CN105307988B - 用于生产玻璃带的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
用于生产玻璃带的设备包括对流冷却装置,其包括至少一个真空源,其配置成通过迫使冷却流体沿着玻璃带流动来促进玻璃带的对流冷却。在其他例子中,生产玻璃带的方法包括产生真空,从而通过迫使冷却流体沿着玻璃带流动来促进玻璃带的对流冷却的步骤。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年5月31日提交的美国申请系列第61/829,566号的优先权,本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术领域
本发明一般地涉及用于生产玻璃带的设备和方法,更具体地,涉及用至少一个真空源来生产玻璃带的设备和方法,所述至少一个真空源配置成通过迫使冷却流体沿着玻璃带流动来促进玻璃带的对流冷却。
背景技术
已知用拉制装置来拉制玻璃带。可后续对玻璃带进行分割,以生产可用于多种应用的多个玻璃片。已知以粘性状态来拉制玻璃带,最终冷却至弹性状态,在该弹性状态中,最终特征被永久地凝固到玻璃片中。
现有的已知方法通过辐射热传递来对玻璃片进行冷却。例如,GB1354006涉及辐射系统,其设计成在没有导致玻璃片暴露于冷却空气或其他气体的对流的情况下提供冷却。相反地,GB1354006提供了这样一种系统,其通过将辐射从玻璃片转移到壁元件来进行冷却,其中,通过壁元件的背表面上通过的受控高速空气流来从壁元件去除热量。但是,辐射冷却可能在下游不是有效的和/或对于以较低温度拉制的玻璃不是有效的。
发明内容
下面简要归纳本发明的内容,以便提供对详述部分所描述的一些示例性方面的基本理解。
本发明的示例性设备和方法通过如下方式提供了对流热传递:产生对流,所述对流将玻璃片暴露于冷却空气或其他气体,以促进玻璃带的对流冷却。通过使用真空源来产生对流,以引起冷却流体沿着玻璃带流动。该对流冷却系统可以在拉制装置的下游位置提供有效冷却和/或对于以较低温度拉制的玻璃提供有效冷却。
在本发明的第一个方面,用于生产玻璃带的方法包括步骤(I):沿着拉制方向拉制玻璃带进入粘性区中,其中,玻璃带包括相对边缘和横向部分,所述横向部分在相对边缘之间以横跨拉制方向的横向方向延伸。方法还包括步骤(II):将玻璃带拉制进入到粘性区下游的凝固区中,其中,玻璃带从粘性状态凝固成弹性状态。方法还包括步骤(III):将玻璃带拉制进入到凝固区下游的弹性区中。方法还包括步骤(IV):产生真空,通过迫使冷却流体沿着玻璃带流动,来促进玻璃带的对流冷却。
在第一个方面的一个例子中,步骤(IV)包括使得玻璃带与冷却流体接触。
在第一个方面的另一个例子中,步骤(IV)的真空迫使冷却流体以基本与拉制方向相反的流动方向流动。
在第一个方面的另一个例子中,步骤(IV)的真空迫使冷却流体以如下流动方向流动,所述流动方向具有与重力方向相反的向量分量。
在第一个方面的另一个例子中,步骤(IV)包括提供第一真空源和第二真空源,所述第一真空源与玻璃带的第一主表面相关联,所述第二真空源与玻璃带的第二主表面相关联。例如,步骤(IV)可独立于第二真空源操作第一真空源。
在第一个方面的另一个例子中,步骤(IV)包括用沿着横向方向布置的多个真空口,来调节沿着玻璃带的横向方向的冷却曲线。
在第一个方面的另一个例子中,步骤(IV)仅在弹性区内促进了实质性对流冷却。
在第一个方面的另一个例子中,步骤(IV)仅在弹性区和凝固区内促进了实质性对流冷却。
在第一个方面的另一个例子中,步骤(I)包括将玻璃带从成形楔的根部熔合拉制进入粘性区。
本发明的第一个方面可单独进行,或者与上文所述的第一个方面的任意一个或多个例子结合。
