CN101885578A - 模块化牵拉辊及其制造和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了用于制备牵拉辊的方法，该牵拉辊包括套管(800)和/或套筒(1330)。还揭示了用于改变或修理牵拉辊的耐热性材料的至少一部分的方法。还揭示了用于牵拉辊的套管和套筒，套管和套筒各包括耐热性材料。

Description

模块化牵拉辊及其制造和使用方法

技术领域

本发明涉及平板玻璃制造。更具体地，本发明涉及通过例如溢流下拉熔制工艺制造平板玻璃时所用的牵拉辊及其制造方法。

背景技术

在制造平板玻璃时使用牵拉辊对玻璃坯带施加拉力以将其成形为平板玻璃，进而控制平板玻璃的标称厚度。例如在溢流下拉熔制工艺中(见Dockerty的美国专利第3,338,696号和第3682,609号)，将牵拉辊放置在熔合管的尖端或根部的下游，用来调节形成的玻璃坯带离开熔合管的速度，从而决定最终玻璃板的标称厚度。

成功的牵拉辊可以满足多个的相互抵触的标准。牵拉辊应当能够相当长时间地承受新形成的玻璃具有的高温。牵拉辊在该环境下能坚持的时间越久越好，因为替换牵拉辊所需要的时间会减少特定机器能够制造的成品玻璃的量，从而提高玻璃的最终成本。牵拉辊还应当能够提供足够的牵拉力来控制在该工艺中产生的玻璃板的厚度，且不应放出过量的颗粒，这些颗粒会粘着在玻璃上并形成玻璃上的表面缺陷。

由于常规牵拉辊的性能和期望寿命通常受到制造材料、牵拉辊的物理性能以及工作条件的限制，更换牵拉辊会对玻璃生产工艺造成显著干扰并会产生将牵拉辊运到例如用于修理或复原的牵拉辊生产商所需要的显著成本。常规牵拉辊一旦形成，就不能拆除，否则会对牵拉辊的特性和性能造成不利影响。即使辊轴回收用于制造新的牵拉辊，也是成本高昂且耗时的。因此，本领域需要一种牵拉辊，其能够进行修理和/或复原而不会发生显著的成本和时间。通过本发明的方法和成份可满足该需求以及其它需求。

发明内容

本发明涉及一种用于玻璃制造的牵拉辊及其制造该牵拉辊的方法。

一方面，本发明提供一种制备牵拉辊的方法，该方法包括将多个烧制过的麻丝硬板材料盘以面对面的方式设置在轴上，轴向压缩多个烧制过的盘，将轴向压缩的多个烧制过的盘在足以将多个烧制过盘的至少一部分熔融在一起形成套管的温度下和时间内进行烧制；以及然后从轴移除该套管。

在第二方面，本发明提供一种方法，该方法包括将耐热性材料的套管设置和固定到牵拉辊轴上，其中套管包括已至少部分熔融在一起的多个烧制过的耐热性盘。

在第三方面，本发明提供一种制备牵拉辊套筒的方法，该方法包括：将多个麻丝硬板材料盘以面对面的方式设置到中空圆筒形心轴上；以及轴向压缩多个盘，其中中空圆柱心轴具有设置在其内表面上的多个键，这些键适于与牵拉辊轴上的多个键槽对准。

在第四方面，本发明提供一种组装牵拉辊的方法，该方法包括将套筒设置和固定在牵拉辊轴上，其中套筒包括设置在中空圆筒形心轴上的耐热性材料，该中空圆筒形心轴具有设置在中空圆筒形心轴的内表面上的多个键，其中牵拉辊轴包括设置在表面上并沿其轴线延伸的多个键槽，且其中各键槽设置在轴上，从而键和键槽的相互作用将套筒定位在牵拉辊轴上所要求的轴向位置。

在第五方面，本发明提供一种套筒，该套筒包括中空圆筒形心轴和设置在其上的耐热性材料的圆筒，其中中空圆筒形心轴包括设置在其内表面上的多个键，且其中套筒能够设置在牵拉辊轴上。

在第六方面，本发明提供一种牵拉辊系统，该系统包括：牵拉辊轴和设置在其上的至少一个套筒，其中牵拉辊轴包括设置在表面上并沿其轴线延伸的多个键槽，其中至少一个套筒包括中空圆筒形心轴，该中空圆筒形心轴具有设置在其上的耐热性材料的圆筒并具有沿中空圆筒形心轴的内表面设置的多个键，且其中各键槽在轴上定位成使键和键槽的相互作用将套筒定位在牵拉辊轴上所要求的轴向位置。

在第七方面，本发明提供一种制造玻璃板的方法，该方法包括：用牵拉辊对玻璃坯带施加拉力，牵拉辊具有轴和如本文所述设置在轴上的套筒；以及从玻璃坯带分割玻璃板。

本发明其它方面将在随后的详细描述和任意权利要求中部分地陈述，且可根据该详细描述部分地被推导，或可通过所揭示的示例性实施例的实践部分地获知。通过所附权利要求中特别指出的要素和组合将会认识和获得下述优点。应当理解以上一般描述和以下详细说明仅仅是示例性和说明性的而不是限制本发明。

