CN107108310A - 操控浮法玻璃带边缘的含斜轴线轮的装置及包括所述装置的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于操纵包括轮的玻璃带的边缘的装置以及包括该装置的浮法玻璃设备。一种用于操纵在漂浮室中的液体浴槽上行进的糊状玻璃带的边缘的装置以及包括这种装置的设备，装置包括位于筒(2)的远端的轮(1)，轮(1)围绕其自身的轴线旋转，该轴线与筒的纵向几何轴线相交并且与筒的纵向几何轴线形成通过设计确定的永久固定角度，筒(2)具有围绕其纵向轴线的旋转调节的可能性。

Description

操控浮法玻璃带边缘的含斜轴线轮的装置及包括所述装置的 设备

技术领域

本发明涉及一种根据称为浮法玻璃的平板玻璃生产方法，操控在漂浮室中的液态金属浴槽上移位的呈粘性形式的玻璃带的边缘的装置。

通常，用于操控边缘的该装置包括轮，即盘或轮的形式的一部分，轮的周边设有齿形式的径向突起，突起以一行或多行也分布在该周边上。对于每一行，齿的径向几何轴线被包含在垂直于轮轴线的想象的盘中。该轮被固定在与其机械一体的矛状物的端部上，矛状物是回转的圆柱形并且具有长杆的形式。矛状物通过插入被称为筒的中空部分中被支撑，筒也是回转的圆柱形。筒根据其圆柱形轴线是不可旋转的，而固定在筒的端部上的矛状物以及因此的轮根据矛状物的轴线借助于机构旋转，机构使得可以控制可变速度。

背景技术

现有技术、现有技术的缺陷以及待解决的技术问题

在这里被称为“边缘装置”但是根据区域和语言可以特别被称为“衰减器”、“顶辊”或“上辊”或“边缘机器”的这种装置例如大体上安装在包括诸如锡的熔融金属浴槽的漂浮室的边界上。呈粘性形式的熔融玻璃在约1000℃的温度下连续地倒入该熔融金属浴槽中，以允许玻璃漂浮、铺展并且当熔融玻璃处于粘性状态时获得所需的厚度，以便最终将因此从漂浮室的输出处形成的玻璃板或玻璃带冷却，以使玻璃板或玻璃带在经受退火炉的热处理之前固化。

该过程是连续的，在这种意义上，在自炉子的输出处，在玻璃的切割线处，其中玻璃被倒入漂浮室中，在不同的温度和不同的状态下仅存在单个玻璃带。

玻璃、锡和浴槽的受控的空气的物理和化学性质(温度、粘度、密度、表面张力等)使得在通常的生产条件下，经受重力的玻璃漂浮并铺展成大约5.5mm的厚度，该厚度被称为自然平衡厚度。

如FR-A-2581984中特别公开的，边缘装置用于改变漂浮玻璃带的平衡力的目的，以便改变玻璃的厚度并根据需要调整玻璃的厚度。为此，在玻璃的自然边缘附近，轮通过以下方式起作用，即周边齿接触和刺入玻璃带的厚度中，因此根据特定方向生成用于带的边缘的引导件，当希望增加带的宽度时将带的边缘从其中心移开或当希望减少带的宽度时使带的边缘朝向其中心，同时通过根据轮的轴线以接近于该位置中的玻璃带的自然移位速度的圆周速度旋转轮来伴随玻璃带的移位。“轮的旋转平面”规定了包含齿的径向轴线的盘的平面，或根据应用，在多排齿的情况下，规定了盘的中间平面包含齿的径向轴线。

边缘装置成对地放置在漂浮室的两侧上，并且边缘装置的带齿的轮驱动并引导漂浮带的边缘。

在过程的自然全局方向上，轮的旋转使得可以将玻璃带的边缘伴随在其在锡的表面上的流中。增加、减少或保持带的宽度的效果是通过轮对带边缘的流施加的角度获得的。按照常规，该角度大体上针对带的加宽被描述为是正的以及针对带的变窄被描述为是负的。作用方向被称为边缘装置的“作用方向”，根据作用方向，轮的齿以与带的边缘接触并以刺入带的边缘中移位。在实践中，为了几何简化的目的，该方向被确定为玻璃带的上表面的平面与轮的旋转平面的交叉。术语边缘装置的“作用角度”通常被赋予由“作用方向”和大体上称为轴线X的浴槽的轴线所形成的角度，浴槽的轴线是玻璃带根据其全局地移位并且与浴槽的主轴线相同的轴线。

