。本發(fā)明的第一方面的某些實(shí)施例中，通過(guò)使用在邊緣引導(dǎo)器內(nèi)部運(yùn)行的內(nèi)部加熱器，加熱裝置保持熔融玻璃的與邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面。 本發(fā)明的第一方面的某些實(shí)施例中，冷卻裝置包括流體噴嘴，該流體噴嘴從玻璃帶的在邊緣引導(dǎo)器下游位置處的邊緣吸取熱。本發(fā)明的第一方面的某些實(shí)施例中，該方法還包括通過(guò)控制系統(tǒng)控制加熱裝置和冷卻裝置中的至少一個(gè)的步驟。本發(fā)明的第一方面的某些實(shí)施例中，該方法包括感測(cè)溫度并使用所感測(cè)到的溫度來(lái)提供反饋到控制系統(tǒng)。本發(fā)明的第二示例性方面涉及熔融拉制玻璃帶的設(shè)備，包括成形楔塊，該成形楔塊包括一對(duì)向下傾斜成形表面部分，該一對(duì)傾斜表面部分沿下游方向收斂以形成根部；邊緣引導(dǎo)器，該邊緣引導(dǎo)器與一對(duì)向下傾斜成形表面部分中的至少一個(gè)成形表面部分相交；加熱裝置，該加熱裝置構(gòu)造成加熱熔融玻璃的與邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面；以及冷卻裝置，該冷卻裝置構(gòu)造成從玻璃帶的從邊緣引導(dǎo)器流下的部分吸取熱。
本發(fā)明的第二方面的某些實(shí)施例中，該加熱裝置構(gòu)造成將熔融玻璃的與邊緣弓I導(dǎo)器接觸的接觸面保持在熔融玻璃的液相線溫度上方。本發(fā)明的第二方面的某些實(shí)施例中，該冷卻裝置構(gòu)造成使得該冷卻裝置優(yōu)先地從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取熱，使得玻璃帶的邊緣的溫度以比玻璃帶的內(nèi)部的溫度高的速率降低。本發(fā)明的第二方面的某些實(shí)施例中，該冷卻裝置構(gòu)造成使得該冷卻裝置從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取的熱比由該加熱裝置提供到熔融玻璃的與邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面的熱多。本發(fā)明的第二方面的某些實(shí)施例中，該設(shè)備還包括熱屏蔽，該熱屏蔽定位在加熱裝置的加熱區(qū)域與冷卻裝置的冷卻區(qū)域之間。 本發(fā)明的第二方面的某些實(shí)施例中，該設(shè)備還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)構(gòu)造成控制加熱裝置和冷卻裝置中的至少一個(gè)。本發(fā)明的第二方面的某些實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)包括控制器和溫度傳感器，該溫度傳感器構(gòu)造成提供反饋到該控制器。本發(fā)明的第二方面的某些實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)構(gòu)造成控制冷卻裝置以優(yōu)先地從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取熱，使得玻璃帶的邊緣的溫度以比玻璃帶的內(nèi)部的溫度高的速率降低。
本發(fā)明的第二方面的某些實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)構(gòu)造成操作加熱裝置和冷卻裝置中的至少一個(gè)，使得冷卻裝置從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取的熱比由加熱裝置對(duì)熔融玻璃的與邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面施加的熱多。


當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明書(shū)時(shí)會(huì)更好地理解這些和其它方面，附圖中圖I是熔融拉制玻璃帶的設(shè)備的示意圖；圖2是設(shè)備的沿著圖I的線2-2剖取的立體剖視圖，圖I示出第一示例設(shè)備的各部分；圖3是示出第二示例設(shè)備的部分的側(cè)視圖；以及圖4是不出第三不例設(shè)備的部分的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將參照示出各示例實(shí)施例的附圖更完整地描述各示例。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示相同或類(lèi)似的部分。但是，各方面可實(shí)施為多種不同形式，且不應(yīng)解釋為限于本文所闡述的實(shí)施例。