CN103382076B - 用于对熔融玻璃的自由表面上方的气氛进行控制的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于对熔融玻璃的自由表面上方的气氛进行控制的设备。用于保持具有自由表面（114、203）的熔融玻璃（113、202）的腔室（101、201）包括风箱（4、204）、密封环（10、210）和盖（30、50、230）。风箱联接于腔室，而密封环联接于风箱。密封环可包括一个或多个与腔室的操作相关联的各种装置，这些装置包括：气氛供给管（14、214），电引线（12）、压力差传感器（16、216）、热电偶、氧传感器和/或辅助端口（18）。密封环还包括具有内直径（22）的上部开口（21）。盖可拆除地联接于密封环，且在密封环的上部开口的内直径上方延伸，其中，密封环设置在盖和腔室之间。该盖可包括各种分开的可拆除部段（30、32、34、35、37、50、52、54）。

Description

用于对熔融玻璃的自由表面上方的气氛进行控制的设备

本申请是申请人康宁股份有限公司于2010年11月29日提交的申请号为201010588074.3、题为“用于对熔融玻璃的自由表面上方的气氛进行控制的设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于对熔融玻璃的自由表面处和上方的气氛进行控制的设备，具体地说，对于存在于由铂系材料制成的腔室中的熔融玻璃的自由表面处和上方的气氛进行控制。

背景技术

通过各种本领域已知技术来生产玻璃板，这些技术包括浮动工艺和下拉工艺，例如还被称为熔融工艺的溢流式下拉工艺。在所有这些工艺中，流动的熔融玻璃形成为连续的玻璃带，该玻璃带分为各个玻璃板。

对于具有高熔融温度的玻璃来说，例如那些用于生产LCD或其它的显示器基板的玻璃来说，熔融设备、精炼设备、搅拌设备、调节设备、输送设备和成形设备中的至少一些设备由包括铂系金属的材料制成，而铂和铂合金，例如铂－铑合金是最常用的材料。作为在此使用的铂系金属包括铂、铑、钯、铱、铼、钌和锇。

由于使用铂系金属而存在的含铂缺陷，已成为生产LCD玻璃基板中长期存在的问题。共同受让的US公开专利申请2009/0217708（此后为‘708申请）讨论铂系金属缺陷的一个来源，即在制造工艺中、在玻璃的自由表面的位置处，例如铂的铂系金属的凝结物的形成。‘708申请还讨论一种减少凝结物基、铂系缺陷的数量的方式，该方式包括在熔融玻璃的自由表面处和上方，形成基本隔离/控制的、限制容积的、充有气体的空间（此后简称为“限制容积的控制气氛”）。然而，存有熔融玻璃的自由表面的腔室还可容纳在囊中，该囊具有其自身的控制环境，从而减少由于渗过含铂壁的氢而引起的玻璃板中夹附气体的产生。此外，用于减少铂缺陷的环境的特征并不与用于减少氢渗入的环境的特征相同。因此，限制容积的控制气氛与囊的气氛隔开，且与囊的气氛包括不同的组成物。‘708申请还讨论用于形成限制容积的控制气氛的装置，即用于使限制容积的空气气氛与囊的气氛隔开的装置。

发明内容

本申请建立在‘708申请中的装置的基础上。也就是说，本申请的设备还使限制容积的控制气氛与囊的气氛隔开，然后包括便于对腔室和/或设备本身进行维护/维修的结构和功能，熔融玻璃的自由表面存在于腔室中，而该设备用于形成限制容积的控制气氛。此外，本申请的设备在便于上述维护和/或维修的同时，还使总设备环境对于限制容积的控制气氛的干扰最小，总设备环境即囊外、但存在于如下设施中的环境：该设施容纳保持具有自由表面的熔融玻璃的囊和/或腔室。设备的各种方面或那些方面的组合可引起上述和其它优点。一些方面包括，例如：设备的设计、尺寸和设备相对于与腔室相关联的装置的比例；设备本身的分段性质；保持设备的各种服务连接的结构和/或保持具有自由表面的熔融玻璃的腔室；以及风箱，该风箱用于使腔室能在保持其功能的同时，即使在腔室经受热（或其它）引起的尺寸变化的情形下，仍包含限制容积的控制气氛，

以下将详细阐述附加特征和优点，而且这些附加特征和优点部分地对于本领域的技术人员来说可以从说明书中显而易见，或者可通过以下说明书以及附图中所述的本发明的实践而认识到。应当理解，以上的总体说明和以下的详细说明都只是本发明的示例，意在提供对要求保护的本发明的本质和特征的总体或构架的理解。

