CN103313944A - 具有微粒清除装置的玻璃制造设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

公开了具有微粒去除装置的玻璃制造设备及其使用方法。在一个实施方式中，用于从熔融玻璃形成玻璃薄片的熔融拉制机包括机壳以及设置在机壳内的可转动的第一牵引辊和第二牵引辊。所述第一牵引辊和第二牵引辊配合，以拉制方向拉制玻璃薄片。从机壳内去除微粒物的微粒去除装置与机壳流体连接，并包括置于机壳内的真空吸嘴并通过真空管道与真空源流体连接。所述微粒去除装置与真空吸嘴和真空源流体连接，捕获从机壳内通过真空吸嘴排出的微粒物。

Description

具有微粒清除装置的玻璃制造设备及其使用方法

相关申请的交叉参考

根据35U.S.C§120，本申请要求于2010年11月29日提交的美国专利系列第12/955,125号的优先权，其内容在此通过参考加以引入。

背景

技术领域

本发明说明书主要涉及玻璃制造设备，更具体地，涉及具有微粒清除装置的熔融拉制机及具有其的玻璃制造设备。

技术背景

玻璃基板通常用于各种消费电子装置中，包括智能电话、笔记本电脑、LCD显示器和类似的电子装置中。在这些装置中使用的玻璃基板的质量对于这些装置的功能和美感都是至关重要的。例如，玻璃基板上的缺陷和/或瑕疵可能会干扰玻璃基板的光学性能，从而，可能会降低其中使用此类玻璃基板的电子装置的性能。此外，玻璃基板上视觉可识别的缺陷和/或瑕疵在可能会对其中使用所述玻璃基板的电子装置的消费者感知的产生不利影响。

玻璃基板中缺陷的来源和类型可能会有所不同。在一些情况下，缺陷是在玻璃由熔融玻璃批料成形为玻璃基板之后引入玻璃基板中的。例如，在制造过程中，当拉制玻璃基板时，在玻璃基板表面嵌入的微粒物会产生缺陷，通常称为外部夹杂物(onclusion)。该外部夹杂物不容易被从玻璃基板上洗掉或移除，因此具有外部夹杂物的玻璃基板通常在质量控制检测中作为废料被丢弃，这会降低生产效率，并增加生产成本。

因此，玻璃制造设备中需要一种减少外部夹杂物缺陷的替代设备。

发明内容

本文公开的实施方式涉及一种熔融拉制机，其能减少玻璃基板上由于微粒物所导致的外部夹杂物缺陷的发生。本文还描述一种玻璃制造设备，该设备包含所述熔融拉制机，以及拉制玻璃薄片的方法，其减少了玻璃制造设备中由于微粒物导致的外部夹杂物缺陷。

根据一个实施方式，揭示了一种用于将熔融玻璃成形为玻璃薄片的熔融拉制机，所述玻璃薄片具有减少的由微粒物导致的外部夹杂物缺陷。所述熔融拉制机包括机壳、用于容纳熔融玻璃并将熔融玻璃成形为玻璃薄片的成形容器。在机壳内部可转动地设置第一牵引辊和第二牵引辊。第一牵引辊和第二牵引辊配合，在第一牵引辊和第二牵引辊之间在拉制方向上拉制玻璃薄片。用于从机壳内去除微粒物的微粒清除装置与机壳相连，从而微粒去除装置能够将废气流和夹带的微粒物从机壳内排出。所述微粒去除装置包括一个设置在机壳内部的真空吸嘴。所述真空吸嘴通过真空管道与真空源流体连接。真空源通过真空吸嘴进行抽真空，以便于当通过第一牵引辊和第二牵引辊拉制玻璃薄片时，从机壳内排出微粒物和废气流。微粒过滤器与真空吸嘴和真空源流体连接，使得微粒过滤器捕集从机壳内通过真空吸嘴排出的微粒物。

根据另一个实施方式，揭示了一种减少由微粒物所造成的外部夹杂物缺陷的玻璃制造设备。所述玻璃制造设备包括用于熔融玻璃批料以形成熔融玻璃的熔融容器。用于从所述熔融容器接收熔融玻璃并从熔融玻璃除去气泡的澄清容器。熔融拉制机从所述澄清容器接收熔融玻璃，其中所述熔融拉制机包括机壳和将熔融玻璃形成玻璃薄片的成形容器。牵引辊组件安装在机壳内，接收玻璃薄片，并沿向下拉制方向拉制玻璃薄片。玻璃制造设备还包括用于从机壳内部去除微粒物的微粒去除装置。所述微粒去除装置主要包括设置在机壳内部的真空吸嘴，并与真空源流体连接。真空源通过真空吸嘴抽真空，从机壳内排出微粒物和废气。微粒过滤器与真空吸嘴和真空源流体连接，使得微粒过滤器捕集从机壳内通过真空吸嘴排出的微粒物。在将真空吸嘴与机壳内部流体连接的真空管道周围设置冷却夹套。所述冷却夹套冷却从机壳内排出的废气。

在另一个实施方式中，用于拉制具有减少的外部夹杂物的玻璃薄片的方法包括熔融玻璃批料以形成熔融玻璃，并用熔融拉制机将熔融玻璃成形为玻璃薄片。所述熔融拉制机包括机壳、成形容器以及具有微粒去除装置牵引辊组件。在机壳内设置成形容器和牵引辊组件，微粒去除装置与机壳流体连接。用牵引辊组件拉制玻璃薄片通过机壳。当拉制玻璃薄片通过机壳时，用微粒去除装置从接近牵引辊组件的机壳内排出废气流和微粒物。

