熔融拉制玻璃帶的設備和方法
2023-07-16 12:04:56
專利名稱：熔融拉制玻璃帶的設備和方法
技術領域：
本發明總體上涉及熔融拉制玻璃帶的設備和方法，且更具體來說，涉及具有加熱裝置和冷卻裝置的熔融拉制玻璃帶的設備和方法。
背景技術：
玻璃製造系統通常用於形成諸如IXD玻璃板之類的各種玻璃產品。已知通過使熔融玻璃向下流過成形楔塊並從成形楔塊的根部拉制玻璃帶來製造玻璃板。邊緣引導器通常設在成形楔塊的相對端部處，以幫助實現所期望的玻璃帶寬度和邊緣卷邊特性。
發明內容
以下給出本發明的簡化概述以提供在詳細說明書中描述的某些示例方面的基本理解。一個示例性方面中，熔融下拉方法包括使熔融玻璃在成形楔塊的一對向下傾斜成形表面部分上流動的步驟，所述向下傾斜成形表面部分沿沿下遊方向收斂以形成根部。該方法還包括使熔融玻璃在與該對向下傾斜成形表面部分中的至少一個成形表面部分相交的邊緣引導器上流動的步驟。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器流下的熔融玻璃形成。該方法還包括使用加熱裝置來加熱熔融玻璃的與邊緣引導器接觸的接觸面和使用冷卻裝置來從熔融玻璃的從邊緣引導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備，包括成形楔塊，該成形楔塊具有一對向下傾斜成形表面部分，該對傾斜表面部分沿下遊方向收斂以形成根部。該設備還包括邊緣引導器，該邊緣引導器與該對向下傾斜成形表面部分中的至少一個成形表面部分相交。該設備還包括加熱裝置和冷卻裝置，該加熱裝置構造成加熱熔融玻璃的與邊緣引導器接觸的接觸面，該冷卻裝置構造成從玻璃帶的從邊緣引導器流下的部分吸取熱。本發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向下傾斜成形表面部分上流動，所述向下傾斜成形表面部分沿沿下遊方向收斂以形成根部；使熔融玻璃在與所述一對向下傾斜成形表面部分中的至少一個成形表面部分相交的邊緣引導器上流動；從所述根部拉制玻璃帶，其中，玻璃帶的邊緣由從邊緣引導器流下的熔融玻璃形成；使用加熱裝置來加熱熔融玻璃的與所述邊緣引導器接觸的接觸面；以及使用冷卻裝置來從玻璃帶的從所述邊緣引導器流下的部分吸取熱。本發明的第一方面的某些實施例中，加熱裝置將熔融玻璃的與邊緣弓I導器接觸的接觸面保持在熔融玻璃的液相線溫度上方。本發明的第一方面的某些實施例中，該方法包括將在根部下遊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。本發明的第一方面的某些實施例中，冷卻裝置優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部的溫度高的速率降低。本發明的第一方面的某些實施例中，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導器接觸的接觸面的熱多。本發明的第一方面的某些實施例中，該方法還包括將加熱裝置的加熱區域與冷卻裝置的冷卻區域屏蔽開的步驟。本發明的第一方面的某些實施例中，通過使用在邊緣引導器外部運行的外部加熱器，加熱裝置保持熔融玻璃的與邊緣引導器接觸的接觸面。本發明的第一方面的某些實施例中，通過使用在邊緣引導器內部運行的內部加熱器，加熱裝置保持熔融玻璃的與邊緣引導器接觸的接觸面。 本發明的第一方面的某些實施例中，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器下遊位置處的邊緣吸取熱。本發明的第一方面的某些實施例中，該方法還包括通過控制系統控制加熱裝置和冷卻裝置中的至少一個的步驟。本發明的第一方面的某些實施例中，該方法包括感測溫度並使用所感測到的溫度來提供反饋到控制系統。本發明的第二示例性方面涉及熔融拉制玻璃帶的設備，包括成形楔塊，該成形楔塊包括一對向下傾斜成形表面部分，該一對傾斜表面部分沿下遊方向收斂以形成根部；邊緣引導器，該邊緣引導器與一對向下傾斜成形表面部分中的至少一個成形表面部分相交；加熱裝置，該加熱裝置構造成加熱熔融玻璃的與邊緣引導器接觸的接觸面；以及冷卻裝置，該冷卻裝置構造成從玻璃帶的從邊緣引導器流下的部分吸取熱。
