專利名稱：用來制造玻璃制品的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于制造玻璃制品的設(shè)備和方法，更具體地，本發(fā)明涉及在預(yù)澄清室和后澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
玻璃制造系統(tǒng)通常用來形成各種玻璃制品，例如液晶顯示(IXD)平板玻璃。例如，已知使熔融玻璃流入等壓槽中，在所述等壓槽中通過熔合下拉法形成了玻璃帯。然后可以分割所述玻璃帶以提供LCD平板玻璃。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，提供了一種制造玻璃制品的方法。該方法包括在玻璃熔化器中熔化批料以制備包含氧化錫的熔融玻璃的步驟。該方法還包括將熔融玻璃從玻璃熔化器傳遞到預(yù)澄清室并在所述預(yù)澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃的步驟。該方法還包括將熔融玻璃從預(yù)澄清室傳遞到澄清室并在所述澄清室中從熔融玻璃中去除大多數(shù)氣泡的步驟。該方法還包括將熔融玻璃從澄清室傳遞到后澄清室的步驟，其中后澄清室中熔融玻璃的溫度低于預(yù)澄清室中熔融玻璃的溫度。該方法還包括在后澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃并將一定量的熔融玻璃從后澄清室傳遞到成形容器并形成玻璃制品的步驟。在另ー個(gè)示例性實(shí)施方式中，提供了一種制造玻璃制品的設(shè)備。該設(shè)備包含配置成將批料熔化成熔融玻璃的玻璃熔化器以及配置成從玻璃熔化器接收熔融玻璃的預(yù)澄清室。所述預(yù)澄清室包含第一攪動(dòng)裝置，用于在預(yù)澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃。設(shè)備還包含配置成從預(yù)澄清室接收熔融玻璃并從所述熔融玻璃中去除大多數(shù)氣泡的澄清室。該設(shè)備還包含配置成從澄清室接收熔融玻璃的后澄清室。所述后澄清室包含第二攪動(dòng)裝置用于在后澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃，其中第二混合裝置配置成用比第一攪動(dòng)裝置小的攪動(dòng)剪切來攪動(dòng)熔融玻璃。所述裝置還包含配置成從后澄清室接收熔融玻璃并形成玻璃制品的成形容器。附圖簡(jiǎn)要說明參照附圖閱讀以下具體實(shí)施方式
將可更好地理解這些及其它方面，其中圖I是用來制造玻璃平板的設(shè)備的示意圖；圖2是圖I的設(shè)備的一部分的放大圖；圖3是圖2中沿線3-3的截面圖；以及圖4是圖2中沿線4-4的截面圖。發(fā)明詳述在此將參照附圖更完整地描述各實(shí)施例，附圖中給出了示例性實(shí)施方式。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同或類似的部分。但是，本發(fā)明可以以許多不同的方式實(shí)施，不應(yīng)被解讀成局限于在此提出的實(shí)施方式。圖I所示為配置成用于制備玻璃制品的設(shè)備101的示意圖。在一個(gè)實(shí)施例中，所述玻璃制品可以包含玻璃藝術(shù)片、玻璃容器、玻璃桿、玻璃管或者其他玻璃制品。設(shè)備101還可以用于制造玻璃制品，所述玻璃制品中基本不含氣泡。例如，玻璃制品還可以包含光學(xué)裝置的組件，例如光學(xué)裝置的一個(gè)或多個(gè)玻璃透鏡。在另一個(gè)實(shí)施例中，玻璃制品可以包含玻璃板，例如用于IXD顯不器的玻璃板。如圖I進(jìn)一步所示，設(shè)備101包含玻璃熔化器103，所述玻璃熔化器103配置成熔化來自儲(chǔ)料斗107的批料105?？梢酝ㄟ^批料傳輸裝置109通過玻璃熔化器103的進(jìn)口沿著方向箭頭111引入所述批料。在玻璃熔化器103中，批料105被熔化成熔融玻璃113。根據(jù)所需的玻璃制品特性和加工考慮，熔融玻璃113可以包含各種組成物。例如，熔融玻璃113可以包括揮發(fā)性組分，所述揮發(fā)性組分增強(qiáng)了從熔融玻璃中澄清氣泡以制備基本不含氣泡的玻璃制品。如示意圖所示，熔融玻璃113可以包含諸如氧化錫(SnO2)和/或氧化硼(B2O3)的揮發(fā)性組分。