为了更好地理解轮对玻璃带的边缘的作用，还需要考虑由轮的旋转平面和包含“作用方向”的竖直平面所形成的角度。该角度将被称为“抓取角度”，并且针对轮的旋转平面朝向带的中心的倾斜按照常规将是正的。因此，在正的抓取角度的情况下，刺入带的边缘中的齿相对于竖直平面倾斜，并且齿的顶部朝向带的外部定向。

当边缘不再被轮直接约束时，带的平衡力倾向于将玻璃带缓慢地带到其自然平衡状态。因此，必须通过根据过程的轴线安装接连的边缘装置来维持或增加由第一对边缘装置获得的效果。

通常，生产的厚度从天然厚度上去除的越多，更需要增加成对的边缘装置。该数量通常在具有针对建筑行业常用的尺寸的浮法玻璃生产线中例如是7对，但在超薄玻璃(小于0.75mm)的生产线中可多达20对或更多。

目前，边缘装置大体上具有两种类型的结构，即在地面式或悬挂式。这些结构具有大致相同的功能，除了悬挂装置具有在地面上占用较少空间的优点、具有更大的稳定性，这是因为悬挂装置独立于地面的缺陷和不均匀。

边缘装置配备有辅助机构，辅助机构可以定位在驱动浮法玻璃带的边缘的轮的各个轴线上。这些机构沿着漂浮室安装在固定的框架上。由框架、定位机构和边缘装置本身构成的组件将被称为机器。

过程轴线的水平方向大体上称为X，并且与锡槽的主轴线相同；Y是在同一水平面上垂直于X的轴线，Z是竖直方向。对于每个边缘装置，“成角平面”是包含轮的旋转轴线的竖直平面，轮的旋转轴线在常规实施例中与矛状物的纵向轴线结合。

边缘装置大体上允许矛状物的五种运动，轮在矛状物的端部被固定：

1.矛状物-轮组件在筒中围绕矛状物的纵向轴线以可变速度旋转；

2.通过将支撑边缘装置的底座的组件围绕被称为成角轴线的竖直轴线的枢转而产生的也称为扭转的成角的运动，竖直轴线与矛状物的轴线相交并位于紧邻锡槽的边缘。在极端情况下，称为成角角度(即成角平面与Y之间的角度)的角度可以多于或少于20°。该运动被设计为在玻璃带的边缘产生“作用方向”，并且在常规实施例中，“作用角度”的值等于成角的角度值；

3.筒-矛状物-轮组件在锡槽的外壳中的刺入(提前撤回)的运动，其通过边缘装置通过根据成角平面与水平面的交叉轴线在轨道上引导的移位而产生；

4.关于Z相对于框架的筒-矛状物-轮组件的上升/下降产生的上升/下降的运动；

5.根据垂直于成角平面的水平轴线，通过将筒相对于边缘装置的框架枢转产生的抓取或浸入的运动，在某些情况下具有快速释放的可能性(轮从玻璃的紧急脱离)。浸入角度被限定为水平轴线和筒的纵向几何轴线之间的角度，当支撑筒的矛状物朝向锡槽的中心倾斜时为正。在常规实施例中，带的边缘上的抓取角度因此直接与浸入角度相关并且等于浸入角度。在常规实施例中，当轮与玻璃接触时，浸入角度可以在0和2至3°之间。

大体上，边缘装置成对放置，其中两个机器在锡槽的两侧相对，并且两个机器中的每一个的成角轴线在垂直于过程的轴线X的同一平面上。

针对厚度大于自然平衡厚度(即约5.5mm)的厚玻璃，轮的旋转速度在玻璃带的行进方向上减小，并且负的成角角度倾向于限制玻璃带的宽度的铺展。

针对厚度小于自然平衡厚度(即约5.5mm)的薄玻璃，轮的旋转速度在玻璃带的行进方向上增加，并且正的成角角度倾向于增加玻璃带的宽度的铺展。

这些装置的不同运动可完全电动，并且绝对编码器使得可以确定每个装置的可移动元件的确切位置。

通常，轮在其周边上是带齿的，但是可能遇到简单盘形式的轮。轮的直径例如为约180至260mm，并且轮大体上被焊接或旋拧在围绕其纵向几何轴线旋转的矛状物上。

矛状物在筒中围绕自身旋转，其旋转是固定的。在设计成在漂浮室中刺入筒的端部，因此在轮侧上，矛状物由例如碳环的平滑的轴承保持。在筒的另一端部，矛状物由滚珠轴承支撑。筒由水冷却回路冷却，并且矛状物-轮组件也被不同的冷却回路冷却。为了能够将轮定位在浴槽内的玻璃带的边缘上，其中最大刺入直到3至4m，矛状物大体上具有长的长度，例如大约4至5m，筒大体上略短，使得矛状物将轮从筒的端部突出大约50cm的距离。