附图说明

包含在此说明书中且构成此说明书一部分的附图说明了本公开内容的特定方面，而且与描述一起用来非限制地说明本发明的原理。在所有附图中，相同的附图标记表示相同的构件。

图1是去除了裂口保持环的轴的示意图，裂口保持环可用于制备根据本发明各方面的套管。

图2是安装了卡环的轴的示意图，该卡环可用于制备根据本发明各方面的套管。

图3是轴上烧制、压缩之后的盘在切割成所要求的尺寸之前的示意图。

图4是根据本发明各方面的、轴上烧制、压缩之后的盘在切割成所要求的尺寸之后的示意图。

图5是根据本发明各方面的具有锥体的固定套环的示意图。

图6是根据本发明各方面的可拆除套环的示意图。

图7是根据本发明各方面的可拆除套环的示意图。

图8是根据本发明各方面的牵拉辊套管的示意图。

图9是根据本发明各方面的心轴的固定套环和可拆除套环的示意图。

图10是根据本发明各方面的、套筒在切割成所要求的尺寸之前的示意图。

图11是根据本发明各方面的、套筒在切割成所要求的尺寸之后的示意图。

图12是根据本发明各方面的套筒的立体图。

图13是根据本发明各方面的牵拉辊轴、套筒以及锁定套环的示意图。

其他方面将部分地在以下说明书中进行阐述，且部分地将从说明书中显而易见，或者可以通过实施本发明各方面而得以了解。通过所附权利要求中特别指出的要素和组合将会认识和获得本发明的优点。应当理解，前面的概述和后面的详述都只是举例和解释，不对所要求保护的发明构成限制。

具体实施方式

参考以下详细描述、实施例、权利要求以及之前和以下的描述，可以更容易地理解本发明。但是，在描述和揭示本发明的制品和/或方法之前，应当理解，除非有另外的说明，否则本发明不限于所揭示的这些具体的制品和/或方法，因此当然可以发生改变。应当理解本文所使用的术语仅为了描述特定的方面而不是限制性的。

揭示了可用于所揭示的方法和组合物、可结合所揭示的方法和组合物而使用、可用于所揭示的方法和组合物的制备、或者是所揭示的方法和组合物的产物的材料、化合物、组合物、以及组分。在本文中揭示了这些和其它的材料，应当理解，揭示了这些材料的组合、子集、相互作用、组等等而未明确地揭示这些化合物的每个不同的单独的和集合的组合的具体参考以及排列组合时，在本文中具体考虑和描述了它们中的每一个。

提供以下对本发明的描述，作为按其目前已知实施方式来揭示本发明的原理和概念的内容。因此，相关领域的技术人员会认识并理解，可以对本文所述的本发明实施例的各方面作出许多变化，同时仍能获得本发明的有益结果。还显而易见的是，本发明所需的有益结果中的一部分可以通过选择本发明的一些特征而不利用其他的特征或者获得其它的有益结果来获得。因此，本领域技术人员会认识到，对本发明的许多更改和修改都是可能的，在某些情况下甚至是希望的，并且是本发明的一部分。因此，提供的以下描述作为对本发明原理的说明而不构成对本发明的限制。

如本文中所用，单数形式的“一”、“一个”、以及“该”也包括复数指代物，除非上下文明确地另作规定。因此，例如，因此，例如，对“部件”的引用包括具有两个或多个这样的部件的方面，除非上下文明确地另作规定。

在本文中，范围在本文中可表达为从“约”一个特定值和/或到“约”另一特定值。当表示这样一个范围的时候，另一个方面包括从一个特定值和/或到另一特定值。类似地，当使用前缀“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值形成另一个方面。还应理解，每个范围的端值无论是与另一个端值联系起来还是独立于另一个端值，都是有意义的。

如本文所用，除非有具体的相反表示，否则，组分的“重量％”、“重量百分数”或“重量百分比”都是以包含该组分的组合物的总重量为基准的。

这里所用“压缩率”是指材料在外加压力下的相对体积变化。例如，牵拉辊的可压缩性表示在施加轴向压缩力的时候，组装的耐热性盘的厚度变化，或者组装的牵拉辊的长度变化。

这里所用“回复率”是指撤去外加压力后，压缩材料膨胀的能力。例如，牵拉辊的回复率表示当解除轴向压缩力的时候，或者牵拉辊轴由于例如热膨胀而伸长的时候，麻丝硬板材料厚度(或套管长度)的膨胀。

如上面所简要介绍的，本发明提供改进的用于制备牵拉辊的成份和方法，该牵拉辊可以用于例如制造平板玻璃。在各方面，本发明提供牵拉辊的模块化部件。在各方面，这种模块化部件可在使用地点快速更换，从而使停机时间最短并使运输和修理牵拉辊产生的成本最低。一方面，模块化部件可包括烧制、压缩的套管，已至少部分熔融在一起的耐热性盘，所以套管可作为单独的单元定位在牵拉辊轴上和从牵拉辊轴移除。另一方面，模块化部件可包括套筒，该套筒包括耐热性材料筒设置在其上的心轴，其中套筒构造成滑到牵拉辊轴上。

牵拉辊

牵拉辊可包括沿轴设置的一个或多个配件。这些配件可以包括套环(固定的、可动的和/或可拆除的)、锁定环、卡环、裂口保持环或者能够将一个或多个耐热性盘在轴上固定就位的其它装置。一方面，可以使用任何能够对安装在轴上的多个耐热性盘施加轴向压缩力的装置作为配件。