因此，具体的、非限制性的实施方式包括但不限于：

C1.用于从熔融玻璃形成玻璃薄片的熔融拉制机，所述熔融拉制机包括：机壳；用于接收熔融玻璃并将熔融玻璃成形为玻璃薄片的成形容器；在机壳内部可旋转设置的第一牵引辊和第二牵引辊，其中所述第一牵引辊和第二牵引辊配合在第一牵引辊和第二牵引辊之间以拉制方向拉制玻璃薄片；用于从机壳内除去微粒物的微粒去除装置，所述微粒去除装置包括：设置在机壳内部的真空吸嘴，其中所述真空吸嘴通过真空管道与真空源流体连接，当通过述第一的牵引辊和第二牵引辊拉制玻璃薄片时，所述真空源通过真空吸嘴进行抽真空，以从机壳内排出微粒物和废气流；微粒过滤器捕集通过真空吸嘴从机壳内排出的微粒物。

C2.C1的熔融拉制机，其还包括设置在真空管道周围的冷却夹套，冷却从机壳内部排出的废气流。

C3.C1或C2的熔融拉制机，其中所述真空吸嘴可绕一基本上与第一牵引辊的旋转轴相垂直的旋转轴进行旋转，使得真空吸嘴的轴向位置可以相对于第一牵引辊的轴向长度进行调整。

C4.C1至C3中的任一熔融拉制机，其中机壳中的真空吸嘴的插入深度可相对于机壳进行调整。

C5.C1至C4的任一熔融拉制机，其中所述真空吸嘴位于第一牵引辊的上方。

C6.C1至C5的任一熔融拉制机，其中：第一牵引辊包括第一环形平面并且第二牵引辊包括第二环形平面，其中所述第一环状平面和第二环形平面与玻璃薄片接触并以拉制方向拉制玻璃薄片；真空吸嘴的前端部设置在机壳内部，与第一环形平面相对并与所述第一环形平面间隔开。

C7.C6的熔融拉制机，其中所述真空吸嘴的前端部的横向宽度大于或等于所述第一环形平面的轴向宽度。

C8.C1至C7的任一熔融拉制机，其还包括与所述真空源电连接的真空控制单元，所述真空控制单元控制微粒去除装置的运行时间、微粒去除装置的运行频率，微粒去除装置的抽真空量，或者它们的组合。

C9.一种玻璃制造设备，其包括：用于熔融玻璃批料以形成熔融玻璃的熔融容器，从所述熔融容器接收熔融玻璃并从熔融玻璃去除气泡的澄清容器；从所述澄清容器接收熔融玻璃的熔融拉制机，所述熔融拉制机包括：机壳；将熔融玻璃成形为玻璃薄片的成形容器；设置在机壳内部的牵引辊组件，所述牵引辊组件接收玻璃薄片并沿向下拉制方向拉制玻璃薄片；用于从机壳内部去除微粒物的微粒去除装置，所述微粒去除装置包括：设置在机壳内部并与真空源流体连接的真空吸嘴，所述真空源流通过真空吸嘴进行抽真空，以从机壳内部排出微粒物和废气；与真空吸嘴和真空源流体连接的微粒过滤器，使得从机壳内部排出的微粒物和废气通过微粒过滤器，其中所述微粒过滤器捕集通过真空吸嘴从机壳内部排出的微粒物；以及设置在将真空吸嘴和机壳流体连接起来的真空管道周围的冷却夹套，所述冷却夹套冷却从机壳内部排出的废气。

C10.C9的玻璃制造设备，其中所述牵引辊组件包括设置在机壳内的第一牵引辊和第二牵引辊，其中，所述第一牵引辊和第二牵引辊配合，以向下拉制方向拉制玻璃薄片。

CI1.C9或C10的玻璃制造设备，其还包括与所述真空吸嘴机械连接的吸嘴定位装置，其中，所述吸嘴定位装置有助于调整机壳内真空吸嘴的插入深度。

C12.C9至C11的任一玻璃制造设备，其还包括与所述真空吸嘴机械连接的吸嘴定位装置，所述吸嘴定位装置包括与旋转架和真空吸嘴机械连接的旋转联动装置，使得真空吸嘴可绕着与牵引辊组件的第一牵引辊的旋转轴基本垂直的旋转轴进行旋转，使得真空吸嘴可沿着第一牵引辊的轴向长度定位。

C13.C12的玻璃制造设备，其中所述吸嘴定位装置还有助于调整真空吸嘴插入机壳内的深度。

C14.C9至C13的任一玻璃制造设备，其中：牵引辊组件包括设置于机壳内部的第一牵引辊和第二牵引辊；所述第一牵引辊包括第一环形平面并且所述第二牵引辊包括第二环形平面，其中所述第一环形平面和第二环形平面玻与璃薄片接触并在以向下拉制方向拉制玻璃薄片；并且真空吸嘴设置在机壳内部，与第一环形平面相对并与所述第一环形平面间隔开。

C15.C14的玻璃制造设备，其中真空吸嘴的前端部的横向宽度大于或等于所述第一环形平面的轴向宽度。

C16.C9至C15的任一玻璃制造设备，其还包括与真空源电连接的真空控制单元，所述真空控制单元控制微粒去除装置的运行时间、微粒去除装置的运行频率，微粒去除装置的抽真空量，或者它们的组合。