本發明的第二方面的某些實施例中，該加熱裝置構造成將熔融玻璃的與邊緣弓I導器接觸的接觸面保持在熔融玻璃的液相線溫度上方。本發明的第二方面的某些實施例中，該冷卻裝置構造成使得該冷卻裝置優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部的溫度高的速率降低。本發明的第二方面的某些實施例中，該冷卻裝置構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器接觸的接觸面的熱多。本發明的第二方面的某些實施例中，該設備還包括熱屏蔽，該熱屏蔽定位在加熱裝置的加熱區域與冷卻裝置的冷卻區域之間。 本發明的第二方面的某些實施例中，該設備還包括控制系統，該控制系統構造成控制加熱裝置和冷卻裝置中的至少一個。本發明的第二方面的某些實施例中，該控制系統包括控制器和溫度傳感器，該溫度傳感器構造成提供反饋到該控制器。本發明的第二方面的某些實施例中，該控制系統構造成控制冷卻裝置以優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部的溫度高的速率降低。
本發明的第二方面的某些實施例中，該控制系統構造成操作加熱裝置和冷卻裝置中的至少一個，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熔融玻璃的與邊緣引導器接觸的接觸面施加的熱多。
當參照附圖閱讀以下詳細說明書時會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備的示意圖；圖2是設備的沿著圖I的線2-2剖取的立體剖視圖，圖I示出第一示例設備的各部分；圖3是示出第二示例設備的部分的側視圖；以及圖4是不出第三不例設備的部分的側視圖。
具體實施例方式現將參照示出各示例實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記來表示相同或類似的部分。但是，各方面可實施為多種不同形式，且不應解釋為限於本文所闡述的實施例。圖I示出熔融拉制玻璃帶103的設備101的示意圖，玻璃帶103用於隨後加工成玻璃板。設備101可包括熔融容器105，該熔融容器構造成從儲存箱109接收配合料107。可通過以馬達113作為動力的配合料遞送裝置111來引入配合料107。可選的控制器115可構造成致動馬達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。玻璃金屬探測器119可用於測量立管123內的熔融玻璃121高度位置並通過通信線125將測量到的信息連通到控制器115。設備10還可包括諸如精煉管之類的精煉容器127，該精煉容器位於熔融容器105的下遊，並通過第一連接管129聯接到熔融容器105。諸如攪拌室之類的混合容器131也可位於精煉容器127的下遊，而諸如缽之類的輸送容器133可位於混合容器131的下遊。如圖所示，第二連接管135可將精煉容器127聯接到混合容器131，而第三連接管137可將混合容器131聯接到輸送容器133。如進一步所示，下導管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是可以沿設備101串聯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)磚之類的耐火材料製成。設備101還可包括通常由鉬或諸如鉬銠、鉬銥之類的含鉬金屬以及它們的組合所製成的部件，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)、下導管139以及進口 141中的一個或多個。成形容器143也由耐火材料製成，並且設計成形成玻璃帶103。圖2是設備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向下傾斜的成形表面部分207、209，該對向下傾斜的成形表面部分在成形楔塊201的兩個相對端之間延伸。該對向下傾斜的成形表面部分207,209沿下遊方向211收斂以形成根部213。拉制平面215延伸通過根部213，其中，可沿拉制平面215沿下遊方向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可相對於根部213以其它定向延伸。成形容器143可包括一個或多個邊緣引導器，該一個或多個邊緣引導器與該對向下傾斜的成形表面部分207、209中的至少一個相交。在又一示例中，該一個或多個邊緣引導器能與兩個向下傾斜的成形表面部分207、209都相交。另一示例中，邊緣引導器可定位在成形楔塊201的相對端中的每端處，其中玻璃帶103的邊緣由流下邊緣引導器的熔融玻璃形成。例如，如圖2所示，邊緣引導器217可定位在第一相對端203處，而第二個相同的 邊緣引導器(未圖示)可定位在第二相對端(未圖示)處。