包括附图以提供本发明的原理的进一步理解，附图包含在该说明书中并构成该说明书的一部分。这些附图示出一个或多个实施例，且与说明书一起借助示例来解释本发明的原理和操作。应理解的是，可以以任何组合和所有的组合来使用在说明书和附图中披露的本发明的各种方面。借助非限制性示例，如下所述可将本发明的各种方面彼此组合：

根据第一方面，提供一种用于保持熔融玻璃的设备，该设备包括：

腔室，该腔室用于保持熔融玻璃；

风箱，该风箱联接于腔室；

密封环，该密封环联接于风箱，其中，密封环包括一个或多个如下元件：气氛供给管、电引线、压力差传感器、热电偶、氧传感器和辅助端口，密封环还包括具有内直径的上部开口，其中，气氛供给管/排出管、电引线、压力差传感器、热电偶、氧传感器和辅助端口中的至少一个设置在上部开口和腔室之间；以及

盖，该盖可拆除地联接于密封环，且在密封环的上部开口的内直径上方延伸，其中，密封环设置在盖和腔室之间。

根据第二方面，提供如方面1所述的设备，其中，密封环通过风箱联接于腔室，风箱通过密封环联接于盖，且还包括延伸到腔室中的搅拌杆。

根据第三方面，提供如方面1所述的设备，其中，盖通过风箱联接于密封环，风箱通过密封环联接于腔室，且还包括管和压环，管和压环联接于密封环和腔室之间。

根据第四方面，提供如方面3所述的设备，其中，腔室是立管，且该设备还包括：

探测器杆，该探测器杆自立管延伸、通过密封环、通过风箱且通过盖，其中探测器杆包括上部，该上部设置在盖的与其上设有密封环的一侧相对的一侧上；以及

支承臂，该支承臂联接于探测器杆的上部，其中，支承臂包括桁架。

根据第五方面，提供如方面4所述的设备，该设备还包括：

齿条，该齿条固定地联接于支承臂且包括纵向轴线；

驱动电动机，该驱动电动机联接于齿条，从而使齿条沿其纵向轴线运动；以及

第一约束件和第二约束件，该第一约束件和第二约束件联接于齿条，从而对齿条通过驱动电动机的运动进行导向，其中，第一约束件和第二约束件沿纵向轴线的方向彼此移置。

根据第六方面，提供一种用于保持熔融玻璃的设备，该设备包括：

腔室，该腔室用于保持熔融玻璃，且腔室具有内直径；

下盖，该下盖可拆除地联接于腔室，且设置在腔室的内直径上方/在该内直径上方延伸，其中，下盖具有上部开口，该上部开口具有直径；以及

上盖，所述上盖可拆除地联接于下盖，且设置在腔室的内直径和上部开口的直径上方/在腔室的内直径和上部开口的直径上方延伸。

根据第七方面，提供一种搅拌设备，该搅拌设备包括：

搅拌腔室，该搅拌腔室包含熔融玻璃，该熔融玻璃在正常操作状态中具有自由表面；

搅拌杆，该搅拌杆延伸到搅拌腔室中，且设置在正常操作位置，搅拌杆可沿第一轴向方向、从正常操作位置到移置位置运动过第一距离；

搅拌叶片，该搅拌叶片联接于搅拌杆，且当搅拌杆处于正常操作位置时，该搅拌叶片在玻璃自由表面下方的第二距离处、设置在搅拌腔室中，其中，搅拌杆从正常操作位置朝移置位置的轴向运动使搅拌叶片朝玻璃自由表面运动；以及

