CN108883957B - 生产玻璃带的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
生产玻璃带的方法分别包括:沿着拉制方向拉制玻璃带,以及仅向横向位于玻璃带的各相对边缘的至少一个边缘外侧的至少一个真空端口施加真空,以利用冷却流体流来促进玻璃带的对流冷却,所述冷却流体流至少部分地由施加于所述至少一个真空端口的真空产生。在另外的实施方式中,拉制设备包括至少一个真空端口,所述至少一个真空端口包括延伸通过护罩的第一端壁和第二端壁中的一个端壁的通道。第一端壁和第二端壁各自横向位于拉制路径的横截面的第一横向端部和第二横向端部中的对应横向端部外侧。
Description
本申请根据35U.S.C.§119要求于2016年4月5日提交的系列号为62/318295的美国临时申请的优先权权益,本申请以该申请的内容为基础,并且通过引用的方式全文纳入本文。
技术领域
本公开一般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生产玻璃带的设备和方法,所述至少一个真空源被构造用于通过使冷却流体沿着玻璃带流动而促进玻璃带的对流冷却。
背景技术
用拉制装置拉制玻璃带是已知的。随后可以分割玻璃带以生产可以用于各种应用的多片玻璃片。已知在粘性态时拉制玻璃带,且最终冷却成弹性态,在弹性态下成品特征永久凝固在玻璃片中。
2014年12月4日公开的Welles的第WO2014/193780号WIPO公开(下文称为Welles公开)公开了沿着玻璃带的主表面横向设置的多个真空端口。和玻璃带的第一主表面相关的第一组多个真空端口与第一真空增压管道连通,以在第一组多个真空端口上提供压力均匀性。同样地,和玻璃带的第二主表面相关的第二组多个真空端口与第二真空增压管道连通,以在第二组多个真空端口上提供压力均匀性。Welles公开的多个真空端口设计可在各种应用中提供所需的玻璃带冷却。在操作时,可以以玻璃带质量流率“M玻璃”来拉制Welles公开的玻璃带,并且可以组合质量流率“M空气”来吸取通过全部的多个真空端口的冷却流体流。例如,本申请的图7显示了与利用类似于上述Welles公开的多个真空端口设计的冷却设备来冷却玻璃带相关的模拟测试结果。具体来说,图7是显示出了下述之间的温差变化的模拟情况:(1)自然冷却而不使用Welles公开中的多个真空端口设计;和(2)使用类似于上述Welles公开的多个真空端口,在所有的真空端口均打开的情况下,以“M空气”相对于“M玻璃”的比值(即,M空气/M玻璃)为0.179来迫使冷却。在图7-9中,垂直轴(“y”轴)表示在成形楔的根部下方的距离(单位为英寸),而水平轴(“x”轴)表示离玻璃带中心的距离(单位为英寸)。图7示出了在成形楔根部下方至少114.3厘米(45英寸)至177.8厘米(70英寸)具有期望的结果。事实上,如图所示,温差等值线701a-f基本上沿着相应的均匀水平压力差路径延伸通过玻璃带宽度的中心部分[例如,离玻璃带中心±50.8厘米(20英寸)],表明温差在玻璃带中心部分的宽度上基本上保持恒定。然而,在一些实例中,Welles公开的多个排出端口设计可能存在问题,例如,有太多的控制变量,相对较复杂的系统的成本较高,操作困难,以及可能过大的真空增压管道,过大的真空增压管道促使多个排出端口设计具有相对较大的覆盖面积,并且可能阻碍进入多个排出端口设计的区域中。此外,在一些实施方式中,由于Welles公开的真空端口面向玻璃带的主表面,因此它们可起到散热器的作用。在一些实施方式中,可能期望将真空端口横向移动到玻璃带边缘外,以使真空端口不面向玻璃带的主表面,并因而不在玻璃带主表面上起到散热器的作用。由此,通过移动真空端口以使它们不面向玻璃带的主表面,可以避免玻璃带发生不期望的不均匀冷却。
图8类似于图7,并且图8是与经过简化的类似于上述Welles公开的多个真空端口设计相关的模拟情况,但是其中仅打开中心的两个真空端口,并且关闭剩余的排出端口。换言之,图8提供的模拟情况类似于图7的模拟情况,其中比值M空气/M玻璃为0.179,但是仅利用与玻璃带的两个主表面中的每个主表面的中心部分相关的两个中心端口,而不是利用在玻璃带的宽度上延伸的所有端口来从护罩的内部移除冷却流体流。图8还示出了在成形楔根部下方至少约114.3厘米(45英寸)至约165.1厘米(65英寸)具有期望的结果。事实上,如图所示,温差等值线801a-d也基本上沿着相应的均匀水平压力差路径延伸通过玻璃带宽度的中心部分[例如,离玻璃带中心±50.8厘米(20英寸)]。图8的测试结果提示,可以将上述Welles公开的多个排出端口设计简化到在玻璃带的中心附近的每侧上仅包括两个功能端口。由此,经过简化的上述Welles公开的多个排出端口设计可以在玻璃带的中心部分的宽度上提供基本上恒定的温差,同时避免发生可能与使用上述Welles公开的多个排出端口设计中的全部排出口的更为复杂的设计相关的问题或减轻问题的严重性。
