相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2015年1月23日提交的序列號為62/106,969，名稱為“apparatusesforholdingandretainingglassarticles”(用于保持和保留玻璃制品的設(shè)備)的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全文通過引用的方式納入本文。

背景技術(shù)：

本說明書一般涉及用于在加工期間保持玻璃制品的存儲架設(shè)備，更具體而言，涉及用于在離子交換加工期間保持玻璃制品的存儲架設(shè)備。

歷史上，由于玻璃相對于其他材料具有氣密性、光學(xué)清晰度和優(yōu)異的化學(xué)耐久性，因此，已將玻璃用作許多應(yīng)用的優(yōu)選材料，包括食品和飲料包裝、藥物包裝、廚房和實(shí)驗(yàn)室玻璃器皿和窗戶或其他建筑特征。

然而，玻璃用于許多應(yīng)用的用途受到玻璃的機(jī)械性能的限制。特別是玻璃破碎是一個令人焦慮的問題，尤其是在食品、飲料和藥物的包裝中。在食品、飲料和藥物包裝行業(yè)中，破碎可能是成本很高的，因?yàn)?，例如在填充線內(nèi)破碎可能要求棄去相鄰的未破碎的容器，因?yàn)樵撊萜骺赡芎衼碜云扑槿萜鞯乃槠?。破碎還要求填充線變慢或停止，因而降低了產(chǎn)量。此外，非毀滅性的破碎(即，當(dāng)玻璃有裂紋卻沒有破裂時)可能導(dǎo)致玻璃包裝或容器的內(nèi)容物喪失其無菌性，這進(jìn)而可能導(dǎo)致高成本的產(chǎn)品召回。

玻璃破碎的一個根本原因是在對玻璃進(jìn)行加工和/或隨后的填充期間，在玻璃的表面中引入了瑕疵。這些瑕疵可由各種來源被引入到玻璃的表面中，包括相鄰的玻璃器皿片之間的接觸和玻璃與設(shè)備(例如處理和/或填充設(shè)備)之間的接觸。不論是何種來源，這些瑕疵的存在最終可能導(dǎo)致玻璃破碎。

因此，需要替代性的設(shè)備以用于在加工期間保持玻璃制品而減輕玻璃破碎。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一個實(shí)施方式，一種設(shè)備可以在加工期間保持和保留玻璃制品。所述設(shè)備可以包含基底框架，所述基底框架包含一個底部支撐板和位于所述底部支撐板上的多個器皿保持器(warekeeper)。所述多個器皿保持器中的每一個器皿保持器可以包含多個保留主體(retentionbody)，所述多個保留主體由線材段形成并且限定了其間的器皿接收體積。每個保留主體可以包含以下的一個或多個：基底連接桿，其與所述底部支撐板嚙合；支座段(seatsegment)，其與所述基底連接桿相連并位于所述底部支撐板上且基本上與所述底部支撐板平行；主體段(bodysegment)，其偶聯(lián)至所述支座段并且遠(yuǎn)離所述底部支撐板延伸；保留段(retentionsegment)，其偶聯(lián)至所述主體段；以及杠桿段(leversegment)，其偶聯(lián)至所述保留段。所述保留主體的支座段可以形成器皿支座，所述器皿支座位于所述底部支撐板的上方并且與所述底部支撐板基本上平行。

在另一個實(shí)施方式中，一種組件可以保持和保留玻璃制品。所述組件可以包含多個存儲架設(shè)備。所述存儲架設(shè)備中的每一個可以包含一個基底框架，所述基底框架包含一個底部支撐板和位于所述底部支撐板上的多個器皿保持器。所述多個器皿保持器中的每一個器皿保持器可以包含多個保留主體，所述多個保留主體由線材段形成并且限定了其間的器皿接收體積。每個保留主體可以包含：基底連接桿，其與所述底部支撐板嚙合；支座段，其與所述基底連接桿相連并位于所述底部支撐板上且基本上與所述底部支撐板平行；主體段，其偶聯(lián)至所述支座段并且遠(yuǎn)離所述底部支撐板延伸；保留段，其偶聯(lián)至所述主體段；以及杠桿段，其偶聯(lián)至所述保留段。所述保留主體的支座段可以形成器皿支座，所述器皿支座位于所述底部支撐板的上方并且與所述底部支撐板基本上平行。

在以下的詳細(xì)描述中列出了本文所述的用于保持和保留玻璃制品的設(shè)備的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中的部分特征和優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，根據(jù)所作描述就容易看出，或者通過實(shí)施包括以下詳細(xì)描述、權(quán)利要求書以及附圖在內(nèi)的本文所述的實(shí)施方式而被認(rèn)識。

應(yīng)理解，前述的一般性描述和下文的詳細(xì)描述都描述了各種實(shí)施方式且都旨在提供用于理解所要求保護(hù)的主題的性質(zhì)和特性的總體評述或框架。包括的附圖提供了對各種實(shí)施方式的進(jìn)一步理解，附圖并入本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。附圖例示了本文所描述的各種實(shí)施方式，且與說明書一起用于解釋所要求保護(hù)的主題的原理和操作。