每個邊緣弓I導器可構造成與兩個向下傾斜成形表面部分207、209都相交。每個邊緣引導器217可以是基本上彼此相同，但是在其它示例中，邊緣引導器可具有不同的特徵。根據本發明的各方面，可使用各種成形楔塊和邊緣引導器的構造。例如，本發明的各方面可與美國專利3451798、3537834、7409839和/或在2009年2月26日提交的美國臨時專利申請61/155669中披露的成形楔塊和邊緣引導器的構造一起使用，在此以參見的方式引入每個專利或專利申請的全文。圖2僅僅示出一個示例邊緣引導器217，該邊緣引導器能與本發明的各方面一起使用。將基於如下理解來討論第一邊緣引導器217 :在一些示例中，第二邊緣引導器(未圖示)可與第一邊緣引導器217類似或相同。雖然提供相同的邊緣引導器可有利於提供均勻的玻璃帶，然而邊緣引導器可具有不同的特徵，以提供改變的玻璃板特性和/或適應各種成形容器構造。圖2示出第一邊緣引導器217的相對於成形楔塊201的第一向下傾斜成形表面部分207定位的第一側。雖然並未圖示，然而第一邊緣引導器217還包括相對於成形楔塊201的第二向下傾斜成形表面部分209定位的第二側。第一邊緣引導器217的第二側是第一側的關於使根部213對開的拉制平面215的鏡像。如圖所示，第一側包括第一表面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。雖然並未圖示，然而第一邊緣引導器217的第二側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的每個相對端可設有保持塊221，該保持塊設計成有助於相對應的第一和第二邊緣引導器217進行側向定位。可選的是，如圖所示，第一邊緣引導器217可包括上部223和下部225。在一些示例中，下部225能使第一相對端部203上的第一邊緣引導器217與第二相對端(未圖示)上的第二邊緣引導器相連結。將邊緣引導器217連結在一起可有益於簡化邊緣引導器217至成形楔塊201的組裝。在其它示例中，邊緣引導器217的上部223可分開設置。例如，第一邊緣引導器217可與第二邊緣引導器分開，並且能獨立地組裝至成形楔塊201的向下傾斜成形表面部分207、209對中的每個成形表面部分。採用某些構造，提供未連結的上部223可簡化邊緣引導器217的製造。通過相對於成形楔塊201提供不同表面，每個邊緣引導器217能具有多個定向和幾何形狀。熔融拉制玻璃帶的設備101還可包括至少一個邊緣輥子組件，該邊緣輥子組件包括至少一對邊緣輥子，邊緣輥子構造成當玻璃帶從成形楔塊201的根部213拉出時，與玻璃帶的相對應邊緣配合。該對邊緣輥子便於對玻璃帶的邊緣進行適當地精加工。邊緣輥子精加工提供所希望的邊緣特性，並且使熔融玻璃的邊緣部分適當熔合,該熔融玻璃的邊緣部分從邊緣引導器的與向下傾斜成形表面部分207、209對相關聯的兩個相對表面拉出。如圖2所示，第一邊緣輥子組件227與第一邊緣引導器217相關聯，而第二邊緣輥子組件(未圖示)與第二邊緣弓I導器相關聯。每個邊緣輥子組件227可基本彼此相同，然而在又一些示例中，該對邊緣輥子可具有不同的特性。圖2示出能與所披露的各方面一起使用的示例邊緣輥子組件。將基於如下理解來描述第一邊緣輥子組件227 :在一些示例中，第二邊緣輥子組件(未圖示)可與第一邊緣輥子組件227類似或相同。如圖2所示，第一邊緣輥子組件227包括第一對邊緣輥子229，該對邊緣輥子組件包括第一邊緣輥子231和第二邊緣輥子233。邊緣輥子231、233構造成同時與玻璃帶103的第一側和第二側配合。第一邊緣輥子組件227還包括附連於第一邊緣輥子231的第一軸235和附連於第二邊緣輥子233的第二軸237。第一和第二軸235、237構造成由馬達(未圖示)可轉動地驅動。如圖2所示意性示出，設備101還可包括一個或多個加熱裝置239。加熱裝置239構造成加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導器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於邊緣引導器217附近。一示例中，外部加熱裝置可構造成加熱第一邊緣引導器217的下部225的後側。如圖3所示，加熱裝置339還可位於邊緣引導器內部，然而在其它示例中，加熱裝置可位於邊緣引導器上或其它位置中。實際上，加熱裝置可位於相對於邊緣引導器217的各個三維位置處。如圖所示，可設置單個加熱裝置，然而在其它實施例中，可設置多個加熱裝置。加熱裝置可將熔融玻璃的與第一邊緣引導器217接觸的接觸面加熱到熔融玻璃的液相線溫度上方。