設(shè)備101還包含預(yù)澄清室115，所述預(yù)澄清室115配置成從玻璃熔化器103接收熔 融玻璃113。如圖I和圖2所示意，預(yù)澄清室115包含用于在預(yù)澄清室115中攪動(dòng)熔融玻璃113的第一攪動(dòng)裝置117。盡管考慮到攪動(dòng)裝置可以繞著成角度的軸或者水平軸等轉(zhuǎn)動(dòng)，但是所述第一攪動(dòng)裝置117可以配置成沿著方向箭頭119繞著縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)。此外或者作為替換，所述攪動(dòng)裝置可以繞著軸運(yùn)行，例如預(yù)澄清室115的中心軸。在顯示的實(shí)施例中，第一攪動(dòng)裝置117包含沿著預(yù)澄清室115的中心軸延伸的縱軸121。第一攪動(dòng)刀片配置123包含第一組刀片125，所述第一組刀片125可以完整附連于縱軸121。第一馬達(dá)127以可操作方式連接以沿著方向箭頭119轉(zhuǎn)動(dòng)縱軸121，以引起第一攪動(dòng)刀片配置123在預(yù)澄清室115中攪動(dòng)熔融玻璃113。如圖2所示，預(yù)澄清室115包含進(jìn)口 129，用于從玻璃熔化器103接收熔融玻璃。如圖3所示,示例性進(jìn)口 129包含立面高度(elevational height) 131。進(jìn)口 129可以具有圓形外圍，其中所述立面高度131包含進(jìn)口 129的直徑。盡管未示出，進(jìn)口 129可以具有其他形狀，例如多邊形(如，三角形、矩形等)、曲線結(jié)構(gòu)或者其他配置。如圖2和圖3進(jìn)一步所示，預(yù)澄清室115還包含出口 133，所述出口 133具有與進(jìn)口 129外圍幾何形狀上類似的外圍，盡管在其他實(shí)施例中可以提供不同的形狀。如圖2所示，預(yù)澄清室115的進(jìn)口 129可以置于比出口 133低的高度，從而允許熔融玻璃113在預(yù)澄清室115中的交叉流。提供熔融玻璃113的交叉流可以促進(jìn)與第一攪動(dòng)刀片配置123的交互作用，以在熔融玻璃113通過出口 133傳輸前混合熔融玻璃113。設(shè)備101還包含配置成從預(yù)澄清室115接收熔融玻璃并從所述熔融玻璃113中去除大多數(shù)氣泡137的澄清室135。如所示，澄清室135可以包含拉長(zhǎng)的水平管，盡管在其他的實(shí)施例中可能提供了其他的室配置。如進(jìn)一步所示，澄清室135可任選地與大氣通風(fēng)。從而，示例性實(shí)施方式可提供澄清室，其中基本沒有向澄清室135中的熔融玻璃113施加真空。本文中，基本沒有真空用于表示澄清室135中的氣氛的壓力至少為0. 8個(gè)大氣壓。因此，所述基本沒有真空可以包含施加了輕微真空然而避免了低于0. 8個(gè)大氣壓的實(shí)施方式。設(shè)備101還包含后澄清室139，所述后澄清室139配置成從澄清室135接收熔融玻璃113。如圖I和圖2所示意，后澄清室139包含用于在后澄清室139中攪動(dòng)熔融玻璃113的第二攪動(dòng)裝置141。盡管考慮到攪動(dòng)裝置可以繞著成角度的軸或者水平軸等轉(zhuǎn)動(dòng)，但是所述第二攪動(dòng)裝置141可以配置成沿著方向箭頭143繞著縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)。此外或者作為替換，所述攪動(dòng)裝置可以繞著軸運(yùn)行，例如后澄清室139的中心軸。在顯示的實(shí)施例中，第二攪動(dòng)裝置141包含沿著后澄清室139的中心軸延伸的縱軸145。第二攪動(dòng)刀片配置147包含第二組刀片149，所述第二組刀片149可以完整附連于縱軸145。第一攪動(dòng)裝置117可以配置成比第二攪動(dòng)裝置141小的攪動(dòng)剪切來攪動(dòng)熔融玻璃113。在一個(gè)實(shí)施例中，第二攪動(dòng)刀片配置包含比第一攪動(dòng)刀片配置的熔融玻璃剪切表面積大的熔融玻璃剪切表面積。事實(shí)上，如圖2中的設(shè)備，第二攪動(dòng)刀片配置147的第二組刀片149包含比第一攪動(dòng)刀片配置123的第一組刀片125多的大量刀片。