根据特定牵拉辊的所需构造，可以沿着轴设置耐热性盘的一个或多个区域。在各个方面，可以沿着轴设置一个、两个、三个、或者更多个单独的耐热性盘的区域，每个区域可以包括至少两个配件，所述配件可以对设置在其间的耐热性盘施加轴向压缩力。

应当理解，文献中包括各种牵拉辊构造，均适合用于制造平板玻璃。美国专利第6896646号描述了用于制造玻璃板的牵拉辊，由此其完整内容以参见的方式纳入本文，并用于描述由麻丝硬板材料生产牵拉辊的方法的具体目的。本发明不限于特定的牵拉辊构造或者设置，本领域技术人员可以很容易地选择合适的牵拉辊构造。

在一个方面，牵拉辊可以具有一种构造，其中耐热性盘的单个区域延伸过轴的长度或者其一部分。该牵拉辊的一个或多个部分可以特别适于与玻璃板接触，这些部分的耐热性盘的外周从轴向外延伸的距离超过周围的耐热性盘延伸的距离。该构造可以减少来自牵拉辊的颗粒沉积在玻璃板上成为表面上污染物的可能性。在全辊构造中，耐热性盘的单个区域包括设置成适于与玻璃板在不同位置接触的两个部分，例如在玻璃板的相反边缘与玻璃板相接触。在短柱辊构造中，安装在轴上的耐热性盘的单个区域适于与玻璃板的一个边缘接触，其中一个独立的短柱辊(stub roll)(具有独立的轴)可以用来与玻璃板的相反的边缘接触。即，在短柱辊构造中，一个轴未延伸跨越玻璃板，从而与玻璃板的两相反边缘接触。

在另一个方面，牵拉辊可以具有暴露的轴构造，其中适于与玻璃坯带接触的耐热性盘的两个或更多个区域被轴中不包括盘的区域分隔开。各个单独的区域可以具有配件，用来将耐热性盘固定在原位，为设置在其间的耐热性盘提供轴向的压缩力。

牵拉辊和形成能够与玻璃坯带接触的牵拉辊的外表面的麻丝硬板材料在操作和/或使用过程中会受到损坏。例如，玻璃片会嵌入牵拉辊的表面内。这种嵌入的玻璃片会在成品玻璃板上形成骑缝印或小裂缝和/或会扩张成对牵拉辊的进一步损坏(例如，破裂，麻丝硬板材料的脱落)。

用来压缩牵拉辊的一部分，以达到特定硬度的作用力也可以变化。在各方面，该力的范围可从约7,000磅(3175千克力)至约30,000磅(13,608千克力)；从约10,000磅(4,536千克力)至约20,000磅(9.072千克力)；或从约8,000磅(3,629千克力)至约13,000磅(5,897千克力)。在其它方面，该力可以小于约7,000磅(3,175千克力)或者大于约30,000磅(13,608千克力)。因此，牵拉辊通常由具有适于施加这种力的设备的制造商制备。这种牵拉辊的大多数终端用户没有修理和/或再压缩牵拉辊的设备，且必须将整个辊，包括轴返回给制造商进行修理或再组装。

因此，理想的是有这样的牵拉辊：其中形成辊的外表面的耐热性盘的全部或一部分可快速更换，而无需将辊子返回给制造商。能够快速更换和/或修理牵拉辊的外表面也可降低生产停机时间。

麻丝硬板材料和耐热性盘

示例性牵拉辊包括多个耐热性平坦盘，这些盘可选的是烧制过的，并以面对面的方式设置在轴上，并压缩成使多个盘中每个的外边缘形成能够与玻璃坯带接触的牵拉辊的外表面。所述多个耐热性盘中的任意一个或多个的具体形状、尺寸和组成可以根据例如所得牵拉辊的预期用途和工作条件而改变。所述牵拉辊的至少一部分外表面可以适合与玻璃板接触。

任何一个或多个耐热性盘的成份可根据所要求的牵拉辊的特性而变化。一方面，一个或多个耐热性盘由麻丝硬板材料制成。另一方面，一个或多个盘包括硅酸盐、粘土、耐火陶瓷纤维或其组合。另一方面，一个或多个盘包括市售的麻丝硬板材料，例如NichiasSD-115(购自日本东京的尼奇雅思公司(NichiasCorporation，Tokyo，Japan))。尽管在此对于特定的麻丝硬板材料陈述了某些成份和浓度范围，但这些仅是示例性的，且本发明并不意味着限于任何特定的麻丝硬板材料、成份和/或浓度范围。

一方面，制成耐热性盘的至少一部分的麻丝硬板材料包括不含石棉、不含渣球的耐火成份，诸如美国专利公开第2008/0120995号中所描述的那样，该专利全部内容以参见的方式纳入本文且用于揭示麻丝硬板材料牵拉辊成份的特定目的。在各具体方面，这种麻丝硬板材料可包括(基于干重)：约5至约30重量％的耐火陶瓷纤维；约1至约10重量％的有机纤维，诸如纤维素；从约10至约40重量％的硅酸镁，诸如镁橄榄石；从约5至约32重量％的云母；从约10至约35重量％的高岭土；少于约0.5重量％的结晶氧化硅；以及少于约0.8重量％的二氧化钛。