在本发明的第二个方面,用于生产玻璃带的设备包括拉制装置,其配置成沿着设备的拉制平面,以拉制方向将熔融玻璃拉制成玻璃带。设备还包括对流冷却装置,其包括至少一个真空源,其配置成通过迫使冷却流体沿着玻璃带流动来促进玻璃带的对流冷却。
在第二个方面的一个例子中,对流冷却装置配置成有助于玻璃带与冷却流体的接触。
在第二个方面的另一个例子中,对流冷却装置配置成迫使冷却流体以基本与拉制方向相反的流动方向流动。
在第二个方面的另一个例子中,所述至少一个真空源包括第一真空源和第二真空源,所述第一真空源配置成与玻璃带的第一主表面相关联,所述第二真空源配置成与玻璃带的第二主表面相关联。例如,对流冷却装置可配置成独立于第二真空源操作第一真空源。
在第二个方面的另一个例子中,对流冷却装置包括沿着玻璃带的横向方向布置的多个真空口。例如,所述多个真空口可分别包括可调节的流动控制装置,其配置成对流动通过相应真空口的流体进行调节。
在第二个方面的另一个例子中,对流冷却装置包括至少一个可调节的真空口,其可以对流动通过相应真空口的流体进行调节。
在第二个方面的另一个例子中,拉制装置配置成将熔融玻璃从粘性区拉制进入粘性区下游的凝固区中,其中,玻璃带从粘性状态凝固成弹性状态,然后将玻璃带从凝固区拉制进入凝固区下游的弹性区中,其中,对流冷却装置包括位于粘性区下游的至少一个真空口。
在第二个方面的另一个例子中,拉制装置包括具有根部的成形楔,其中,拉制装置配置成从成形楔的根部拉出玻璃带。
本发明的第二个方面可单独进行,或者与上文所述的第二个方面的任意一个或多个例子结合。
附图说明
参照附图,阅读以下详细描述,可以更好地理解所要求保护的本发明的这些方面、特征和优点以及其他的方面、特征和优点,其中:
图1是根据本发明的方面,用于生产玻璃带的示例性设备的示意图;
图2是图1的设备的拉制装置的截面图;
图3示意性显示从图1的示例性拉制装置的成形楔拉出的玻璃带;
图4显示沿图1的线4-4的示例性对流冷却装置的截面图;
图5是沿图4的线5-5的横截面图,显示了图4的对流冷却装置的示例性特征;以及
图6显示根据本发明的方面,用于生产玻璃带的示例性设备。
具体实施方式
在此将参照附图更完整地描述要求保护的本发明的方面,附图显示所要求保护的本发明的示例性实施方式。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,所要求保护的本发明可以以许多不同的方式实施,不应被解读成限定于在此提出的实施方式。这些示例性的实施方式使得说明透彻而完整,能够向本领域技术人员完全地展示所要求保护的本发明的范围。
可以提供设备来形成玻璃带,用于后续加工成玻璃片。图1示意性显示熔合拉制设备101形式的设备,但是在其他例子中,本发明的方面可以使用下拉法、上拉法、狭缝拉制法、浮法或者其他玻璃成形技术。通过此类玻璃带成形技术,本发明提供了对于粘度和温度冷却曲线的控制,以提供加工稳定性并促进高质量的性能。例如,在所示的熔合拉制设备101中,成形容器下方的适当冷却可有助于为玻璃带提供足够的冷却和足够高的粘性,以使得带材膨胀(即带材不受控变形,例如在其自身重量作用下不均匀变形的趋势)最小化。在成形容器下的适当冷却也有助于稳定厚度和提供形状控制。此外,适当的冷却可有助于提供将玻璃转变和调节成能控制成品玻璃平整度、应力和形状的粘弹区。
图1显示熔合拉制设备101,其仅仅是根据本发明的方面用于生产玻璃带的设备的一个例子。熔合拉制设备101可包括熔融容器105,其配置成从储料斗109接收批料材料107。可以通过由电动机113驱动的批料传递装置111来引入批料材料107。任选的控制器115可配置成激活电动机113,以将所需量的批料材料107引入熔融容器105中,如箭头117所示。金属探针119可用于测量竖管123内的玻璃熔体121水平,且通过通信线路125的方式将测得的信号输送到控制器115。
