CN102762507A - 熔融拉制玻璃带的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种熔融拉制玻璃带的设备,包括成形楔块,该成形楔块具有成对向下倾斜成形表面部分,该成对倾斜表面部分沿下游方向收敛以形成根部。该设备还包括与该对向下倾斜成形表面部分中的至少一个相交的边缘引导器、构造成加热熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面的加热装置、以及构造成从玻璃带的从边缘引导器流下的部分吸取热的冷却装置。还提供方法以加热熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面并从玻璃带的从边缘引导器流下的部分吸取热。
Description
本申请要求2010年1月19日提交的美国临时专利申请第61/296240号的优先权权益。
技术领域
本发明总体上涉及熔融拉制玻璃带的设备和方法,且更具体来说,涉及具有加热装置和冷却装置的熔融拉制玻璃带的设备和方法。
背景技术
玻璃制造系统通常用于形成诸如LCD玻璃板之类的各种玻璃产品。已知通过使熔融玻璃向下流过成形楔块并从成形楔块的根部拉制玻璃带来制造玻璃板。边缘引导器通常设在成形楔块的相对端部处,以帮助实现所期望的玻璃带宽度和边缘卷边特性。
发明内容
以下给出本发明的简化概述以提供在详细说明书中描述的某些示例方面的基本理解。
一个示例性方面中,熔融下拉方法包括使熔融玻璃在成形楔块的一对向下倾斜成形表面部分上流动的步骤,所述向下倾斜成形表面部分沿沿下游方向收敛以形成根部。该方法还包括使熔融玻璃在与该对向下倾斜成形表面部分中的至少一个成形表面部分相交的边缘引导器上流动的步骤。该方法还包括从根部拉制玻璃带的步骤,其中,玻璃带的边缘由从边缘引导器流下的熔融玻璃形成。该方法还包括使用加热装置来加热熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面和使用冷却装置来从熔融玻璃的从边缘引导器流下的部分吸取热的步骤。
另一示例方面中,一种熔融拉制玻璃带的设备,包括成形楔块,该成形楔块具有一对向下倾斜成形表面部分,该对倾斜表面部分沿下游方向收敛以形成根部。该设备还包括边缘引导器,该边缘引导器与该对向下倾斜成形表面部分中的至少一个成形表面部分相交。该设备还包括加热装置和冷却装置,该加热装置构造成加热熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面,该冷却装置构造成从玻璃带的从边缘引导器流下的部分吸取热。
本发明的第一示例性方面涉及熔融拉制方法,包括以下步骤:使熔融玻璃在成形楔块的一对向下倾斜成形表面部分上流动,所述向下倾斜成形表面部分沿沿下游方向收敛以形成根部;使熔融玻璃在与所述一对向下倾斜成形表面部分中的至少一个成形表面部分相交的边缘引导器上流动;从所述根部拉制玻璃带,其中,玻璃带的边缘由从边缘引导器流下的熔融玻璃形成;使用加热装置来加热熔融玻璃的与所述边缘引导器接触的接触面;以及使用冷却装置来从玻璃带的从所述边缘引导器流下的部分吸取热。
本发明的第一方面的某些实施例中,加热装置将熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面保持在熔融玻璃的液相线温度上方。
本发明的第一方面的某些实施例中,该方法包括将在根部下游位置处的熔融玻璃的温度保持在熔融玻璃的松垂翘曲温度下方的步骤。
本发明的第一方面的某些实施例中,冷却装置优先地从玻璃带的在根部下方的边缘吸取热,使得玻璃带的边缘的温度以比玻璃带的内部的温度高的速率降低。
本发明的第一方面的某些实施例中,冷却装置从玻璃带的在根部下方的边缘吸取的热比由加热装置提供到熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面的热多。