一方面，用在这种麻丝硬板材料中的陶瓷纤维可包括天然形成的材料和/或由高岭石和硅石制成的人造陶瓷纤维。有用的陶瓷纤维可包括各种纤维级的纤维，这种级别由生产方法、渣球含量、润滑性等确定。本领域的技术人员在掌握该公开内容后能够容易地选择合适的陶瓷纤维材料。在其它方面，这种陶瓷纤维的纤维长度高达约5微米，直径高达约3微米，且纵横比大于约5∶1。应当注意，这些值是示例性的，且根据形成的牵拉辊的所要求的特性，也可使用其它纤维。另一方面，陶瓷纤维材料应当在温度高于约1,760℃时才会熔化，且在连续经受温度高达约1,260℃时也应保持物理和化学完整性。

有机纤维(如果使用的话)可以是用适于麻丝硬板材料或牵拉辊应用中的任何有机纤维。一方面，有机纤维包括纤维素。具体地说，这种纤维素可包括未漂白的、半漂白的或漂白的木桨。另一方面，麻丝硬板成份不包括诸如纤维素的有机纤维。

无机粘结剂(如果有的话)可包括一种或多种无机复合物，包括诸如粘土、石膏、飞尘以及诸如硅酸钠、硅酸钾或硅酸镁的碱离子硅酸盐。一方面，无机粘结剂基于麻丝硬板成份的总干重包括约10至约30重量％的高岭土以及从约10至约40重量％的硅酸镁。

一方面，可制备麻丝硬板成份的含水浆液，可以选择性地添加凝聚剂，并通过例如将浆液沉积到转动的筛分圆筒上而将产生的浆液形成片材。

另一方面，在成形过程中和/或成形之后，可以对麻丝硬板片材进行压缩，以提供均匀或大致一致的厚度。可通过例如加热去除形成的麻丝硬板片材内的任何残留湿气。

一方面，耐热性盘和/或用来切割一个或多个耐热性盘的材料可以在组装形成牵拉辊之前进行烧制，使其在受到辊操作的温度作用的时候基本不发生组成或尺寸变化。例如，耐热性盘可以在烧制步骤中加热至约650至约1000℃的温度，或约760至约1,000℃，或优选的约900至约1,000℃，并保持至少2小时。然后可以将耐热性盘冷却至环境温度，并组装起来形成牵拉辊，或本文所述的模块化部件。模块化部件可以是例如耐热性材料的套管，或具有沉积在其上的耐热性材料的套筒。

套管

一方面，本发明提供一种模块化牵拉辊设计，该设计包括牵拉辊轴和耐热性材料制成的一个或多个套管。套管可以由烧制、压缩的耐热性盘制成，这些盘已至少部分熔融在一起，从而它们可作为一个单元设置到牵拉辊轴上和/或从牵拉辊轴移除。在这种设计中，可在使用地点由人员方便且快速地更换牵拉辊的损坏部分，而不需要大量的停机时间也无需将整个牵拉辊运回给制造商。

一方面，可用例如麻丝硬板材料的多个耐热性盘制备套管，多个耐热性盘在压缩和加热时会变得刚硬且至少部分熔融在一起。另一方面，套管可在运送到使用地点之前制备和/或构造成所要求的尺寸，从而进一步减少修理牵拉辊所需要的停机时间和精力。

套管可通过从一片或多片麻丝硬板材料冲压或切割多个盘来制备。然后将这些盘在足以烘干盘的温度下烧制一段时间并去除盘内的任何挥发性和/或可燃成份。一方面，将各盘烧制成使得它们在烧制后在暴露于牵拉辊使用期间温度时基本上没有重量损失(例如＜1.5重量％)，且因此在运行状态下尺寸稳定。例如，耐热性盘可以在约650至约1000℃的温度，或约760至约1,000℃，或优选的约900至约1,000℃的温度下被加热而烧制，并保持该温度至少2小时，并然后在组装到轴上形成套管之前冷却到室温。

然后将各烧制过的盘以面对面的方式设置到轴上。在整个说明书中，为了便于描述，在将盘简称为“盘”时，应当理解它们可能是在组装到轴上形成牵拉辊的模块化部件之前烧制过或未烧制过。另一方面，“烧制的盘”具体是指如上所述已被加热到将盘烘干并去除盘内任何挥发性和/或可燃成份的盘。在各方面，用于制备套管的轴可以是牵拉辊轴或仅用于制备这种套管的模型轴。当轴是牵拉辊轴时，其可以是或可以不是随后用作用于生产平板玻璃牵拉辊的牵拉辊轴。用于制备套管的轴的细节并不受到特定限制。

一方面，该轴构造成设置的各盘可沿轴向被压缩。在各方面，轴的至少一端可包括固定套环或背板以防止盘沿轴的长度移动。另一方面，轴的至少一端包括用于固定、压缩和/或防止多个盘沿轴的长度移动的配件。参照附图，图1示出示例性轴120的构造100，示例性轴120具有固定套环110、用于接纳裂口保持环170的沟槽130、轴颈140、轴承150、驱动端160以及未附连的裂口保持环170。类似地，图2中所示的构造200包括轴120、固定套环110、安装好的裂口保持环270、轴颈140、轴承150以及驱动端160。

另一方面，可移除套环、锁定环或用于固定和压缩多个盘的其它配件可设置在轴的相对端和/或沿轴长度的一个或多个位置。

在一具体方面，轴包括设置在轴一端上的固定套环。在该方面，多个烧制过的盘可毗邻固定套环沿轴以面对面的方式设置。在将多个烧制过的盘设置在轴上之后，可将可拆除套环设置在轴的相对端上并调节成对多个烧制过的盘提供轴向压缩力。