障碍物，该障碍物联接于搅拌杆，其中，障碍物将搅拌杆沿第一方向的轴向运动限制到第一距离，

其中，第一距离大于或等于第二距离。

根据第八方面，提供如方面7所述的设备，该设备还包括联接于搅拌腔室的盖，其中，障碍物通过与盖相互作用而限制搅拌杆的轴向运动。

根据第九方面，提供如方面1或8中的任何一个方面所述的设备，其中，盖可包括上盖和分开的下盖。

根据第十方面，提供如方面6或9中的任何一个方面所述的设备，其中，上盖和下盖中的一个盖包括两个蛤状罩壳段。

根据第十一方面，提供如方面6或9中的任何一个方面所述的设备，其中，上盖和下盖中的一个盖包括下盖，且该下盖还包括中心部分，两个蛤状罩壳段可拆除地联接于该中心部分。

根据第十二方面，提供如方面11所述的设备，其中，该中心部分包括两个彼此联接的、分开的可拆除的盖段。

根据第十三方面，提供如方面12所述的设备，其中，该设备还包括保持环，中心部分和两个蛤状罩壳段联接于该保持环。

根据第十四方面，提供如方面6或9中任一方面所述的设备，下盖包括最大内直径，上盖包括最大内直径，且上盖的最大内直径小于下盖的最大内直径。

根据第十五方面，提供如方面14所述的设备，其中，障碍物包括直径，且上盖的最大内直径大于该障碍物的直径。

根据第十六方面，提供如方面6或9中任一方面所述的设备，搅拌腔室包括内直径，下盖包括最小内直径，其中，下盖的最小内直径小于搅拌腔室的内直径。

根据第十七方面，提供如方面6或9中的任何一个方面所述的设备，其中，该设备还包括联接于下盖的密封环。

根据第十八方面，提供如方面17所述的设备，其中，密封环包括一个或多个如下元件：气氛供给管/排出管，电引线、压力差传感器、热电偶、氧传感器和辅助端口。

根据第十九方面，提供如方面6、9或17中的任何一个方面所述的设备，其中，该设备还包括联接于下盖的风箱。

根据第二十方面，提供如方面19所述的设备，其中，该设备还包括联接于风箱的螺纹螺旋元件。

根据第二十一方面，提供如方面8-20中的任何一个方面所述的设备，其中，盖还包括井。

附图说明

图1是用于对于腔室中的玻璃自由表面处和上方的气氛进行控制的本发明的设备的立体图。

图2是图1所示的、带有搅拌设备和气氛控制囊的设备的示意侧视图。

图3是图2所示设备的顶部的放大视图。

图4是图1所示设备的立体图，但该设备具有两个拆除的下盖部段。

图5是图1所示的、在气氛控制囊上部分就位的设备的立体图。

图6是用于对于腔室中的玻璃自由表面处和上方的气氛进行控制的、根据第二实施例的设备的侧视图，该设备带有液面探测器和液面探测器的运动设备。

图7是图6所示设备的立体图。

具体实施方式

在下面的详细说明中，为了解释说明而非限制的目的，将阐述披露特定细节的示例实施例以便完整地理解本发明的各种原理。但是，本领域的普通技术人员在借鉴了本文所揭示的内容之后，对他们来说显而易见的是，可以不偏离本文所揭示具体细节的其它实施例来实践本发明。此外，省略对已知装置、方法和材料的描述以使本发明各种原理的描述清楚。最后，尽可能用相同的附图标记来标示相同的构件。

结合所示附图而使用方向术语（例如右、左、前、向前、后、向后、上、下、顶部、底部），且这些方向术语并不意味着指代绝对方向。

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，对“组件”的引用包括具有两个或更多个这样的组件的方面，除非上下文明确地另作规定。

本说明书阐述用于在熔融玻璃的自由表面处和上方形成基本隔离/控制的、限制容积的气体充填空间（此后，简称为“限制容积的控制气氛”）的设备，该熔融玻璃的自由表面在玻璃制造工艺的各种部件中发现，包括铂系金属的一种或多种结构位于该自由表面处或上方，该铂系金属可用作凝结物缺陷源。虽然，本说明书可参照用于制造玻璃板的熔融拉伸或向下拉伸工艺，然而应理解的是，在此披露的各种内容可更通常地应用于各种类型的玻璃制造工艺，例如向上拉伸、槽拉伸和浮动工艺。如同US公开专利申请2009/0217708中描述，该设备可用于管理限制容积的控制气氛，从而减小玻璃中的铂系缺陷，玻璃用于例如液晶显示器和其它类型的显示器生产中的基板而生产。虽然，阐述特定示例的玻璃容纳腔室（例如搅拌装置和液面探测器），然而在此所述的设备可与任何包括铂系金属的腔室一起使用，此种腔室保持具有自由表面的熔融玻璃，其中希望控制自由表面处和上方的气氛，从而减小玻璃中的铂系缺陷，该玻璃与腔室连通或保持在腔室内且随后形成为诸如显示装置的基板的玻璃制品。

结合搅拌装置描述管理限制容积的控制气氛的设备的一实施例。用于管理限制容积的控制气氛的设备包括如下特征：能在维护和/或维修搅拌装置的同时，使对于限制容积的控制气氛和/或设备本身的干扰最小。这些特征包括设计、尺寸和覆盖结构相对于搅拌设备的比例，以及覆盖结构本身的分段性质。能以任何和所有的组合来使用在此所述的这些和其它特征、或者对于本领域技术人员显而易见的特征。

现在将参照图1-5描述如下设备的第一实施例的示例：该设备用于管理熔融玻璃自由表面上的限制容积的控制气氛。这些附图示出用于在搅拌装置100中形成限制容积的控制气氛的设备2的一实施例。

如图1所示，设备2包括风箱4、密封环10、下盖30以及上盖50。可如上所述一起使用这些元件、可分别使用这些元件或者以任何和所有组合来使用这些元件，以提供由各种使用方式所给予的任何所希望的特征。