圖I示出熔融拉制玻璃帶103的設(shè)備101的示意圖，玻璃帶103用于隨后加工成玻璃板。設(shè)備101可包括熔融容器105，該熔融容器構(gòu)造成從儲(chǔ)存箱109接收配合料107?？赏ㄟ^(guò)以馬達(dá)113作為動(dòng)力的配合料遞送裝置111來(lái)引入配合料107?？蛇x的控制器115可構(gòu)造成致動(dòng)馬達(dá)113以將所需量的配合料107引入熔融容器105，如箭頭117所指示的。玻璃金屬探測(cè)器119可用于測(cè)量立管123內(nèi)的熔融玻璃121高度位置并通過(guò)通信線125將測(cè)量到的信息連通到控制器115。設(shè)備10還可包括諸如精煉管之類(lèi)的精煉容器127，該精煉容器位于熔融容器105的下游，并通過(guò)第一連接管129聯(lián)接到熔融容器105。諸如攪拌室之類(lèi)的混合容器131也可位于精煉容器127的下游，而諸如缽之類(lèi)的輸送容器133可位于混合容器131的下游。如圖所示，第二連接管135可將精煉容器127聯(lián)接到混合容器131，而第三連接管137可將混合容器131聯(lián)接到輸送容器133。如進(jìn)一步所示，下導(dǎo)管139可定位成將熔融玻璃121從輸送容器133輸送至成形容器143的進(jìn)口 141。如圖所示，熔融容器105、精煉容器127、混合容器131、輸送容器133、以及成形容器143是可以沿設(shè)備101串聯(lián)定位的玻璃熔融工位的示例。熔融容器105通常由諸如耐火(例如，陶瓷)磚之類(lèi)的耐火材料制成。設(shè)備101還可包括通常由鉬或諸如鉬銠、鉬銥之類(lèi)的含鉬金屬以及它們的組合所制成的部件，但該部件還可包括諸如鑰、鈀、錸、鉭、鈦、鎢、釕、鋨、鋯以及它們的合金和/或二氧化鋯之類(lèi)的耐火材料。含鉬部件可包括第一連接管129、精煉容器127 (例如精煉管)、第二連接管135、立管123、混合容器131 (例如攪拌室)、第三連接管137、輸送容器133 (例如缽)、下導(dǎo)管139以及進(jìn)口 141中的一個(gè)或多個(gè)。成形容器143也由耐火材料制成，并且設(shè)計(jì)成形成玻璃帶103。圖2是設(shè)備101沿著圖I的剖線2-2剖取的立體剖視圖。如圖所示，成形容器143包括成形楔塊201，該成形楔塊包括一對(duì)向下傾斜的成形表面部分207、209，該對(duì)向下傾斜的成形表面部分在成形楔塊201的兩個(gè)相對(duì)端之間延伸。該對(duì)向下傾斜的成形表面部分207,209沿下游方向211收斂以形成根部213。拉制平面215延伸通過(guò)根部213，其中，可沿拉制平面215沿下游方向211拉制該玻璃帶103。如圖所示，拉制平面215可將根部213平分，但該拉制平面215可相對(duì)于根部213以其它定向延伸。成形容器143可包括一個(gè)或多個(gè)邊緣引導(dǎo)器，該一個(gè)或多個(gè)邊緣引導(dǎo)器與該對(duì)向下傾斜的成形表面部分207、209中的至少一個(gè)相交。在又一示例中，該一個(gè)或多個(gè)邊緣引導(dǎo)器能與兩個(gè)向下傾斜的成形表面部分207、209都相交。另一示例中，邊緣引導(dǎo)器可定位在成形楔塊201的相對(duì)端中的每端處，其中玻璃帶103的邊緣由流下邊緣引導(dǎo)器的熔融玻璃形成。例如，如圖2所示，邊緣引導(dǎo)器217可定位在第一相對(duì)端203處，而第二個(gè)相同的 邊緣引導(dǎo)器(未圖示)可定位在第二相對(duì)端(未圖示)處。每個(gè)邊緣弓I導(dǎo)器可構(gòu)造成與兩個(gè)向下傾斜成形表面部分207、209都相交。每個(gè)邊緣引導(dǎo)器217可以是基本上彼此相同，但是在其它示例中，邊緣引導(dǎo)器可具有不同的特征。根據(jù)本發(fā)明的各方面，可使用各種成形楔塊和邊緣引導(dǎo)器的構(gòu)造。例如，本發(fā)明的各方面可與美國(guó)專(zhuān)利3451798、3537834、7409839和/或在2009年2月26日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)61/155669中披露的成形楔塊和邊緣引導(dǎo)器的構(gòu)造一起使用，在此以參見(jiàn)的方式引入每個(gè)專(zhuān)利或?qū)＠暾?qǐng)的全文。圖2僅僅示出一個(gè)示例邊緣引導(dǎo)器217，該邊緣引導(dǎo)器能與本發(fā)明的各方面一起使用。將基于如下理解來(lái)討論第一邊緣引導(dǎo)器217 :在一些示例中，第二邊緣引導(dǎo)器(未圖示)可與第一邊緣引導(dǎo)器217類(lèi)似或相同。雖然提供相同的邊緣引導(dǎo)器可有利于提供均勻的玻璃帶，然而邊緣引導(dǎo)器可具有不同的特征，以提供改變的玻璃板特性和/或適應(yīng)各種成形容器構(gòu)造。