液相線溫度對應於其中玻璃保持熔融而無結晶生成的低溫範圍。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(通常指熔融玻璃內的析晶)傾向於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，在一個示例中，加熱裝置239構造成加熱熔融玻璃的與第一邊緣弓I導器接觸的接觸面以減慢邊緣弓I導器上的析晶積聚速率。另一示例中，邊緣引導器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導器上的任何析晶積聚。任何析晶積聚的消除可致使無析晶邊緣弓I導器設備。在期望減少邊緣引導器上的析晶積聚的同時，加熱裝置239的運行還傾向於降低熔融玻璃的粘性。如圖2中附圖標記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。設備101還可包括一個或多個冷卻裝置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構造成從熔融玻璃的從第一邊緣引導器217流下的部分吸取熱。冷卻裝置241可包括各種裝置，包括但不限於流體分配設備(例如形成空氣噴射的孔)、固定在玻璃帶的邊緣附近的相對冷物體、輻射性冷卻器、和/或多個流體噴嘴。冷卻裝置可構造成以一種或多種不同方式運行。例如，冷卻裝置241可構造成使得冷卻裝置241優先地從玻璃帶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部的溫度高的速率降低。該示例中，內部可包括中間部分，諸如設置在玻璃帶103的相對側邊緣之間的中間部分。附加地或替代地，冷卻裝置241可構造成使得冷卻裝置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下方位置處的運行有助於抵消不期望的玻璃帶寬度減小，在單獨運行加熱裝置239時可能會出現玻璃帶寬度減小。由此，加熱裝置239可用於降低邊緣引導器上的析晶形成，同時冷卻裝置241可用於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而不隨後冷卻從邊緣引導器流下的熔融玻璃時，可能會出現玻璃帶寬度損失。如圖3所示，示出包括圖2的成形楔塊201以及邊緣引導器217的第二示例設備301的側視圖。圖3的示例中，加熱裝置339位於邊緣引導器271內。如圖3所進一步示出，設備301可包括一對邊緣門305和一對中心門307。該視圖中僅示出邊緣門305中的一個和中心門307中的一個，因為每對門中的其它門位於熔融玻璃的相反側上。邊緣門305和中心門307位於邊緣引導器217的下部225下方以幫助引導熔融玻璃的流動。中心門307可比邊緣門305更緊密地關閉，因為熔融玻璃的中心部分比熔融玻璃的邊緣部分薄。由於 來自邊緣引導器217的熔融玻璃的額外流動，邊緣門305不能緊密地關閉。如圖3所進一步示出，第一和第二輥子231、233可被主動冷卻以幫助降低熔融玻璃沉積在邊緣輥子231、233上的可能性。例如，如圖3所示，進入管線309構造成延伸穿過每個軸235，從而為第一和第二輥子231、233提供冷卻流體(即氣體或液體)。引出管線311也延伸穿過每個軸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，並且使流體通過熱交換器317，以在流體循環地通過進入管線309返回之前移走從第一和第二輥子231、233傳遞的熱量，以對第一和第二輥子231、233持續地進行冷卻。冷卻可有助於降低玻璃粘到輥子的可能性。其它示例中，可以更高速率冷卻輥子以輔助冷卻裝置241。圖4示出第三示例設備401。如上所述，加熱裝置239加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導器217接觸的接觸面。冷卻裝置241構造成從熔融玻璃的從第一邊緣引導器217流下的部分吸取熱。第三示例設備401還可包括冷卻輥子231、233的結構或來自其它示例的任何其它結構。圖4的第三示例中，設有可選的熱屏蔽設備，如所示出的熱屏蔽411。如果設置的話，則熱屏蔽可構造成將與加熱裝置239關聯的加熱區域從與冷卻裝置241關聯的冷卻區域屏蔽開。如進一步示出的，可設置控制系統419來控制加熱裝置239和冷卻裝置241中的至少一個。控制系統419可基於各種狀態以多種方式來操作加熱裝置239和冷卻裝置241中的至少一個，包括但不限於監控不同位置處熔融玻璃的溫度和監控玻璃帶103的寬度。