在一些应用中不断地需要增加从成形楔中拉制出玻璃带的速率,以提高玻璃带的生产率。为了保持玻璃成形设备的尺寸,这种增加的拉制速率要求增加冷却。事实上,如果不增加冷却,以更快的速率拉制玻璃带可能要求以较大的代价延长冷却设备,以在玻璃带离开冷却设备之前充分冷却玻璃带。
在一些情况中,经过简化的上述Welles公开的多个排出端口设计(即,在玻璃带的每侧上仅使中心的两个部分起作用)在使从护罩内部移除气体的速率增加时,可能不能在玻璃带的中心部分的宽度上提供基本上恒定的温差。例如,图9模拟了经过简化的Welles公开的多个排出端口设计(与图8的测试结果相关)在M空气/M玻璃为1.071的情况下,同时仅利用与玻璃带的两个主表面中的每个主表面相关的两个中心端口来移除冷却流体流的执行情况。如可在图9中见到的,玻璃带宽度的中心部分[例如,离玻璃带中心±50.8厘米(20英寸)]中的温差等值线901a-c相对为锯齿形,并且不沿着相应的均匀水平压力差路径延伸。如图9所示,在气体移除速率较高时,玻璃带的整个宽度上的温差不恒定,因此可能提供无效的设计。为了配合针对更高的玻璃带对流冷却的更高的气体移除速率,需要提供一种冷却设备,其可配合各种气体移除速率(例如相对较高的冷却速率),并且在玻璃带的中心部分上的温差基本上恒定。还期望提供一种冷却设备,其:(1)具有更少的控制变量而更易于操作;(2)生产成本低;(3)尺寸减小而具有最小的覆盖面积;(4)易于获得;和/或(5)使玻璃带的主表面因为面向主表面的真空端口而使各主表面暴露于散热器的可能性最小。
发明内容
下文给出了本公开的简化归纳,以便提供对具体实施方式所描述的一些示例性方面的基本理解。
本公开的示例性设备和方法通过产生对流来提供对流传热,所述对流将玻璃片暴露于冷却空气或其他玻璃,以促进玻璃带的对流冷却。通过使用真空源以造成冷却流体沿着玻璃带流动来产生对流。这种对流冷却系统可在拉制装置的下游位置处提供有效的冷却,并且/或者可使玻璃在较低温度下拉制。
在一个实施方式中,生产玻璃带的方法可包括沿着拉制方向拉制玻璃带。玻璃带可以包括第一主表面和第二主表面。第一主表面与第二主表面中的每个主表面可以在玻璃带的相对边缘之间延伸。所述方法还可包括仅向横向位于玻璃带的各相对边缘的至少一个边缘外的至少一个真空端口施加真空,以利用冷却流体流来促进玻璃带的对流冷却,所述冷却流体流至少部分地由施加于所述至少一个真空端口的真空产生。
在另一个实施方式中,所述方法还可以包括使玻璃带的第一主表面与第二主表面中的至少一个主表面与冷却流体流接触。
在另一个实施方式中,施加真空可以促进冷却流体流的上游部分沿着上游流动方向行进,所述上游流动方向与拉制方向基本上相反。
在另一个实施方式中,施加真空可以促进冷却流体流的下游部分沿着下游流动方向行进,所述下游流动方向穿过拉制方向延伸。
在另一个实施方式中,所述方法还可以包括以玻璃带质量流率(M玻璃)拉制玻璃带,并且以组合质量流率(M空气)吸取通过所述至少一个真空端口中的全部真空端口的冷却流体流,其中,M空气相对于M玻璃的比值在约0.036至约7.143的范围内。
在另一个实施方式中,M空气相对于M玻璃的比值在约0.357至约2.143的范围内。
在另一个实施方式中,M空气相对于M玻璃的比值在约0.357至约1.071的范围内。
在另一个实施方式中,可以通过从成形楔的根部熔合拉制出玻璃带来对玻璃带进行拉制。
在另一个实施方式中,生产玻璃带的拉制设备可包括由拉制设备限定的玻璃带的拉制路径。拉制路径可沿着拉制设备的拉制方向定位。拉制路径可包括垂直于拉制方向截取的横截面。拉制设备还可包括外接(cirmumscribe)拉制路径的横截面的护罩。拉制设备还可包括至少一个真空端口,所述至少一个真空端口包括延伸通过护罩的第一端壁和第二端壁中的一个端壁的通道。至少一个真空端口可以包括延伸通过护罩的第一端壁和第二端壁中的一个端壁的通道。拉制路径的横截面的第一横向端部可面向护罩的第一端壁,并且拉制路径的横截面的第二横向端部可面向护罩的第二端壁。另外,护罩的第一端壁可以横向位于拉制路径的横截面的第一横向端部之外,并且护罩的第二端壁可以横向位于拉制路径的横截面的第二横向端部之外。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口可以由拉制设备的全部真空端口组成。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口可包括在第一端壁中的至少一个真空端口以及在第二端壁中的至少一个真空端口。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口可以包括在第一端壁中的两个真空端口。