附圖說明

圖1示意性地示出了根據(jù)本文所示及所述的一個或多個實(shí)施方式，裝載有玻璃制品的存儲架設(shè)備的透視圖；

圖2示意性地示出了根據(jù)本文所示及所述的一個或多個實(shí)施方式，裝載有玻璃制品的堆疊的存儲架設(shè)備的透視圖；

圖3示意性示出了根據(jù)本文所示及所述的一個或多個實(shí)施方式，一種玻璃制品的截面圖；

圖4示意性地示出了根據(jù)本文所示及所述的一個或多個實(shí)施方式，處于未裝載狀態(tài)的器皿保持器的透視圖；

圖5示意性地示出了根據(jù)本文所示及所述的一個或多個實(shí)施方式，處于裝載狀態(tài)的器皿保持器的透視圖；

圖6a示意性地示出了根據(jù)本文所示及所述的一個或多個實(shí)施方式，位于保留位置中的器皿保持器的透視側(cè)面圖；

圖6b示意性地示出了根據(jù)本文所示及所述的一個或多個實(shí)施方式，位于開啟位置中的器皿保持器的透視側(cè)面圖；

圖7為根據(jù)本文所示及所述的一個或多個實(shí)施方式，使用存儲架設(shè)備對玻璃制品進(jìn)行離子交換強(qiáng)化的方法的流程圖；

圖8示意性示出了根據(jù)本文所示及所述的一個或多個實(shí)施方式，圖7的流程圖的方法步驟。

實(shí)施方式的描述

下面將詳細(xì)參考用于在加工期間保持和保留玻璃制品的存儲架設(shè)備的實(shí)施方式，這些實(shí)施方式的實(shí)例在附圖中示出。只要可能，在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件。在圖1中示意性地示出了一種用于在加工期間保持和保留玻璃制品的設(shè)備的一個實(shí)施方式。所述存儲架設(shè)備一般包含一個基底框架，所述基底框架包含一個底部支撐板和位于所述底部支撐板上的多個器皿保持器。所述多個器皿保持器中的每一個器皿保持器可以包含多個保留主體，所述多個保留主體由線材段形成并且限定了其間的器皿接收體積。在一些實(shí)施方式中，每個保留主體可以包含以下的一個或多個：基底連接桿，其與所述底部支撐板嚙合；支座段，其與所述基底連接桿相連并位于所述底部支撐板上且基本上與所述底部支撐板平行；主體段，其偶聯(lián)至所述支座段并且遠(yuǎn)離所述底部支撐板延伸；保留段，其偶聯(lián)至所述主體段；和/或杠桿段，其偶聯(lián)至所述保留段。所述保留主體的支座段可以形成器皿支座，所述器皿支座位于所述底部支撐板的上方并且與所述底部支撐板基本上平行。

具體參考附圖，將在本文更詳細(xì)地描述用于在加工期間保持和保留玻璃制品的設(shè)備的各種實(shí)施方式。

如本文所指出的，在加工和/或填充期間玻璃制品的破碎是產(chǎn)品損失的來源并且可能導(dǎo)致工藝效率低和成本增加。強(qiáng)化玻璃制品可有助于減輕破碎?？墒褂酶鞣N技術(shù)強(qiáng)化玻璃制品，包括化學(xué)回火和熱回火。例如，化學(xué)回火可通過在玻璃制品的表面中引入壓縮應(yīng)力層而用于強(qiáng)化玻璃制品。通過將玻璃制品浸沒到熔融鹽浴中引入壓縮應(yīng)力。由于來自玻璃的離子被來自熔融鹽的相對更大的離子替代，因此，在玻璃的表面中誘導(dǎo)了壓縮應(yīng)力。在化學(xué)回火期間，可以機(jī)械地操作玻璃制品(例如玻璃容器)以填充和清空玻璃制品中的熔融鹽。

雖然化學(xué)回火改進(jìn)了玻璃制品的強(qiáng)度，但是在強(qiáng)化工藝期間機(jī)械地操作玻璃制品可能在玻璃的表面中引入瑕疵。例如，玻璃制品與用于在加工期間保留玻璃制品的夾具之間的接觸可在玻璃中引入瑕疵，尤其是當(dāng)玻璃制品與夾具最初浸沒于熔融鹽浴時和/或當(dāng)夾具和玻璃制品從熔融鹽浴中取出并旋轉(zhuǎn)以清空玻璃制品中的熔融鹽時。具體而言，當(dāng)浸沒玻璃制品時，其可能會上浮并因此相對于夾具向上推進(jìn)。另外，在完成離子交換工藝后，將夾具和玻璃器皿從熔融鹽浴中取出，并且旋轉(zhuǎn)夾具以清空玻璃器皿中的包含在玻璃器皿的內(nèi)部體積中的熔融鹽。當(dāng)夾具旋轉(zhuǎn)時，玻璃器皿可能與夾具突然發(fā)生碰撞。玻璃器皿與夾具之間的鈍力沖擊可能在玻璃的表面中引入瑕疵。