圖2示出第一邊緣引導(dǎo)器217的相對(duì)于成形楔塊201的第一向下傾斜成形表面部分207定位的第一側(cè)。雖然并未圖示，然而第一邊緣引導(dǎo)器217還包括相對(duì)于成形楔塊201的第二向下傾斜成形表面部分209定位的第二側(cè)。第一邊緣引導(dǎo)器217的第二側(cè)是第一側(cè)的關(guān)于使根部213對(duì)開(kāi)的拉制平面215的鏡像。如圖所示，第一側(cè)包括第一表面219，該第一表面與成形楔塊201的第一向下傾斜成形表面部分207相交。雖然并未圖示，然而第一邊緣引導(dǎo)器217的第二側(cè)也包括基本上相同表面，該表面與成形楔塊201的第二傾斜成形表面部分207相交。成形楔塊201的每個(gè)相對(duì)端可設(shè)有保持塊221，該保持塊設(shè)計(jì)成有助于相對(duì)應(yīng)的第一和第二邊緣引導(dǎo)器217進(jìn)行側(cè)向定位?？蛇x的是，如圖所示，第一邊緣引導(dǎo)器217可包括上部223和下部225。在一些示例中，下部225能使第一相對(duì)端部203上的第一邊緣引導(dǎo)器217與第二相對(duì)端(未圖示)上的第二邊緣引導(dǎo)器相連結(jié)。將邊緣引導(dǎo)器217連結(jié)在一起可有益于簡(jiǎn)化邊緣引導(dǎo)器217至成形楔塊201的組裝。在其它示例中，邊緣引導(dǎo)器217的上部223可分開(kāi)設(shè)置。例如，第一邊緣引導(dǎo)器217可與第二邊緣引導(dǎo)器分開(kāi)，并且能獨(dú)立地組裝至成形楔塊201的向下傾斜成形表面部分207、209對(duì)中的每個(gè)成形表面部分。采用某些構(gòu)造，提供未連結(jié)的上部223可簡(jiǎn)化邊緣引導(dǎo)器217的制造。通過(guò)相對(duì)于成形楔塊201提供不同表面，每個(gè)邊緣引導(dǎo)器217能具有多個(gè)定向和幾何形狀。熔融拉制玻璃帶的設(shè)備101還可包括至少一個(gè)邊緣輥?zhàn)咏M件，該邊緣輥?zhàn)咏M件包括至少一對(duì)邊緣輥?zhàn)樱吘壿佔(zhàn)訕?gòu)造成當(dāng)玻璃帶從成形楔塊201的根部213拉出時(shí)，與玻璃帶的相對(duì)應(yīng)邊緣配合。該對(duì)邊緣輥?zhàn)颖阌趯?duì)玻璃帶的邊緣進(jìn)行適當(dāng)?shù)鼐庸?。邊緣輥?zhàn)泳庸ぬ峁┧Ｍ倪吘壧匦裕⑶沂谷廴诓ＡУ倪吘壊糠诌m當(dāng)熔合,該熔融玻璃的邊緣部分從邊緣引導(dǎo)器的與向下傾斜成形表面部分207、209對(duì)相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)相對(duì)表面拉出。如圖2所示，第一邊緣輥?zhàn)咏M件227與第一邊緣引導(dǎo)器217相關(guān)聯(lián)，而第二邊緣輥?zhàn)咏M件(未圖示)與第二邊緣弓I導(dǎo)器相關(guān)聯(lián)。每個(gè)邊緣輥?zhàn)咏M件227可基本彼此相同，然而在又一些示例中，該對(duì)邊緣輥?zhàn)涌删哂胁煌奶匦?。圖2示出能與所披露的各方面一起使用的示例邊緣輥?zhàn)咏M件。將基于如下理解來(lái)描述第一邊緣輥?zhàn)咏M件227 :在一些示例中，第二邊緣輥?zhàn)咏M件(未圖示)可與第一邊緣輥?zhàn)咏M件227類(lèi)似或相同。如圖2所示，第一邊緣輥?zhàn)咏M件227包括第一對(duì)邊緣輥?zhàn)?29，該對(duì)邊緣輥?zhàn)咏M件包括第一邊緣輥?zhàn)?31和第二邊緣輥?zhàn)?33。邊緣輥?zhàn)?31、233構(gòu)造成同時(shí)與玻璃帶103的第一側(cè)和第二側(cè)配合。第一邊緣輥?zhàn)咏M件227還包括附連于第一邊緣輥?zhàn)?31的第一軸235和附連于第二邊緣輥?zhàn)?33的第二軸237。第一和第二軸235、237構(gòu)造成由馬達(dá)(未圖示)可轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)。如圖2所示意性示出，設(shè)備101還可包括一個(gè)或多個(gè)加熱裝置239。加熱裝置239構(gòu)造成加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導(dǎo)器217接觸的接觸面。所示示例中，第一加熱裝置 239可作為外部加熱裝置位于邊緣引導(dǎo)器217附近。一示例中，外部加熱裝置可構(gòu)造成加熱第一邊緣引導(dǎo)器217的下部225的后側(cè)。如圖3所示，加熱裝置339還可位于邊緣引導(dǎo)器內(nèi)部，然而在其它示例中，加熱裝置可位于邊緣引導(dǎo)器上或其它位置中。實(shí)際上，加熱裝置可位于相對(duì)于邊緣引導(dǎo)器217的各個(gè)三維位置處。