一方面，施加到多个烧制过盘的轴向压缩力可根据例如盘的成份和形成的套环所要求的特性而变化。在各方面，该轴向压缩力的范围可从约7,000磅(3,175千克力)至约30,000磅(13,608千克力)；从约10,000磅(4,536千克力)至约20,000磅(9,072千克力)；或从约8,000磅(3,629千克力)至约13,000磅(5,897千克力)。在其它方面，该轴向压缩力可以小于约7,000磅(3,175千克力)或者大于约30,000磅(13,608千克力)。在另一方面，该轴向压缩力在加热时足以使烧制过的耐热性盘的至少一部分熔融在一起。

在设置和压缩多个烧制过的盘之后，全部的盘或盘的一部分可以可选地切割成所要求的尺寸。例如，可将牵拉辊设计成仅牵拉辊的一部分与玻璃板接触。因此，压缩的烧制过的盘的组件的外表面可被切割或以其它方式将尺寸确定成提供所要求的轮廓。一方面，烧制过的盘可切割成提供能够配合各种辊形状和/或构造中任何一种的套管。图3示出切割之前的设置在轴上的多个压缩的烧制过的盘，而图4示出在切割成所要求的尺寸或轮廓之后的相同多个压缩盘。

然后烧制过的盘的压缩组件可在足以将多个盘熔融在一起的温度下和时间内进行烧制。一方面，烧制过的盘的压缩组件可在至少约925℃的温度下加热至少约24小时。在一具体方面，烧制过的盘的压缩组件可在至少约950℃的温度下加热至少约48小时。另一方面，这种加热步骤可在焙炉内进行。

应当理解，用于烧制烧制过盘的压缩组件的具体压缩条件、及时间和温度条件可以改变，且本发明并不意味着受限于任何特定条件，只要这些条件足以将烧制过盘的压缩组件熔融在一起形成套管即可。一方面，烧制时间和温度也足以在套管表面的至少一部分上形成多铝红柱石层。该层可减少和/或消除牵拉辊的灰尘，可增加可与玻璃板接触的牵拉辊的外表面的硬度(例如肖氏D硬度)，因此使形成的辊更耐受工艺过程损坏。另一方面，烧制时间和温度足以在套管表面的至少一部分上形成方英石层。

在烧制压缩的烧制过盘的组件之后，可作为套管将它们从轴移除。理想的是，轴和例如套环的配件设计成使套管在从轴移除时不受损坏。一方面，用于制备套管的轴设计成可控制套管长度，以例如匹配用于套管所要安装的特定牵拉辊轴的耐热性材料所要求的长度。另一方面，轴的表面足够光滑且没有毛刺、焊缝或粗糙区域，从而能够容易地移除套管。

一方面，用于保持压缩的配件可包括设计成配装在轴上沟槽内的卡环。另一方面，可拆除套环可以有螺纹并设计成附连到轴的具有这种螺纹的一部分上。在该方面，螺距应当足够小(例如每英寸的螺纹数、或每厘米的螺纹数)以防止或减少可拆除套环的咬死。另一方面，配件可以是能够保持压缩力的任何配件。又一方面，用于固定和压缩轴上的烧制过的盘的组件的装置构造成使其可方便地移除而不损坏套管。例如，配件可包括垫圈、板、轴承或设计成在施加、保持和/或撤去所施加的压缩力时防止对耐热性盘和/或套管造成损坏的其它装置。

在各方面，配件可以包括套环(固定的、可动的和/或可拆除的)、锁定环、裂口保持环或者能够将一个或多个耐热性盘在轴或心轴上固定，和/或将模块化部件(例如套管或套筒)在牵拉辊轴上固定的其它装置。此外，配件可包括垫圈、板、轴承或设计成在施加、保持和/或撤去所施加的压缩力时防止对耐热性盘和/或套管造成损坏的其它装置。

一方面，这些配件(例如固定套环、可拆除套环或两者)可设计成保持压缩盘的组件和/或形成的套管定中心在轴上。另一方面，这些配件可设计成使各盘或套管围绕轴的独立转动最少和/或防止该转动。在示例方面，如图5-7所示，固定套环(图5)和/或可拆除套环(图6-7)可包括设计成牢固地抓持各盘或套管并防止转动的一个或多个区域。一方面，这些区域可包括套环的与各盘或套管接触的表面上的突点或锥体510。另一方面，这些区域可包括例如套环内径处的突起表面520。在又一方面，这些区域可包括设计成赋予各盘或套管以摩擦阻力并因此使转动最少或防止转动的纹理表面530。在又一方面，可拆除套环(图6)的设计成与各压缩盘或套管接触的表面可具有突起表面520和纹理表面530。此外，如图7所示，相对表面可包括螺母710以将套环附连到轴上，从而对多个盘提供压缩，或者将模块化部件定位在牵拉辊轴上。

一方面，压缩的烧制过盘的组件可在烧制形成套管之前被切割和/或定尺寸。另一方面，可在烧制过盘的压缩组件进行烧制之后对套管进行切割或定尺寸。又一方面，可在烧制过盘的压缩组件进行烧制之前或之后进行各种定尺寸步骤。

套管可制备和分布成适于客户和生产线的特定需要的各种形状、尺寸和构造。可保持这些套管的库存以能够快速修理牵拉辊并因此使生产停机时间最少。图8中示出示例性套管800。