熔合拉制设备101还可包括位于熔融容器105下游、并且通过第一连接管129的方式与熔融容器105相连的澄清容器127(例如澄清管)。混合容器131(例如,搅拌室)也可位于澄清容器127的下游,传递容器133可位于混合容器131的下游。如所示,第二连接管135可以连接澄清容器127和混合容器131,第三连接管137可以连接混合容器131和传递容器133。如进一步所示,可放置下导管139,以将玻璃熔体121从传递容器133输送至拉制装置140。在熔合拉制设备101的例子中,拉制装置140可以包括成形容器143,其具有从下导管139接收玻璃熔体的入口141。
如所示,玻璃熔体站的例子包括熔融容器105、澄清容器127、混合容器131、传递容器133和成形容器143,它们可以以串联的形式沿着熔合拉制设备101放置。
熔融容器105通常由耐火材料(例如耐火砖(如陶瓷砖)制造。熔合拉制设备101还可包括通常由铂或含铂金属例如铂-铑、铂-铱以及它们的组合构成的部件,但是这些部件还可包含诸如钼、钯、铼、钽、钛、钨、钌、锇、锆和它们的合金以及/或者二氧化锆之类的难熔金属。含铂组件可包括如下的一个或多个:第一连接管129、澄清容器127(例如澄清管)、第二连接管135、竖管123、混合容器131(例如搅拌室)、第三连接管137、传递容器133(例如碗)、下导管139以及进口141。成形容器143也是由耐火材料制造,并设计用于形成玻璃带103。
图2是图1的示例性熔合拉制设备101沿线2-2的截面透视图。如所示,成形容器143包括成形楔201,其包括一对向下倾斜的、且在成形楔201的相对端部之间延伸的成形表面部分203、205。所述一对向下倾斜的成形表面部分203、205沿着拉制方向207汇合形成根部209。设备101的拉制平面211延伸通过根部209,其中,玻璃带103可以沿着设备101的拉制平面211以拉制方向207进行拉制。如所示,设备101的拉制平面211可以将根部209一分为二,但是设备101的拉制平面211也可相对于根部209以其他朝向延伸。
用于熔合拉制玻璃带的熔合拉制设备101还可包括至少一个边缘辊组件,所述边缘辊组件包括一对边缘辊,其构造成当带从成形楔201的根部209拉出玻璃带103时,啮合住带的相应边缘103a、103b。所述一对边缘辊有助于玻璃带的边缘的适当精整。边缘辊精整为从边缘引导件212的相对面拉出的熔融玻璃的边缘部分提供所需的边缘特性和适当的融合,所述边缘引导件212与所述一对向下倾斜的成形面部分203、205相关联。如图2所述,第一边缘辊组件213a与第一边缘103a相关联。图3显示了与玻璃带103的第二边缘103b相关联的第二边缘辊组件213b。边缘辊组件213a、213b可以分别是相互基本相同的,但是在其他例子中,所述边缘辊对可以具有不同的特性。
如图3所示,熔合拉制设备101对于每个对应边缘103a、103b还可包括第一和第二牵拉辊组件301a、301b,从而有助于沿着设备101的拉制平面211,以拉制方向207牵拉玻璃带103。
熔合拉制设备101还可包括切割装置303,其允许将玻璃带103切割成不同玻璃片305。玻璃片305可以再分成结合入各种显示器装置中的单独玻璃片,例如液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD),有机发光二极管显示器(OLED)以及等离子体显示面板(PDP)。切割装置可以包括激光装置、机械刻划装置、移动砧机和/或其它装置,其配置成将玻璃带103切割成不同的玻璃片305。
参见图2,在一个例子中,玻璃熔体121可流入成形容器143的槽215中。然后,玻璃熔体121可同时流过相应的堰217a、217b,并向下流过相应堰217a、217b的外表面219a、219b。然后,各个玻璃熔体流沿着向下倾斜的成形表面部分203、205在成形容器143的根部209交汇。然后在拉制平面211以拉制方向207从根部209拉出玻璃带103。