如圖所示，可設(shè)置單個(gè)加熱裝置，然而在其它實(shí)施例中，可設(shè)置多個(gè)加熱裝置。加熱裝置可將熔融玻璃的與第一邊緣引導(dǎo)器217接觸的接觸面加熱到熔融玻璃的液相線溫度上方。液相線溫度對(duì)應(yīng)于其中玻璃保持熔融而無(wú)結(jié)晶生成的低溫范圍。如果部分熔融玻璃掉到液相線溫度下方，則可形成晶化玻璃。晶化玻璃部分(通常指熔融玻璃內(nèi)的析晶)傾向于以與玻璃液相線溫度下方的溫度差異成比例的速率積聚。由此，在一個(gè)示例中，加熱裝置239構(gòu)造成加熱熔融玻璃的與第一邊緣弓I導(dǎo)器接觸的接觸面以減慢邊緣弓I導(dǎo)器上的析晶積聚速率。另一示例中，邊緣引導(dǎo)器217保持在液相線溫度上方以基本上減少或甚至消除邊緣弓I導(dǎo)器上的任何析晶積聚。任何析晶積聚的消除可致使無(wú)析晶邊緣弓I導(dǎo)器設(shè)備。在期望減少邊緣引導(dǎo)器上的析晶積聚的同時(shí)，加熱裝置239的運(yùn)行還傾向于降低熔融玻璃的粘性。如圖2中附圖標(biāo)記245所指出的，降低的粘性可能不期望地降低玻璃帶103的寬度。設(shè)備101還可包括一個(gè)或多個(gè)冷卻裝置241以抵消玻璃帶103的不期望的寬度損失。如圖2所示意性示出，冷卻裝置241構(gòu)造成從熔融玻璃的從第一邊緣引導(dǎo)器217流下的部分吸取熱。冷卻裝置241可包括各種裝置，包括但不限于流體分配設(shè)備(例如形成空氣噴射的孔)、固定在玻璃帶的邊緣附近的相對(duì)冷物體、輻射性冷卻器、和/或多個(gè)流體噴嘴。冷卻裝置可構(gòu)造成以一種或多種不同方式運(yùn)行。例如，冷卻裝置241可構(gòu)造成使得冷卻裝置241優(yōu)先地從玻璃帶103的在根部213下方的邊緣吸取熱，使得玻璃帶103的邊緣的溫度以比玻璃帶的內(nèi)部的溫度高的速率降低。該示例中，內(nèi)部可包括中間部分，諸如設(shè)置在玻璃帶103的相對(duì)側(cè)邊緣之間的中間部分。附加地或替代地，冷卻裝置241可構(gòu)造成使得冷卻裝置241從玻璃帶103的在根部213下方的邊緣吸取的熱比由加熱裝置239提供到熔融玻璃的與邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面的熱多。冷卻裝置241在根部213下方位置處的運(yùn)行有助于抵消不期望的玻璃帶寬度減小，在單獨(dú)運(yùn)行加熱裝置239時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)玻璃帶寬度減小。由此，加熱裝置239可用于降低邊緣引導(dǎo)器上的析晶形成，同時(shí)冷卻裝置241可用于抵消玻璃帶寬度的不期望的損失，要不然在使用加熱裝置239而不隨后冷卻從邊緣引導(dǎo)器流下的熔融玻璃時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)玻璃帶寬度損失。如圖3所示，示出包括圖2的成形楔塊201以及邊緣引導(dǎo)器217的第二示例設(shè)備301的側(cè)視圖。圖3的示例中，加熱裝置339位于邊緣引導(dǎo)器271內(nèi)。如圖3所進(jìn)一步示出，設(shè)備301可包括一對(duì)邊緣門(mén)305和一對(duì)中心門(mén)307。該視圖中僅示出邊緣門(mén)305中的一個(gè)和中心門(mén)307中的一個(gè)，因?yàn)槊繉?duì)門(mén)中的其它門(mén)位于熔融玻璃的相反側(cè)上。邊緣門(mén)305和中心門(mén)307位于邊緣引導(dǎo)器217的下部225下方以幫助引導(dǎo)熔融玻璃的流動(dòng)。中心門(mén)307可比邊緣門(mén)305更緊密地關(guān)閉，因?yàn)槿廴诓ＡУ闹行牟糠直热廴诓ＡУ倪吘壊糠直?。由?來(lái)自邊緣引導(dǎo)器217的熔融玻璃的額外流動(dòng)，邊緣門(mén)305不能緊密地關(guān)閉。如圖3所進(jìn)一步示出，第一和第二輥?zhàn)?31、233可被主動(dòng)冷卻以幫助降低熔融玻璃沉積在邊緣輥?zhàn)?31、233上的可能性。例如，如圖3所示，進(jìn)入管線309構(gòu)造成延伸穿過(guò)每個(gè)軸235，從而為第一和第二輥?zhàn)?31、233提供冷卻流體(即氣體或液體)。引出管線311也延伸穿過(guò)每個(gè)軸235、237，以使被加熱的液體返回至液體源313。液壓泵315能從液體源中抽出流體，并且使流體通過(guò)熱交換器317，以在流體循環(huán)地通過(guò)進(jìn)入管線309返回之前移走從第一和第二輥?zhàn)?31、233傳遞的熱量，以對(duì)第一和第二輥?zhàn)?31、233持續(xù)地進(jìn)行冷卻。冷卻可有助于降低玻璃粘到輥?zhàn)拥目赡苄?。其它示例中，可以更高速率冷卻輥?zhàn)右暂o助冷卻裝置241。圖4示出第三示例設(shè)備401。