矛状物和轮借助于电机旋转，并且大体上一对轮以相同的速度旋转，但是根据应用，它们也能够以略微不同的速度旋转。

所有这些已知的边缘装置在锡槽的外部上具有需要较大空间的主要缺点。事实上，为了能够从锡槽的外壳完全收回矛状物和轮，使用刺入运动，因此必须在浴槽中具有比轮的最大刺入长度足够大的路线。该刺入运动通过在浴槽的外部的框架上的直线引导实施，刺入运动的长度大体上超过1至2m的刺入路线。

此外，为了使轮相对于玻璃带定向，并且特别是为了执行“成角”运动，并因此产生“作用方向”，机器组件必须在成角轴线上枢转，成角紧邻漂浮室边缘定位，这关于与轮相对的机器的框架的端部的轴线X产生相当大的移位。这种显著的移位与矛状物的长度相关，并且相对于零成角的位置，关于X在两侧上可多达1.5m。因此，当两对机器沿着根据过程的方向以短距离彼此放置时，第二对机器可相对于第一对机器采用的“成角”受到两台机器后部部分的干扰的限制。在生产具有相当低的带速度的薄或超薄玻璃的情况下，这种情况非常频繁地出现。

在成角变化期间，锡槽中的轮的X处的位置也变化越大，刺入越大，其改变了在带的边缘上的作用点的X处的分布，因此使得关于X的参数的不同组合不是自动相似的。这扰乱过程控制器的视觉分析，并且使得过程的视频监测的使用变得复杂，这是因为在成角改变期间轮可离开摄像机的视野。因此，根据玻璃带的温度曲线的轮廓，参数的不同组合也不会自动相似，这也使得过程的分析更加复杂。

发明内容

用于现有技术的缺陷和待解决的技术问题的可能的解决方案

为了解决这些问题，可以选择生成成角的运动以及从而作用方向，不是通过将机器组件移位，而是如WO 2011098423中所公开的简单地通过将轮的成角轴线定位在筒的端部，其中矛状物变得如此短，使矛状物的轴线与轮的轴线结合。

在该解决方案中，轮的旋转轴线与筒的旋转轴线相交，并且轮相对于锡槽的五种运动例如可以如下进行，已知的是针对每个机器，借助于与常规实施例的相似性，包含轮的旋转轴线的竖直平面将被称为成角平面。

1.轮的旋转在筒的端部进行，而筒保持固定，并且筒的纵向轴线继续被永久地容纳在垂直于X的竖直平面上或在与垂直于X的竖直平面形成角度的竖直平面上。该角度称为“基本角度”，当其对作用角度的作用也为正时，该角度将为正。轮的旋转通过一体的系统产生，或通过柔性驱动器产生，柔性驱动器允许轮的旋转轴线与筒的纵向几何轴线之间的角度偏移。与常规装置相比，筒永久地保持在相同位置的事实使得可以避免与生成成角相关联的接连机器之间的任何干扰。

2.通过关于与筒的轴线相交的且垂直于筒的轴线的轴线在筒的端部将轮的支撑件枢转产生成角运动，并且成角运动被包含在竖直平面上。称为成角角度的角度(即轮的旋转平面与垂直于筒的轴线的平面之间的角度，并且所述角度与由筒的纵向轴线和轮的旋转轴线形成的角度相同)在极端情况下从+20到-20°可调节。因此，该过程的作用角度是基本角度与成角角度之和。

3.筒-轮组件刺入(提前撤回)锡槽的外壳中的运动通过关于平行于Y的轴线在轨道上引导边缘装置的移位如常规地产生。

4.上升/下降的运动通过筒轮组件相对于框架关于Z的上升/下降如常规地产生。

5.抓取或浸入的运动通过将筒关于平行于X的水平轴线相对于边缘装置的框架枢转如常规地产生，在某些情况下具有快速释放的可能性(轮从玻璃紧急脱离)。

只要涉及上述第3、4和5点，运动以及执行运动的机器的结构就因此没有变化。

该解决方案使得需要在筒高度复杂的机构的端部处以减小体积结合，这使得在需要复杂冷却回路的恶劣环境中，可以首先以均匀动力学地产生或传递轮的旋转运动，其次可以控制轮的旋转轴线相对于筒的轴线的可变角度。