本发明的第一方面的某些实施例中,该方法还包括将加热装置的加热区域与冷却装置的冷却区域屏蔽开的步骤。
本发明的第一方面的某些实施例中,通过使用在边缘引导器外部运行的外部加热器,加热装置保持熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面。
本发明的第一方面的某些实施例中,通过使用在边缘引导器内部运行的内部加热器,加热装置保持熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面。
本发明的第一方面的某些实施例中,冷却装置包括流体喷嘴,该流体喷嘴从玻璃带的在边缘引导器下游位置处的边缘吸取热。
本发明的第一方面的某些实施例中,该方法还包括通过控制系统控制加热装置和冷却装置中的至少一个的步骤。
本发明的第一方面的某些实施例中,该方法包括感测温度并使用所感测到的温度来提供反馈到控制系统。
本发明的第二示例性方面涉及熔融拉制玻璃带的设备,包括:成形楔块,该成形楔块包括一对向下倾斜成形表面部分,该一对倾斜表面部分沿下游方向收敛以形成根部;边缘引导器,该边缘引导器与一对向下倾斜成形表面部分中的至少一个成形表面部分相交;加热装置,该加热装置构造成加热熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面;以及冷却装置,该冷却装置构造成从玻璃带的从边缘引导器流下的部分吸取热。
本发明的第二方面的某些实施例中,该加热装置构造成将熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面保持在熔融玻璃的液相线温度上方。
本发明的第二方面的某些实施例中,该冷却装置构造成使得该冷却装置优先地从玻璃带的在根部下方的边缘吸取热,使得玻璃带的边缘的温度以比玻璃带的内部的温度高的速率降低。
本发明的第二方面的某些实施例中,该冷却装置构造成使得该冷却装置从玻璃带的在根部下方的边缘吸取的热比由该加热装置提供到熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面的热多。
本发明的第二方面的某些实施例中,该设备还包括热屏蔽,该热屏蔽定位在加热装置的加热区域与冷却装置的冷却区域之间。
本发明的第二方面的某些实施例中,该设备还包括控制系统,该控制系统构造成控制加热装置和冷却装置中的至少一个。
本发明的第二方面的某些实施例中,该控制系统包括控制器和温度传感器,该温度传感器构造成提供反馈到该控制器。
本发明的第二方面的某些实施例中,该控制系统构造成控制冷却装置以优先地从玻璃带的在根部下方的边缘吸取热,使得玻璃带的边缘的温度以比玻璃带的内部的温度高的速率降低。
本发明的第二方面的某些实施例中,该控制系统构造成操作加热装置和冷却装置中的至少一个,使得冷却装置从玻璃带的在根部下方的边缘吸取的热比由加热装置对熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面施加的热多。
附图说明
当参照附图阅读以下详细说明书时会更好地理解这些和其它方面,附图中:
图1是熔融拉制玻璃带的设备的示意图;
图2是设备的沿着图1的线2-2剖取的立体剖视图,图1示出第一示例设备的各部分;
图3是示出第二示例设备的部分的侧视图;以及
图4是示出第三示例设备的部分的侧视图。
具体实施方式
现将参照示出各示例实施例的附图更完整地描述各示例。只要有可能,在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是,各方面可实施为多种不同形式,且不应解释为限于本文所阐述的实施例。