一方面，可通过从牵拉辊轴移除可拆除套环、移除损坏的套管、安装新套管并替换可拆除套环来替换牵拉辊的损坏部分。可将修理过的牵拉辊返回到运行中，对生产的干扰最小，并避免了将牵拉辊返回到辊制造商产生的时间和成本。

一方面，麻丝硬板材料的选择、烧制过盘的数量以及组装方法可设计成制备具有目标容积密度的牵拉辊和/或套管。这种方法可确定形成的牵拉辊组件的硬度。通过使用烧制过的盘来形成套管，可更容易地实现形成的套管的长度、目标容积密度和/或硬度。

套筒

另一方面，本发明提供一种模块化牵拉辊，其中模块化部件是包括心轴和其上设置的耐热性材料筒的套筒。一方面，耐热性材料的筒可形成由耐热性盘的压缩组件形成的套管。另一方面，耐热性材料的筒可形成盘的压缩组件。一方面，这种套筒包括切割和/或定尺寸成所要求轮廓的压缩盘。在各方面，套筒可在组装之前、组装之后和/或在使用地点定尺寸。例如，套筒可形成所要求的尺寸并运输到使用地点进行最终切割并安装到牵拉辊上。

由于本文所描述的模块化套管，可移除并更换损坏的套筒而无需将整个牵拉辊返回给制造商。

一方面，套筒可通过从一片或多片麻丝硬板材料切割和/或冲压多个盘来制备。然后可将这些盘在足以烘干盘的温度下烧制一段时间并去除盘内的任何挥发性和/或可燃成份。例如，将各盘烧制成使得它们在暴露于牵拉辊使用期间温度时基本上没有重量损失(例如＜1.5重量％)，且因此在运行状态下尺寸稳定。例如，耐热性盘可以在约650至约1000℃的温度，或约760至约1,000℃，或优选的约900至约1,000℃的温度下被加热，并保持该温度至少2小时，并然后在组装成套筒之前冷却到室温。

本发明的心轴可以由任何适当材料制造和/或具有任何用于牵拉辊的设计。一方面，心轴包括陶瓷材料。另一方面，心轴包括金属。又一方面，心轴包括可承受通常在玻璃生产和牵拉辊使用期间产生的温度的材料。在又一方面，心轴包括耐受或基本上耐受氧化或化学侵蚀的材料。又一方面，心轴的热膨胀系数与牵拉辊轴和/或耐热性盘中的至少一个匹配或基本上匹配。

心轴可包括适用于牵拉辊的任何几何尺寸。一方面，如图9所示，心轴920包括中空心轴管，该中空心轴管具有锁定套环、凸缘910或附连到管一端的可限制耐热性盘沿心轴管运动的其它配件。用于组装套筒和/或将套筒定位在牵拉辊轴上的配件可类似于结合套管实施例所描述的那些。另一方面，锁定套环、凸缘或设置在心轴920上的其它配件具有与心轴管的中空部分对准的开口，使得心轴可至少部分地滑到牵拉辊轴上。

然后可将各盘以面对面的方式设置到心轴管上。各设置的盘可用诸如卡环或可拆除套环的本文描述的任何适当配件压缩和保持在位。一方面，各盘可用卡环930和用于接纳和定位该卡环的沟槽950保持在位。沟槽950可切入心轴管的周界内。在组装和设置各盘之后，该组件可选择地进行烧制以从耐热性材料去除任何残留的水、挥发物和/或可燃成份。

在将各盘定位在心轴上后，可沿心轴管轴向压缩各盘。该压缩步骤可包括诸如水压机的任何适当的技术。压缩后，可将适于固定各盘并保持其压缩的任何设备或装置设置在心轴上。一方面，将卡环设置在心轴管上的预切割沟槽内以保持各盘在套筒上的压缩。

一旦设置并压缩在心轴管上，可以可选地将各盘切割和/或定尺寸成所要求的轮廓。如本文参照套管所述，心轴的锁定套环和/或可拆除套环中的至少一个可以可选地包括突起区域、纹理区域、锥体或防止耐热性盘围绕心轴管独立转动的其它装置。

图10和11分别示出包括心轴和压缩盘的套筒在切割步骤之前和切割步骤之后对套筒的外表面定尺寸。

一方面，可在使用前将包括压缩盘的套筒烧制并切割成所要求的尺寸。另一方面，可将套筒投入使用，使套筒在使用时所暴露的操作温度提供所要求的硬度。一方面，套筒在套筒外表面的至少一部分上具有和/或形成铝红柱石层。另一方面，套筒在套筒外表面的至少一部分上具有和/或形成方英石层。图12示出根据本发明各方面的准备使用的套筒。

如本文参照套管所述那样，可方便地将套筒从牵拉辊移除并进行更换，减少了停机时间和/或成本。

为了防止套筒围绕其设置在上面的牵拉辊轴的独立转动，可沿心轴管的内表面平行于心轴轴线设置一个或多个键940。在该方面，牵拉辊轴可具有在其表面上切割或以其它方式形成的一个或多个键槽。如图9所示，心轴920可以具有设置在心轴管内表面上的多个键940。