图2示意性地示出被安装在搅拌装置100上的设备2。搅拌装置100包括搅拌腔室101，当搅拌装置处于其正常操作状态下时，该搅拌腔室保持具有自由表面或玻璃液位114（此后合适地简称为“自由表面”或“玻璃液位”）的熔融玻璃113。搅拌腔室101包括内直径102和其上端附近的凸缘103。凸缘103可以是电极或者可以简单地是搅拌腔室101的向外延伸部，电极用于加热搅拌腔室101，而搅拌腔室的向外延伸部与该搅拌腔室形成一体/形成整体或附连于该搅拌腔室。搅拌杆104延伸到搅拌腔室101中，并且包括设置其上的搅拌叶片106。搅拌叶片106设置在熔融玻璃113中，且当搅拌杆104旋转时，将熔融玻璃113搅匀。熔融玻璃113内的最上方的搅拌叶片106设置在玻璃液位114下方的距离118处。障碍物或突出物可设置在搅拌杆104的更上方处。如图3所示，突出物可以是联接件108或者可以是颗粒捕集环109，联接件位于搅拌杆104的各部分之间，而颗粒捕集环例如具有直径111。衬套110设置在搅拌杆104的更上方处，该衬套110由上盖50所保持，以便于搅拌杆104的旋转。

搅拌装置100可包括盖块112，该盖块联接于搅拌腔室101的顶部。虽然盖块并不一定需要存在，然而当盖块存在时，可提供进一步绝缘、加热和监测功能。也就是说，盖块112通常由绝缘材料制成，包括加热器且可安装热电偶或其它的状态监测装置，加热器在延伸通有搅拌杆104的环形物附近。

图2示出，搅拌装置100处于其正常操作状态。也就是说，搅拌腔室101充有充至玻璃液位114的熔融玻璃113，且搅拌杆104设置在垂直位置，其中，搅拌叶片106处于熔融玻璃中。

图2示出，搅拌装置100设置在主要气氛控制腔室80内。腔室80可以是囊的一部分，该囊提供玻璃制造设备中的各种部件周围的控制环境，这些部件例如精炼炉、搅拌腔室、器皿和连结导管。该囊设计成减少由于渗入这些部件的含铂壁的氢引起的、在玻璃板（由玻璃制造设备所制）中的夹附气体的产生。参见US专利申请公开第US2006/0242996号。主要气氛控制腔室80包括顶部82，设备2联接于该顶部。

此外，如图2示意地示出，用于操作搅拌杆104的机构90设置在腔室80上方。机构90可包括使搅拌杆104旋转的驱动装置，以及使搅拌杆104沿第一方向120向上运动和沿第二方向122向下运动的驱动装置。

风箱4使熔融玻璃表面114上方的气氛与主要气氛控制腔室80中的、围绕搅拌装置100的气氛隔离。如图2所示，风箱4通常由凸缘103联接于搅拌腔室101。更具体地说，风箱4的一端抵靠在凸缘103上，而另一端通过螺纹连接联接于腔室80的顶部82。螺纹环6联接于风箱4的端部，且与顶部82上的互补螺旋螺纹84匹配。然后，可旋转螺纹环6，以将风箱4设定成在初始位置与凸缘103接触，且压缩所希望的水平，以形成风箱4和凸缘103之间的合适密封。螺纹螺旋连接件提供调整风箱位置的方式，以适应搅拌腔室101、尤其是凸缘103的各种初始垂直位置。当搅拌腔室101膨胀和/或收缩时（由于热或其它引起的尺寸变化），风箱4吸收尺寸上的变化。风箱4由诸如铂系或其它金属之类的材料制成，此类材料可耐受存在于熔融玻璃搅拌腔室上方的温度。风箱4可以是金属元件，但通过适当地放置电绝缘衬垫或材料而与主要气氛控制腔室80和/或搅拌装置100电绝缘。虽然附图中示出的风箱4包括折叠或褶皱，但该术语并非限于此，而可更通常地包括所有类型的挠性的和可膨胀/可收缩的壳体/容器。