C17.一种用于拉制具有减少的外部夹杂物的玻璃薄片的方法，所述方法包括：熔融玻璃批料以形成熔融玻璃；用熔融拉制机将熔融玻璃成形为玻璃薄片，所述熔融拉制机包括机壳、成型容器以及具有微粒去除装置的牵引辊组件，其中，所述成型容器和牵引辊组件设置在机壳内，所述微粒去除装置与机壳流体连接，微粒去除装置在机壳上抽真空；用牵引辊组件拉制玻璃薄片通过机壳；以及当拉制玻璃薄片通过机壳时，用微粒去除装置从邻近牵引辊组件的机壳内排出废气流和微粒物。

C18.C17的方法，该方法还包括从废气流中过滤微粒物。

C19.C18的方法，其中，微粒去除装置包括：设置在机壳内的真空吸嘴，使得真空吸嘴的前端部置于机壳内，其中所述真空吸嘴与真空源通过真空管道流体连接，真空源通过真空吸嘴进行抽真空，并从机壳内排出微粒物和废气流；以及与真空吸嘴和真空源流体连接的微粒过滤器，使得从机壳内部排出的微粒物和废气通过微粒过滤器，其中使用微粒过滤器从废气流中过滤微粒物。

C20.C17-C19的任一方法，所述方法还包括：在从机壳内部排出废气流后，对废气流进行冷却。

C21.C20的方法，其中，所述微粒去除装置包括设置于机壳内的真空吸嘴，使其前端部置于机壳内，其中所述真空吸嘴与真空源通过真空管道进行流体连接，真空源通过真空吸嘴进行抽真空，并从机壳内排出微粒物和废气流；以及设置在真空管道周围的冷却夹套，其中在从机壳内部排出废气流后使用冷却套对废气流进行冷却。

下面将详细描述本发明的其它特征和优点，在某种程度上，通过所述描述，这对于本领域技术人员将是显而易见的，或通过实施本文所述的实施方式、包括以下说明书、权利要求书及附图中描述的实施方式，这是被认可的。

应当理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述描述了各种实施方式，旨在提供概述或框架以用于理解权利要求书主题的性质和特点。包括附图以提供对各种实施方式的进一步理解，它们包含在说明书内并构成说明书的一部分。附图说明描述了本文所述的各种实施方式，并与说明书一起用来解释权利要求主题的原理和操作。

附图简要说明

图1是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的玻璃制造设备的示意图；

图2是图1的玻璃制造设备的部分横截示意图，显示了牵引辊组件和微粒去除装置；

图2A是图2的微粒去除装置中真空管道部分的放大图；

图3A-3C是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的微粒去除装置的真空吸嘴的示意图；

图4A是图2的牵引辊组件的局部俯视示意图，显示了相对于机壳的多个位置的真空吸嘴；

图4B是图2的牵引辊组件的局部俯视示意图，显示了相对于机壳的不同插入深度的真空吸嘴；

图4C是图4B的真空吸嘴的部分示意图，显示了用于确定真空吸嘴插入机壳中的深度的测量标记。

具体实施方式

现将详细说明具有微粒去除装置的熔融拉制机的各种实施方式，及利用其的玻璃制备设备，在附图中示出其示例。只要可能，所有附图中使用相同附图标记表示相同或类似的部件。图2中示意性地示出具有微粒去除装置的一部分熔融拉制机的一个实施方式。所述熔融拉制机包括机壳，在机壳中可旋转地设置具有第一牵引辊和第二牵引辊的牵引辊组件。在机壳内设置微粒去除装置的真空吸嘴。真空吸嘴与微粒过滤器和真空源相连接，使得可以通过真空吸嘴进行抽真空。在此将更为详细的说明具有微粒去除装置的熔融拉制机以及在玻璃制造设备中使用该熔融拉制机以减少玻璃薄片中外部夹杂物的情况的方法。

现在参考图1，示意性地描述了玻璃制造设备100的一个示例性实施方式，所述玻璃制造设备100使用具有微粒去除物装置的熔融拉制机。玻璃制造设备100包括熔融容器101，澄清容器103，混合容器104，输送容器108，和熔融拉制机(FDM)120。玻璃批料如箭头102所示引入熔融容器101。批料熔融形成熔融玻璃106。澄清容器103具有从熔融容器101接收熔融玻璃106的高温处理区域，在其中从熔融玻璃106除去气泡。澄清容器103通过连接管105与混合容器104流体连接。也就是说，熔融玻璃从澄清容器103通过连接管105流到混合容器104中。混合容器104进而通过连接管107与输送容器108流体连接，使得熔融玻璃流从混合容器104通过连接管107流入输送容器108。

输送容器108通过下导管109向FDM 120提供熔融玻璃106。所述FDM120包括机壳122，在所述机壳122中设置入口110、成形容器111、牵引辊组件140和微粒去除装置150。如图1所示，熔融玻璃106从下导管109流入入口110以流入成型容器111。所述成形容器111包括接收熔融玻璃106的开口112，所述熔融玻璃106流入槽113，然后溢出，在根部熔合在一起之前，从两个会聚侧面114a和114b流下，在所述根部的位置，在被牵引辊组件140向下拉制形成玻璃薄片148前，两个侧面熔合在一起。当在牵引辊组件140的牵引辊间拉制玻璃薄片148时，微粒去除装置从机壳122排出废气流和微粒物。因此，在微粒物被嵌入加热的玻璃薄片中并形成外部夹杂物之前，机壳内存在的微粒物从机壳内部排出。