图1示出熔融拉制玻璃带103的设备101的示意图,玻璃带103用于随后加工成玻璃板。设备101可包括熔融容器105,该熔融容器构造成从储存箱109接收配合料107。可通过以马达113作为动力的配合料递送装置111来引入配合料107。可选的控制器115可构造成致动马达113以将所需量的配合料107引入熔融容器105,如箭头117所指示的。玻璃金属探测器119可用于测量立管123内的熔融玻璃121高度位置并通过通信线125将测量到的信息连通到控制器115。
设备10还可包括诸如精炼管之类的精炼容器127,该精炼容器位于熔融容器105的下游,并通过第一连接管129联接到熔融容器105。诸如搅拌室之类的混合容器131也可位于精炼容器127的下游,而诸如钵之类的输送容器133可位于混合容器131的下游。如图所示,第二连接管135可将精炼容器127联接到混合容器131,而第三连接管137可将混合容器131联接到输送容器133。如进一步所示,下导管139可定位成将熔融玻璃121从输送容器133输送至成形容器143的进口141。如图所示,熔融容器105、精炼容器127、混合容器131、输送容器133、以及成形容器143是可以沿设备101串联定位的玻璃熔融工位的示例。
熔融容器105通常由诸如耐火(例如,陶瓷)砖之类的耐火材料制成。设备101还可包括通常由铂或诸如铂铑、铂铱之类的含铂金属以及它们的组合所制成的部件,但该部件还可包括诸如钼、钯、铼、钽、钛、钨、钌、锇、锆以及它们的合金和/或二氧化锆之类的耐火材料。含铂部件可包括第一连接管129、精炼容器127(例如精炼管)、第二连接管135、立管123、混合容器131(例如搅拌室)、第三连接管137、输送容器133(例如钵)、下导管139以及进口141中的一个或多个。成形容器143也由耐火材料制成,并且设计成形成玻璃带103。
图2是设备101沿着图1的剖线2-2剖取的立体剖视图。如图所示,成形容器143包括成形楔块201,该成形楔块包括一对向下倾斜的成形表面部分207、209,该对向下倾斜的成形表面部分在成形楔块201的两个相对端之间延伸。该对向下倾斜的成形表面部分207、209沿下游方向211收敛以形成根部213。拉制平面215延伸通过根部213,其中,可沿拉制平面215沿下游方向211拉制该玻璃带103。如图所示,拉制平面215可将根部213平分,但该拉制平面215可相对于根部213以其它定向延伸。
成形容器143可包括一个或多个边缘引导器,该一个或多个边缘引导器与该对向下倾斜的成形表面部分207、209中的至少一个相交。在又一示例中,该一个或多个边缘引导器能与两个向下倾斜的成形表面部分207、209都相交。另一示例中,边缘引导器可定位在成形楔块201的相对端中的每端处,其中玻璃带103的边缘由流下边缘引导器的熔融玻璃形成。例如,如图2所示,边缘引导器217可定位在第一相对端203处,而第二个相同的边缘引导器(未图示)可定位在第二相对端(未图示)处。每个边缘引导器可构造成与两个向下倾斜成形表面部分207、209都相交。每个边缘引导器217可以是基本上彼此相同,但是在其它示例中,边缘引导器可具有不同的特征。根据本发明的各方面,可使用各种成形楔块和边缘引导器的构造。例如,本发明的各方面可与美国专利3451798、3537834、7409839和/或在2009年2月26日提交的美国临时专利申请61/155669中披露的成形楔块和边缘引导器的构造一起使用,在此以参见的方式引入每个专利或专利申请的全文。
图2仅仅示出一个示例边缘引导器217,该边缘引导器能与本发明的各方面一起使用。将基于如下理解来讨论第一边缘引导器217:在一些示例中,第二边缘引导器(未图示)可与第一边缘引导器217类似或相同。虽然提供相同的边缘引导器可有利于提供均匀的玻璃带,然而边缘引导器可具有不同的特征,以提供改变的玻璃板特性和/或适应各种成形容器构造。
图2示出第一边缘引导器217的相对于成形楔块201的第一向下倾斜成形表面部分207定位的第一侧。虽然并未图示,然而第一边缘引导器217还包括相对于成形楔块201的第二向下倾斜成形表面部分209定位的第二侧。第一边缘引导器217的第二侧是第一侧的关于使根部213对开的拉制平面215的镜像。如图所示,第一侧包括第一表面219,该第一表面与成形楔块201的第一向下倾斜成形表面部分207相交。虽然并未图示,然而第一边缘引导器217的第二侧也包括基本上相同表面,该表面与成形楔块201的第二倾斜成形表面部分207相交。