一個示例中，控制系統419可構造成控制冷卻裝置241以優先地從玻璃帶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的內部的溫度高的速率降低。附加或替代地，控制系統419可構造成操作加熱裝置239和冷卻裝置241中的至少一個，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對熔融玻璃的與邊緣引導器接觸的接觸面施加的熱多。一個示例中，控制系統419還可包括控制器421和至少一個傳感器423。該示例中，該至少一個傳感器423位於邊緣引導器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與邊緣引導器關聯的溫度狀態的紅外傳感器。該至少一個傳感器423構造成感測與邊緣引導器周圍熔融玻璃關聯的溫度並使用所感測的溫度對加熱裝置239和冷卻裝置241提供反饋控制。該至少一個傳感器423可將所感測的溫度通過有線連接或通過無線連接通信到控制器421。控制器421然後構造成響應於所感測到的溫度來調整加熱裝置239和/或冷卻裝置241的運行。附加或替代地，另一傳感器425可與冷卻裝置241關聯來感測玻璃帶103的邊緣的溫度狀態。傳感器可包括紅外傳感器，然而在其它實施例中可設置其它傳感裝置。傳感器425構造成感測與玻璃帶103的邊緣相關聯的溫度並使用所感測到的溫度來提供反饋到控制器421。基於所感測到的反饋，控制器421然後可操作冷卻裝置241來提供適當的冷卻條件。此外，控制器可沿線417發送信號以致動馬達(未圖示)來控制熱屏蔽411的定位，以提供與加熱裝置關聯的加熱區域和與冷卻裝置241關聯的冷卻區域之間所期望的熱控制。現在將參照包括示例邊緣引導器217的設備401來描述用於形成玻璃的方法。
應理解的是，可在例如整個應用中所描述其它示例中執行類似的或相同的方法步驟。此外，本發明的示例方法可省略和/或增加附加步驟。此外，除非指出，可根據特定應用同時地、按序地或者以不同順序來執行這些步驟。如圖1-2和4所示，示意地示出利用包括邊緣引導器217的示例設備401來形成玻璃的方法。第一示例方法中，提供一種熔融拉制方法來生產玻璃帶103。該方法包括使熔融玻璃流過包括成形楔塊201的一對向下傾斜成形表面部分207、209的步驟，其中，該對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第一邊緣引導器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，而該第一邊緣引導器217與該對傾斜成形表面部分207、209中的至少一個相交。該方法還包括使用加熱裝置239來加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導器217接觸的接觸面和使用冷卻裝置241來從熔融玻璃的從邊緣引導器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器217接觸的接觸面來降低析晶積聚，而冷卻裝置241從邊緣引導器217下方的位置吸取熱以通過抵消由於僅使用加熱裝置239而出現的寬度損失來保持玻璃帶103的寬度。一個示例中，加熱裝置239通過使用在邊緣引導器217外部運行的外部加熱器來加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導器217接觸的接觸面。另一個示例中，加熱裝置239通過使用在邊緣引導器217內部運行的內部加熱器來加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導器217接觸的接觸面。一個示例中，冷卻裝置241可通過使用流體噴嘴來從邊緣引導器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來將熔融玻璃的與第一邊緣引導器217接觸的接觸面加熱到熔融玻璃的液相線溫度上方。該液相線溫度可對應於開始產生結晶相的情形。由此，在一個示例中，加熱裝置239構造成加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導器217接觸的接觸面以減慢邊緣引導器217上的析晶積聚速率。另一示例中，邊緣引導器217保持在液相線溫度上方以實質上降低或甚至消除邊緣引導器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有邊緣引導器217表面部分在玻璃形成的液相線溫度下方運行。