现在参考图2，示意性显示了图1的熔融拉制机的部分截面图，以说明熔融拉制机120的牵引辊组件140和微粒去除装置150。如图2所示，牵引辊组件140包括置于熔融拉制机机壳122内的第一牵引辊141和第二牵引辊142。第一牵引辊141和第二牵引辊142朝向相互平行，使得第一牵引辊141和第二牵引辊142配合以向下拉制方式(在图2所示的实施方式中是沿-Y方向)拉制玻璃薄片148。在本文所述的实施方式中，第一牵引辊141和第二牵引辊142可以是驱动式牵引辊，例如第一牵引辊141和第二牵引辊142由电动机驱动主动旋转以拉制玻璃薄片148。或者，第一牵引辊141和第二的牵引辊142可被动旋转，例如当熔融拉制机中的一个或多个其他牵引辊和/或牵引辊对(未示出)对玻璃薄片148赋予拉力时。虽然图2示出一对牵引辊(即，第一牵引辊141和第二牵引辊142)，但应当理解的是，在其它实施方式中，熔融拉制机的机壳122可包括多对牵引辊。

在本文所示和所述的实施方式中，第一牵引辊141和第二牵引辊142可形成有升高的环形平面，该升高的环形平面与玻璃薄片148接触，并对玻璃薄片148提供向下的拉制力。例如，图4A示出了第一牵引辊141和第二牵引辊142以及每个牵引辊的升高的环形平面143、144的俯视图。在本文所示和所述的实施方式中，升高的环形平面143、144通常可在轴向方向(即，如图4A中所示的坐标轴的x方向)上具有轴向宽度w。在一个实施方式中，升高的环形平面的轴向宽度w小于真空吸嘴154前端部的横向宽度W，将在下文中更为详细的描述。

虽然本文所述的第一牵引辊141和第二牵引辊142包括一对升高的环形平面，但应该理解的是，在其他实施方式(未示出)中，可形成没有升高的环状平面的第一牵引辊141和第二牵引辊142，例如当第一牵引辊141和第二牵引辊142在玻璃薄片148的整个宽度上接触玻璃薄片148。

现在参照图2和2A，微粒去除装置150通常包括真空吸嘴154、真空管道160、冷却夹套158、微粒过滤器164，和真空源152。在图2所示的微粒去除装置150的实施方式中，微粒去除装置150还包括定位装置174。然而，应该理解的是，该定位装置174是可选的，并且，在一些实施方式中，微粒去除装置150设计成没有定位装置174。在本文所述的实施方式中，在机壳122的内部设置真空吸嘴154，其与真空管道160连接，进而再与真空源152连接。即，连接了真空源152、真空管道160和真空吸嘴154，使得当真空源152通过真空吸嘴154抽真空时，废气流178(图2和图2A中箭头所示)，以及夹带在废气流178中的任何微粒物176，通过真空吸嘴154和真空管道160从机壳122中排出。在一个实施方式中，真空管道160由能够承受高温的柔性管材料制得，例如编织金属软管和/或高温橡胶软管。在另一实施方式中，由柔性软管和刚性管的组合构成真空管道160，例如一段或多段刚性管道与一段或多段柔性软管连接。

仍参考图2，真空管道160连接真空源152，所述真空源152在本文所述的实施方式中是真空泵。在这些实施方式中，真空管道160直接与真空源152连接，如图2所示。然而，在其它实施方式(未示出)中，所述真空源152可以是与集中式真空系统连接的一个端口。在其它实施方式中，所述真空源152可以是风扇，其通过真空管160从机壳122的内部排出废气流178。

在一些实施方式中，可操作真空源152从机壳122内部以约20标准立方英尺/小时(scfh)(0.567标准立方米/小时(ncmh)至约100scfh(2.831NCMH)，优选约40scfh(1.132ncmh)到约100scfh(2.831ncmh)，更优选约50scfh(1.416ncmh)到约100scfh(2.831ncmh)的速率排出废气流178。然而，应该理解的是，从机壳122排出废气流178的速率，取决于机壳122的尺寸、设置于机壳122内的微粒去除装置的数量以及类似变量。因此，在一些实施方式中，从机壳122排出废气流的速度可能小于100scfh(2.831ncmh)或超过100scfh(2.831ncmh)。

在图2所示的实施方式中，真空源152与控制单元180电连接，从而在控制单元180和真空源之间交换控制信号。控制单元180控制通过真空源152从机壳122中排出废气流178的速率，真空源152的运行时间，和/或真空源152的运行频率。例如，可对控制单元180进行编程，以特定时间间隔和/或在特定事件发生之后启动真空源152，并在经过预定时间的之后关闭真空源152。在图2所示的实施方式中，控制单元180还包括与处理器184电连接的存储器182。所述存储器182包含计算机可读和可执行的指令集，当被处理器184执行所述指令时，可有助于通过控制单元180控制真空源152。