一个或多个键中的每个可与牵拉辊轴上相应的键槽匹配。一方面，在心轴管的内表面上设置至少一个键，并在牵拉辊轴的表面上设置或切出至少一个相应的键槽。在该方面，在将心轴设置在牵拉辊轴上时，可将键和键槽对准。另一方面，存在有至少两个键和相应的键槽。另一方面，存在有至少三个键和相应的键槽。

一方面，多个键和键槽可改进套筒在牵拉辊轴上的对准。另一方面，多个键和键槽可防止操作期间套筒与牵拉辊轴之间的诸如摆动的运动。这种运动(如果不受限制)会导致不规则的玻璃生产和/或对牵拉辊轴、套筒或其组合的损坏。

另一方面，任何一个或多个键和/或键槽的形状可以变化，只要每个键/键槽对在套筒设置在牵拉辊轴上时能够对准即可。在各方面，键可包括对应于牵拉辊轴上至少一个键槽的突出的方形肋、矩形肋、梯形肋或其它形状。

一方面，在心轴管的内表面上设置一个或多个键可延长牵拉辊轴的寿命。由于键/键槽系统的普通失效模式是突出键的破裂或失效，所以将键设置在套筒上将失效模式从昂贵且更持久的牵拉辊轴转移到可更换的套筒。因此，如果发生失效，可通过更换损坏的套筒来修理整个牵拉辊并将牵拉辊快速恢复使用。

将套筒安装在牵拉辊轴上可包括将套筒滑到牵拉辊轴上并将每个选配键与牵拉辊轴表面上对应的键槽匹配。然后可使用保持环、锁定套环或其它配件或装置来将套筒保持在轴上并使运动和/或滑移最小。一方面，可在套筒的两端都使用配件以将其保持在牵拉辊轴上所要求的轴向位置。另一方面，可在牵拉辊轴上设置螺纹，由此可将螺母固定到牵拉辊轴上。各螺纹具有足够小的螺距(例如每英寸的螺纹数或每厘米的螺纹数)以防止保持环咬死。

又一方面，设置在牵拉辊轴的表面上和/或切入该表面内的键槽可设计成将套筒沿牵拉辊轴的轴线定位在固定位置。例如，一端上将设置套筒的牵拉辊轴可具有切入其表面内沿牵拉辊轴长度的至少一部分延伸的一个或多个键槽。一个或多个键槽在沿牵拉辊轴的预定位置可具有这样一种结构，该结构使得当套筒设置在牵拉辊轴上并沿该牵拉辊轴滑动时，在相应键不能再沿键槽滑动时套筒停止。因此键槽与键相互作用来将耐热性材料定位在所要求的位置以与玻璃板接触。例如，键可与键槽的终点接触。或者，键槽可改变深度来防止键越过某一点的运动。作为另一替代形式，键不需要直接抵靠键槽内防止运动的结构作用，而是可在它们之间使用中间件。这种设计可用于限制在套筒两端上对锁定机构的需要，降低将套筒定位在牵拉辊轴上的变化以及降低更换一个或多个套筒所需要的时间和人力。这种定位结构可设置在牵拉辊轴上需要安装与玻璃板接触的耐热性材料的任何位置。例如，裸轴牵拉辊的两端可具有这种布置。在其它方面，键槽的模式(例如数量和/或角度位置)可在牵拉辊轴表面上设置成可组装多个套筒，每个设置在轴上的预定位置。另外地，或作为前述的替代形式，键槽的模式可用于使特定套筒与具体类型的牵拉辊(例如裸轴或短柱辊)匹配。

图13示出示例性套筒和牵拉辊轴设计，该牵拉辊设计包括沿其表面设有键槽1320的牵拉辊轴1310和螺纹，具有附连螺母1340的保持环可在将套筒1330安装到其上之后固定到螺纹上。牵拉辊轴还包括轴颈、轴承和驱动端。

在此整篇申请中，参考了多个出版物。这些出版物的公开的全部内容通过引用结合在本文中以更加完整地描述本文中描述的化合物、组合物以及方法。

可以对本发明所述的化合物、组合物和方法进行各种改良和变化。通过本发明的描述，以及实施本发明所述的化合物、组合物和方法，本发明所述的化合物、组合物和方法的其它方面也将显而易见。本发明人的意图是，本说明书和实施例被认为是示例性的。通过非限制性实例，本发明的特征可与根据以下方面相互组合。