转向图3,以拉制方向207从根部209拉制玻璃带103,从粘性区307到凝固区309。在凝固区309中,玻璃带103从粘性状态凝固成具有所需横截面轮廓的弹性状态。然后将玻璃带从凝固区309拉制到弹性区311。在弹性区311中,来自粘性区307的玻璃带的轮廓被冻结作为玻璃带的特征。虽然凝固的带材可以被弯曲而偏离这种构造,但内部应力可使所述玻璃带偏离回到初始凝固的轮廓。
如图3所示,熔合拉制设备101可以包括融合拉制机器313,其具有每个边缘辊组件213a、213b以及第一和第二牵拉辊组件301a、301b。在切割成单独的片材305之前,可以将玻璃带进一步拉制到低于熔合拉制机器313下方距离150。
用于生产玻璃带的任意设备可以包括对流冷却装置401,如图4示意性所示,其配置成通过迫使冷却流体(例如蒸汽、诸如空气之类的气体等)沿着玻璃带103流动,来促进玻璃带的对流冷却。对流冷却装置可以放置成通过凝固区309和/或弹性区311中的对流的方式,来冷却玻璃带103。例如,如图1和2的虚线401a示意性所示,对流冷却装置401可以放置成对凝固区309和弹性区311内的玻璃带进行冷却。或者,如图1的虚线401b示意性所示,对流冷却装置401可以放置成仅对弹性区311内的玻璃带进行冷却。例如,如图3中的虚线401c示意性所示,对流冷却装置401可以放置成仅对弹性区311内的玻璃带进行冷却,并且完全低于熔合拉制机器313的下方,但是在其他例子中,对流冷却装置可以放置成部分或完全地位于熔合拉制机器内。
图4是沿图1的线4-4的对流冷却装置401的示意图。如所示,对流冷却装置401可以包括至少一个真空源,其配置成通过迫使冷却流体沿着玻璃带103流动来促进玻璃带103的对流冷却。例如,如图4和6所示,对流冷却装置401可任选地包括与玻璃带104的第一主表面104a相关联的第一真空源403a以及与玻璃带104的第二主表面104b相关联的第二真空源403b。第一真空源403a可以配置成通过迫使冷却流体605a沿着第一主表面104a流动,来促进玻璃带104的第一主表面104a的对流冷却。类似地,第二真空源403b可以配置成通过迫使冷却流体605b沿着第二主表面104b流动,来促进玻璃带104的第二主表面104b的对流冷却。在其他例子中,可以提供不止两个真空源或者少于两个真空源。例如,单个或多个真空源可以与玻璃带的一个主表面相关联,其中,另一个主表面包括不同数量的真空源或者没有真空源,这取决于具体配置。图6显示这样一个例子,其中第一主表面104a提供有多个第一真空源403a,第二主表面104b提供有多个第二真空源403b。如所示,第一真空源403a可以相互垂直偏移,以促进第一主表面104a的对流冷却。类似地,第二真空源403b可以类似地相互垂直偏移,以促进第二主表面104b的对流冷却。
所述至少一个真空源可以配置成通过在与玻璃带接触的同时迫使冷却流沿着玻璃带103流动,从而促进玻璃带的对流冷却。这样的话,真空源不仅促进了玻璃带的对流冷却,并且真空源还可通过实现冷却流体与玻璃带的直接接触来促进对流冷却。例如,如图6所示,第一真空源403a可通过如下方式促进玻璃带103的对流冷却:当冷却流体605a向上移动到第一真空源403a的对应真空口时,迫使冷却流体605a与第一主表面104a发生直接接触。类似地,第二真空源403b可通过如下方式促进玻璃带103的对流冷却:当冷却流体605a向上移动到第二真空源403b的对应真空口时,迫使冷却流体605b与第二主表面104b发生直接接触。