仍参考图2，微粒去除装置150还包括与真空吸嘴154和真空源152之间的真空管道160流体连接的微粒过滤器164，使得通过真空吸嘴154和真空管道160从机壳122排出的废气流178通过微粒过滤器164。微粒过滤器164通常包括置于滤罩168中的过滤介质166。从机壳122内部排出并通过真空管道160的废气流178通过微粒过滤器164的滤罩168，其中，当废气流178通过过滤器介质166时，废气流178中夹带的微粒物176在置于滤罩168中的过滤器介质166中进行收集。在一些实施方式中，过滤介质适过滤10微米或更大的微粒物。在其它实施方式中，过滤器介质适用于过滤5微米或更大的微粒物。在其它实施方式中，过滤介质适于过滤1微米或更大、或甚至0.1微米或更大的微粒物。

在本文所示或所述的实施方式中，所述过滤介质166是以可拆卸地设置于滤罩168中，使得可以从微粒过滤器164取出过滤介质166，并进行清洗、更换，或以其他方式进行处理。例如，在一个实施方式中，所述过滤介质166可从微粒过滤器164取出，并可对所述过滤介质166中所包含的微粒物176进行分析以确定微粒物176的源。可以利用这样的信息以确定是否需要对玻璃制造设备进行维护和/或清洗，或确定是否有外部污染物被抽进玻璃制造设备中。

仍参考图2，当玻璃薄片148通过机壳122拉制时，由于玻璃薄片148的热辐射加热机壳122内的空气，机壳122内部通常处于升高的温度下。因此，从机壳122内排出的废气流178也处于升高的温度下，在一些实施方式中，可高达900℃至1000℃，这取决于真空吸嘴154的垂直位置(即，在图2所示坐标轴y方向上的的真空吸嘴位置)。在一些实施方式中，微粒去除装置150还包括冷却装置，例如冷却夹套158。在图2所示的实施方式中，在真空吸嘴154和微粒过滤器164之间的真空管道160周围设置冷却夹套158，使得废气流在到达微粒过滤器164之前进行冷却。在这个实施方式中，冷却夹套158包括一个冷却入口170和一个冷却出口172。冷却剂泵(图中未示出)循环冷却流体162通过冷却入口170进入冷却夹套158，使得冷却流体162在冷却夹套158中绕真空管道160进行循环，从而将废气流178中的热量交换到冷却流体162中。冷却流体162从冷却排出口172排出，带走废气流178和热量。在冷却流体162重新循环到冷却夹套158之前，例如通过散热器线圈等(图中未示出)消除交换给冷却流体162的热量到室温。

现参照图2和3A-3C，示意性地示出了用于微粒去除装置150的真空吸嘴154的一个实施方式。真空吸嘴154由能够承受高温(即，等于或大于1000℃的温度)且不失去强度和结构完整性的金属合金制成。另外，制成真空吸嘴154的材料通常具有高辐射率，使得从玻璃薄片148辐射出、并在机壳122(图1和2)内停留的热量不会在真空吸嘴154上积聚。这种热量积聚可能会在机壳122内部产生“热点”，进而，当玻璃薄片148通过机壳122时，可能改变玻璃薄片148的冷却速率。作为代替，真空吸嘴154的高辐射材料容易将热量再次辐射入机壳内部，从而避免产生“热点”。在一个实施方式中，真空吸嘴由具有大于约0.5或甚至大于约0.7辐射率的金属材料或陶瓷材料制成。适合形成真空吸嘴154的材料包括但不限于，耐火陶瓷、不锈钢合金，例如316级不锈钢、镍基合金，如Haynes 214镍基合金，或任何其他适合高温下使用的材料。另外，可以预期，可在真空吸嘴154上施加一层或多层涂层以增加真空吸嘴的辐射率。

在本文所示和所述的真空吸嘴154的实施方式中，真空吸嘴154在内侧端186和外侧端188之间延伸，并且包括邻近内侧端186的连接部190和邻近外侧端188的前端部192。

仍参考图2和3A-3B，真空吸嘴154的内侧端186配置成与真空管道160连接。真空吸嘴154的前端部192具有从连接部190到外侧端188不断增加的横向宽度W。在本文所示和所述的真空吸嘴154的实施方式中，前端部192的外侧端188的横向宽度W大于第一牵引辊141和第二牵引辊142的升高的环形平面143、144的轴向宽度w(图4A)。在设置真空吸嘴154从牵引辊的升高的环形平面收集微粒物的实施方式中，形成真空吸嘴154，使得前端部192的外侧端188的横向宽度W大于牵引辊升高的环形平面的轴向宽度w，以使得从升高的环形平面的表面逐出的颗粒物的收集最大化，因此，降低了这种微粒物嵌入玻璃薄片148表面成为外部夹杂物的可能性。

在图3A-3B所示的真空吸嘴的实施方式中，真空吸嘴154的前端部192的厚度T从连接部190到外侧端188逐渐变细。例如，在一个实施方式中，从连接部190到外侧端188，前端部192的底表面196向真空吸嘴154的顶表面194逐渐变细，使得在真空吸嘴154的外侧端188形成的开口198的横截面是椭圆形的。在这个实施方式中，真空吸嘴的顶表面194具有长于真空吸嘴154的底表面196的长度L_B的长度L_T，所述真空吸嘴154的底表面196的长度L_B产生在开口198上延伸的罩部200。罩部200促进微粒偏转进入真空吸嘴154。在设置真空吸嘴154从牵引辊的升高的环形平面收集微粒物的实施方式中，罩部200有助于邻近牵引辊组件的牵引辊设置真空吸嘴154的前端部192。