密封环10为搅拌装置100操作过程中所用的各种装置和连接提供完备安装位置。例如，密封环10可包括：用于电引线12的通过件/安装件；气氛进管/排出管14；压力传感端口16；辅助端口18；露点传感器；和/或氧传感器。电引线12可以是那些用于盖块112上的加热器和/或监测装置的电引线。衬套设置成围绕电引线12，以建立流体紧密密封。辅助端口18可用于使手持监测装置能进入，这些手持监测装置例如压力传感器、氧传感器、露点传感器和/或热电偶。密封环10联接于风箱4，并且可与该风箱作为一个单元而一起使用。例如如图5所示，当为了对搅拌装置100或该搅拌装置的各部分进行维护、维修和/或替换而将下盖30和上盖50拆除时，密封环10和风箱4可在腔室80的顶部82上留在原处。由于密封环10和风箱4留在原处，因而当为了维护/维修而无需使搅拌腔室101运动时，搅拌装置100中的玻璃自由表面114与腔室80中的气氛保持隔离。此外，搅拌装置100操作过程中所用的各种装置和连接可留在原处，以便于：搅拌装置自身的维护/维修/替换；维护/维修过程中的持续搅拌操作；和/或维护/维修/替换之后回到搅拌装置的正常操作。图5示出拆除下盖30和上盖50后的设备2，与此同时密封环10和风箱4在腔室80的顶部82上保持就位。密封环10可以是金属元件，而类似于风箱4通过适当地放置电绝缘衬垫或材料而与其它部件适当地电绝缘。如图2、3和5所示，密封环10包括上部开口21，且该上部开口21具有内直径22。

参照图1，下盖30包括第一下蛤状罩壳段32、第二蛤状罩壳段34、第一中心覆盖段35和第二中心覆盖段37，其中，第一中心覆盖段35和第二中心覆盖段37一起形成下盖30的中心部分。虽然，如图所示包括四个部分，然而这并不严格需要如此；可使用任何合适数量的可拆除段。蛤状罩壳段32、34和中心覆盖段35、37的边缘通过例如舌部和槽、槽口或沟槽而彼此联接，且设有设置在其中的衬垫70（参见图3和4），以保持流体紧密关系。更具体地说，衬垫设置在联接设置的凹部，从而在定期维护过程中，保护衬垫不受热和物理损伤。例如，蛤状罩壳段32、34的边缘则会抵靠槽、槽口或沟槽中的衬垫。保持环41（参见图2和3）邻抵部段32、34、35、37中每个部段的一部分边缘，且设有夹具42，从而使这些部段32、34、35、37相对彼此牢固地保持在一起，以形成下盖30。每个部段32、34、35、37和保持环41可使用诸如舌部和槽、槽口或沟槽的设置，且衬垫70位于其中。保持环41可形成为独立于每个部段32、34、35、37的元件，且如上所述在组装下盖30的过程中联接于这些部段。或者，保持环41可由两半形成，每个半件与部段32、34、35、37中的其中一个部段形成一体或整体，其中，保持环41的半件将通过例如舌部和槽、槽口、沟槽或类似的设置而匹配在一起。类似的是，除了对半以外，保持环41可由任何合适数量的部分形成，其中，每个部分与部段32、34、35、37中的其中一个部段形成一体或整体。作为替代的是，构成保持环41的部分可比部段32、34、35、37的数量多。此外，保持环41可由不中断的环形物形成，该环形物与部段32、34、35、37中的其中一个部段形成一体或整体，且将通过例如舌部和槽、槽口、沟槽设置而匹配于部段32、34、35、37中剩余部段。保持环41和夹具42便于组装/分离下盖30，且当拆除部段32、34、35、37中的一个或多个部段、以进入包含限制容积的控制气氛的空间时，为下盖30提供稳定性。由于下盖30的分段结构，因而在最小程度干扰气氛和设备2的条件下，可进入包含限制容积的控制气氛的空间。也就是说，可拆除部段32、34、35、37中的任何一个或多个部段，同时其它部段留在原处；这还便于维护/维修/替换。

第一下蛤状罩盖段32和第二下蛤状罩盖段34中的每个部段包括观察窗33和把手31，观察窗为包含限制容积的控制气氛的空间提供可视通路，而把手31易于移动部段32、34。第一中心覆盖段35具有联接于其的氧传感器36，而第二中心覆盖段37包括井38，热电偶39可设置到该井38中。井38能在不干扰限制容积的控制气氛的条件下、拆除/替换热电偶39。也就是说，井38是密封结构，从而即使在拆除热电偶39时，仍不会使流体能通过第二中心覆盖段37而连通。由于氧传感器36和热电偶39设置在中心覆盖段35、37上，因而即使当拆除蛤状罩壳段32、34时，氧传感器36和热电偶39仍可留在原处，因此便于维护/维修，同时在维护/维修过程中能进行持续的搅拌操作。虽然，如图所示，氧传感器36和热电偶39联接于下盖30，然而这些元件还可设置在密封环10上。

参照图3，下盖30包括上部开口46，该上部开口具有直径47。此外，下盖30包括最大内直径44和最小内直径45。如图所示，直径44和直径22具有相同的尺寸；然而，这并不一定需要如此。由于最小内直径45小于直径22，因而当将下盖就位时（即使在上盖50没有就位的条件下），在限制容积的控制气氛上方存在较小的开口，因此，对于气氛的干扰较小。