成形楔块201的每个相对端可设有保持块221,该保持块设计成有助于相对应的第一和第二边缘引导器217进行侧向定位。可选的是,如图所示,第一边缘引导器217可包括上部223和下部225。在一些示例中,下部225能使第一相对端部203上的第一边缘引导器217与第二相对端(未图示)上的第二边缘引导器相连结。将边缘引导器217连结在一起可有益于简化边缘引导器217至成形楔块201的组装。在其它示例中,边缘引导器217的上部223可分开设置。例如,第一边缘引导器217可与第二边缘引导器分开,并且能独立地组装至成形楔块201的向下倾斜成形表面部分207、209对中的每个成形表面部分。采用某些构造,提供未连结的上部223可简化边缘引导器217的制造。通过相对于成形楔块201提供不同表面,每个边缘引导器217能具有多个定向和几何形状。
熔融拉制玻璃带的设备101还可包括至少一个边缘辊子组件,该边缘辊子组件包括至少一对边缘辊子,边缘辊子构造成当玻璃带从成形楔块201的根部213拉出时,与玻璃带的相对应边缘配合。该对边缘辊子便于对玻璃带的边缘进行适当地精加工。边缘辊子精加工提供所希望的边缘特性,并且使熔融玻璃的边缘部分适当熔合,该熔融玻璃的边缘部分从边缘引导器的与向下倾斜成形表面部分207、209对相关联的两个相对表面拉出。如图2所示,第一边缘辊子组件227与第一边缘引导器217相关联,而第二边缘辊子组件(未图示)与第二边缘引导器相关联。每个边缘辊子组件227可基本彼此相同,然而在又一些示例中,该对边缘辊子可具有不同的特性。
图2示出能与所披露的各方面一起使用的示例边缘辊子组件。将基于如下理解来描述第一边缘辊子组件227:在一些示例中,第二边缘辊子组件(未图示)可与第一边缘辊子组件227类似或相同。如图2所示,第一边缘辊子组件227包括第一对边缘辊子229,该对边缘辊子组件包括第一边缘辊子231和第二边缘辊子233。边缘辊子231、233构造成同时与玻璃带103的第一侧和第二侧配合。第一边缘辊子组件227还包括附连于第一边缘辊子231的第一轴235和附连于第二边缘辊子233的第二轴237。第一和第二轴235、237构造成由马达(未图示)可转动地驱动。
如图2所示意性示出,设备101还可包括一个或多个加热装置239。加热装置239构造成加热熔融玻璃的与第一边缘引导器217接触的接触面。所示示例中,第一加热装置239可作为外部加热装置位于边缘引导器217附近。一示例中,外部加热装置可构造成加热第一边缘引导器217的下部225的后侧。如图3所示,加热装置339还可位于边缘引导器内部,然而在其它示例中,加热装置可位于边缘引导器上或其它位置中。实际上,加热装置可位于相对于边缘引导器217的各个三维位置处。如图所示,可设置单个加热装置,然而在其它实施例中,可设置多个加热装置。
加热装置可将熔融玻璃的与第一边缘引导器217接触的接触面加热到熔融玻璃的液相线温度上方。液相线温度对应于其中玻璃保持熔融而无结晶生成的低温范围。如果部分熔融玻璃掉到液相线温度下方,则可形成晶化玻璃。晶化玻璃部分(通常指熔融玻璃内的析晶)倾向于以与玻璃液相线温度下方的温度差异成比例的速率积聚。由此,在一个示例中,加热装置239构造成加热熔融玻璃的与第一边缘引导器接触的接触面以减慢边缘引导器上的析晶积聚速率。另一示例中,边缘引导器217保持在液相线温度上方以基本上减少或甚至消除边缘引导器上的任何析晶积聚。任何析晶积聚的消除可致使无析晶边缘引导器设备。
在期望减少边缘引导器上的析晶积聚的同时,加热装置239的运行还倾向于降低熔融玻璃的粘性。如图2中附图标记245所指出的,降低的粘性可能不期望地降低玻璃带103的宽度。