虽然在此示出并描述的真空吸嘴154的开口198包括椭圆形的几何构形，但是能预期的真空吸嘴的开口可以具有其它几何构形，包括但不限于，圆形、矩形等。

现在参考图2和图4A-4B，微粒去除装置150还包括定位装置174，这便于将微粒去除装置150的真空吸嘴154相对于牵引辊141、142进行设置。例如，在一个实施方式中，通过促进旋转真空吸嘴154绕着与第一牵引辊141和第二的牵引辊142的转动轴145、146基本上垂直的转动轴进行转动，定位装置174有助于调整真空吸嘴154相对于第一牵引辊141的轴向长度的轴向位置。例如，如如图4A所示，第一牵引辊141可绕图4所示坐标轴X方向平行的转动轴145进行转动。类似地，第二牵引辊142可绕图4所示坐标轴X方向平行的转动轴146进行转动。在这个实施方式中，定位装置174有助于真空吸嘴154绕与第一牵引辊141和第二牵引辊142的转动轴基本垂直的旋转轴(即，平行于图4A所示坐标轴Y轴方向的转动轴)进行转动，使得真空吸嘴154的轴向位置相对于第一牵引辊141和/或第二牵引辊142的轴向长度(即，在图4A所示的坐标轴±X方向上的第一牵引辊长度和/或第二牵引辊长度)是可调的。

参考图2和图4A，为了有助于调整真空吸嘴154沿第一牵引辊141和/或第二牵引辊142的轴向长度的轴向位置，定位装置174包括通过转动联动装置175与真空吸嘴154机械连接的转动台179，使得真空吸嘴154通过联动装置175进行转动。在定位装置174的主体202上设置转动台179，在主体202之内设置转动联动装置175，并与转动台179连接，使得联动装置175可相对于主体202进行转动。真空吸嘴154延伸通过联动装置175，使得当转动台179转动时，转动台的转动使得真空吸嘴154通过转动联动装置175进行转动。在图2和图4A所示的实施方式中，转动台179可绕平行于图2和4A所示的坐标轴Y轴的转动轴进行转动。因此，应当理解的是，真空吸嘴154可绕平行于Y轴的转动轴进行转动，如图4A示意性显示的。

在一个实施方式中，定位装置174也有助于调整真空吸嘴154在机壳122中的插入深度。真空吸嘴154的位置可在定位装置174的主体202内滑动地进行调整，使得真空吸嘴154从相对于机壳122的第一插入深度d₁调整到相对机壳122的第二插入深度d₂。在设置真空吸嘴154以从第一牵引辊的环形平面收集微粒物的实施方式中，相对于第一牵引辊141调整真空吸嘴154的前端部192，更具体地，相对于第一牵引辊141的升高的环形平面143调整真空吸嘴154的前端部192的位置，能够使从第一牵引辊141释放出的微粒物176被收集并从机壳122的内部排出，从而防止这些微粒物嵌入玻璃薄片148成为外部夹杂物。

为了有助于真空吸嘴154相对于机壳122进行定位和固定，定位装置174的主体202还包括锁环177，由此真空吸嘴154可滑动地进行定位。锁环177可包括一个或多个紧固件(未示出)，例如紧固螺钉、拇指螺钉、锁紧螺母等，其可用于相对于锁环177固定真空吸嘴154。可以松动这种紧固件以调整真空吸嘴154相对于机壳122的插入深度，然后重新拧紧以在锁环177中固定真空吸嘴154。在一个实施方式中，真空吸嘴154还可包括多个测量标记181，以显示真空吸嘴154在机壳122中的插入深度，如图4C所示。

在本文所述的实施方式中，定位装置174有助于调整真空吸嘴154沿牵引辊141、142的轴向长度上的位置，并调整真空吸嘴154相对于机壳122的插入深度。然而，应该理解的是，在其它实施方式(未示出)中，可操作定位装置174以调整真空吸嘴154沿牵引辊141、142的轴向长度上的位置，或调整真空吸嘴154相对于机壳122的插入深度。

再次参照图1和图2，当向下拉制(即如图1和图2所示的坐标轴-Y方向)经加热的玻璃薄片148时，被玻璃薄片148辐射加热的空气(箭头210所示)向上(即，图2所示的坐标轴+Y方向)流动通过机壳122。由于空气向上通过机壳122，机壳122内的微粒物176被空气210向上带走。因此，在位于邻近成形容器111的机壳上端的牵引辊上方设置微粒去除装置的实施方式中，为了捕捉和收集向上通过机壳122的微粒物176，微粒去除装置150的真空吸嘴154设置于牵引辊141、142的上方，如图2所示。当微粒去除装置150与位于接近成形容器111的机壳122上端部的牵引辊连同使用时，这种设置是特别有用的。

然而，在其它实施方式(未示出)中，微粒去除装置150的真空吸嘴154可设置在牵引辊下方，以收集向下(即，图1和2所示坐标轴的-Y方向)落下的微粒物176。当微粒去除装置150与位于远离成形容器111的机壳122下端的牵引辊连同使用时，这种设置是有用的。

在本文所述的实施方式中，已经描述熔融拉制机120包括具有单个真空吸嘴154的微粒去除装置150。然而，应该理解的是，在其它实施方式中，微粒去除装置150可包括多个真空吸嘴，每个真空吸嘴均与真空源152连接。在另一个实施方式中，熔融拉制机可包括多个微粒物去除装置，例如当与牵引辊组件的每个牵引辊配对使用专门的微粒物去除装置时。