如上所述，加熱裝置239加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導(dǎo)器217接觸的接觸面。冷卻裝置241構(gòu)造成從熔融玻璃的從第一邊緣引導(dǎo)器217流下的部分吸取熱。第三示例設(shè)備401還可包括冷卻輥?zhàn)?31、233的結(jié)構(gòu)或來(lái)自其它示例的任何其它結(jié)構(gòu)。圖4的第三示例中，設(shè)有可選的熱屏蔽設(shè)備，如所示出的熱屏蔽411。如果設(shè)置的話，則熱屏蔽可構(gòu)造成將與加熱裝置239關(guān)聯(lián)的加熱區(qū)域從與冷卻裝置241關(guān)聯(lián)的冷卻區(qū)域屏蔽開(kāi)。如進(jìn)一步示出的，可設(shè)置控制系統(tǒng)419來(lái)控制加熱裝置239和冷卻裝置241中的至少一個(gè)?？刂葡到y(tǒng)419可基于各種狀態(tài)以多種方式來(lái)操作加熱裝置239和冷卻裝置241中的至少一個(gè)，包括但不限于監(jiān)控不同位置處熔融玻璃的溫度和監(jiān)控玻璃帶103的寬度。一個(gè)示例中，控制系統(tǒng)419可構(gòu)造成控制冷卻裝置241以優(yōu)先地從玻璃帶103的在根部213下方的邊緣吸取熱，使得玻璃帶103的邊緣的溫度以比玻璃帶103的內(nèi)部的溫度高的速率降低。附加或替代地，控制系統(tǒng)419可構(gòu)造成操作加熱裝置239和冷卻裝置241中的至少一個(gè)，使得冷卻裝置241從玻璃帶103的在根部213下方的邊緣吸取的熱比由加熱裝置239對(duì)熔融玻璃的與邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面施加的熱多。一個(gè)示例中，控制系統(tǒng)419還可包括控制器421和至少一個(gè)傳感器423。該示例中，該至少一個(gè)傳感器423位于邊緣引導(dǎo)器217上，然而在其它示例中也可能是其它位置。此外，傳感器可包括定位成感測(cè)與邊緣引導(dǎo)器關(guān)聯(lián)的溫度狀態(tài)的紅外傳感器。該至少一個(gè)傳感器423構(gòu)造成感測(cè)與邊緣引導(dǎo)器周?chē)廴诓ＡшP(guān)聯(lián)的溫度并使用所感測(cè)的溫度對(duì)加熱裝置239和冷卻裝置241提供反饋控制。該至少一個(gè)傳感器423可將所感測(cè)的溫度通過(guò)有線連接或通過(guò)無(wú)線連接通信到控制器421?？刂破?21然后構(gòu)造成響應(yīng)于所感測(cè)到的溫度來(lái)調(diào)整加熱裝置239和/或冷卻裝置241的運(yùn)行。附加或替代地，另一傳感器425可與冷卻裝置241關(guān)聯(lián)來(lái)感測(cè)玻璃帶103的邊緣的溫度狀態(tài)。傳感器可包括紅外傳感器，然而在其它實(shí)施例中可設(shè)置其它傳感裝置。傳感器425構(gòu)造成感測(cè)與玻璃帶103的邊緣相關(guān)聯(lián)的溫度并使用所感測(cè)到的溫度來(lái)提供反饋到控制器421?；谒袦y(cè)到的反饋，控制器421然后可操作冷卻裝置241來(lái)提供適當(dāng)?shù)睦鋮s條件。此外，控制器可沿線417發(fā)送信號(hào)以致動(dòng)馬達(dá)(未圖示)來(lái)控制熱屏蔽411的定位，以提供與加熱裝置關(guān)聯(lián)的加熱區(qū)域和與冷卻裝置241關(guān)聯(lián)的冷卻區(qū)域之間所期望的熱控制。現(xiàn)在將參照包括示例邊緣引導(dǎo)器217的設(shè)備401來(lái)描述用于形成玻璃的方法。
應(yīng)理解的是，可在例如整個(gè)應(yīng)用中所描述其它示例中執(zhí)行類(lèi)似的或相同的方法步驟。此外，本發(fā)明的示例方法可省略和/或增加附加步驟。此外，除非指出，可根據(jù)特定應(yīng)用同時(shí)地、按序地或者以不同順序來(lái)執(zhí)行這些步驟。如圖1-2和4所示，示意地示出利用包括邊緣引導(dǎo)器217的示例設(shè)備401來(lái)形成玻璃的方法。第一示例方法中，提供一種熔融拉制方法來(lái)生產(chǎn)玻璃帶103。該方法包括使熔融玻璃流過(guò)包括成形楔塊201的一對(duì)向下傾斜成形表面部分207、209的步驟，其中，該對(duì)向下傾斜成形表面部分207、209在成形楔塊201的底部處在根部213處收斂。該方法還包括如下步驟使熔融玻璃流過(guò)第一邊緣引導(dǎo)器217和從成形楔塊201的根部213拉制熔融玻璃以形成玻璃帶103，而該第一邊緣引導(dǎo)器217與該對(duì)傾斜成形表面部分207、209中的至少一個(gè)相交。