设备101还可包括一个或多个冷却装置241以抵消玻璃带103的不期望的宽度损失。如图2所示意性示出,冷却装置241构造成从熔融玻璃的从第一边缘引导器217流下的部分吸取热。冷却装置241可包括各种装置,包括但不限于流体分配设备(例如形成空气喷射的孔)、固定在玻璃带的边缘附近的相对冷物体、辐射性冷却器、和/或多个流体喷嘴。
冷却装置可构造成以一种或多种不同方式运行。例如,冷却装置241可构造成使得冷却装置241优先地从玻璃带103的在根部213下方的边缘吸取热,使得玻璃带103的边缘的温度以比玻璃带的内部的温度高的速率降低。该示例中,内部可包括中间部分,诸如设置在玻璃带103的相对侧边缘之间的中间部分。附加地或替代地,冷却装置241可构造成使得冷却装置241从玻璃带103的在根部213下方的边缘吸取的热比由加热装置239提供到熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面的热多。
冷却装置241在根部213下方位置处的运行有助于抵消不期望的玻璃带宽度减小,在单独运行加热装置239时可能会出现玻璃带宽度减小。由此,加热装置239可用于降低边缘引导器上的析晶形成,同时冷却装置241可用于抵消玻璃带宽度的不期望的损失,要不然在使用加热装置239而不随后冷却从边缘引导器流下的熔融玻璃时,可能会出现玻璃带宽度损失。
如图3所示,示出包括图2的成形楔块201以及边缘引导器217的第二示例设备301的侧视图。图3的示例中,加热装置339位于边缘引导器271内。如图3所进一步示出,设备301可包括一对边缘门305和一对中心门307。该视图中仅示出边缘门305中的一个和中心门307中的一个,因为每对门中的其它门位于熔融玻璃的相反侧上。边缘门305和中心门307位于边缘引导器217的下部225下方以帮助引导熔融玻璃的流动。中心门307可比边缘门305更紧密地关闭,因为熔融玻璃的中心部分比熔融玻璃的边缘部分薄。由于来自边缘引导器217的熔融玻璃的额外流动,边缘门305不能紧密地关闭。
如图3所进一步示出,第一和第二辊子231、233可被主动冷却以帮助降低熔融玻璃沉积在边缘辊子231、233上的可能性。例如,如图3所示,进入管线309构造成延伸穿过每个轴235,从而为第一和第二辊子231、233提供冷却流体(即气体或液体)。引出管线311也延伸穿过每个轴235、237,以使被加热的液体返回至液体源313。液压泵315能从液体源中抽出流体,并且使流体通过热交换器317,以在流体循环地通过进入管线309返回之前移走从第一和第二辊子231、233传递的热量,以对第一和第二辊子231、233持续地进行冷却。冷却可有助于降低玻璃粘到辊子的可能性。其它示例中,可以更高速率冷却辊子以辅助冷却装置241。
图4示出第三示例设备401。如上所述,加热装置239加热熔融玻璃的与第一边缘引导器217接触的接触面。冷却装置241构造成从熔融玻璃的从第一边缘引导器217流下的部分吸取热。第三示例设备401还可包括冷却辊子231、233的结构或来自其它示例的任何其它结构。
图4的第三示例中,设有可选的热屏蔽设备,如所示出的热屏蔽411。如果设置的话,则热屏蔽可构造成将与加热装置239关联的加热区域从与冷却装置241关联的冷却区域屏蔽开。如进一步示出的,可设置控制系统419来控制加热装置239和冷却装置241中的至少一个。控制系统419可基于各种状态以多种方式来操作加热装置239和冷却装置241中的至少一个,包括但不限于监控不同位置处熔融玻璃的温度和监控玻璃带103的宽度。一个示例中,控制系统419可构造成控制冷却装置241以优先地从玻璃带103的在根部213下方的边缘吸取热,使得玻璃带103的边缘的温度以比玻璃带103的内部的温度高的速率降低。附加或替代地,控制系统419可构造成操作加热装置239和冷却装置241中的至少一个,使得冷却装置241从玻璃带103的在根部213下方的边缘吸取的热比由加热装置239对熔融玻璃的与边缘引导器接触的接触面施加的热多。