在另一个实施方式中,通过第一横向端部和第二横向端部的平面可以在所述两个真空端口之间延伸。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口还可以包括在第二端壁中的两个额外的真空端口。
在另一个实施方式中,通过第一横向端部和第二横向端部的平面可以在第一端壁中的所述两个真空端口之间以及在第二端壁中的所述两个额外的真空端口之间延伸。
在另一个实施方式中,一种玻璃设备可包括玻璃带和拉制设备。玻璃带可包括第一主表面和第二主表面,并且第一主表面和第二主表面中的每个主表面可以在玻璃带的相对边缘之间延伸。玻璃带还可以延伸通过拉制路径。玻璃带的相对边缘中的第一边缘可面向护罩的第一端壁,并且玻璃带的相对边缘中的第二边缘可面向护罩的第二端壁。玻璃带的第一主表面可面向护罩的第一侧壁,并且玻璃带的第二主表面可面向护罩的第二侧壁。
在另一个实施方式中,护罩的第一侧壁和护罩的第二侧壁均不包括真空端口。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口的流体进入轴可以基本上平行于玻璃带的第一主表面和第二主表面。
在另一个实施方式中,玻璃带可以沿着拉制路径的拉制平面延伸,其中,所述至少一个真空端口与拉制平面偏离。
在另一个实施方式中,一种玻璃设备可包括玻璃带、护罩和至少一个真空端口。玻璃带可以沿着拉制方向延伸,并且可包括第一主表面和第二主表面。第一主表面与第二主表面中的每个主表面可以在玻璃带的相对边缘之间延伸。玻璃带的平面可在拉制方向上延伸,并且可通过玻璃带的相对边缘。护罩可以包括内表面,所述内表面外接沿拉制方向延伸的玻璃带的长度。内表面的第一区域可由第一主表面在垂直于所述平面的第一方向上的投影限定。内表面的第二区域可由第二主表面在第二方向上的投影限定,所述第二方向垂直于所述平面并且与第一方向相反。所述至少一个真空端口可包括在内表面的第一和第二区域之外的位置处延伸通过护罩的内表面的通道。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口可以由拉制设备的全部真空端口组成。
在另一个实施方式中,所述护罩可以包括第一侧壁、第二侧壁、第一端壁和第二端壁,所述第一侧壁包括内表面的第一区域,所述第二侧壁包括内表面的第二区域,所述第一端壁将第一侧壁的第一端部与第二侧壁的第一端部连接,所述第二端壁将第一侧壁的第二端部与第二侧壁的第二端部连接。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口可以位于第一端壁、第二端壁、第一侧壁和第二侧壁中的至少一者中。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口可以位于第一端壁和第二端壁中的至少一者中。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口可以包括在第一端壁中的两个真空端口。
在另一个实施方式中,所述平面可在第一侧壁中的所述两个真空端口之间通过。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口可以包括在第二端壁中的两个额外的真空端口。
在另一个实施方式中,所述平面可以在第一端壁中的所述两个真空端口之间以及在第二端壁中的所述两个额外的真空端口之间通过。
在另一个实施方式中,护罩的第一侧壁和护罩的第二侧壁均不包括真空端口。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口的流体进入轴可以基本上平行于玻璃带的第一主表面和第二主表面。
在另一个实施方式中,所述至少一个真空端口可以与所述平面偏离。
附图说明
参照附图阅读本发明的以下详细描述,可以更好地理解本发明的上述各特征、方面和优点以及其他的特征、方面和优点,其中:
图1为根据本公开的实施方式所述的一种示例性玻璃设备的示意图;
图2例示了玻璃设备沿着图1的线2-2的截面图;
图3示意性地例示了正从图1的示例性玻璃设备的成形楔中拉制出的玻璃带;
图4例示了玻璃设备的一种示例性对流冷却装置沿着图1的线4-4的截面图;