同樣，第二攪動(dòng)刀片配置147包含比第一攪動(dòng)刀片配置123的熔融玻璃剪切表面積大的熔融玻璃剪切表面積。第二馬達(dá)151以可操作的方式連接，以沿著方向箭頭143轉(zhuǎn)動(dòng)縱軸145，以引起第二攪動(dòng)刀片配置147在后澄清室139中攪動(dòng)熔融玻璃113。如所示，第二馬達(dá)151可以比第一馬達(dá)127大和/或設(shè)置成提供比第一馬達(dá)127大的扭矩。同樣地，第一攪動(dòng)裝置117可以設(shè)置成比第二攪動(dòng)裝置141小的攪動(dòng)剪切來攪動(dòng)熔融玻璃113，即使是在第一攪動(dòng)刀片配置與第二攪動(dòng)刀片配置相同或者相似的實(shí)施例中。 如圖2所示，后澄清室139包含進(jìn)口 153和出口 155，所述進(jìn)口 153用于從澄清室135接收熔融玻璃，所述出口 155用于將熔融玻璃113傳輸?shù)絺鬟f容器157 (例如，碗)。如圖2所示，后澄清室139的進(jìn)口 153可以置于比出口 155高的高度，從而允許熔融玻璃113在后澄清室139中的交叉流。熔融玻璃113的交叉流促進(jìn)了與第二攪動(dòng)刀片配置147的交互作用，以在熔融玻璃113通過出口 155前混合熔融玻璃113。裝置101還包含配置成從后澄清室接收熔融玻璃并形成玻璃制品的成形容器。所述成形容器可以包含熔合下拉法、狹縫拉制法、浮法、壓制法、模塑法、軋制法、以及注塑法裝置等。如圖I所示，例如，成形容器可以包含配置成熔合下拉玻璃制品的等壓槽159，所述玻璃制品例如是所示的通過熔合下拉技術(shù)從熔融玻璃113得到的玻璃帶161。玻璃熔化器103通常由耐火材料制造，例如耐火(例如陶瓷)磚。所述設(shè)備110還可以包含通常由鉬或含鉬金屬例如鉬-銠、鉬-銥以及它們的組合構(gòu)成的部件，但是這些部件還可以包含諸如以下的難熔金屬例如鑰、鈕、錸、鉭、鈦、鶴、釕、鋨、錯(cuò)以及它們的合金和/或二氧化鋯。所述含鉬部件可以包含預(yù)澄清室115、澄清室135、后澄清室139、傳輸容器157、下導(dǎo)管164和通向成形容器的進(jìn)口 165中的一個(gè)或多個(gè)。所述含鉬部件還可以包含使各個(gè)容器相互連接的連接管中的一個(gè)或多個(gè)。參考

圖1，制備玻璃制品的方法包括在玻璃熔化器中熔化批料105以制備含有氧化錫的熔融玻璃113的步驟。在一個(gè)實(shí)施例中，所述熔融玻璃還可以包含氧化硼。一旦熔化之后，從玻璃熔化器103通過預(yù)澄清室115的進(jìn)口 129傳輸熔融玻璃113，然后在預(yù)澄清室115中通過第一馬達(dá)127攪動(dòng)。如圖3所示意，熔融玻璃113可以作為熔融玻璃流113被引入到預(yù)澄清室115中，其中進(jìn)入到預(yù)澄清室的熔融玻璃流立面高度的至少上20% (用附圖標(biāo)記數(shù)字167表示)與熔融玻璃113的立面高度169的至少75%在預(yù)澄清室115中充分混合。提供熔融玻璃流的立面高度的上部的充分混合有助于在熔融玻璃經(jīng)過出口 133時(shí)通過分布氧化錫、氧化硼和/或其他澄清劑使玻璃熔體均勻化，從而增加澄清室135中氣泡的去除效率。如圖3所示意，通過“ + ”記號(hào)171，上立面20% (附圖標(biāo)記數(shù)字167)可能小于氧化錫和/或氧化硼的平均分布。然而，用第一攪動(dòng)裝置117攪動(dòng)之后，記號(hào)171更希望分散在通過出口 133進(jìn)入澄清室135的全部的排出玻璃熔化流中。在預(yù)澄清室中形成更均勻的熔體還具有最小化熔融玻璃流中高水分含量的區(qū)域的優(yōu)勢(shì)。例如，當(dāng)玻璃熔化器103利用氣體氧燃燒器加熱熔融玻璃表面時(shí)，可以造成圖3中“ + ”記號(hào)171所示區(qū)域的局部高水分含量。使熔融玻璃與富含水的氣體氧燃燒氣氛接觸會(huì)富集水中的表面區(qū)域。如果熔融玻璃流的富含水的區(qū)域之后與含鉬容器壁接觸，當(dāng)溶解水分解成氫氣時(shí)可能產(chǎn)生氣泡，所述氫氣滲透過壁留下氧氣，其可能形成氣泡且如果沒有適當(dāng)控制氫氣滲透的話隨后可能會(huì)劣化最終的玻璃產(chǎn)品。當(dāng)用第一攪動(dòng)裝置117攪動(dòng)之后，含水量更有利地轉(zhuǎn)向均勻濃度。