上盖50包括第一上蛤状罩壳段52和第二上蛤状罩壳段54，这两个蛤状罩壳段通过夹具42彼此保持在一起。虽然示出两个蛤状罩壳段52、54，然而可使用任何合适数量的蛤状罩壳段。类似于下盖30的部段32、34、35、37，部段52和54通过例如舌部和槽、槽口或沟槽的设置联接于保持环41，且衬垫70位于这两个部段之间。部段52、54例如通过设备和槽连结件而联接于彼此。并不一定需要将衬垫材料设置在部段52、54的匹配部分之间，然而如果需要可存在此种设置。由于部段52和54联接于彼此和保持环41的方式，因而当拆除下盖30的部段32、34、35、37中的一个或多个部段时，部段52和54可保持就位。例如，参见图4。每个部段52、54包括衬套保持部件56，这两个衬套保持部件一起保持设置在搅拌杆104上的衬套110。参照图3，上盖50包括最大内直径57。最大内直径57大于颗粒捕集环109的直径111，从而颗粒捕集环109可在上盖50内上下运动。然而，颗粒捕集环109与上盖50的相互作用（例如在位置59处）使搅拌杆104的向上运动限制到距离116。虽然，如图所示，最大内直径57略大于最小内直径45和上部开口46的直径47，但并不一定需要如此。

现在将在各种搅拌装置100的维护、维修和/或替换操作的范围中、对设备2的各种特征的作用/优点进行描述说明。通常，为便于维护/维修，而将上盖50和下盖30设计成彼此分段和可彼此分开，从而为使用者提供形成如下开口的方式：该开口最适合于执行在手边的维护/维修任务，同时使对于限制容积的控制气氛的干扰最小。也就是说，仅仅拆除维护/维修任务所需的部段，使设备2中的开口尺寸最小，因此使留在原处的保护量最大。例如，图4示出如下设备2：已拆除下盖30的部段32和37，而下盖30的部段34和35以及上盖的部段52、54可保持就位，以便于进入搅拌腔室100，同时仍对于限制容积的控制气氛提供一定防护。为了说明而在附图中示出衬垫70，然而在拆除部段37的情形中，类似地也拆除与部段32相关联的衬垫70。

一个搅拌器维护操作是搅拌器清洗。此操作设计成清除搅拌腔室101中的玻璃液位114附近和/或上方的凝结物和/或聚集物。在搅拌机清洗过程中，搅拌杆104沿方向120升起，从而叶片106位于玻璃液位114附近。搅拌杆104在此位置旋转，从而在玻璃中引起运动，除此以外，在搅拌装置100的正常操作过程中发生此种运动。玻璃的增强运动使凝结物和/或聚集物清出搅拌腔室101。然后，搅拌杆104沿方向122返回其正常操作位置（即，如图2所示的位置）。因此，为了执行该操作，搅拌杆104必须沿方向120运动约距离118，从而叶片106将设置在玻璃液位114附近。

一方面，如果颗粒捕集环109和上盖50之间的距离116大于距离118，则在搅拌器清洗过程中，整个设备2可留在原处。也就是说，设备2中无需开口。因此，使对于限制容积的控制气氛的任何干扰最小。另一方面，如果距离116小于距离118，则在对于限制容积的控制气氛提供一定防护的同时，仍可执行搅拌器清洗。也就是说，可拆除上盖50，而使下盖30留在原处，从而搅拌杆104可升起比距离116大的距离。由于，下盖30中的上部开口46的直径47小于密封环10中的开口21的直径22，因而即使当拆除上盖50时，仍可对于限制容积的控制气氛提供一定防护以防止干扰。

另一个维护/维修操作可包括替换搅拌装置100的部件。例如，可需要对与盖块112相关联的部件或者甚至是盖块112本身进行替换。在此种情形中，可拆除下盖30和上盖50的最小数量的部段，以提供适当的进入，同时使其它部段留在原处，从而使对于限制容积的控制气氛的干扰最小。例如，为了替换安装在盖块112上的热电偶，通过拆除第一下蛤状罩壳段32或第二下蛤状罩壳段34中的其中一个部段、可提供合适的进入。剩下的部段34或32和部段35、37、52、54可留在原处。在盖块112可就地分解成如下部件的情形中，仅仅拆除其中一个部段32、34可足以替换整个盖块112：这些部件小于通过拆除其中一个部段32、34而形成的开口的尺寸。或者，可根据需要来拆除部段32、34、35、37中的一个或多个部段，以拆除盖块112的部段或者执行其它的维修/替换操作。