根据一方面，提供一种制备牵拉辊的方法，该方法包括：

a.将多个烧制过的麻丝硬板材料盘以面对面的方式设置到轴上；

b.轴向压缩多个烧制过的盘；

c.将轴向压缩的多个烧制过的盘在足以将多个盘的至少一部分熔融在一起形成套管的温度下和时间内进行烧制；以及然后

d.从该轴移除套管。

根据第二方面，有第一方面的方法，该方法还包括在从轴移除套管之后，将套管设置在牵拉辊轴上。

根据第三方面，有第一方面的方法，该方法还包括将多个烧制盘或套管的外表面切割和/或定尺寸成预定轮廓。

根据第四方面，有第一方面的方法，其中烧制包括在至少约925℃的温度下加热至少约24小时。

根据第五方面，有第一方面的方法，其中套管不包括芯件。

根据第六方面，提供一种方法，该方法包括将耐热性材料的套管设置和固定到牵拉辊轴上，其中套管包括已至少部分熔融在一起的多个烧制过的耐热性盘。

根据第七方面，有第六方面的方法，其中套管不包括芯件。

根据第八方面，有第六方面的方法，该方法还包括在设置之前，将多个烧制过盘或套管的外表面切割和/或定尺寸成预定轮廓。

根据第九方面，提供一种制备牵拉辊套筒的方法，该方法包括：

a.将多个麻丝硬板材料盘以面对面的方式设置到中空圆筒形心轴上；以及

b.轴向压缩多个盘；

其中中空圆柱心轴具有设置在其内表面上的多个键，这些键适于与牵拉辊轴上的多个键槽对准。

根据第十方面，有第九方面的方法，还包括在轴向压缩多个盘之后，将能够保持压缩力的配件设置在中空圆筒形心轴上。

根据第十一方面，有第九方面的方法，该方法还包括将套筒的外表面切割和/或定尺寸成预定轮廓。

根据第十二方面，提供一种由第九方面的方法生产的套筒。

根据第十三方面，提供一种组装牵拉辊的方法，包括将套筒设置和固定在牵拉辊轴上，其中套筒包括设置在中空圆筒形心轴上的耐热性材料，该中空圆筒形心轴具有设置在中空圆筒形心轴的内表面上的多个键，其中牵拉辊轴包括设置在表面上并沿其轴线延伸的多个键槽，以及其中各键槽设置在轴上，从而键和键槽的相互作用将套筒定位在牵拉辊轴上所要求的轴向位置。

根据第十四方面，提供一种套筒，该套筒包括中空圆筒形心轴和设置在其上的耐热性材料的圆筒，其中中空圆筒形心轴包括设置在其内表面上的多个键，且其中套筒能够设置在牵拉辊轴上。

根据第十五方面，有第十四方面的套筒，其中中空圆筒形心轴包括设置在其内表面上的至少三个键。

根据第十六方面，提供一种牵拉辊系统，该系统包括：牵拉辊轴和设置在其上的至少一个套筒，其中牵拉辊轴包括设置在表面上并沿其轴线延伸的多个键槽，其中至少一个套筒包括中空圆筒形心轴，该中空圆筒形心轴具有设置在其上的耐热性材料的圆筒并具有沿中空圆筒形心轴的内表面设置的多个键，且其中各键槽在轴上定位成使键和键槽的相互作用将套筒定位在牵拉辊轴上所要求的轴向位置。

根据第十七方面，提供一种制造玻璃板的方法，该方法包括：用牵拉辊对玻璃坯带施加拉力以达到所要求的带厚度，牵拉辊具有轴和设置在轴上的耐热性材料的圆筒，其中牵拉辊根据第1-15方面中的任一方面制备而成；以及从具有所要求厚度的玻璃坯带分割玻璃板。

Claims (10)

1.一种制备牵拉辊的方法，所述方法包括：

a.将多个烧制过的麻丝硬板材料盘以面对面的方式设置到轴上；

b.轴向压缩所述多个烧制过的盘；

c.将所述轴向压缩的多个烧制过的盘在足以将所述多个烧制过的盘的至少一部分熔融在一起以形成套管的温度下和时间内进行烧制；以及然后

d.从所述轴移除所述套管。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在从所述轴移除所述套管之后，将所述套管设置在牵拉辊轴上。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述套管不包括芯件。

4.一种用于制备牵拉辊的方法，包括将耐热性材料的套管设置和固定到牵拉辊轴上，其中所述套管包括已至少部分熔融在一起的多个烧制过的耐热性盘。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述套管不包括芯件。

6.一种制备牵拉辊套筒的方法，所述方法包括：

a.将多个麻丝硬板材料盘以面对面的方式设置到中空圆筒形心轴上；以及

b.轴向压缩所述多个盘；

其中所述中空圆柱心轴具有设置在其内表面上的多个键，所述多个键适于与牵拉辊轴上的多个键槽对准。

7.一种组装牵拉辊的方法，包括将套筒设置和固定在牵拉辊轴上，其中套筒包括设置在中空圆筒形心轴上的耐热性材料，所述中空圆筒形心轴具有设置在所述中空圆筒形心轴的内表面上的多个键，其中所述牵拉辊轴包括设置在表面上并沿其轴线延伸的多个键槽，以及其中所述键槽在所述轴上定位成使所述键和所述键槽的相互作用将所述套筒定位在所述牵拉辊轴上所要求的轴向位置。

8.一种制造玻璃板的方法，包括：用牵拉辊对玻璃坯带施加拉力以达到所要求的带厚度，所述牵拉辊具有轴和设置在所述轴上的耐热性材料的圆筒，其中所述牵拉辊和/或其部件根据权利要求1-7中的任一项所述制备而成；以及从具有所要求厚度的所述玻璃坯带分割玻璃板。

9.一种套筒，包括中空圆筒形心轴和设置在其上的耐热性材料的圆筒，其中所述中空圆筒形心轴包括设置在其内表面上的多个键，且其中所述套筒能够设置在牵拉辊轴上。

10.一种牵拉辊系统，包括：牵拉辊轴和设置在其上的至少一个套筒，其中所述牵拉辊轴包括设置在表面上并沿其轴线延伸的多个键槽，其中所述至少一个套筒包括中空圆筒形心轴，所述中空圆筒形心轴具有设置在其上的耐热性材料的圆筒并具有沿所述中空圆筒形心轴的内表面设置的多个键，且其中所述键槽在所述轴上定位成使所述键和所述键槽的相互作用将所述套筒定位在所述牵拉辊轴上所要求的轴向位置。

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