一个示例中,控制系统419还可包括控制器421和至少一个传感器423。该示例中,该至少一个传感器423位于边缘引导器217上,然而在其它示例中也可能是其它位置。此外,传感器可包括定位成感测与边缘引导器关联的温度状态的红外传感器。该至少一个传感器423构造成感测与边缘引导器周围熔融玻璃关联的温度并使用所感测的温度对加热装置239和冷却装置241提供反馈控制。该至少一个传感器423可将所感测的温度通过有线连接或通过无线连接通信到控制器421。控制器421然后构造成响应于所感测到的温度来调整加热装置239和/或冷却装置241的运行。附加或替代地,另一传感器425可与冷却装置241关联来感测玻璃带103的边缘的温度状态。传感器可包括红外传感器,然而在其它实施例中可设置其它传感装置。传感器425构造成感测与玻璃带103的边缘相关联的温度并使用所感测到的温度来提供反馈到控制器421。基于所感测到的反馈,控制器421然后可操作冷却装置241来提供适当的冷却条件。
此外,控制器可沿线417发送信号以致动马达(未图示)来控制热屏蔽411的定位,以提供与加热装置关联的加热区域和与冷却装置241关联的冷却区域之间所期望的热控制。
现在将参照包括示例边缘引导器217的设备401来描述用于形成玻璃的方法。
应理解的是,可在例如整个应用中所描述其它示例中执行类似的或相同的方法步骤。此外,本发明的示例方法可省略和/或增加附加步骤。
此外,除非指出,可根据特定应用同时地、按序地或者以不同顺序来执行这些步骤。
如图1-2和4所示,示意地示出利用包括边缘引导器217的示例设备401来形成玻璃的方法。
第一示例方法中,提供一种熔融拉制方法来生产玻璃带103。该方法包括使熔融玻璃流过包括成形楔块201的一对向下倾斜成形表面部分207、209的步骤,其中,该对向下倾斜成形表面部分207、209在成形楔块201的底部处在根部213处收敛。该方法还包括如下步骤:使熔融玻璃流过第一边缘引导器217和从成形楔块201的根部213拉制熔融玻璃以形成玻璃带103,而该第一边缘引导器217与该对倾斜成形表面部分207、209中的至少一个相交。该方法还包括使用加热装置239来加热熔融玻璃的与第一边缘引导器217接触的接触面和使用冷却装置241来从熔融玻璃的从边缘引导器217流下的部分吸取热。由此,加热装置239加热熔融玻璃的与第一边缘引导器217接触的接触面来降低析晶积聚,而冷却装置241从边缘引导器217下方的位置吸取热以通过抵消由于仅使用加热装置239而出现的宽度损失来保持玻璃带103的宽度。一个示例中,加热装置239通过使用在边缘引导器217外部运行的外部加热器来加热熔融玻璃的与第一边缘引导器217接触的接触面。另一个示例中,加热装置239通过使用在边缘引导器217内部运行的内部加热器来加热熔融玻璃的与第一边缘引导器217接触的接触面。一个示例中,冷却装置241可通过使用流体喷嘴来从边缘引导器217下方的熔融玻璃吸取热。
该示例方法可包括使用加热装置239来将熔融玻璃的与第一边缘引导器217接触的接触面加热到熔融玻璃的液相线温度上方。该液相线温度可对应于开始产生结晶相的情形。由此,在一个示例中,加热装置239构造成加热熔融玻璃的与第一边缘引导器217接触的接触面以减慢边缘引导器217上的析晶积聚速率。另一示例中,边缘引导器217保持在液相线温度上方以实质上降低或甚至消除边缘引导器217上的任何析晶积聚。完全消除析晶积聚所要求的附加热通量是确保没有边缘引导器217表面部分在玻璃形成的液相线温度下方运行。因此,本发明的各方面可降低或消除可能影响玻璃带质量的析晶积聚。实际上,当析晶层变得太厚时,流动的玻璃可能“桥接”到非常靠近的固定物体并致使严重的运行问题。析晶积聚还可中断从根部213从向下倾斜成形表面207、209拉制的两个熔融玻璃带的熔合。在边缘处的熔合中断可致使在卷边中形成气泡或在玻璃带中形成其它缺陷。