发明的详细说明

如WO 2011098423中所公开的，本发明使得可以实现生成可调节作用方向，同时将筒永久地保持在相同的位置的相同目的。然而，该目的是借助于简化的实施例来实现的，简化的实施例与减少的复杂性相比具有几乎相同的优点。为此，根据本发明，提供了一种装置，用于操控呈粘性形式的玻璃带的边缘，玻璃带在漂浮室中的液体浴槽上移位，装置包括布置在筒的远端的轮，其中首先，轮围绕其自身的轴线旋转，其次，轮的该旋转轴线与筒的纵向几何轴线一起形成不是零的永久固定角度，永久固定角度不能通过调节修改，并且永久固定角度的值由设计确定，理想地是由该过程所需的例如15°的最大“作用角度”值确定。筒的纵向轴线和轮的旋转轴线之间的永久固定角度将被称为“倾斜角度”。

根据本发明，轮相对于锡槽的五个运动可例如如下进行：

1.轮的旋转在筒的端部进行，而筒保持固定，并且筒的纵向轴线继续被永久地容纳在垂直于X的竖直平面上或在与垂直于X的竖直平面形成角度的竖直平面上。该角度称为“基本角度”，当其对作用角度的作用也为正时，该角度将为正。轮的旋转通过一体的系统产生，或通过柔性驱动器产生，柔性驱动器允许轮的旋转轴线与筒的纵向几何轴线之间的角度偏移。

2.其中“作用角度”是通过筒根据其自身的纵向轴线的旋转而产生的“作用方向”因此改变了在筒的端部处的轮的旋转平面的定向。作为提醒，作用方向被确定为玻璃带的上表面的平面与轮的旋转平面的交叉。因此，作用角度可实现为或多或少的永久固定的“倾斜角度”的值加上基本角度的值的最大值。

3.筒-轮组件刺入(提前撤回)锡槽的外壳中的运动通过关于平行于Y的轴线在轨道上引导边缘装置的移位如常规地产生。

4.上升/下降的运动通过筒轮组件相对于框架关于Z的上升/下降如常规地产生。

5.抓取或浸入的运动通过将筒关于平行于X的水平轴线相对于边缘装置的框架枢转如常规地产生，在某些情况下具有快速释放的可能性(轮从玻璃紧急脱离)。

应当注意，与常规解决方案或WO 2011098423中提出的方案相比，边缘装置的作用方向是通过轮的旋转平面相对于筒的纵向轴线的定向产生的，并且因此，抓取角度也在明显较大的值范围内变化。抓取角度的该范围将会延伸到或多或少的“倾斜角度”的值加上浸入角度的值。

本发明还涉及一种用于生产平坦的浮法玻璃的设备，设备包括液体在其中移位的漂浮室，呈粘性形式的熔融玻璃在液体上被制造以漂浮并铺展，形成带，其中设备包括至少一个用于操控如前所述的玻璃带的边缘的装置。

具体实施方式

除了先前描述的原理上的结构之外，本发明还包括在下文中参照附图描述的实施例中存在的一定数量的其它结构，但是决不是限制性的。在这些图纸中：

图1示出了根据本发明的用于操控边缘的装置的实施例的原理，其示出了轮1安装在筒2的端部处，使得轮的旋转轴线相对于筒2的轴线以不是0°的固定倾斜角度倾斜。轮可以围绕其自身的轴线旋转，并且被装配成使得围绕其自身的该旋转轴线与筒的纵向几何轴线相交，并且与筒的纵向几何轴线一起形成永久固定的非零角度，永久固定的非零角度不能通过调节改变，其值由设计决定。在大多数情况下，该角度的值在5和30°之间，优选在15和20°之间。

图2表示本发明的一个实施例的可能用途，在锡4的表面上将呈粘性形式的玻璃带铺展的情况下，其中箭头指示根据过程的玻璃带的行进方向。筒2的轴线是在垂直于根据过程的轴线的竖直平面上，从而产生0°的基本角度。在玻璃带的边缘6附近，轮1的齿经由上表面刺入玻璃3的带中，以便在根据0°的作用方向的这种情况下控制玻璃带的铺展。为此，筒2被定位成旋转，使得由筒的轴线和轮的旋转轴线形成的平面是竖直的，并且轮的面转向玻璃带的上表面。在这种情况下，抓取角度最大并且等于倾斜角度。玻璃带的边缘为了易于表示而被示出为直线，并且相对于锡槽的边界5的边缘7形成0°的角度，尽管实际上带的边缘根据在玻璃板中的作用力的平衡在任何一点上具有可变的曲率。

