CN105764861B - 用于玻璃层叠机器的套筒间隙密封 - Google Patents
用于玻璃层叠机器的套筒间隙密封 Download PDFInfo
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Abstract
布置在玻璃层叠熔合拉制机器中的两个套筒之间的挠性密封件从套筒内部到外部包括：辐射屏蔽(其包括耐火材料的重叠行列)、热密封(其包括耐温度材料的毯子)和空气密封(其包括高温弹性体材料的片)。密封件还可进一步包括位于热密封和空气密封之间的第二辐射屏蔽。
Description
相关申请的交叉参考
本申请根据35 U.S.C.§119，要求2013年7月31日提交的美国临时申请系列第61/860,478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。本申请还与2012年8月1日提交的美国临时申请系列第61/678,218号有关，该美国临时申请系列也作为PCT申请第PCT/US13/53357号提交。
背景技术
本申请涉及玻璃熔合拉制技术，更具体地，涉及用于对层叠熔合拉制机器(LFDM)中的包覆套筒(clad muffle)和芯套筒(core muffle)之间的间隙进行密封的设备。
发明内容
本发明提供了位于两个套筒(muffle)，例如玻璃层叠熔合拉制机器的两个套筒之间的挠性密封组件。挠性密封组件包括辐射屏蔽、热密封和空气密封。
合乎希望地，辐射屏蔽包括耐火材料的重叠且互相非接触式行列，其合乎希望地是耐火砖块的非接触式交错行列的形式。
合乎希望地，热密封包括耐温材料的毯子，并且毯子可以合乎希望地是由封装在耐火材料形成的织物中的耐火纤维材料形成的，例如硅酸铝。
合乎希望地，空气密封包括高温(即，耐高温)弹性体材料(例如硅酮)的片材形成。
密封组件还可合乎希望地包括位于热密封和空气密封之间的第二辐射屏蔽。第二辐射屏蔽可包括其中具有褶皱的挠性金属片。
密封合乎希望地位于玻璃层叠熔合拉制机器的两个套筒之间，并且套筒由内到外，三个部件合乎希望地以如下方式布置：(1)辐射屏蔽，(2)热密封，以及(3)空气密封。
通过三个分开的部件(辐射屏蔽、热密封和空气密封，它们的机械功能是相互独立的)，所得到的三部件密封为两个套筒之间的间隙区域提供热保护和不可渗透性。这些分开的密封部件分开地与两个套筒相连，并且一起在套筒的内侧或火室侧与外侧或大气侧之间提供热分隔的益处，没有泄露，并且能够进行任意可能需要的小移动，高至完全六个相对自由度的移动。固体隔绝无法在套筒的每次相对移动之后不进行重新包装的情况下提供该灵活性。因而，本发明的密封能够实现两个套筒之间所需的移动，而不对套筒旨在保护的玻璃片成形工艺的部件造成扰动。
在以下的详细描述中提出了本发明的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。
应理解，上面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解权利要求书的性质和特点的总体评述或框架。所附附图提供了对本发明的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了本发明的一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。
附图说明
图1是两个套筒的所需运动的一个例子的图示性三维代表图，其显示它们之间的六个相对运动度；
图2是本发明的实施方式的一部分的截面图；
图3是图2的实施方式的一个方面的截面图。
具体实施方式
套筒是在熔合拉制机器(FDM)内，在熔合拉制玻璃片成形工艺过程中，为大致垂直取向的玻璃片提供热和大气隔绝与保护的封装。不同于标准单玻璃FDM，层叠熔合拉制机器(LFDM)具有至少两个相邻套筒，其在高至完全六个相对移动自由度独立地移动，如图1示意性所示。仅仅是举例而非作为限制，上套筒或者第一套筒200的可移动性可以是以X轴和Z轴平移，并且绕着X轴和Y轴转动，如图1所示；而下套筒或者第二套筒300的移动可以是以y方向平移并且绕着z轴转动。无论哪个套筒实际以何种程度或自由度移动，或者在具体系统中实际采用了总共多少相对移动自由度，通常要求的是套筒200和300相互是以多个相对移动自由度(可能多至六个自由度，三个(相对)平移移动自由度和三个(相对)转动移动自由度)是可调节的。该相对移动自由产生了对于热隔绝的气密密封的需求，并且该气密密封对于实现该移动是具有足够灵活性的。虽然在一些或全部移动程度中所需的总移动可能是小的，但是每个都必须要求在足够范围内的自由度，从而在LFDM中提供所需的制造能力。本发明提供了解决该需求的设备。
下面详细参考本发明的优选实施方式，这些实施方式的例子在附图中示出。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件。图2中显示了本发明的密封的一个实施方式，一般由附图标记10指代这种实施方式。密封件10位于上套筒200和下套筒300的结构之间，并且密封件10使得密封I的内侧上的大气和热量得到密封和保留，免于逃逸到密封O的外侧上的气氛以及被其污染。
密封件10包括至少3个部件，从内侧I到外侧O的顺序是：辐射屏蔽40、热密封30和大气气体密封或者空气密封20。辐射屏蔽40包括至少2行列(希望地，至少三行列42、44、46)的耐火砖块的重叠阻隔。辐射屏蔽40屏蔽了热密封30免受来自火室的密封件10的内侧I的直接辐射热量。砖块行列42、44、46沿着火室的整个周界布置。至少一列砖块42(并且在该实施方式中，还有一列砖块46)从下套筒300向上延伸，并且至少一列砖块44从上套筒200向下延伸。在这些砖块行列之间必须存在足够的重叠，从而使得在套筒的整个相对纵向运动范围上维持辐射阻隔。绕着行列42、44、46并且在它们之间存在的间隙G足够大，以实现所需的套筒的相对移动范围。辐射屏蔽所选择的砖块材料(通常是隔热耐火砖(IFB))旨在将热密封30的内侧的温度降低至可持续水平。用于行列42、44、46的合适材料包括：对于行列42，评级至少为2800℃的IFB，以及对于行列44和46，至少为2600℃。