图5为沿着图4的线5-5的截面图,其例示了图4的对流冷却装置的示例性特征;
图6例示了根据本公开的实施方式所述的玻璃设备的示意图;以及
图7-14示出了与冷却玻璃带相关的模拟测试结果。
具体实施方式
下文将参照附图更完整地描述所要求保护的发明的各个方面,附图中给出了所要求保护的发明的示例性实施方式。只要可能,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,所要求保护的发明可以以许多不同的形式实施,并且不应被解读成限于本文列出的实施方式。这些示例性实施方式使得本公开透彻而完整,并且能够向本领域技术人员完整地展示所要求保护的发明的范围。
本公开的设备可包括所例示的玻璃设备101,所述玻璃设备101包括拉制设备102以及从拉制设备中拉制出的玻璃带103。如图2所示,玻璃带103包括第一主表面104a和第二主表面104b,它们在第一横向边缘103a和第二横向边缘103b之间延伸,并且各边缘之间的厚度“T”为约50微米至约750微米。在另外的实施方式中,厚度“T”为约100微米至约500微米。在另外的实施方式中,厚度“T”为约200微米至约400微米,并且在另外的实施方式中,厚度“T”可以为约300微米。
在所例示的实例中,拉制设备102可包括所例示的熔合下拉设备,但是在另外的实施方式中,其他下拉设备、上拉设备、狭缝拉制设备、浮法设备、压辊设备或其他拉制设备可以与玻璃设备101组合。利用这些玻璃带成形技术,本公开提供了对粘度和温度冷却曲线的控制,以提供工艺稳定性并促进品质性能。例如,在所例示的玻璃设备101中,在成形容器143下方适当地冷却可以有助于向玻璃带提供充分的冷却和足够高的粘度,以最大程度地减少玻璃带膨胀化(bagginess),所述膨胀化即玻璃带不可控地变形的趋势,例如受自身重量影响而不均匀地变形。在成形容器143下方适当地冷却还可有助于稳定厚度并提供形状控制。此外,适当地冷却可有助于使玻璃带适当地转变及将其调整到粘弹性区中,在该粘弹性区中,最终的玻璃带平坦度、应力和形状得到了控制。
图1例示了仅根据本公开的一个实施方式所述的玻璃设备101的可能的特征。玻璃设备101可包括熔融容器105,其被构造成用于接收来自储料仓109的批料107。可通过用发动机113驱动的批料输送装置111来引入所述批料107。任选的控制器115可被构造成用于启动发动机113,从而将所需量的批料107引入熔融容器105中,如箭头117所示。可使用金属探针119来测量竖管123内的玻璃熔体121的自由表面,并且通过通信线路125将测量到的信息传递给控制器115。
玻璃设备101还可包括澄清容器127(例如澄清管),所述澄清容器127位于熔融容器105的下游,并通过第一连接管129与所述熔融容器105连接。混合容器131(如搅拌室)也可位于澄清容器127的下游,并且输送容器133可以位于混合容器131的下游。如图所示,第二连接管135可将澄清容器127连接到混合容器131,并且第三连接管137可将混合容器131连接到输送容器133。如图进一步所示,可放置下导管139以将玻璃熔体121从输送容器133输送至拉制设备102。在例示的玻璃设备101的实例中,拉制设备102可包括成形容器143,其配备有进口141以从下导管139接收玻璃熔体。
如图所示,熔融容器105、澄清容器127、混合容器131、输送容器133和成形容器143是玻璃熔体工位的实例,这些玻璃熔体工位可沿着玻璃设备101串联设置。
熔融容器105通常由耐火材料制造,例如由耐火(如陶瓷)砖制造。玻璃设备101还可包括通常由铂或含铂金属例如铂-铑、铂-铱及其组合制成的部件,但是这些部件还可包含诸如以下的耐火金属:例如钼、钯、铼、钽、钛、钨、钌、锇、锆以及它们的合金和/或二氧化锆。所述含铂部件可包括以下的一种或多种部件: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、输送容器133(例如钵形料筒)、下导管139和进口141。成形容器143也由耐火材料制成,并且被设计成用于形成玻璃带103。
图2为示例性玻璃设备101沿着图1的线2-2的截面透视图。如图所示,成形容器143包括成形楔201,所述成形楔201包含一对在成形楔201的相对端部之间延伸且向下倾斜的成形表面部分203、205。这对向下倾斜的成形表面部分203、205沿着拉制方向207会聚,以形成根部209。玻璃设备101的拉制平面211延伸通过根部209,其中,可沿着玻璃设备101的拉制平面211以拉制方向207拉制玻璃带103。如图所示,玻璃设备101的拉制平面211可对开根部209,但是玻璃设备101的拉制平面211也可以沿着相对于根部209的其他方向延伸。