預(yù)澄清室115中的攪動(dòng)過程可能涉及熔融玻璃的較低攪動(dòng)剪切，以使得澄清劑充分分布。如此，可以節(jié)約能源并且可以簡(jiǎn)化或者降低攪動(dòng)部件的成本。如圖2所示，一旦熔融玻璃流進(jìn)入澄清室，在所述澄清室中氣泡137可以自由上升到澄清室135中玻璃熔體的表面173，以被釋放到澄清室中的氣氛175中?？扇芜x地提供壓カ平衡值177以保證基本上沒有施加真空以有助于從熔融玻璃中去除氣泡。因?yàn)榛緵]有施加真空，所以可以避免澄清室135中氧化錫和/或氧化硼的過量揮發(fā)。在通過澄清室135之后，熔融玻璃113基本上不含任意氣泡。然而，可能形成表示熔融玻璃不均勻部分的線成形部分179。
然后熔融玻璃113進(jìn)入到后澄清室139，其中用第二攪動(dòng)裝置141攪動(dòng)所述熔融玻璃。一旦玻璃熔體通過成形容器(例如,等壓槽159)，熔融玻璃包含基本不含線成形部分的基本均勻的組合物。如溫度計(jì)181、183所示，后澄清室中熔融玻璃的溫度低于預(yù)澄清室中熔融玻璃的溫度。所述熔融玻璃113在預(yù)澄清室中的粘度可能低于后澄清室中的粘度。為了充分?jǐn)噭?dòng)熔融玻璃，可以使用較大馬達(dá)151 (相較于馬達(dá)127)且后澄清室中的攪動(dòng)剪切可以比預(yù)澄清室中的攪動(dòng)剪切高。此外，熔融玻璃在后澄清室中的混合可以高于在預(yù)澄清室中的混合，從而使得所述玻璃熔體在進(jìn)入到成形容器之前充分均勻。然后玻璃熔體進(jìn)入到成形容器中形成玻璃制品。例如，如所示，所述成形容器包含等壓槽159而所述玻璃制品包含通過熔合下拉法從玻璃帶161制備的玻璃片。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，明顯可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變動(dòng),而不偏離本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種制造玻璃制品的方法，該方法包括以下步驟 (I)在玻璃熔化器中熔化批料以制備包含氧化錫的熔融玻璃； (II)將所述熔融玻璃從玻璃熔化器傳輸?shù)筋A(yù)澄清室中； (III)在所述預(yù)澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃； (IV)將所述熔融玻璃從預(yù)澄清室傳輸?shù)匠吻迨遥? (V)在澄清室中從熔融玻璃中去除大多數(shù)的氣泡； (VI)將熔融玻璃從澄清室傳遞到后澄清室，其中后澄清室中熔融玻璃的溫度低于預(yù)澄清室中熔融玻璃的溫度； (VII)在所述后澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃；以及 (VIII)將一定量的熔融玻璃從后澄清室傳輸?shù)匠尚稳萜饕孕纬刹Ａе破贰?br> 2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述成形容器包含等壓槽而所述玻璃制品包含通過熔合下拉法制備的玻璃片。
3.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述熔融玻璃包含氧化硼。
4.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述熔融玻璃在預(yù)澄清室中的粘度低于在后澄清室中的粘度。
5.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述熔融玻璃在預(yù)澄清室中進(jìn)行的攪動(dòng)剪切小于熔融玻璃在后澄清室中進(jìn)行的攪動(dòng)剪切。
6.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述熔融玻璃在步驟(III)時(shí)在預(yù)澄清室中混合，在步驟(VII)時(shí)在后澄清室中混合，其中所述熔融玻璃在步驟(VII)時(shí)在后澄清室中的混合高于步驟(III)時(shí)在預(yù)澄清室中的混合。
7.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在步驟(II)時(shí)，將熔融玻璃以包含立面高度的熔融玻璃流引入到預(yù)澄清室中，其中在步驟(III)時(shí)，進(jìn)入預(yù)澄清室的熔融玻璃流的至少上20%立面高度與預(yù)澄清室中的熔融玻璃的至少75%的立面高度充分混口 ο