在大多數(shù)情況下，瑕疵較淺并且包含在玻璃中誘導(dǎo)的表面壓縮應(yīng)力層內(nèi)。這一表面壓縮應(yīng)力防止了瑕疵變成裂紋。然而，在極端情況下，瑕疵可以延伸通過表面壓縮應(yīng)力層，這可能導(dǎo)致玻璃制品的破碎。

另外，用于在離子交換加工期間保持和保留玻璃制品的夾具一般由金屬材料形成以能夠承受熔融鹽浴的高溫。這樣的夾具可以具有大的熱質(zhì)量，該大的熱質(zhì)量可通過改變?nèi)廴邴}浴的溫度而可以對離子交換工藝有不利的影響。所述夾具還易于具有大的表面積，該大的表面積增加了夾具與熔融鹽之間的接觸，這可造成熔融鹽的離子擴(kuò)散到夾具中，由此降低了工藝性能。

本文描述的用于在加工期間保持和保留玻璃制品的存儲架設(shè)備減少了瑕疵引入到保留在其中的玻璃制品中。本文描述的存儲架設(shè)備還具有相對低的熱質(zhì)量和表面積，當(dāng)使用所述存儲架設(shè)備以促進(jìn)通過離子交換對包含于其中的玻璃制品進(jìn)行強(qiáng)化時，這減緩了離子交換性能的下降。

現(xiàn)參考圖1，其示意性地示出了一種用于在加工期間保持和保留玻璃制品900的存儲架設(shè)備100的一個實(shí)施方式。存儲架設(shè)備100一般包括一個基底框架102，多個器皿保持器120固定在所述基底框架102上。器皿保持器120一般限定了器皿接收體積125，在加工期間，玻璃制品900(例如玻璃容器)可以接收并保留在器皿接收體積125中?；卓蚣?02一般由能夠承受高溫的材料形成，所述高溫例如在離子交換工藝期間熔融鹽浴中所經(jīng)受的溫度。在本文所述的實(shí)施方式中，基底框架102由金屬材料形成，例如不銹鋼或者當(dāng)與鹽浴接觸時抗腐蝕的其它類似金屬或金屬合金。

基底框架102一般包括底部支撐板112并且還可以包括側(cè)面部件104、106、108、110。底部支撐板112可以為托盤型(例如如圖1所示的通常的矩形)并且支撐多個器皿保持器120，所述器皿保持器120從底部支撐板112的頂部表面延伸出來。側(cè)面部件104、106、108、110可以位于基底框架102的邊緣。例如，對于如圖1所示的矩形底部支撐板112來說，側(cè)面部件104和106在長度方向(即圖1所示的坐標(biāo)軸的+/-y方向)中彼此相對，并且側(cè)面部件108、110在寬度方向(即圖1所示的坐標(biāo)軸的+/-x方向)中彼此相對。側(cè)面部件104、106、108、110主要在底部支撐板112的上方延伸。例如，在一些實(shí)施方式中，側(cè)面部件104、106、108、110通?？梢源怪庇诘撞恐伟?12。然而，應(yīng)理解，側(cè)面部件104、106、108、110通常不需要垂直于底部支撐板112。例如，側(cè)面部件104、106、108、110可以與底部支撐板112呈小于或大于90度的角，只要側(cè)面部件104、106、108、110主要在底部支撐板112的上方延伸(即圖1所示的坐標(biāo)軸的+z方向)。側(cè)面部件104、106、108、110可以與底部支撐板112一體形成，或者使用常規(guī)緊固技術(shù)，包括但不限于機(jī)械緊固件、焊接等，連接至底部支撐板112。

現(xiàn)在參考圖1和2，在本文所述的實(shí)施方式中，側(cè)面部件104、106、108、110中的一個或多個可以具有堆疊構(gòu)件114，所述堆疊構(gòu)件114使得兩個或多個存儲架設(shè)備100彼此堆疊。例如，在圖1和2中，堆疊構(gòu)件114從側(cè)面部件108、110的頂部和底部突出。堆疊構(gòu)件114各自可以包含接收部件116和突出部118。在圖1和2中示出的實(shí)施方式中，突出部118從側(cè)面部件108、110的下面部分突出，并且接收部件116從側(cè)面部件108和110的上面部分突出?？梢詫⒌谝淮鎯茉O(shè)備100的突出部118插入第二存儲架設(shè)備101的接收部件116中。例如，突出部118向-z方向突出并且由下部的存儲架設(shè)備100的接收部件116接收，而接收部件相對于下部的存儲架設(shè)備100向+z方向突出。突出部118和接收部件116可以配合地排列以提供兩個或多個存儲架設(shè)備100、101的支撐性堆疊。在這樣的堆疊構(gòu)造中，兩個存儲架設(shè)備100可以通過開放空間分開，以使得下部的存儲架設(shè)備101的器皿保持器120的頂部不接觸到上部的存儲架設(shè)備100的底部支撐板112。