该示例方法可包括使用冷却装置241来吸取一定量的热通量来抵消加热装置239的使用。使用加热装置239来加热熔融玻璃的与第一边缘引导器217接触的接触面的步骤将致使所获得的玻璃带103的宽度损失、或收缩。可运行冷却装置241来吸取相对应于由加热装置239施加的热通量的量的热通量量并恢复宽度损失部分。一个示例中,所要施加并然后被吸取的热通量的量可通过玻璃带形成模型来估计。玻璃带形成模型可提供对于各种熔融玻璃温度所获得的玻璃板尺寸的指导。
另一示例中,可在设备的运行过程中测量所施加的和所吸取的热通量的量。一个示例中,冷却装置241可以不同的冷却速率运行来获得玻璃带的来自熔融玻璃发生的不同拉细的不同宽度损失。基于模型技术,确定了以不同速率运行冷却装置241可能致使所获得的玻璃带减少到约57mm的宽度损失。使用相对高冷却速率的另一模型示例中,确定了所获得的玻璃带的宽度损失可减少到约6mm。使用相对大冷却速率的又一模型示例中,该模型的结果显示玻璃带具有约11mm的宽度增加。
该示例方法还可进一步包括将在根部213下方位置处的熔融玻璃的温度保持在熔融玻璃的松垂翘曲温度下方。松垂翘曲温度表示在观察到松垂翘曲之前自由玻璃带上可允许的最大温度。松垂翘曲温度可根据熔融玻璃区域中的冷却曲线以及局部质量流和玻璃成分而变化。松垂翘曲的物理解释是其中熔融玻璃在熔融玻璃的温度超过松垂翘曲温度时具有降低的粘性的状态。在松垂翘曲状态下,熔融玻璃的粘性降低到其不能够再被拖拉辊子(未图示)进一步拖拉的点。此外,在松垂翘曲状态下,离开成形楔块的玻璃流可开始进行通过位于低得多的平面中的拖拉辊子从纯矩形板拖拉到固定厚度。在一个示例方法中,加热装置239将在边缘引导器217上方经过的熔融玻璃的边缘处温度保持在约3010°C至约1200°C范围内。该温度范围可对应于将与第一边缘引导器接触的熔融玻璃保持在熔融玻璃的液相线温度上方,诸如3010°C,而同时将在根部下方位置处的熔融玻璃的温度仍保持在松垂翘曲温度下方,诸如1200°C。该示例方法可通过使用加热装置239和冷却装置241中的一个或通过同时使用加热装置239和冷却装置241来保持温度。
另一替代中,该示例方法还可进一步包括将加热装置239的加热区域与冷却装置241的冷却区域屏蔽开的步骤。将加热区域从冷却区域屏蔽开可通过图4中所示的热屏蔽411来实现。热屏蔽411可构造成帮助控制加热区域与冷却区域之间的热传递。
该示例方法还可进一步包括通过控制系统419控制加热装置239和冷却装置241中的至少一个的步骤。控制系统419可基于各种条件以多种方式来操作加热装置239和冷却装置241中的至少一个,包括不同位置处熔融玻璃的温度和玻璃带103的宽度。一个示例中,控制系统419可包括感测或测量与熔融玻璃有关的温度并使用所感测的温度来为控制系统419提供反馈控制的步骤。
对本领域技术人员显而易见的是,可做出各种修改和变化而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (20)
1.一种熔融拉制方法,包括以下步骤:
使熔融玻璃在成形楔块的一对向下倾斜成形表面部分上流动,所述向下倾斜成形表面部分沿沿下游方向收敛以形成根部;
使熔融玻璃在与所述一对向下倾斜成形表面部分中的至少一个成形表面部分相交的边缘引导器上流动;
从所述根部拉制玻璃带,其中,玻璃带的边缘由从所述边缘引导器流下的熔融玻璃形成;
使用加热装置来加热熔融玻璃的与所述边缘引导器接触的接触面;以及