玻璃设备101还可包括至少一个边缘辊组件,其包括一对边缘辊,所述一对边缘辊被构造用于当从成形楔201的根部209拉制出玻璃带时,该一对边缘辊接合玻璃带103的第一横向边缘103a和第二横向边缘103b中的对应横向边缘。该一对边缘辊有助于对玻璃带的边缘进行适当的精整。边缘辊精整提供了所需的边缘特性,并且对脱离边缘引导件212的相对表面的熔融玻璃的边缘部分进行了适当的熔合,所述边缘引导件212的相对表面与一对向下倾斜的成形表面部分203、205相关。如图2和3所示,第一边缘辊组件213a与第一横向边缘103a相关,并且如图3进一步所示,第二边缘辊组件213b与玻璃带103的第二横向边缘103b相关。虽然每个边缘辊组件213a、213b可以彼此基本上相同,但是在另外的实例中,各对的边缘辊也可以具有不同特性。
如图3所示,玻璃设备101还可包括分别针对相应的第一横向边缘103a和第二横向边缘103b的第一牵拉辊组件301a和第二牵拉辊组合301b,以促进沿着玻璃设备101的拉制平面211,在拉制方向207上牵拉玻璃带103。
玻璃设备101还可包括切割装置303,以允许将玻璃带103切割成分开的玻璃片305。玻璃片305可以再被分成各个玻璃片,以包含到各种显示装置中,所述显示装置例如液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)、有机发光二极管显示器(OLED)和等离子体显示面板(PDP)。切割装置可以包括激光装置、机械刻划装置、移动砧机和/或被构造用于将玻璃带103切割成分离的玻璃片305的其他装置。
参考图2,在一个实例中,玻璃熔体121可流入成形容器143的槽215中。然后,玻璃熔体121可同时流过对应的堰217a、217b并向下流过对应的堰217a、217b的外表面219a、219b。接着,玻璃熔体的各自的流沿着向下倾斜的成形表面部分203、205会聚到成形容器143的根部209。随后,沿着拉制方向207,在拉制平面211上将玻璃带103从根部209拉出。
转到图3,在拉制方向207上,将玻璃带103从根部209拉出,并且从粘性区307拉到凝固区309。在凝固区309中,玻璃带103从粘性态凝固为具有所需截面轮廓的弹性态。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的玻璃带轮廓被凝固为玻璃带特征。虽然凝固的玻璃带可挠曲而与这种构造不相同,但是内应力可使玻璃带偏回弹性状态时的原始凝固轮廓。相反,虽然玻璃带也可以在各种粘性状态下挠曲,但是其缺少内应力而导致玻璃带不能偏回到发生挠曲而与原始构造不相同之前的原始状态。
如图3所示,玻璃设备101可包括熔合拉制机313,其配备有各个边缘辊组件213a、213b和第一及第二牵拉辊组件301a、301b。可在熔合拉制机313下方进一步拉制玻璃带一定距离150,然后再将玻璃带切割成单独的玻璃片305。
本公开的任何一种拉制设备102可包括如图4示意性例示的对流冷却装置401,其被构造成通过迫使冷却流体[例如蒸汽、气体(如空气)等]沿着玻璃带103流动而促进玻璃带对流冷却。可将对流冷却装置定位成通过在凝固区309和/或弹性区311中发生对流来冷却玻璃带103。例如,如图1和2中的虚线401a示意性所示,对流冷却装置401可被定位成在至少一部分凝固区309和至少一部分弹性区311内冷却玻璃带。或者,如图1中的虚线401b示意性所示,对流冷却装置401可被定位成仅在至少一部分弹性区311内冷却玻璃带。例如,如图3中的虚线401c示意性所示,对流冷却装置401可被定位成仅在完全位于熔合拉制机313下方的至少一部分弹性区311内冷却玻璃带,但是在另外的实例中,对流冷却装置可以部分或完全地位于熔合拉制机内。
本公开的一些实施方式包括玻璃设备101,所述玻璃设备101包括拉制设备102以及玻璃带103。在另外的实施方式中,玻璃设备101包括用于在拉制程序期间拉制玻璃带103的拉制设备102。本公开的实施方式可对拉制设备102提供对流冷却装置。图4是沿着图1的线4-4截取的拉制设备102的对流冷却装置401的一个实施方式的示意图。如图所示,拉制设备102可包括由拉制设备102限定的针对玻璃带103的拉制路径403。