側(cè)面部件104、106、108、110可以使得加工液體(例如來自離子交換浴的熔融鹽)自由流動，直至直接接觸穩(wěn)固在存儲架設(shè)備100中的玻璃制品900。例如，側(cè)面部件104、106、108、110的高度可以小于玻璃制品900的高度，或者在側(cè)面部件104、106、108、110中可以存在小孔。

在一個實(shí)施方式中，可以對每個器皿保持器120成形并調(diào)整尺寸以穩(wěn)固地保留小瓶形狀的玻璃制品900。在這樣的實(shí)施方式中，如圖3所示，玻璃制品900一般可以包括主體部分902；頸部部分904，其位于主體部分902上方和開口906。主體部分902利用底部部分914和側(cè)壁916，基本上包圍了玻璃制品900的內(nèi)部體積910。頸部部分904主要連接主體部分902與開口906。開口906可以由環(huán)圈908圍繞。主體部分902可以具有彎曲的底部邊緣918和與頸部部分904相鄰的彎曲的區(qū)域912。通常，頸部部分904、主體部分902和環(huán)圈908一般可以具有圓形截面，并且各自包含一個外部直徑。在一個實(shí)施方式中，環(huán)圈的直徑(dc)大于頸部部分的直徑(dn)，并且主體部分的直徑(nb)大于環(huán)圈的直徑(dc)。雖然本文描述的存儲架設(shè)備的一些實(shí)施方式適于保留小瓶形狀的玻璃制品，但是應(yīng)理解本文考慮的其他實(shí)施方式適于保留具有各種形狀的玻璃制品，例如容器。

現(xiàn)參考圖4和5，器皿保持器120各自包括保留主體122，放置所述保留主體122以限定在其中可以接收玻璃制品900的器皿接收體積125。保留主體122是離散、獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，其位于器皿接收體積125相對側(cè)上以使得保留主體122可以位于在器皿接收體積125中的玻璃制品900的任一側(cè)面上，由此穩(wěn)固了在器皿接收體積125中的玻璃制品900。在本文描述的實(shí)施方式中，保留主體122由成形的線材段形成。如本文所使用的，“線材段”是描述保留主體122的形狀，其不對線材段的材料進(jìn)行限定。由線材段形成保留主體122降低了存儲架設(shè)備100中材料的總量，這進(jìn)而降低了存儲架設(shè)備100的熱質(zhì)量和表面積，從而改進(jìn)了離子交換性能。另外，由一個或多個線材段形成的保留主體122產(chǎn)生了籃狀、開放的結(jié)構(gòu)，這使得當(dāng)浸沒存儲架設(shè)備100時，來自熔融鹽浴的熔融鹽易于與玻璃制品的所有表面相互作用，同時還使得存儲架設(shè)備100在從熔融鹽浴中提出時易于排放熔融鹽。

在本文描述的實(shí)施方式中，保留主體122由線材原料形成，所述線材原料不含可在玻璃中引入瑕疵的角和/或邊緣。特別地，保留主體122由徑向截面基本上為圓形或橢圓形的線材原料形成。雖然各種直徑的線材原料可以用于形成保留主體122，但是所述線材原料的直徑通常為小于約5mm，例如，小于約2.5mm、小于約2.0mm、小于約1.3mm或者甚至小于或等于約1mm。在本文所述的實(shí)施方式中，器皿保持器120由適于在高溫下使用的線材原料形成。例如，不作為限定，器皿保持器120可以由鉻鎳鐵合金(inconel)、哈斯特洛伊耐蝕鎳基合金(hastelloy)和其他相關(guān)的尼孟鎳合金(nimonicalloys)形成，各種等級的高溫/腐蝕環(huán)境兼容性鋼合金、或者可以線材或薄帶形式獲得的其他類似的材料對熔融鹽浴環(huán)境不敏感或者顯現(xiàn)出有限的敏感性，并且能夠在重復(fù)的熱循環(huán)后維持彈性回火特性。在本文描述的實(shí)施方式中，使用將線材原料形成為所需形狀的計(jì)算機(jī)數(shù)控(cnc)線材彎曲機(jī)器或類似的設(shè)備，將線材原料形成為所需形狀。通過包括對薄板原料進(jìn)行沖壓及使用成形模具以形成保留體積的工藝可獲得類似的幾何形狀。

通常，放置保留主體122以形成線材接收體積125，玻璃制品900可以在加工期間穩(wěn)固地置于線材接收體積125中。如圖4所示，在一個實(shí)施方式中，每個保留主體122包括基底連接桿124、支座段126、主體段135、保留段132、下部段128和杠桿段130。保留主體122可以用連接段134(例如環(huán)狀線材段)連接至另一個保留主體122。兩個保留主體122可以經(jīng)由連接段134連接，從而形成保留主體對136。