图4显示上文所述的两个真空源403a、403b的细节,其中一个真空源分别与玻璃带104a的主表面104a、104b中的一个相关联。可以提供外罩404,从而至少部分包围住玻璃带103的长度的外周界。例如,如图4所示,外罩404可以完全包围住玻璃带103的长度的外周界,以限定内部对流区域406,玻璃带103延伸通过内部对流区域406。可以通过玻璃带103加热内部对流区域406内的空气,从而外罩404提供烟囱作用,其中,较轻的经加热空气的上升气流以与重力方向相反的方向流动通过内部对流区域406。因此,这样一来,通过内部对流区域406内向上移动的较轻空气的作用,经加热空气的上升气流会导致外罩404内的玻璃带103的部分对流冷却。对流冷却装置401还可通过使得增强的对流冷却超过和超越上文所述所实现的烟囱效应,来进一步促进对流冷却。事实上,对流冷却装置401通过进一步迫使冷却流体沿着玻璃带流动,增加了内部对流区域406内的空气的对流作用,促进了额外的对流冷却。因此,对流冷却装置401可以利用真空源通过如下方式促进对流冷却:使用真空源将对流冷却作用增加至超过内部对流区域内的经加热的较轻空气的上升气流所实现的情况。或者,在其他例子中,对流冷却装置可以对烟囱效应产生消极影响。例如,虽然未示出,但是对流冷却装置可以设计成迫使冷却流体通过内部对流区域406,以克服内部对流区域406内现有的空气流动或者促进来自固定空气体的空气流动。
如上文所述,外罩404对于促进上文所述的烟囱效应可能是有益的,从而实现部分对流冷却。外罩404对于提供受控的环境(例如压力、空气流和/或温度)也可能是有益的,并且还可降低对于促进沿着玻璃带的所需流动会是必要的真空源的尺寸。提供的外罩404还可具有所需的长度,以帮助控制对流冷却区的有效长度以及冷却区相对于凝固区309和/或弹性区311的位置,如上文所述。
如图6所示,冷却流体605a、605b可以沿着玻璃带103以与拉制方向207基本相反的方向流动,但是并非所有的例子都需要这样。提供以与拉制方向相反方向流动的冷却流体可以提供冷却流体流与沿着拉制方向移动的玻璃之间增加的相对速度。因此,通过如上所述使得流体以相反方向流动,对流冷却装置401可以实现增加的冷却效率。
如前文所述,可以使用真空源来迫使冷却流体沿着玻璃带流动。提供真空源产生了负压降,该负压降会以沿着玻璃带的方向拉动流体。使用真空来提供负压降可有益地避免空气喷射靠住玻璃带的侵略性接触,如果通过由空气喷射或其他正压来源产生的正压降的方式来尝试迫使冷却流体进入内部对流区域的话,则可能会发生这种情况。相反地,可以在流体流路的端部提供真空源,其中,可以使得新鲜空气逐步进入内部对流区域,而不造成对玻璃带的侵略性冲击。这样,真空源可以避免通过正压源可能导致的温度梯度和因此带来的玻璃不完美性。
下面将描述第一真空源403a,应理解的是,如果提供的话,第二真空源403b可以与第一真空源403a基本相同。事实上,在一个例子中,如图4所述,第二真空源403b可以与第一真空源403a是相同的,并且看上去是第一真空源关于玻璃带103的镜像,如图4所示。
真空源403a、403b可以包括多个真空口407a-h,它们沿着玻璃带的横向部分布置,如图4所示。虽然显示了8个真空口,但是在其他例子中可以提供较多或较少的真空口。真空口可以包括各种形状和尺寸。例如,所示的真空口包括基本圆形的真空口,但是在其他例子中,也可提供椭圆形、矩形或者其他形状的真空口。真空口可以包括各种配置,例如通过外罩404的壁的开孔。如进一步所示,一个或多个真空口还可任选地包括流体管道。例如,如图4所示,每个真空口407a-h可任选地提供有对应的端口管道409,其配置成从内部冷却区域406拉取冷却流体。
此外,在一个例子中,可以提供单个真空口,例如,作为沿着玻璃带104的宽度“W”延伸的单个真空缝。如果提供的话,所述单个真空缝可以小于玻璃带的整个宽度“W”延伸,其程度可以决定玻璃带的宽度上的冷却曲线。提供在玻璃带的整个宽度上延伸的真空缝可有助于维持玻璃带的整个宽度“W”上所需的冷却曲线。类似地,如图4所示,可以沿着玻璃带103的横向部分布置多个真空口407a-h,可以促进玻璃带的宽度“W”上的冷却曲线的调节。例如,如所示,真空口407a-h可以在玻璃带103的横向部分上沿着宽度“W”间隔开,例如在玻璃带103的整个宽度“W”上。在玻璃带的横向部分上间隔开的真空口407a-h可有助于维持玻璃带的部分或整个宽度上的冷却曲线。如所示,真空口407a-h是等间距的,但是在其他例子中,真空口也可以不是等间距的。