因此，本發明的各方面可降低或消除可能影響玻璃帶質量的析晶積聚。實際上，當析晶層變得太厚時，流動的玻璃可能「橋接」到非常靠近的固定物體並致使嚴重的運行問題。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來吸取一定量的熱通量來抵消加熱裝置239的使用。使用加熱裝置239來加熱熔融玻璃的與第一邊緣引導器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。可運行冷卻裝置241來吸取相對應於由加熱裝置239施加的熱通量的量的熱通量量並恢復寬度損失部分。一個示例中，所要施加並然後被吸取的熱通量的量可通過玻璃帶形成模型來估計。玻璃帶形成模型可提供對於各種熔融玻璃溫度所獲得的玻璃板尺寸的指導。另一示例中，可在設備的運行過程中測量所施加的和所吸取的熱通量的量。一個 示例中，冷卻裝置241可以不同的冷卻速率運行來獲得玻璃帶的來自熔融玻璃發生的不同拉細的不同寬度損失。基於模型技術，確定了以不同速率運行冷卻裝置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_。使用相對大冷卻速率的又一模型示例中，該模型的結果顯示玻璃帶具有約Ilmm的寬度增加。該示例方法還可進一步包括將在根部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熔融玻璃區域中的冷卻曲線以及局部質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松垂翹曲溫度時具有降低的粘性的狀態。在松垂翹曲狀態下，熔融玻璃的粘性降低到其不能夠再被拖拉輥子(未圖示)進一步拖拉的點。此外，在松垂翹曲狀態下，離開成形楔塊的玻璃流可開始進行通過位於低得多的平面中的拖拉輥子從純矩形板拖拉到固定厚度。在一個示例方法中，力口熱裝置239將在邊緣引導器217上方經過的熔融玻璃的邊緣處溫度保持在約3010° C至約1200° C範圍內。該溫度範圍可對應於將與第一邊緣引導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。該示例方法可通過使用加熱裝置239和冷卻裝置241中的一個或通過同時使用加熱裝置239和冷卻裝置241來保持溫度。另一替代中，該示例方法還可進一步包括將加熱裝置239的加熱區域與冷卻裝置241的冷卻區域屏蔽開的步驟。將加熱區域從冷卻區域屏蔽開可通過圖4中所示的熱屏蔽411來實現。熱屏蔽411可構造成幫助控制加熱區域與冷卻區域之間的熱傳遞。該示例方法還可進一步包括通過控制系統419控制加熱裝置239和冷卻裝置241中的至少一個的步驟。控制系統419可基於各種條件以多種方式來操作加熱裝置239和冷卻裝置241中的至少一個，包括不同位置處熔融玻璃的溫度和玻璃帶103的寬度。一個示例中，控制系統419可包括感測或測量與熔融玻璃有關的溫度並使用所感測的溫度來為控制系統419提供反饋控制的步驟。對本領域技術人員顯而易見的是，可做出各種修改和變化而不偏離本發明的精神和範圍。
權利要求
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向下傾斜成形表面部分上流動，所述向下傾斜成形表面部分沿沿下遊方向收斂以形成根部； 使熔融玻璃在與所述一對向下傾斜成形表面部分中的至少一個成形表面部分相交的邊緣引導器上流動； 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器流下的熔融玻璃形成； 使用加熱裝置來加熱熔融玻璃的與所述邊緣引導器接觸的接觸面；以及 使用冷卻裝置來從玻璃帶的從所述邊緣引導器流下的部分吸取熱。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述加熱裝置將熔融玻璃的與所述邊緣引導器接觸的接觸面保持在熔融玻璃的液相線溫度上方。
3.如權利要求I或2所述的方法，其特徵在於，還包括將在根部下遊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.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，所述冷卻裝置優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部的溫度高的速率降低。