现参考图1、2和4A，描述配备具有微粒去除装置150的熔融拉制机的玻璃制造设备100的操作过程。

如上所述，通过牵引辊组件140的向下拉制，熔融拉制机120的形成容器111将熔融玻璃106成形为玻璃薄片148。具体而言，当牵引辊141和牵引辊142转动时，在与接触玻璃薄片148并向下拉制玻璃薄片通过机壳的第一牵引辊141和第二牵引辊142之间牵引玻璃薄片148。在牵引辊组件140包括具有升高的环形平面143、144的牵引辊141、421的实施方式中，如图4A所示，玻璃薄片148与赋予玻璃薄片148向下拉制力的升高的环形平面143、144紧密接触。

当牵引辊141、142向下拉制玻璃薄片148时，机壳中的微粒物176是外部夹杂物潜在的源，尤其是对于在升高温度时玻璃薄片的较软部分而言。这种微粒物176可从牵引辊141、142或从其他源引入机壳122内。例如，从环境中抽入机壳的空气可能含有可以在玻璃薄片148上形成外部夹杂物的微粒物。为了防止微粒物形成外部夹杂物，微粒去除装置150的真空源152从机壳122内部排出含有夹带的微粒物176的废气流178，从而防止微粒物嵌入玻璃薄片148进而形成外部夹杂物。

在一个实施方式中，引导废气流178通过冷却夹套158，对废气流178进行冷却。在另一实施方式中，用微粒过滤器164对废气流178进行过滤，以从废气流178中除去夹带的微粒物176。在废气流178被冷却的实施方式中，在废气流冷却之前进行过滤。可对过滤后的微粒物176进行分析以确定微粒物176的源，从而可采取补救措施以防止将微粒物176引入机壳122内。

在本文所述的玻璃制造设备100的一些实施方式中，当从熔融拉制机120拉制玻璃薄片148时，微粒去除装置150可以连续进行操作。在其他实施方式中，当从熔融拉制机120拉制玻璃薄片148时，微粒去除装置150可间歇进行操作。例如，在一些实施方式中，当玻璃制造设备100进行操作时，微粒去除装置150能以预定频率进行操作，该预定频率与机壳122内微粒物176的积聚相一致。可以基于作为系统操作时间函数的系统中所发现的微粒物176的量凭经验确定预定频率。在另一实施方式中，在一个特定的事件后，使用微粒去除装置150从机壳122内部去除微粒物176。例如，在玻璃制造设备100启动过程中，当玻璃薄片148通过牵引辊组件140时，可使用微粒去除装置150以除去引入到系统中的微粒物。类似地，可在替换牵引辊组件140的牵引辊和/或对玻璃制造设备100进行其他维护之后，使用微粒去除装置150除去引入到系统中的微粒物。

应该理解的是，本文所述的具有微粒去除装置的牵引辊组件可用于当在玻璃制造设备中成形玻璃薄片时，减少玻璃薄片中由于微粒物导致的外部夹杂物。本文所述的微粒去除装置也可用于鉴定从机壳内排出的微粒物的源，从而可采取补救措施以消除微粒物的源。

在不脱离权利要求保护主题的精神和范围的情况下，能对在此描述的实施方式进行各种修改和变化，对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此，本说明书旨在涵盖在此描述的各种实施方式的修改和变化，所提供的这种修改和变化均在所附权利要求及其等同的范围内。

Claims (21)

1.用于从熔融玻璃形成玻璃薄片的熔融拉制机，所述熔融拉制机包括：

机壳；

用于接收熔融玻璃并将熔融玻璃成形为玻璃薄片的成形容器；

设置在机壳内部的可转动的第一牵引辊和第二牵引辊，其中所述第一牵引辊和第二牵引辊配合，以在第一牵引辊和第二牵引辊之间以拉制方向拉制玻璃薄片；

用于从机壳内部除去微粒物的微粒去除装置，所述微粒去除装置包括：

设置在机壳内部的真空吸嘴，其中所述真空吸嘴通过真空管道与真空源流体连接，当通过所述第一牵引辊和第二牵引辊拉制玻璃薄片时，真空源通过真空吸嘴进行抽真空，以从机壳内排出微粒物和废气流；以及

与真空吸嘴和真空源流体连接的微粒过滤器，所述微粒过滤器捕集从机壳内通过真空吸嘴排出的微粒物。

2.如权利要求1所述的熔融拉制机，其还包括设置在真空管道周围并对从机壳内部排出的废气流进行冷却的冷却夹套。

3.如权利要求1所述的熔融拉制机，其特征在于，所述真空吸嘴可绕基本上与第一牵引辊的转动轴相垂直的转动轴进行转动，使得真空吸嘴的轴向位置可相对于第一牵引辊的轴向长度进行调整。

4.如权利要求1所述的熔融拉制机，其特征在于，机壳中真空吸嘴的插入深度可相对于机壳进行调整。

5.如权利要求1所述的熔融拉制机，其特征在于，所述真空吸嘴位于第一牵引辊的上方。

6.如权利要求1所述的熔融拉制机，其特征在于：

所述第一牵引辊包括第一环形平面并且所述第二牵引辊包括第二环形平面，其中第一环形平面和第二环形平面与玻璃薄片接触并以向下拉制方向拉制玻璃薄片；以及

在机壳内部设置真空吸嘴的前端部，其与第一环形平面相对并与所述第一环形平面间隔开。

7.如权利要求6所述的熔融拉制机，其特征在于，所述真空吸嘴的前端部的横向宽度大于或等于所述第一环形平面的轴向宽度。

8.如权利要求1所述的熔融拉制机，其还包括与所述真空源电连接的真空控制单元，所述真空控制单元控制微粒去除装置的操作时间、微粒去除装置的操作频率、微粒去除装置的抽真空量，或者它们的组合。