如圖4和5所示，保留主體122彼此相連以形成保留主體對136。在一個實(shí)施方式中，每個器皿保持器120包含四個保留主體122，該四個保留主體122排列成兩對保留主體對136，其中保留主體對136彼此線性對稱。連接段134將保留主體122彼此穩(wěn)固，其中，在一個實(shí)施方式中，兩個連接的保留主體122和連接段134由單一的線材段一體形成。保留主體對136可以位于器皿接收體積125的對立的側(cè)面，在所述器皿接收體積125中可以保持玻璃制品900。應(yīng)理解本文所述的器皿保持器120不限于包含連接的保留主體122的那些。此外，在其他實(shí)施方式中，可以使用彼此連接或未連接的不同數(shù)目的保留主體122。

現(xiàn)參考圖3-5，基底連接桿124可以位于靠近所保持的玻璃制品900的底部部分914?；走B接桿124可以支撐保留主體122的其他部分并且可以固定在基底框架102上以使得其與底部支撐板112嚙合?；走B接桿124一般可以出自底部支撐板112、器皿接收體積125的下方。在一個實(shí)施方式中，基底連接桿124與底部支撐板112形成了約90°。

基底連接桿124與支座段126相連。支座段126可以與基底連接桿124相連并且可以位于底部支撐板112的上方并與底部支撐板112基本上平行。由此，支座段126可以與底部支撐板112間隔開。支座段126主要形成了器皿支座，所述器皿支座位于所述底部支撐板112的上方并且與所述底部支撐板基本上平行。所述器皿支座可以限定器皿接收體積125的底部。底部支撐基底之間的間距可以足夠使流體流到所保持的玻璃制品900的下方，以使得保持在器皿接收體積125中的玻璃制品的底部部分914可被流體接觸。在一個實(shí)施方式中，相鄰的保留主體122的支座段126是平行的，使得它們形成了平整的表面。

支座段126可以連接至保留主體122的下部段128?？梢詫ο虏慷?28進(jìn)行成形以形成器皿接收體積125中的突出區(qū)域。由下部段封閉的器皿接收體積的直徑可以大于由主體段封閉的器皿接收體積的直徑。例如，下部段128相對于器皿接收體積125來說可以是凸形的?？梢詫ο虏慷?28進(jìn)行成形以使得其避免與保持器皿接收體積125中的玻璃制品900的底部邊緣918接觸?？赏苊獾氖瞧髅蟊３制?20與玻璃制品900的底部邊緣918的接觸，因?yàn)榈撞窟吘?18上的劃痕或其他損壞可因在該區(qū)域中與器皿保持器120接觸所致，而底部邊緣918上的劃痕或其他損壞相對于玻璃制品900的其他區(qū)域來說可能是不利的，因?yàn)椴Ａе破?00的底部邊緣918在垂直壓力施加到玻璃制品900上時可為高應(yīng)力區(qū)。然而，在一些實(shí)施方式中，支座段126可以直接偶聯(lián)至主體段135。

下部段128可以連接至保留主體122的主體段135。主體段135可以遠(yuǎn)離底部支撐板112延伸，在一個實(shí)施方式中，其可以基本上垂直于底部支撐板112。如圖5所示，主體段135可以基本上是豎直的并且可以為保持在器皿接收體積125中的玻璃制品900的側(cè)壁916的輪廓。主體段135可以形成籃狀或籠狀構(gòu)造，所述構(gòu)造限制了玻璃制品900在水平方向的移動，所述水平方向由x-y平面的方向限定。

主體段135連接至保留主體122的保留段132。通?？梢詫ΡＡ舳?32進(jìn)行成形以形成器皿接收體積125中的凹入?yún)^(qū)域。由保留段132封閉的器皿接收體積的直徑可以小于由主體段135封閉的器皿接收體積的直徑。例如，凹入?yún)^(qū)域相對于在器皿接收體積125中保持的玻璃制品900來說可以是凹入的。保留段132相對于器皿接收體積125來說可以是凹形的。例如，保留段132可以為頸部部分904和彎曲區(qū)域912的形狀的輪廓，所述頸部部分904和彎曲區(qū)域912位于所保持的玻璃制品900的主體部分902的頂部。每個保留主體122的各保留段132間的距離可以大于所保持的玻璃制品900的頸部部分904的直徑。由此，玻璃制品900通過器皿接收體積125中的器皿保持器120得到穩(wěn)固，以使得玻璃制品900在垂直移動中受到限制，所述垂直移動通過z軸的方向限定。例如，當(dāng)玻璃制品900相對于其在圖5中的位置被倒置時，保留段132將接觸玻璃制品900的主體部分902的彎曲區(qū)域912，并將玻璃制品900保留在器皿接收體積125中。

保留段132可以偶聯(lián)至杠桿段130。杠桿部分一般可以遠(yuǎn)離底部支撐板112延伸，并且相對的保留主體122的杠桿段可以遠(yuǎn)離彼此延伸。任意兩個杠桿段130可以通過連接段134連接以形成保留主體對136。