5.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於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器接觸的接觸面的熱多。
6.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於還包括將所述加熱裝置的加熱區域與所述冷卻裝置的冷卻區域屏蔽開的步驟。
7.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於通過使用在所述邊緣引導器外部運行的外部加熱器，所述加熱裝置保持熔融玻璃的與所述邊緣引導器接觸的接觸面。
8.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於通過使用在所述邊緣引導器內部運行的內部加熱器，所述加熱裝置保持熔融玻璃的與所述邊緣引導器接觸的接觸面。
9.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於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器下遊位置處的邊緣吸取熱。
10.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於還包括通過控制系統控制加熱裝置和冷卻裝置中的至少一個的步驟。
11.如權利要求10所述的方法，還包括感測溫度並使用所感測到的溫度來提供反饋到所述控制系統。
12.一種用於熔融拉制玻璃帶的設備，包括 成形楔塊，所述成形楔塊包括一對向下傾斜成形表面部分，所述一對傾斜表面部分沿下遊方向收斂以形成根部； 邊緣引導器，所述邊緣引導器與一對向下傾斜成形表面部分中的至少一個成形表面部分相交； 加熱裝置，所述加熱裝置構造成加熱熔融玻璃的與所述邊緣引導器接觸的接觸面；以及 冷卻裝置，所述冷卻裝置構造成從玻璃帶的從所述邊緣引導器流下的部分吸取熱。
13.如權利要求12所述的設備，其特徵在於，所述加熱裝置構造成將熔融玻璃的與所述邊緣引導器接觸的接觸面保持在熔融玻璃的液相線溫度上方。
14.如權利要求12或13所述的設備，其特徵在於，所述冷卻裝置構造成使得所述冷卻裝置優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部的溫度高的速率降低。
15.如權利要求12至14中任一項所述的設備，其特徵在於，所述冷卻裝置構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器接觸的接觸面的熱多。
16.如權利要求12至15中任一項所述的設備，其特徵在於，還包括熱屏蔽，所述熱屏蔽定位在所述加熱裝置的加熱區域與所述冷卻裝置的冷卻區域之間。
17.如權利要求12至16中任一項所述的設備，其特徵在於，還包括 控制系統，所述控制系統構造成控制所述加熱裝置和所述冷卻裝置中的至少一個。
18.如權利要求17所述的設備，其特徵在於，所述控制系統包括控制器和溫度傳感器，所述溫度傳感器構造成提供反饋到所述控制器。
19.如權利要求17或18所述的設備，其特徵在於，所述控制系統構造成控制所述冷卻裝置以優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部的溫度高的速率降低。
20.如權利要求17至19中任一項所述的設備，其特徵在於，所述控制系統構造成操作所述加熱裝置和所述冷卻裝置中的至少一個，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熔融玻璃的與所述邊緣引導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備，包括成形楔塊，該成形楔塊具有成對向下傾斜成形表面部分，該成對傾斜表面部分沿下遊方向收斂以形成根部。該設備還包括與該對向下傾斜成形表面部分中的至少一個相交的邊緣引導器、構造成加熱熔融玻璃的與邊緣引導器接觸的接觸面的加熱裝置、以及構造成從玻璃帶的從邊緣引導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器接觸的接觸面並從玻璃帶的從邊緣引導器流下的部分吸取熱。
文檔編號C03B17/06GK102762507SQ201180006544
公開日2012年10月31日 申請日期2011年1月14日 優先權日2010年1月19日
發明者O·N·伯拉塔瓦, W·A·惠登 申請人:康寧股份有限公司