8.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在步驟(VII)結(jié)束時(shí)，熔融玻璃具有基本不含線形成部分(cord-forming parts)的基本均勻組合物。
9.如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在步驟(V)時(shí)，基本上沒有施加真空以有助于從熔融玻璃中去除氣泡。
10.一種用來制造玻璃制品的設(shè)備，該設(shè)備包括 (A)玻璃熔化器，所述玻璃熔化器配置成將批料熔化為熔融玻璃； (B)預(yù)澄清室，所述預(yù)澄清室配置成從玻璃熔化器接收熔融玻璃，所述預(yù)澄清室包含用于在預(yù)澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃的第一攪動(dòng)裝置； (C)澄清室，所述澄清室配置成從預(yù)清澈室接收熔融玻璃并從所述熔融玻璃中去除大多數(shù)氣泡； (D)后澄清室，所述后澄清室配置成從澄清室接收熔融玻璃，所述后澄清室包含用于在后澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃的第二攪動(dòng)裝置，其中所述第二混合裝置配置成以小于第一攪動(dòng)裝置的攪動(dòng)剪切來攪動(dòng)熔融玻璃；以及 (E)成形容器，所述成形容器配置成從后澄清室接收熔融玻璃并形成玻璃制品。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一攪動(dòng)裝置包含第一攪動(dòng)刀片配置而第二攪動(dòng)裝置包含第二攪動(dòng)刀片配置，其中所述第二攪動(dòng)刀片配置的熔融玻璃剪切表面積大于第一攪動(dòng)刀片配置的熔融玻璃剪切表面積。
12.如權(quán)利要求10或11中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述成形容器包含配置成從熔融玻璃熔合下拉玻璃制品的等壓槽。
13.如權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)澄清室包含用于從玻璃熔化器接收熔融玻璃的進(jìn)口，以及用于將所述熔融玻璃傳輸?shù)匠吻迨业某隹?，其中進(jìn)口置于比出口低的高度。
14.如權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述后澄清室包含用于從澄清室接收熔融玻璃的進(jìn)口，以及用于將所述熔融玻璃傳輸?shù)匠尚稳萜鞯某隹冢渲泻蟪吻迨业倪M(jìn)口置于比后澄清室的出口高的高度。
15.如權(quán)利要求10-14中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備配置成無真空輔助用于在澄清室中從熔融玻璃中去除氣泡。
全文摘要
提供了用于制造玻璃制品的設(shè)備。所述設(shè)備包含預(yù)澄清室，所述預(yù)澄清室具有用于在預(yù)澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃的第一攪動(dòng)裝置。所述設(shè)備還包含配置成從熔融玻璃中去除大多數(shù)氣泡的澄清室。所述設(shè)備還包含后澄清室，所述后澄清室具有用于在后澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃的第二攪動(dòng)裝置。還提供了用于制造玻璃制品的方法。所述方法包括以下步驟在預(yù)澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃，在澄清室中從所述熔融玻璃中去除大多數(shù)氣泡，以及在后澄清室中攪動(dòng)熔融玻璃。
文檔編號(hào)C03B5/00GK102770378SQ201180010574
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者R·羅茲, W·G·多爾夫德 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司