該方法還包括使用加熱裝置239來(lái)加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導(dǎo)器217接觸的接觸面和使用冷卻裝置241來(lái)從熔融玻璃的從邊緣引導(dǎo)器217流下的部分吸取熱。由此，力口熱裝置239加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導(dǎo)器217接觸的接觸面來(lái)降低析晶積聚，而冷卻裝置241從邊緣引導(dǎo)器217下方的位置吸取熱以通過(guò)抵消由于僅使用加熱裝置239而出現(xiàn)的寬度損失來(lái)保持玻璃帶103的寬度。一個(gè)示例中，加熱裝置239通過(guò)使用在邊緣引導(dǎo)器217外部運(yùn)行的外部加熱器來(lái)加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導(dǎo)器217接觸的接觸面。另一個(gè)示例中，加熱裝置239通過(guò)使用在邊緣引導(dǎo)器217內(nèi)部運(yùn)行的內(nèi)部加熱器來(lái)加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導(dǎo)器217接觸的接觸面。一個(gè)示例中，冷卻裝置241可通過(guò)使用流體噴嘴來(lái)從邊緣引導(dǎo)器217下方的熔融玻璃吸取熱。該示例方法可包括使用加熱裝置239來(lái)將熔融玻璃的與第一邊緣引導(dǎo)器217接觸的接觸面加熱到熔融玻璃的液相線溫度上方。該液相線溫度可對(duì)應(yīng)于開(kāi)始產(chǎn)生結(jié)晶相的情形。由此，在一個(gè)示例中，加熱裝置239構(gòu)造成加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導(dǎo)器217接觸的接觸面以減慢邊緣引導(dǎo)器217上的析晶積聚速率。另一示例中，邊緣引導(dǎo)器217保持在液相線溫度上方以實(shí)質(zhì)上降低或甚至消除邊緣引導(dǎo)器217上的任何析晶積聚。完全消除析晶積聚所要求的附加熱通量是確保沒(méi)有邊緣引導(dǎo)器217表面部分在玻璃形成的液相線溫度下方運(yùn)行。因此，本發(fā)明的各方面可降低或消除可能影響玻璃帶質(zhì)量的析晶積聚。實(shí)際上，當(dāng)析晶層變得太厚時(shí)，流動(dòng)的玻璃可能“橋接”到非?？拷墓潭ㄎ矬w并致使嚴(yán)重的運(yùn)行問(wèn)題。析晶積聚還可中斷從根部213從向下傾斜成形表面207、209拉制的兩個(gè)熔融玻璃帶的熔合。在邊緣處的熔合中斷可致使在卷邊中形成氣泡或在玻璃帶中形成其它缺陷。該示例方法可包括使用冷卻裝置241來(lái)吸取一定量的熱通量來(lái)抵消加熱裝置239的使用。使用加熱裝置239來(lái)加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導(dǎo)器217接觸的接觸面的步驟將致使所獲得的玻璃帶103的寬度損失、或收縮?？蛇\(yùn)行冷卻裝置241來(lái)吸取相對(duì)應(yīng)于由加熱裝置239施加的熱通量的量的熱通量量并恢復(fù)寬度損失部分。一個(gè)示例中，所要施加并然后被吸取的熱通量的量可通過(guò)玻璃帶形成模型來(lái)估計(jì)。玻璃帶形成模型可提供對(duì)于各種熔融玻璃溫度所獲得的玻璃板尺寸的指導(dǎo)。另一示例中，可在設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中測(cè)量所施加的和所吸取的熱通量的量。一個(gè) 示例中，冷卻裝置241可以不同的冷卻速率運(yùn)行來(lái)獲得玻璃帶的來(lái)自熔融玻璃發(fā)生的不同拉細(xì)的不同寬度損失。基于模型技術(shù)，確定了以不同速率運(yùn)行冷卻裝置241可能致使所獲得的玻璃帶減少到約57mm的寬度損失。使用相對(duì)高冷卻速率的另一模型示例中，確定了所獲得的玻璃帶的寬度損失可減少到約6_。使用相對(duì)大冷卻速率的又一模型示例中，該模型的結(jié)果顯示玻璃帶具有約Ilmm的寬度增加。該示例方法還可進(jìn)一步包括將在根部213下方位置處的熔融玻璃的溫度保持在熔融玻璃的松垂翹曲溫度下方。松垂翹曲溫度表示在觀察到松垂翹曲之前自由玻璃帶上可允許的最大溫度。松垂翹曲溫度可根據(jù)熔融玻璃區(qū)域中的冷卻曲線以及局部質(zhì)量流和玻璃成分而變化。松垂翹曲的物理解釋是其中熔融玻璃在熔融玻璃的溫度超過(guò)松垂翹曲溫度時(shí)具有降低的粘性的狀態(tài)。在松垂翹曲狀態(tài)下，熔融玻璃的粘性降低到其不能夠再被拖拉輥?zhàn)?未圖示)進(jìn)一步拖拉的點(diǎn)。此外，在松垂翹曲狀態(tài)下，離開(kāi)成形楔塊的玻璃流可開(kāi)始進(jìn)行通過(guò)位于低得多的平面中的拖拉輥?zhàn)訌募兙匦伟逋侠焦潭ê穸?。