在任一上述操作中，风箱4和密封环10可在腔室80的顶部82上留在原处，以防止腔室80的气氛对于玻璃自由表面114上方的限制容积的控制气氛造成不利影响。此外，由于密封环10留在原处，因而进管/排出管14可保持可操作，从而为限制容积的控制气氛提供所希望的气体或者自限制容积的控制气氛中排出气体。这样，可使对于限制容积的控制气氛的干扰最小，且在完成维护/维修操作之后，可使限制容积的控制气氛快速地回到所希望的操作状态。此外，即使在拆除上盖50和/或下盖30的情形中，此种设置使搅拌装置100仍能保持可操作（由于持续连接电引线和/或安装在密封环10上的传感器）。

在需要替换搅拌杆104或其上任何部件的情形中，可拆除上盖50和下盖30。风箱4和密封环10可保持就位。参见图5。于是此外，防止腔室80的气氛对于玻璃自由表面114上方的限制容积的控制气氛造成不利影响，并且进管/排出管14保持可操作，从而为限制容积的控制气氛提供所希望的气体或者自限制容积的控制气氛中排出气体，以使限制容积的控制气氛保持在所希望的状态，即在拆除盖30、50的条件下、尽可能接近正常操作状态。

结合液位探测器来描述用于管理限制容积的控制气氛的设备的第二实施例，该液位探测器测量熔融系统和/或输送系统中的熔融玻璃的液位。根据本实施例的设备包括以下特征：使液位探测器能操作以及被维护和/或维修，同时使对于限制容积的控制气氛的干扰最小。这些特征包括：密封环；风箱；和盖。风箱使液位探测器能上下运动，以执行其测量玻璃液位的功能，同时容纳限制容积的控制气氛。此外，液位探测器本身可具有增强的功能（例如，增强的探测器杆的支承臂、强化的齿条限制和/或支承臂和探测器杆之间的更牢固的连接），以增强对如下设备的使用：对控制玻璃自由表面处和上方的气氛进行控制。能以任何和所有的组合来使用这些特征。

现在将参照图6-7描述如下设备的第二实施例的示例：该设备用于管理熔融玻璃自由表面上的限制容积的控制气氛。这些特征示出用于形成限制容积的控制气氛的、具有液位探测仪器的设备200的一实施例。液位探测器用于通过使探测器杆250与立管201中的玻璃202的自由表面203接触来测量玻璃制造设备中的玻璃液位。立管202能与玻璃制造设备中的任何合适结构（例如，熔融下拉工艺中的精炼炉、输送管或器皿）相联接，从而使熔融玻璃保持在如下液面：该液面指示其存在于所关心的结构中的液面。这样，可将立管201考虑为用于保持具有自由表面的熔融玻璃的腔室。在2009年7月27日提交的US专利申请号第12/509668中更完整地描述液面探测器和立管201（本设备200可应用于该液面探测器和立管201）。虽然结合熔融下拉工艺进行描述，但设备200可用于诸如向上拉伸、槽拉伸或浮动工艺之类的任何玻璃制造工艺。设备200包括密封环210、风箱204和盖230。合适的电绝缘衬垫或其它材料可与设备200的各种部件一起使用，从而避免无意地使设备200和/或液面探测器接地。

密封环210类似于结合搅拌装置100的上述密封环10。这样，密封环210可包括结合密封环10的任何上述特征：例如气氛进管/排出管214；压力传感端口216；辅助端口；露点传感器；和/或氧传感器。一方面，密封环210通过夹具242可拆除地联接于风箱204。另一方面，密封环210通过管205和压环207联接于立管201。管205包括螺纹螺旋（未示出，但类似于上述螺纹螺旋环6），该螺纹螺旋与板209上的互补螺纹螺旋相互作用，该板209固定于主要气氛控制腔室（类似于结合第一实施例的上述具有顶部82的腔室80）的顶部。因此，可旋转管205，以调整压环207相对于立管201的高度（和由此的压力），从而提供流体紧密密封。因此，玻璃自由表面203上方的限制容积的控制气氛通过压环207、管205和密封环210与主要气氛控制腔室中的气氛相隔离。限制容积的控制气氛还通过风箱204和盖230与总设备气氛相隔离。

风箱204类似于结合第一实施例的上述风箱4，因此在此将省略详细描述。本实施例和第一实施例的其中一个不同之处在于，风箱204通过夹具242可拆除地联接于密封环。通过使风箱204从密封环210中脱开，可进入立管201、探测器杆250和密封环210的内部，从而可易于执行维护/维修。与此同时，密封环210、管205和压环207保持就位，从而保持使玻璃自由表面202上方的限制容积的控制气氛与主要气氛控制腔室（类似于上述腔室80）中的气氛隔开。本实施例和第一实施例的另一个不同之处在于，风箱204保持限制容积的控制气氛和设备气氛之间的气密密封的同时，能对腔室进行操作，即在本情形中能使液面探测器杆250上下运动。