現(xiàn)參考圖6a和6b，器皿保持器120可以在開啟位置(圖6b所示)和保留位置(圖6a所示)之間轉(zhuǎn)換。在開啟位置中，器皿接收體積125增加并且玻璃制品900可以自由地移入或移出器皿保持器120。在保留位置中，器皿接收體積125減少并且如上文所述，玻璃制品900穩(wěn)固地被器皿保持器120保持。例如，當(dāng)器皿保持器120在保留位置時，相對的保留主體122的各保留段132間的距離小于所保持的玻璃制品900的主體部分902的直徑。因此，玻璃制品900通過保持器120得到穩(wěn)固，以使得玻璃制品900在垂直移動中受到限制。然而，當(dāng)在開啟位置時，相對的保留主體122的各保留段132間的距離大于所保持的玻璃制品900的主體部分902的直徑。因此，在開啟位置中，玻璃制品900相對于向上垂直移動(z方向)來說并不穩(wěn)固。

在一個實(shí)施方式中，器皿保持器120的形狀可以使得經(jīng)由向下垂直施加的力(圖6b中標(biāo)有字母“f”的箭頭所示)進(jìn)行開啟位置和保留位置之間的轉(zhuǎn)換。在這樣的構(gòu)造中，保留主體122可以由在向下的力施于其上時能夠彈性變形的材料構(gòu)成。由此，當(dāng)向保留主體122施加向下的力時，器皿保持器120可移至開啟狀態(tài)。當(dāng)力被釋放時，器皿保持器可自然地移動回保留位置。在另一個實(shí)施方式中，器皿保持器120可以自然地偏向于開啟狀態(tài)，并且當(dāng)一個力作用于器皿保持器120時，其可以移動成保留狀態(tài)。例如，在器皿保持器120上被位于器皿保持器上方的存儲架100的一個部件接觸，可以將用于保持的器皿保持器120移動成保留位置。例如，在一個實(shí)施方式中，可以使用一種工具開啟一個或多個器皿保持器120。所述工具可以包含機(jī)械封鎖元件，所述機(jī)械封鎖元件以與器皿保持器120的陣列精確對準(zhǔn)的形式將所述工具緊固至存儲架設(shè)備100。當(dāng)封鎖于適當(dāng)?shù)奈恢脮r，每個工具具有楔狀特征，該楔狀特征接觸杠桿段130并且迫使杠桿段130分開到各保留段132位于離彼此足夠遠(yuǎn)的位置的程度，以使玻璃制品900清出。

在一個實(shí)施方式中，位于保留段132上方的保留主體122的杠桿段130不與主體段135平行。靠近器皿保持器120頂部的這一“斜”的形狀的杠桿段130使得向下的力f轉(zhuǎn)換成保留主體122的開啟移動，其中各保留主體122的各保留段132彼此移開以使在器皿接收體積125中保持的玻璃制品900的主體部分902自由通過保留段132。在保留主體122的下部段128處可發(fā)生彈性變形。例如，下部段128的形狀可以允許彈性變形，該彈性變形使得當(dāng)向連接段134施加向下的力時，保留段132進(jìn)行水平移動(在y軸方向中)。

現(xiàn)共同參考圖1、2、7和8，玻璃制品900可在保持在存儲架設(shè)備100的器皿保持器120中的同時，通過離子交換得到強(qiáng)化。圖6含有用于通過離子交換對玻璃制品900進(jìn)行強(qiáng)化的方法的工藝流程圖500；圖7示意性地示出了流程圖中所述的工藝。在第一步驟502中，玻璃管原料1000由可進(jìn)行離子交換的玻璃組合物形成，首先使用常規(guī)成形和形成技術(shù)，對該玻璃管原料1000進(jìn)行成形，以形成玻璃制品900(在所述實(shí)施方式中具體為玻璃小瓶)。在步驟504中，使用機(jī)械存儲架裝載機(jī)602將玻璃制品900裝載到存儲架設(shè)備100中。存儲架裝載機(jī)602可以為機(jī)械抓取裝置，例如卡鉗等，其能夠一次抓取多個玻璃制品900?；蛘撸鲎ト⊙b置可以利用真空系統(tǒng)抓取玻璃制品900。存儲架裝載機(jī)602可以偶聯(lián)至機(jī)械臂或能夠相對于玻璃制品900和存儲架設(shè)備100而放置存儲架裝載機(jī)602的其他類似裝置。存儲架裝載機(jī)603將單獨(dú)的玻璃制品900放置在每個器皿保持器120的器皿接收體積125中?？蓪Υ鎯苎b載機(jī)603進(jìn)行操作以施加向下的力將器皿保持器120移動成用于裝載的開啟構(gòu)造。