至少一个真空口可以是可调节的,从而控制通过真空口的流体流。例如,所有所示的真空口407a-h都可以是可调节的,或者在其他例子中,仅有单个真空口或者真空口的子集可以是可调节的。在一些例子中,每个可调节的真空口可以具有其自己的可调节的控制装置,或者多个(例如)全部的真空口可以共享一个可调节的控制装置,以实现一起流动。为每个真空口提供其自己的可调节的控制装置可以允许配置成实现真空口相互独立的调节。对于可调节的控制装置,可以提供各种配置。例如,调节控制装置可以包括独立的真空源,其中,每个真空口包括独特的真空源,其可以独立地进行操作以调节通过其的相应冷却流体的流动。在一个替代例子中,可以提供阀布置来帮助调节。例如,阀可以包括快门,其配置成进行调节从而为所需的冷却流体流动提供所需的流动开口。在另一个例子中,如所示,调节控制装置可以包括快门阀411。如图5所示,如果提供的话,快门阀411可以包括阀板501,其可以沿着方向505(或者相反方向)移动,从而使得可供选择尺寸大小的开口503a-c中的一个与端口管道409的内部区域507对准。如示意性所示,最小的开口503与内部区域507对准,以提供降低的冷却流体流量。或者,阀板501可以相对于端口管道409以方向505移动,使得中等尺寸大小的开口503b与内部区域507对准,以提供中等冷却流体流量。此外,阀板501还可以相对于端口管道409以方向505移动,使得大尺寸大小的开口503c与内部区域507对准,以提供较高流体流量。在其他例子中,可以调节阀板501从而使得开口503a-c中没有一个与内部区域507对准,以防止冷却流体流动通过端口管道409。
虽然显示了三个可供选择的离散流体流动选项,但是在其他例子中,可以提供仅有两个的离散流体流动选项或者不止3个的离散流体流动选项。或者,流体流动选项可以在最小流体流动和最大流体流动之间是可以无限调节的。例如,可以提供单个开口,其在一端张开和/或在另一端逐渐变细,从而使得沿该方向移动的板持续地改变与内部区域对准的有效流动面积,从而持续地调节冷却流体的流量。
可以手动操作调节控制装置。在该情况下,调节控制装置可任选地位于外罩404的外部,以减少对调节控制装置进行手动调节时减少热暴露。或者,调节控制装置可以配置成是自动调节的。例如,可以沿着玻璃带的横向部分以宽度方向布置有温度传感器,以获得玻璃带的温度曲线。可以通过控制器接收该信息,所述控制器配置成将温度值输入到一个或多个控制器中编程的运算法则中,从而对调节控制装置进行自动调节以实现所需的横向温度曲线。
回到图4,对流冷却装置配置成独立于第二真空源403b操作第一真空源403a。例如,每个真空源403a、403b可任选地具有与所述多个真空口407a-h流体连通的相应真空管道413。可以提供至少一个真空装置415(例如,负压室或者泵(例如吹风机)等),以产生待施加到所述多个真空口407a-h的负压。每个真空管道413可提供有独立的真空装置415。或者,如所示,可以操作单个真空装置415,以产生可以施加到每个真空源403a、403b的真空管道413的负压。可以提供一个或多个任选的阀417,以帮助调节负压的施加和/或各个真空源403a、403b的真空管道413之间的负压比例。
下面将首先参考附图1描述生产玻璃带103的方法。如所示,方法可以包括沿着拉制方向207将玻璃带103拉制到粘性区307中的步骤。在一些例子中,将玻璃带103从成形楔201的根部209熔合拉制到粘性区307中,其中,玻璃带103包括相对表面103a、103b和横向部分,所述横向部分在相对边缘之间以横跨拉制方向207的横向方向142延伸。方法还可包括将玻璃带拉制进入到粘性区307下游的凝固区309的步骤,其中,玻璃带103从粘性状态凝固成弹性状态。方法还包括将玻璃带拉制进入凝固区309下游的弹性区311的步骤。方法还包括产生真空的步骤,从而通过迫使冷却流体沿着玻璃带103流动,来促进玻璃带103的对流冷却。在一些例子中,冷却流体可以包括气体,例如空气、蒸汽或者其他气体。