热密封30包括隔热毯32，其在套筒间隙内维持连续C形状。该C形状使得毯子32能够在套筒200、300的相对纵向运动范围内容易地进行延伸和压缩。毯子32的C形状的尺寸和长度受到套筒200、300之间的最大间隙所决定并且在其之间制造，从而当在相关LFDM的正常操作过程中的间隙增加时，不产生拉伸。从图3的截面图可以更容易地看到，毯子32可以包括复合物形式，包括碱土硅酸盐绒毛或者另一种合适材料(如氧化铝纤维)的内层34，其被包封在氧化铝硅酸盐织物的单层36内。合乎希望地，毯子32还包括片状物(flap)38a和38b，其仅包括双层织物。合乎希望地，毯子32与上套筒200的底部牢固地固定，并且被与下套筒300的顶部附连的螺栓宽松地限制。合乎希望地，毯子的上片状物38a含有孔，以有助于其与上套筒200的底部的固定。下片状物38b合乎希望地与滑动钢框架310连接，所述滑动钢框架310与底套筒300的顶部附连，所述下片状物38b还含有狭缝以有助于实现套筒之间的相对x平移和y平移。
空气密封20包括耐高温弹性体材料(合乎希望地，硅酮橡胶)的片22，其连续地围绕两个套筒200、300之间的整个间隙，并且与下套筒300的顶部和上套筒200的底部牢固地固定。片22的硅酮橡胶材料提供高弹性并且提供处理所需的移动范围和自由度的同时维持空气密封20的完整性的能力。合乎希望地，片22尽可能地薄，例如1/16”厚。其具有所需的移动范围，片22的材料硬度性(durometer)是特别重要的。低硬度性对于较大移动是优选的。片22可以是仅具有一个接合件的单片，或者具有合适数量接合件的数片。其与两个套筒200、300在密封10的外侧面O上紧密地固定。通过片32的硅酮橡胶材料的拉伸和/或变形，在套筒200、300的相对移动过程中，得以维持空气密封20。
所得到的三部件套筒密封10通过三个分开的部件(辐射屏蔽40、热密封30和空气密封20，它们的机械功能是相互独立的)为间隙区域提供热保护和不可渗透性。这些分开的密封部件分开地与两个套筒200、300相附连，并且一起在套筒的内侧I或火室侧与外侧或大气侧之间提供热分隔的益处，没有泄露，并且能够以六个相对自由度的移动进行所需的移动。固体隔绝无法在套筒200、300的每次相对移动之后不进行重新包装的情况下提供该灵活性。该密封件10的设计能够实现两个套筒之间的所需移动，而不扰动玻璃片成形工艺。
如图1进一步所示，还可包括任选的第二辐射屏蔽50作为密封件10的一部分。合乎希望地，第二辐射屏蔽可以布置在热密封的外表面上，并且可以合乎希望地包括褶皱铝片52，其与热密封30类似的方式附连在套筒间隙内，并且任选地使用相同的安装结构。第二辐射屏蔽可以为空气密封20提供额外的保护。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是可以在不背离权利要求书的精神或范围的情况下作出其他各种修改和变动。
Claims (14)
1.一种挠性密封件，其位于玻璃层叠熔合拉制机器的两个套筒之间，从所述套筒的内部到外部，所述密封件包括：
辐射屏蔽，其包括耐火材料的重叠且互相非接触列；
热密封，其包括耐温度材料的毯子；以及
空气密封，其包括高温弹性体材料的片材。
2.如权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述高温弹性体材料包括硅酮。
3.如权利要求1或2所述的密封件，其特征在于，所述耐火材料的重叠且互相非接触的列包括耐火砖块的非接触式交错列。
4.如权利要求2所述的密封件，其特征在于，所述耐温度材料的毯子包括封装在耐火材料形成的织物中的耐火纤维材料。
5.如权利要求4所述的密封件，其特征在于，所述织物是氧化铝硅酸盐织物。
6.如权利要求2所述的密封件，其还包括位于所述热密封和空气密封之间的第二辐射屏蔽。
7.如权利要求6所述的密封件，其特征在于，所述第二辐射屏蔽包括其中具有褶皱的挠性金属片。
8.一种层叠熔合拉制机器，其包括如权利要求2所述的密封件。
9.如权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述耐温度材料的毯子维持连续C形状。
10.如权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述耐火材料的重叠且互相非接触列包括至少三列。
11.如权利要求1所述的密封件，其特征在于，至少一列从第一套筒向下延伸，并且至少一列从第二套筒向上延伸。
12.如权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述耐温度材料的毯子还包括片状物，所述片状物仅包括双层织物。
13.如权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述耐温度材料的毯子与第一套筒的底部牢固地固定，并且被与第二套筒的顶部附连的螺栓宽松地限制。
14.如权利要求12所述的密封件，其特征在于，所述片状物包括上片状物和下片状物，所述下片状物与滑动钢框架连接，所述滑动钢框架与第二套筒的顶部附连，所述下片状物还含有狭缝以有助于实现套筒之间的相对x平移和y平移。
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