图3表示在图2的情况下垂直于浴槽的轴线X的横截面图。可以看出，轮的旋转平面与水平面之间的角度等于轮的倾斜角度加上浸入(dipping)角度(筒的轴线与水平面之间的角度)。在这种情况下，作为示例，倾斜角度为15°，浸入角度为0°。针对作用方向，筒的旋转调节是中立的，这是因为筒的旋转调节产生0°的作用角度，并且按照常规，当轮的面转向玻璃带的上表面时，筒的旋转调节将被指定为0°值。从筒朝向其支撑轮的端部观察，筒的旋转调节以逆时针的方式。作用角度可以采用等于轮的倾斜角度的对于筒的调节等于90°的正的最大值，以及对于筒的调节的负的最小值等于-90°。

图4表示在类似于图2的实施例的情况下本发明实施例的可能用途，不同之处在于在这种情况下设置的过程的作用角度为+10°，作用角度对应于强制玻璃带加宽。玻璃带的边缘为了易于表示而被示出为直线，并且相对于锡槽的边缘7形成10°的角度，尽管实际上带的边缘根据在玻璃板中的作用力的平衡在任何一点上具有可变的曲率。在玻璃带的边缘6附近，轮1的齿经由上表面刺入玻璃3的带中，以便在根据10°的作用角度的这种情况下控制玻璃带铺展。为此，筒2定位成旋转，使得由筒的轴线和轮的旋转轴线形成的平面相对于竖直平面倾斜约41°，并且轮的面转向玻璃带的上表面。在这种情况下，抓取角度的值为11.23°。

图5表示在类似于图2的实施例的情况下本发明的实施例的可能用途，不同之处在于在这种情况下设置的过程的作用角度为-5°，作用角度对应于使玻璃带变窄。玻璃带的边缘为了易于表示而被示出为直线，并且相对于锡槽的边缘7形成-5°的角度，尽管实际上带的边缘根据在玻璃板中的作用力的平衡在任何一点上具有可变的曲率。在玻璃带的边缘6附近轮1的齿经由上表面刺入玻璃3的带中，以便在根据-5°的作用角度的这种情况下控制玻璃带铺展。

为此，筒2定位成旋转，使得由筒的轴线和轮的旋转轴线形成的平面相对于竖直平面倾斜约-19°，并且轮的面转向玻璃带的上表面。在这种情况下，抓取角度的值为14.17°。

Claims (11)

1.一种用于操控呈粘性形式的玻璃带的边缘的装置，玻璃带在漂浮室中的液体浴槽上移位，装置首先包括在筒(2)的远端处安装的轮(1)，其特征在于，轮能够围绕其自身的轴线旋转，并且被装配成使得该围绕其自身的旋转轴线与筒的纵向几何轴线相交，并且与筒的纵向几何轴线一起形成不是零的永久固定角度，永久固定角度不能通过调节被改变，其值由设计确定，所述值在5至30°之间，并且装置还包括用于产生轮的旋转运动的器具。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，筒(2)具有围绕其纵向轴线调节其旋转的可能性。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，筒(2)相对于中心位置具有绕所述筒的纵向轴线多于或少于180°的旋转调节范围，从而产生0°的过程的作用角度。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，轮通过传动密封件旋转，传动密封件特别是均匀动力学的。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，轮的旋转通过电动、静液压或液压系统在轮内部或轮的轮毂内部产生。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，用于控制筒的定向的机电装置被安装，以便能够生成并保持轮在玻璃带的边缘上作用的作用定向，即以便根据过程调节作用角度。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，用于根据筒的旋转的调节值来自动机械或电修正筒的高度的装置被安装，以便在轮和玻璃带的边缘之间保持接触的级别恒定。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，用于根据筒的旋转的调节值来自动机械或电修正筒的刺入的装置被安装，以便将轮与玻璃带边缘之间的接触点的位置在刺入时保持恒定。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述筒包括一个或多个回路，一个或多个回路使得能够输送和收集冷却轮和筒所需的流体。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，筒包括一个或多个回路，一个或多个回路使得能够输送和收集所需的流体，所需的流体用于冷却除了轮之外的筒以及用于轮的旋转的机构，轮由耐高温的材料构成，并且不被这些回路中的一个冷却。

11.一种用于生产平坦浮法玻璃的设备，其包括含有熔融金属的漂浮室，呈粘性形式的熔融玻璃在熔融金属上被制造以漂浮并铺展，形成带，其特征在于，设备包括至少一个如权利要求1至10中任一项所述的用于操控玻璃带的边缘的装置。