在一些实例中,拉制路径可以包括在根部下方延伸的一部分拉制平面211,其中,在拉制路径的第一横向端部403a与第二横向端部403b之间的拉制路径宽度等于从成形装置中拉制出玻璃带的位置的宽度。例如,参考图3,在例示的实施方式中,拉制路径的宽度可以等于成形楔201的宽度“W1”、根部的宽度、在各边缘引导件212之间延伸的根部的一部分宽度。在其他实例中,拉制路径的宽度可含因狭缝拉制工艺而使玻璃从狭缝中拉制出的该狭缝宽度。在其他实施方式中,拉制路径的宽度可由有助于限定得到的玻璃带宽度的成形装置的其他特征限定。在另外的实例中,拉制路径的宽度可以被认为是在某一位置处通过拉制路径的玻璃带的宽度。例如,图4中的第一横向端部403a与第二横向端部403b之间的拉制路径的横截面宽度可以等于该位置处的玻璃带宽度“W”。
在另外的实施方式中,拉制路径还可以至少部分地由成形装置的取向、向玻璃带施加的力等限定。因此,在拉制工艺期间,拉制路径因为例如施加于玻璃带的力而受到影响,从而在拉制工艺期间使玻璃带的拉制路径改变。所述力可以在从成形装置中拉制出玻璃带时使玻璃带弯曲,并因此使玻璃带的拉制路径弯曲。
如图3和4所示,拉制路径用虚线403表示,其中示出的玻璃带正拉制通过拉制路径。如图4所示,可以沿着拉制设备102的拉制方向207定位拉制路径403。如图4进一步例示的,拉制路径403包括垂直于拉制方向207截取的横截面。在一些实施方式中,拉制路径403的外周可以与所例示的玻璃带103的外周相匹配。因此,拉制路径可在拉制设备102的拉制平面211的拉制方向207上延伸。此外,通过图4所示的垂直于拉制方向207所截取的横截面,拉制路径403可包括第一横向端部403a,其可以与玻璃带103的第一横向边缘103a重合。而且,拉制路径403的横截面可以包括第二横向端部403b,其可以与玻璃带103的第二横向边缘103b重合。进一步地,拉制路径403的横截面可以包括第一侧405a和第二侧405b,所述第一侧405a可以与玻璃带的第一主表面104a重合,所述第二侧405b可以与玻璃带103的第二主表面104b重合。因此,应理解,如图所示,拉制路径403的横截面可与垂直于拉制方向207截取的玻璃带103的对应横截面轮廓基本上相同。
如图4进一步例示的,拉制设备102还可包括外接拉制路径403的横截面的护罩407。所述护罩可以由各种隔热材料形成,所述隔热材料能够承受与玻璃制造工艺相关的高温条件。另外,所述护罩可包含各种形状和尺寸。例如,所述护罩可包含一个或多个壁,其外接拉制路径403的横截面,从而限定了内部区域409。拉制路径可沿着拉制平面211延伸,所述拉制平面211将内部区域409分成与玻璃带103的第一主表面104a交界的第一部分409a和与玻璃带103的第二主表面104b交界的第二部分409b。
所例示的护罩407包括四个壁,但是也可以提供一个壁(例如长圆形或圆形壁)、两个壁(例如D形壁)、三个壁(例如三角形壁)或者五个或更多个壁。如图所示,各个壁基本上是平面的壁,但是也可以提供不同形状的壁。在一些实施方式中,所述壁可以包括曲线壁(例如内凹、内凸、正弦形的壁);多个区段(例如阶梯形);峰与谷形或其他形状。
在例示的实施方式中,护罩407包括可以任选为平面壁的四个壁,包括第一侧壁411a以及与第一侧壁411a相对的第二侧壁411b。第一侧壁411a包括第一侧内表面412a,其面向第二侧壁411b的第二侧内表面412b。在一些实施方式中,第一侧内表面412a可以平行于第二侧内表面412b。在第一侧内表面412a与第二侧内表面412b之间限定了护罩407的内部区域409的深度“D”。第一端壁413a可连接第一侧壁411a的第一端部和第二侧壁411b的第一端部。第二端壁413b可连接第一侧壁411a的第二端部和第二侧壁411b的第二端部。第一端壁413a包括第一端部内表面414a,其面向第二端壁413b的第二端部内表面414b。在一些实施方式中,第一端部内表面414a可以平行于第二端部内表面414b。可在第一端部内表面414a与第二端部内表面414b之间限定护罩407的内部区域409的宽度“W2”。在一些实施方式中,“W2”相对于“D”的比值(即,W2/D)可以在约0.4至约20的范围内,在另一个实施方式中,比值W2/D可以在约1至约15的范围内,仍是在另一个实施方式中,比值W2/D可以在约2.5至约10的范围内。
内部区域409的宽度“W2”可以大于在护罩407的内部区域409内,沿着拉制路径403所拉制的玻璃带的宽度“W”。例如,如图所示,第一端壁413a的第一端表面414a可以横向位于玻璃带103的第一横向边缘103a和拉制路径403的横截面的第一横向端部403a的外侧,并且与第一横向边缘103a和第一横向端部403a相距第一横向距离415a。同样地,如图进一步所示,第二端壁413b的第二端表面414b可以横向位于玻璃带103的第二横向边缘103b和拉制路径403的横截面的第二横向端部403b的外侧,并且与第二横向边缘103b和第二横向端部403b相距第二横向距离415b。除非另有说明,否则,就本申请而言,“横向位于……外侧”旨在表示位置不在以下项之内:(1)玻璃带103的第一主表面104a在垂直于第一主表面104a的第一方向439a上的投影437a;或(2)玻璃带103的第二主表面104b在垂直于第二主表面104b的第二方向439b上的投影437b,其中第二方向439b与第一方向439a相反。