方法还可包括将玻璃带103与冷却流体接触。例如,如图6所示,真空源403a、403b可以导致空气被吸入冷却区的下部607,使得第一冷却流体605a接触玻璃带103的第一主表面104a,并且第二冷却流体605b接触玻璃带103的第二主表面104b。
如图6进一步所示,方法可以迫使冷却流体605a、605b以冷却流动方向609流动,所述冷却流动方向609与拉制方向207相反,从而通过对流的方式增强热传递。事实上,沿着方向207向下拉制玻璃带103。同时,可以将空气吸入冷却区的下部607,并沿着冷却流动方向609从冷却区的下部607移动到冷却区的上部611。作为补充或替代,一些例子可以迫使冷却流体以如下流动方向流动,所述流动方向具有与重力方向相反的向量分量。例如,如图6所示,拉制方向207可以与重力方向“G”相同,但是在其他例子中,拉制方向207可以相对于拉制方向呈角度。对于重力,代表性冷却流方向609r的定向矢量分量609y可以与重力“G”的方向相反,即使是在流动方向609不完全与重力“G”的方向相反的例子中也是如此,如图6的流动方向609所示。在一些例子中,矢量分量609x可以是零,其中,整个冷却流体以与重力方向相反的流动方向609y流动。此类例子还可通过一部分的流体提供横向流动对流冷却,所述流体的流动方向是与下拉工艺中的拉制方向相反的方向。
在一些例子中,方法可任选地提供与玻璃带103的第一主表面104a相关联的第一真空源403a,以及与玻璃带103的第二主表面104b相关联的第二真空表面104b。第一真空源403a可以独立于第二真空源403b进行操作。这样,第一主表面104a所暴露的对流冷却环境可以大于第二主表面104b。
在其他例子中,方法可以包括用所述多个真空口407a-h对沿着玻璃带103的横向部分的冷却曲线进行调节。这样,可以沿着玻璃带103的横向部分提供沿着玻璃带103的宽度“W”的横向冷却曲线,从而基于冷却曲线提供所需的冷却特性。
本发明的例子可以促进任意的粘性区307、凝固区309和/或弹性区311中的显著对流冷却。在一些例子中,如图1中的虚线401所示,对流冷却装置401可以配置成对弹性区和凝固区进行实质性对流冷却。或者,如图1和2中的虚线401b以及图3中的虚线401c所示,对流冷却装置401可以仅促进弹性区311中的实质性对流冷却。
对于下游位置(例如凝固区309和/或弹性区311内)和/或对于在较低温度拉制的玻璃,本发明提供了比辐射冷却相对更为有效的对流冷却。这样,本发明应用对流热传递提供了从较低温度的玻璃带去除足够的热量。如上文所述,可以通过应用真空源来吸取冷却流体(例如来自设备101外部的环境空气)沿着玻璃带通过,通过沿着玻璃带的冷却流体的移动引起来自玻璃带的对流热传递,实现对流热传递。
本领域的技术人员显而易见的是,可以在不偏离要求专利权的主题的精神和范围的情况下,对所述的实施方式进行各种修改和变动。因此,本发明人意图是本实施方式包括本发明的修改和变化,前提是这些修改和变化落在所附的权利要求和它们的等同内容的范围内。
Claims (16)
1.一种生产玻璃带的方法,所述方法包括以下步骤:
(I)沿着拉制方向拉制玻璃带进入粘性区中,所述玻璃带包括相对边缘和横向部分,所述横向部分在所述相对边缘之间以横跨所述拉制方向的横向方向延伸;
(II)将所述玻璃带拉制进入所述粘性区下游的凝固区中,其中所述玻璃带从粘性状态凝固成弹性状态;
(III)将所述玻璃带拉制进入所述凝固区下游的弹性区中;以及