在一個(gè)示例方法中，力口熱裝置239將在邊緣引導(dǎo)器217上方經(jīng)過(guò)的熔融玻璃的邊緣處溫度保持在約3010° C至約1200° C范圍內(nèi)。該溫度范圍可對(duì)應(yīng)于將與第一邊緣引導(dǎo)器接觸的熔融玻璃保持在熔融玻璃的液相線溫度上方，諸如3010° C，而同時(shí)將在根部下方位置處的熔融玻璃的溫度仍保持在松垂翹曲溫度下方，諸如1200° C。該示例方法可通過(guò)使用加熱裝置239和冷卻裝置241中的一個(gè)或通過(guò)同時(shí)使用加熱裝置239和冷卻裝置241來(lái)保持溫度。另一替代中，該示例方法還可進(jìn)一步包括將加熱裝置239的加熱區(qū)域與冷卻裝置241的冷卻區(qū)域屏蔽開(kāi)的步驟。將加熱區(qū)域從冷卻區(qū)域屏蔽開(kāi)可通過(guò)圖4中所示的熱屏蔽411來(lái)實(shí)現(xiàn)。熱屏蔽411可構(gòu)造成幫助控制加熱區(qū)域與冷卻區(qū)域之間的熱傳遞。該示例方法還可進(jìn)一步包括通過(guò)控制系統(tǒng)419控制加熱裝置239和冷卻裝置241中的至少一個(gè)的步驟?？刂葡到y(tǒng)419可基于各種條件以多種方式來(lái)操作加熱裝置239和冷卻裝置241中的至少一個(gè)，包括不同位置處熔融玻璃的溫度和玻璃帶103的寬度。一個(gè)示例中，控制系統(tǒng)419可包括感測(cè)或測(cè)量與熔融玻璃有關(guān)的溫度并使用所感測(cè)的溫度來(lái)為控制系統(tǒng)419提供反饋控制的步驟。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，可做出各種修改和變化而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種熔融拉制方法，包括以下步驟 使熔融玻璃在成形楔塊的一對(duì)向下傾斜成形表面部分上流動(dòng)，所述向下傾斜成形表面部分沿沿下游方向收斂以形成根部； 使熔融玻璃在與所述一對(duì)向下傾斜成形表面部分中的至少一個(gè)成形表面部分相交的邊緣引導(dǎo)器上流動(dòng)； 從所述根部拉制玻璃帶，其中，玻璃帶的邊緣由從所述邊緣引導(dǎo)器流下的熔融玻璃形成； 使用加熱裝置來(lái)加熱熔融玻璃的與所述邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面；以及 使用冷卻裝置來(lái)從玻璃帶的從所述邊緣引導(dǎo)器流下的部分吸取熱。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述加熱裝置將熔融玻璃的與所述邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面保持在熔融玻璃的液相線溫度上方。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，還包括將在根部下游位置處的熔融玻璃的溫度保持在熔融玻璃的松垂翹曲溫度下方的步驟。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述冷卻裝置優(yōu)先地從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取熱，使得玻璃帶的邊緣的溫度以比玻璃帶的內(nèi)部的溫度高的速率降低。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述冷卻裝置從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取的熱比由所述加熱裝置提供到熔融玻璃的與所述邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面的熱多。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于還包括將所述加熱裝置的加熱區(qū)域與所述冷卻裝置的冷卻區(qū)域屏蔽開(kāi)的步驟。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過(guò)使用在所述邊緣引導(dǎo)器外部運(yùn)行的外部加熱器，所述加熱裝置保持熔融玻璃的與所述邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過(guò)使用在所述邊緣引導(dǎo)器內(nèi)部運(yùn)行的內(nèi)部加熱器，所述加熱裝置保持熔融玻璃的與所述邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述冷卻裝置包括流體噴嘴，所述流體噴嘴從玻璃帶的在所述邊緣引導(dǎo)器下游位置處的邊緣吸取熱。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于還包括通過(guò)控制系統(tǒng)控制加熱裝置和冷卻裝置中的至少一個(gè)的步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括感測(cè)溫度并使用所感測(cè)到的溫度來(lái)提供反饋到所述控制系統(tǒng)。