盖230在与联接有密封环210的端部相对的端部处联接于风箱204。盖230与风箱204形成流体紧密密封，且可通过合适的衬垫或其它材料而与风箱电绝缘。盖230还通过液面探测器的臂接头254而联接于液面探测器杆的上部252。接头254例如可螺纹螺旋至盖230。液面探测器的臂接头254还包括压配件，该压配件使接头254联接于上部252。因此，当液面探测器杆250、252上下运动时，不会与盖230滑动接触，此种滑动接触会产生不希望落入玻璃202中的颗粒。

如上所述，设备200提供液面探测器的立管201中的玻璃自由表面203上方的限制容积的控制气氛。因此，可减少铂系金属的凝结物和/或聚集物，因此减小由如下设备最终生产的玻璃板中的铂系缺陷的水平：该设备包括联接有液面探测器或其上设有液面探测器的装置。然而，设备200对于探测器杆250的向下运动256和向上运动258提供增大的阻力。也就是说，因为液面探测器杆250联接于盖230，盖230和风箱204必须与液面探测器杆250一起上下运动。因此，如图6-7所示，本发明人还对于液面探测器的运动设备300做出改进。

一般说来，液面探测器的运动设备300包括支承臂310和驱动组件320，该驱动组件用于使支承臂310沿向下方向256和向上方向258运动。

支承臂310利用第一隔离块312和第二隔离块314联接于探测器杆250的上部252。第二隔离块314通过接头254联接于上部252。支承臂310和探测器杆250之间的两点联接保持这些元件之间的牢固连接，甚至还考虑到增大使探测器杆250上下运动所需的力。此外，在前面使用的设置中，支承臂310是悬臂简支梁。然而，为了满足支承臂310上增大力的需求，本发明人发现宜于使用桁架设置，其中，上梁316通过连接梁318连接于下梁317。支承臂310的桁架设置能承受当设备200就位时、与液面探测器杆250上下运动相关联的增大力。

驱动组件320包括驱动电动机322，该驱动电动机连接于齿条324，从而使齿条324沿向下方向256和向上方向258运动。臂310则固定地联接于齿条324，从而与齿条324一起运动。齿条324由上部约束件326和下部约束件328导向，从而相对于垂直进行定向，且当通过驱动电动机322而运动时、该垂直定向不变。上部约束件326和下部约束件328都各自包括例如支架327和导向轮329。支架327则安装于固定梁或支承件323，从而当齿条324上下运动时保持就位。在前面使用的设置中，仅仅使用一个约束件对齿条324进行导向。然而，此外由于存在设备200而引起的运动阻力增大而增大通过支承臂310而传递至齿条324的力，因而本发明人发现宜于使用上部约束件326和下部约束件328对齿条324进行导向。

应该强调的是，本发明的上述实施例，尤其是任何“较佳的”实施例，仅仅是可能的实施方式的例子，阐述这些实施例仅仅是为了清楚地理解本发明的各种原理。可对本发明的上述实施例作出许多变型和改型，而基本上不脱离本发明的精神和各种原理。所有这些改型和变型在这里都将包含在本发明的公开范围之内，并由下面的权利要求来保护。

Claims (5)

1.一种搅拌设备，包括：

搅拌腔室，所述搅拌腔室具有底部和盖；

熔融玻璃，所述熔融玻璃设置在所述搅拌腔室内并且具有自由表面；

盖，所述盖联接于所述搅拌腔室，其中，所述盖包括上盖和分开的下盖；

搅拌杆，所述搅拌杆延伸到所述搅拌腔室中，且设置在正常操作位置，所述搅拌杆沿第一轴向方向、从所述正常操作位置到移置位置可运动过第一距离；

搅拌叶片，所述搅拌叶片联接于所述搅拌杆，且当所述搅拌杆处于所述正常操作位置时，所述搅拌叶片在所述玻璃自由表面下方的第二距离处、设置在所述搅拌腔室中，其中，所述搅拌杆从所述正常操作位置朝所述移置位置的轴向运动使所述搅拌叶片朝所述玻璃自由表面运动；以及

障碍物，所述障碍物联接于所述搅拌杆，其中，所述障碍物将所述搅拌杆沿所述第一轴向方向的所述轴向运动限制到所述第一距离，

其中，所述第一距离大于或等于所述第二距离。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述上盖和所述下盖中的一个盖包括两个蛤状罩壳段。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述下盖包括最大内直径，所述上盖包括最大内直径，且所述上盖的最大内直径小于所述下盖的最大内直径。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述搅拌腔室包括内直径，所述下盖包括最小内直径，其中，所述下盖的最小内直径小于所述搅拌腔室的内直径。

5.一种制造玻璃板的方法，包括：

形成熔融玻璃；

使所述熔融玻璃流过如权利要求1-4中任一项所述的设备；

使所述熔融玻璃形成带；以及

自所述带中分隔出板。