如图所示,可以在垂直于拉制方向207的方向上测量第一和第二横向距离415a、415b。在一些实施方式中,第一横向距离415a可以基本上等于第二横向距离415b,但是在另外的实施方式中可以提供不同的横向距离。如图所示,“W2”是“W”、415a和415b之和。在一些实施方式中,415a和415b可以彼此相等,使得“W”的中心与“W2”的中心重合。虽然未示出,但是在另外的实施方式中,“W2”相对于“W”的比值(即,W2/W)可以在约1.01至约2的范围内,在另一个实施方式中,比值W2/W可以在约1.03至约1.5的范围内,仍是在另一个实施方式中,比值W2/W可以在约1.06至约2的范围内,但是在另外的实例中可以提供其他比值。为了降低材料成本和减小护罩的尺寸,可期望在这些范围内的相对较小的横向距离415a、415b。在另外的实例中,在这些范围内的相对较大的横向距离415a、415b可以有助于使真空端口(下文会有更完整的描述)进一步横向定位在拉制路径403的横截面的第一和第二横向端部403a、403b的外侧和/或进一步横向定位在玻璃带103的第一和第二横向边缘的103a、103b的外侧,以有助于改进玻璃带宽度上的温差均匀性。
如图4进一步所示,玻璃带103可因此延伸通过在护罩407的内部区域409内的拉制路径403。如进一步例示的,玻璃带103的第一横向边缘103a和拉制路径403的横截面的第一横向端部403a可各自面向护罩407的第一端壁413a的第一端表面414a。同样地,玻璃带103的第二横向边缘103b和拉制路径403的横截面的第二横向端部403b可各自面向护罩407的第二端壁413b的第二端表面414b。另外,玻璃带103的第一主表面104a和拉制路径403的横截面的第一侧405a可各自面向护罩407的第一侧壁411a的第一侧内表面412a。更进一步,玻璃带103的第二主表面104b和拉制路径403的横截面的第二侧405b可各自面向护罩407的第二侧壁411b的第二侧内表面412b。
本公开的拉制设备还可包括至少一个真空端口。根据本公开的各方面,可提供任意数目的真空端口。可以在护罩407的任意一个壁中提供所述至少一个真空端口,例如在第一端壁413a、第二端壁413b、第一侧壁411a和/或第二侧壁411b中提供。在这样的实施方式中,通道421可延伸通过对应的壁以及对应壁的内表面。例如,如图所示,可以在护罩407的第一端壁413a中提供一个或多个真空端口417a、417b,以及可以在护罩407的第二端壁413b中提供一个或多个真空端口419a、419b。
如图所示,第一端壁413a和相关的真空端口417a、417b横向位于拉制路径403的横截面的第一横向端部403a的外侧,并且横向位于玻璃带103的第一横向边缘103a的外侧。事实上,第一端壁413a和相关的真空端口417a、417b各自位于玻璃带103的第一主表面104a在垂直于第一主表面104a的第一方向439a上的投影437a的外侧。而且第一端壁413a和相关的真空端口417a、417b各自位于玻璃带103的第二主表面104b在垂直于第二主表面104b的第二方向439b上的投影437b的外侧,其中,第二方向439b与第一方向439a相反。
另外,第二端壁413b和相关的真空端口419a、419b横向位于拉制路径403的横截面的第二横向端部403b的外侧,并且横向位于玻璃带103的第二横向边缘103b的外侧。事实上,第二端壁413b和相关的真空端口419a、419b各自位于玻璃带103的第一主表面104a在垂直于第一主表面104a的第一方向439a上的投影437a的外侧。而且第二端壁413b和相关的真空端口419a、419b各自位于玻璃带103的第二主表面104b在垂直于第二主表面104b的第二方向439b上的投影437b的外侧,其中,第二方向439b与第一方向439a相反。