在接著的步驟506中，使用機(jī)械傳送器將裝載有玻璃制品900的存儲架設(shè)備100轉(zhuǎn)移到盒體裝載區(qū)，所述機(jī)械傳送器例如傳送帶606、高架起重機(jī)等。隨后，在步驟508中，將多個存儲架設(shè)備100(示出了一個)裝載到盒體608中。雖然在圖12中僅示出了一個存儲架設(shè)備100，但是應(yīng)理解構(gòu)造盒體608以用于保持多個存儲架設(shè)備100，從而使得可同時加工大量玻璃制品900。利用盒體裝載機(jī)610將每個存儲架設(shè)備100置于盒體608中。盒體裝載機(jī)610可以為機(jī)械抓取裝置，例如卡鉗等，其能夠一次抓取一個或多個存儲架設(shè)備100?；蛘?，所述抓取裝置可以利用真空系統(tǒng)抓取存儲架設(shè)備100。盒體裝載機(jī)610可以偶聯(lián)至機(jī)械臂或能夠相對于盒體608和存儲架設(shè)備100而放置盒體裝載機(jī)610的其他類似裝置。

在接著的步驟510中，含有存儲架設(shè)備100和玻璃制品900的盒體608被轉(zhuǎn)移到離子交換站并裝載到離子交換罐614中以促進(jìn)對玻璃制品900進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化。使用盒體轉(zhuǎn)移裝置612將盒體608轉(zhuǎn)移至離子交換站。盒體轉(zhuǎn)移裝置612可以為機(jī)械抓取裝置，例如卡鉗等，其能夠抓取盒體608?；蛘撸鲎ト⊙b置可以利用真空系統(tǒng)抓取盒體608。使用高架軌道系統(tǒng)，例如門式起重機(jī)等，可將盒體轉(zhuǎn)移裝置612和所附的盒體608從盒體裝載區(qū)自動傳送到離子交換站?；蛘?，使用機(jī)械臂可將盒體轉(zhuǎn)移裝置612和所附的盒體608從盒體裝載區(qū)傳送到離子交換站。在另一個實(shí)施方式中，使用傳送器將盒體轉(zhuǎn)移裝置612和所附的盒體608從盒體裝載區(qū)傳送到離子交換站，并在這之后使用機(jī)械臂或高架起重機(jī)將二者從傳送器轉(zhuǎn)移至離子交換罐614。

一旦盒體轉(zhuǎn)移裝置612和所附的盒體608處于離子交換站中，則在將盒體608和玻璃制品900浸沒到離子交換罐614中之前，任選地對盒體608和其中所包含的玻璃制品900進(jìn)行預(yù)熱。在一些實(shí)施方式中，可以將盒體608預(yù)熱到大于室溫并小于或等于離子交換罐614中的熔融鹽浴溫度的溫度。例如，可以將玻璃制品900預(yù)熱到約300℃–500℃的溫度。然而，應(yīng)理解，由于本文所述的存儲架設(shè)備100的熱質(zhì)量相對較低，因此所述預(yù)熱步驟是任選的。

離子交換罐614含有熔融鹽浴616，所述熔融鹽例如熔融堿金屬鹽，如kno3、nano3和/或其組合。在一個實(shí)施方式中，所述熔融鹽浴為100％熔融kno3，其溫度維持在大于或等于約350℃并且小于或等于約500℃。然而，應(yīng)理解，還可以使用具有各種其他組合物和/或溫度的熔融堿金屬鹽浴以促進(jìn)玻璃制品的離子交換。

在步驟512中，玻璃制品900在離子交換罐614中得到離子交換強(qiáng)化。具體而言，將玻璃制品浸沒于熔融鹽中并在其中保持足夠長的時間段以在玻璃制品900中獲得所需的壓縮應(yīng)力和層的深度。隨著玻璃制品900的浸沒，玻璃制品初始具有正浮力，這是因?yàn)榭諝鈴牟Ａе破返膬?nèi)部體積中逸出并被熔融鹽替代。隨著玻璃制品900因?yàn)檎×Χ仙?，玻璃制品在處于保留位置的同時被器皿保持器120的保留段132垂直保留在適當(dāng)?shù)奈恢?。另外，器皿保持?20的籃狀開啟結(jié)構(gòu)使得熔融鹽浴接觸玻璃制品的所有表面，從而改進(jìn)了在玻璃制品表面中誘導(dǎo)的壓縮應(yīng)力的均勻性。

在一個實(shí)施方式中，玻璃制品900可以在離子交換罐614中保持足夠的時間以獲得最高達(dá)約100μm的層的深度及至少約300mpa或者甚至350mpa的壓縮應(yīng)力。保持的時間段可以小于30小時或者甚至小于20小時。然而，應(yīng)理解的是，取決于玻璃容器的組成、熔融鹽浴616的組成、熔融鹽浴616的溫度和所需的層的深度及所需的壓縮應(yīng)力，玻璃制品保持在罐614中的時間段可以有所變化。