(IV)产生真空,通过迫使冷却流体沿着所述玻璃带流动,来促进所述玻璃带的对流冷却,并用沿着所述横向方向布置的多个真空口,沿着所述玻璃带的横向方向来调节冷却曲线。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(IV)包括使得所述玻璃带与所述冷却流体接触。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(IV)的真空迫使所述冷却流体以基本与所述拉制方向相反的流动方向流动。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(IV)的真空迫使所述冷却流体以这样的流动方向流动,即所述流动方向具有与重力方向相反的向量分量。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(IV)包括提供第一真空源和第二真空源,所述第一真空源与所述玻璃带的第一主表面相关,所述第二真空源与所述玻璃带的第二主表面相关。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(IV)独立于所述第二真空源操作所述第一真空源。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(IV)仅促进了所述弹性区中的实质性对流冷却。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(IV)仅促进了所述弹性区和凝固区中的实质性对流冷却。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(I)包括将所述玻璃带从成形楔的根部熔合拉制进入所述粘性区中。
10.一种用于生产玻璃带的设备,所述设备包括:
拉制装置,其配置成沿着所述设备的拉制平面,在拉制方向上将熔融玻璃拉制成玻璃带;以及
包括至少一个真空源的对流冷却装置,其配置成通过迫使冷却流体沿着所述玻璃带流动来促进所述玻璃带的对流冷却,其中所述对流冷却装置包括沿着所述玻璃带的横向方向布置的多个真空口,所述多个真空口分别包括可调节的流动控制装置,其配置成对流动通过相应真空口的流体进行调节。
11.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述对流冷却装置配置成促进所述玻璃带与所述冷却流体的接触。
12.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述对流冷却装置配置成迫使所述冷却流体以基本与所述拉制方向相反的流动方向流动。
13.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述至少一个真空源包括第一真空源和第二真空源,所述第一真空源配置成与所述玻璃带的第一主表面相关,所述第二真空源配置成与所述玻璃带的第二主表面相关。
14.如权利要求13所述的设备,其特征在于,所述对流冷却装置配置成独立于所述第二真空源对所述第一真空源进行操作。
15.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述拉制装置配置成将所述熔融玻璃从粘性区拉制进入所述粘性区下游的凝固区中,其中所述玻璃带从粘性状态凝固成弹性状态,然后将所述玻璃带从所述凝固区拉制进入所述凝固区下游的弹性区中,其中所述对流冷却装置包括位于所述粘性区下游的至少一个真空口。
16.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述拉制装置包括具有根部的成形楔,所述拉制装置配置成从所述成形楔的根部拉出玻璃带。
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