9.一种玻璃制造设备，其包括：

用于熔融玻璃批料以形成熔融玻璃的熔融容器；

接收来自熔融容器的熔融玻璃并从熔融玻璃除去气泡的澄清容器；

接收来自澄清容器的熔融玻璃的熔融拉制机，所述熔融拉制机包括：

机壳；

将熔融玻璃成形为玻璃薄片的成形容器；

设置在机壳内部的牵引辊组件，所述牵引辊组件接收玻璃薄片，并以向下拉制方向拉制玻璃薄片；

用于从机壳内部除去微粒物的微粒去除装置，所述微粒去除装置包括：

设置在机壳内部并与真空源流体连接的真空吸嘴，所述真空源通过真空吸嘴进行抽真空，以从机壳内部排出微粒物和废气；

与所述真空吸嘴和真空源流体连接的微粒过滤器，使得从机壳内部排出的微粒物和废气通过所述微粒过滤器，其中，所述微粒过滤器捕集通过真空吸嘴从所述机壳内部排出的微粒物；以及

设置在将真空吸嘴和机壳连接起来的真空管道周围的冷却夹套，所述冷却夹套冷却从机壳内部排出的废气。

10.如权利要求9所述的玻璃制造设备，其特征在于，所述牵引辊组件包括设置在机壳内的第一牵引辊和第二牵引辊，其中，所述第一牵引辊和第二牵引辊配合，以向下拉制方向拉制玻璃薄片。

11.如权利要求9所述的玻璃制造设备，其还包括与所述真空吸嘴机械相连的吸嘴定位装置，其中，所述吸嘴定位装置帮助调整机壳内真空吸嘴的插入深度。

12.如权利要求9所述的玻璃制造设备，其还包括与所述真空吸嘴机械相连的吸嘴定位装置，所述吸嘴定位装置包括与转动架和真空吸嘴机械连接的转动联动装置，从而使得真空吸嘴可绕与牵引辊组件的第一牵引辊的转动轴基本垂直的转动轴进行转动，使得真空吸嘴可沿着第一牵引辊的轴向长度定位。

13.如权利要求12所述的玻璃制造设备，其特征在于，所述吸嘴定位装置还帮助对机壳内的真空吸嘴插入深度进行调整。

14.如权利要求9所述的玻璃制造设备，其特征在于：

所述牵引辊组件包括设置于机壳内部的第一牵引辊和第二牵引辊；

所述第一牵引辊包括第一环形平面并且所述第二牵引辊包括第二环形平面，其中第一环形平面和第二环形平面玻与璃薄片接触并以向下拉制方向拉制玻璃薄片；

在机壳内部设置的真空吸嘴，其与第一环形平面相对并与所述第一环形平面间隔开。

15.如权利要求14所述的玻璃制造设备，其特征在于，所述真空吸嘴的前端部的横向宽度大于或等于所述第一环形平面的轴向宽度。

16.如权利要求9所述的玻璃制造设备，其还包括与所述真空源电连接的真空控制单元，所述真空控制单元控制微粒去除装置的操作时间、微粒去除装置的操作频率、微粒去除装置的抽真空量，或者它们的组合。

17.一种用于拉制具有减少的外部夹杂物的玻璃薄片的方法，所述方法包括：

熔融玻璃批料以形成熔融玻璃；

用熔融拉制机将熔融玻璃成形为玻璃薄片，所述熔融拉制机包括：机壳、成形容器以及具有微粒去除装置的牵引辊组件，其中，在机壳内设置所述成形容器和牵引辊组件，所述微粒去除装置与机壳流体连接，所述微粒去除装置在机壳上抽真空；

用牵引辊组件拉制玻璃薄片通过机壳；以及

当拉制玻璃薄片通过机壳时，用微粒去除装置从邻近牵引辊组件的机壳内部排出废气流和微粒物。

18.如权利要求17所述的方法，其还包括从废气流中过滤微粒物。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述微粒去除装置包括：

设置在机壳内的真空吸嘴，使得真空吸嘴的前端部置于机壳内，其中所述真空吸嘴与真空源通过真空管道流体连接，所述真空源通过真空吸嘴从机壳内进行抽真空，从机壳内排出微粒物和废气流；以及

与所述真空吸嘴和真空源流体连接的微粒过滤器，使得从机壳内部排出的微粒物和废气通过所述微粒过滤器，并用所述微粒过滤器从所述废气流过滤微粒物。

20.如权利要求17所述的方法，该方法还包括在从机壳内部排出废气流后，对废气流进行冷却。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述微粒去除装置包括设置于机壳内的真空吸嘴，使得所述真空吸嘴的前端部置于机壳内，其中所述真空吸嘴与真空源通过真空管道流体连接，所述真空源通过真空吸嘴进行抽真空，以从机壳内排出微粒物和废气流；以及

设置在真空管道周围的冷却夹套，其中，在从机壳内部排出废气流后使用所述冷却夹套对废气流进行冷却。

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