待玻璃制品900經(jīng)離子交換強(qiáng)化后，使用盒體轉(zhuǎn)移裝置612連同機(jī)械臂或者高架起重機(jī)將盒體608與玻璃制品900從離子交換罐614中移除。在從離子交換罐614中移除期間，存儲架設(shè)備100的器皿保持器120中的籃狀開啟結(jié)構(gòu)使得存儲架設(shè)備內(nèi)的熔融鹽易于從每個存儲架設(shè)備中排出。待盒體608從離子交換罐614中移除后，盒體608和玻璃制品900懸浮在離子交換罐614上并且盒體608繞著水平軸旋轉(zhuǎn)以將玻璃制品900中剩余的任何熔融鹽清空倒回離子交換罐614中。當(dāng)盒體608旋轉(zhuǎn)時，玻璃制品900通過器皿保持器120仍然處于器皿接收體積125中的其的位置中。隨后，將盒體608旋轉(zhuǎn)回到其初始位置并在清洗玻璃制品之前先使其冷卻。

然后使用盒體轉(zhuǎn)移裝置612將盒體608和玻璃制品900轉(zhuǎn)移至清洗站。如上文所述，可以使用機(jī)械臂或高架起重機(jī)進(jìn)行該轉(zhuǎn)移，或者，作為替換，使用自動傳送器，例如傳送帶等進(jìn)行該轉(zhuǎn)移。在接著的步驟514中，將盒體608和玻璃制品900下降到含有水浴620的清洗罐618中，以從玻璃制品900的表面移除任何過量的鹽?？梢允褂脵C(jī)械臂、高架起重機(jī)或偶聯(lián)至盒體轉(zhuǎn)移裝置612上的類似裝置將盒體608和玻璃制品900下降到洗滌罐618中。與鹽浴浸沒相似，當(dāng)玻璃制品被浸沒到清洗罐618中時，其一開始具有正浮力。隨著玻璃制品900因?yàn)檎×Χ仙?，玻璃制品在處于保留位置的同時被器皿保持器120的保留段132垂直保留在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

然后將盒體608和玻璃制品900從清洗罐618中取出，懸浮在清洗罐618上，并且盒體608繞著水平軸旋轉(zhuǎn)以將玻璃制品900中剩余的任何清洗水清空倒回清洗罐618中。當(dāng)盒體608旋轉(zhuǎn)時，玻璃制品900通過器皿保持器120仍然處于器皿接收體積125中的其的位置中。在一些實(shí)施方式中，在盒體608和玻璃制品900被移至下一加工站之前可以進(jìn)行多次清洗操作。

在一個具體的實(shí)施方式中，將盒體608和玻璃制品900在水浴中浸漬至少兩次。例如，可以將盒體608浸漬在第一水浴中，并隨后浸漬在不同的第二水浴中以確保從玻璃制品的表面移除所有殘余的堿金屬鹽?？梢詫碜缘谝凰〉乃椭翉U水處理處或送至蒸發(fā)器。

在接著的步驟516中，使用盒體裝載機(jī)610將存儲架設(shè)備100從盒體608中移除。隨后，在步驟518中，使用存儲架裝載機(jī)602將玻璃制品900從存儲架設(shè)備100中卸載并轉(zhuǎn)移至洗滌站?？梢岳么鎯苎b載機(jī)602使器皿保持器120轉(zhuǎn)換成開啟狀態(tài)。在步驟520中，用從噴嘴622中發(fā)射出來的去離子水的噴射流624洗滌玻璃制品。去離子水的噴射流624可以與壓縮空氣混合。

任選地，在步驟521(未在圖8中示出)中，將玻璃制品900轉(zhuǎn)移至檢驗(yàn)站，在該檢驗(yàn)站中對玻璃檢驗(yàn)瑕疵、碎片、退色等。

雖然本文所示及所述的存儲架設(shè)備與玻璃容器，例如小瓶，一起使用，但是應(yīng)理解所述存儲架設(shè)備可以用于保持和保留各種其他類型的玻璃制品，包括但不限于筒、注射器、安瓿、瓶、燒瓶、管形瓶、管、燒杯、小瓶等，其既包括圓形的玻璃制品又包括非圓形的玻璃制品。

現(xiàn)應(yīng)理解，本文所述的存儲架設(shè)備可以用于在加工期間保持和保留玻璃制品。由線材段形成存儲架設(shè)備的線材保持器減少了在保留于存儲架設(shè)備中的玻璃制品中引入瑕疵，并且在整個加工的所有階段中穩(wěn)固地保持了玻璃制品。以這種方式形成的器皿保持器還降低了存儲架設(shè)備的熱質(zhì)量和表面積，當(dāng)使用所述存儲架設(shè)備促進(jìn)通過離子交換進(jìn)行的玻璃制品的強(qiáng)化時，這改進(jìn)了離子交換性能。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，可以在不偏離要求專利權(quán)的主題的精神和范圍的情況下，對本文所述的實(shí)施方式進(jìn)行各種修改和變動。因此，本說明書旨在涵蓋本文所述的各種實(shí)施方式的修改和變化形式，且這些修改和變化形式落入所附權(quán)利要求及其等同內(nèi)容的范圍之內(nèi)。