12.一種用于熔融拉制玻璃帶的設(shè)備，包括 成形楔塊，所述成形楔塊包括一對(duì)向下傾斜成形表面部分，所述一對(duì)傾斜表面部分沿下游方向收斂以形成根部； 邊緣引導(dǎo)器，所述邊緣引導(dǎo)器與一對(duì)向下傾斜成形表面部分中的至少一個(gè)成形表面部分相交； 加熱裝置，所述加熱裝置構(gòu)造成加熱熔融玻璃的與所述邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面；以及 冷卻裝置，所述冷卻裝置構(gòu)造成從玻璃帶的從所述邊緣引導(dǎo)器流下的部分吸取熱。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述加熱裝置構(gòu)造成將熔融玻璃的與所述邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面保持在熔融玻璃的液相線溫度上方。
14.如權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備，其特征在于，所述冷卻裝置構(gòu)造成使得所述冷卻裝置優(yōu)先地從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取熱，使得玻璃帶的邊緣的溫度以比玻璃帶的內(nèi)部的溫度高的速率降低。
15.如權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述冷卻裝置構(gòu)造成使得所述冷卻裝置從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取的熱比由所述加熱裝置提供到熔融玻璃的與所述邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面的熱多。
16.如權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，還包括熱屏蔽，所述熱屏蔽定位在所述加熱裝置的加熱區(qū)域與所述冷卻裝置的冷卻區(qū)域之間。
17.如權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，還包括 控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)構(gòu)造成控制所述加熱裝置和所述冷卻裝置中的至少一個(gè)。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括控制器和溫度傳感器，所述溫度傳感器構(gòu)造成提供反饋到所述控制器。
19.如權(quán)利要求17或18所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制系統(tǒng)構(gòu)造成控制所述冷卻裝置以優(yōu)先地從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取熱，使得玻璃帶的邊緣的溫度以比玻璃帶的內(nèi)部的溫度高的速率降低。
20.如權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制系統(tǒng)構(gòu)造成操作所述加熱裝置和所述冷卻裝置中的至少一個(gè)，使得所述冷卻裝置從玻璃帶的在根部下方的邊緣吸取的熱比由所述加熱裝置對(duì)熔融玻璃的與所述邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面施加的熱多。
全文摘要
一種熔融拉制玻璃帶的設(shè)備，包括成形楔塊，該成形楔塊具有成對(duì)向下傾斜成形表面部分，該成對(duì)傾斜表面部分沿下游方向收斂以形成根部。該設(shè)備還包括與該對(duì)向下傾斜成形表面部分中的至少一個(gè)相交的邊緣引導(dǎo)器、構(gòu)造成加熱熔融玻璃的與邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面的加熱裝置、以及構(gòu)造成從玻璃帶的從邊緣引導(dǎo)器流下的部分吸取熱的冷卻裝置。還提供方法以加熱熔融玻璃的與邊緣引導(dǎo)器接觸的接觸面并從玻璃帶的從邊緣引導(dǎo)器流下的部分吸取熱。
文檔編號(hào)C03B17/06GK102762507SQ201180006544
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者O·N·伯拉塔瓦, W·A·惠登 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司