使用冷却装置来从玻璃带的从所述边缘引导器流下的部分吸取热。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加热装置将熔融玻璃的与所述边缘引导器接触的接触面保持在熔融玻璃的液相线温度上方。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括将在根部下游位置处的熔融玻璃的温度保持在熔融玻璃的松垂翘曲温度下方的步骤。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述冷却装置优先地从玻璃带的在根部下方的边缘吸取热,使得玻璃带的边缘的温度以比玻璃带的内部的温度高的速率降低。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述冷却装置从玻璃带的在根部下方的边缘吸取的热比由所述加热装置提供到熔融玻璃的与所述边缘引导器接触的接触面的热多。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:还包括将所述加热装置的加热区域与所述冷却装置的冷却区域屏蔽开的步骤。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:通过使用在所述边缘引导器外部运行的外部加热器,所述加热装置保持熔融玻璃的与所述边缘引导器接触的接触面。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:通过使用在所述边缘引导器内部运行的内部加热器,所述加热装置保持熔融玻璃的与所述边缘引导器接触的接触面。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述冷却装置包括流体喷嘴,所述流体喷嘴从玻璃带的在所述边缘引导器下游位置处的边缘吸取热。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:还包括通过控制系统控制加热装置和冷却装置中的至少一个的步骤。
11.如权利要求10所述的方法,还包括感测温度并使用所感测到的温度来提供反馈到所述控制系统。
12.一种用于熔融拉制玻璃带的设备,包括:
成形楔块,所述成形楔块包括一对向下倾斜成形表面部分,所述一对倾斜表面部分沿下游方向收敛以形成根部;
边缘引导器,所述边缘引导器与一对向下倾斜成形表面部分中的至少一个成形表面部分相交;
加热装置,所述加热装置构造成加热熔融玻璃的与所述边缘引导器接触的接触面;以及
冷却装置,所述冷却装置构造成从玻璃带的从所述边缘引导器流下的部分吸取热。
13.如权利要求12所述的设备,其特征在于,所述加热装置构造成将熔融玻璃的与所述边缘引导器接触的接触面保持在熔融玻璃的液相线温度上方。
14.如权利要求12或13所述的设备,其特征在于,所述冷却装置构造成使得所述冷却装置优先地从玻璃带的在根部下方的边缘吸取热,使得玻璃带的边缘的温度以比玻璃带的内部的温度高的速率降低。
15.如权利要求12至14中任一项所述的设备,其特征在于,所述冷却装置构造成使得所述冷却装置从玻璃带的在根部下方的边缘吸取的热比由所述加热装置提供到熔融玻璃的与所述边缘引导器接触的接触面的热多。
16.如权利要求12至15中任一项所述的设备,其特征在于,还包括热屏蔽,所述热屏蔽定位在所述加热装置的加热区域与所述冷却装置的冷却区域之间。
17.如权利要求12至16中任一项所述的设备,其特征在于,还包括:
控制系统,所述控制系统构造成控制所述加热装置和所述冷却装置中的至少一个。
18.如权利要求17所述的设备,其特征在于,所述控制系统包括控制器和温度传感器,所述温度传感器构造成提供反馈到所述控制器。
19.如权利要求17或18所述的设备,其特征在于,所述控制系统构造成控制所述冷却装置以优先地从玻璃带的在根部下方的边缘吸取热,使得玻璃带的边缘的温度以比玻璃带的内部的温度高的速率降低。
20.如权利要求17至19中任一项所述的设备,其特征在于,所述控制系统构造成操作所述加热装置和所述冷却装置中的至少一个,使得所述冷却装置从玻璃带的在根部下方的边缘吸取的热比由所述加热装置对熔融玻璃的与所述边缘引导器接触的接触面施加的热多。
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