虽然未示出,但是在一些实施方式中,第一侧壁411a和/或第二侧壁411b可以包括一个或多个真空端口,其横向位于第一横向端部403a/第一横向边缘103a的外侧,并且横向位于第二横向端部403b/第二横向边缘103b的外侧。例如,如图4所示,拉制平面211可包括在拉制方向207上延伸并且通过玻璃带103的相对边缘103a、103b的平面。护罩407的内表面(例如内表面412a、412b、414a、414b)外接沿着拉制方向207的玻璃带103的长度。内表面的第一区域441a(例如表面412a的一部分)由第一主表面104a在垂直于平面211的方向439a上的投影437a限定。内表面的第二区域441b(例如表面412b的一部分)由第二主表面104b在垂直于平面211的方向439b上的投影437b限定。所述至少一个真空端口可包括在内表面的第一区域441a和第二区域441b之外的位置处延伸通过护罩407的内表面的通道421。在图4例示的实施方式中,在第一区域441a和第二区域441b之外的位置可以是第一端壁413a的整个第一端部内表面414a和第二壁413b的整个第二端部内表面414b。此外,如图4所示,在第一区域441a和第二区域441b之外的位置可以是第一侧壁411a的第一侧内表面412a和第二侧壁411b的第二侧内表面412b的端部部分。如图所示,第一和第二侧内表面412a、412b的这些端部部分各自的长度可以等于第一和第二横向距离415a、415b。
如图4所示,所述至少一个真空端口由拉制设备102的全部真空端口组成。事实上,如图所示,一些实施方式可以仅包括在第一端壁413a和/或第二端壁413b中的真空端口,而在第一侧壁411a或第二侧壁411b中不具有真空端口。
在一些实施方式中,仅第一端壁413a包括一个或多个真空端口,而在侧壁411a、411b或第二端壁413b中没有其他真空端口。在另外的实施方式中,仅第二端壁413b包括一个或多个真空端口,而在侧壁411a、411b或第一端壁413a中没有其他真空端口。在另外的实例中,所述至少一个真空端口可包括在第一端壁413a中的至少一个真空端口(例如一个或任意数目的真空端口),以及在第二端壁413b中的至少一个真空端口(例如一个或任意数目的真空端口),并且在侧壁411a、411b中没有其他真空端口。事实上,如所例示的,第一端壁413a可以包括第一真空端口417a和第二真空端口417b,并且第二端壁413b可以包括第一真空端口419a和第二真空端口419b。如进一步例示的,在一些实施方式中,拉制路径403的平面(例如拉制平面211)可以在第一端壁413a的第一真空端口417a与第二真空端口417b之间延伸。同样地,拉制路径403的平面(例如拉制平面211)可以在第二端壁413b的第一真空端口419a与第二真空端口419b之间延伸。提供位于对应的第一真空端口与第二真空端口之间的平面允放真空端口沿着内部区域409的第一部分409a吸取冷却流体,以冷却玻璃带的第一主表面104a,并且还允许沿着内部区域409的第二部分409b吸取冷却流体,以冷却玻璃带的第二主表面104b。另外,提供平分对应的真空端口对之间的距离的拉制路径的平面(例如拉制平面211)可以促进沿着玻璃带的主表面均等地冷却。
任选地,如图所示,第一和第二端壁413a、413b中的一对真空端口417a、419a可以彼此同轴对齐。同样地,还如图所示,另一对真空端口417b、419b可以彼此同轴对齐。提供同轴对齐可允许对称冷却,以有助于在使用时均等地吸取通过内部区域409的对应第一部分409a和第二部分409b的冷却流体。另外,各对真空端口可以偏离拉制平面211。例如,如图所示,成对的真空端口417a、419a可以沿着相应的流体进入轴420对齐,所述流体进入轴420与玻璃带103的第一主表面104a(或者对应于拉制路径403的第一侧405a)间隔距离423a。类似地,成对的真空端口417b、419b可以沿着流体进入轴422对齐,所述流体进入轴422与玻璃带103的第二主表面104b(或者对应于拉制路径403的第二侧405b)间隔距离423b。距离423a、423b可以彼此不同。然而,在一些实施方式中,距离423a、423b可以基本上相等,以促进在玻璃带103的每个主表面上均等地冷却。就本公开而言,流体进入轴意为延伸通过在某一方向上延伸的真空端口开口的轴,所述某一方向是当向真空端口施加真空而将气体吸入到真空端口时,玻璃流过真空端口的开口的合成矢量。
另外,如图所示,任意一个真空端口的流体进入轴420、422可以基本上平行于玻璃带103的第一主表面104a和第二主表面104b。当与其他构造相比时,提供与玻璃带的主表面平行的轴可以有助于形成所需的流体流动分布,以促进沿着玻璃带进行相对较均匀的冷却。
每个真空端口可以具有与该真空端口相关的流体流调节装置,以允许相对于其他真空端口微调通过该真空端口的流体流率。例如,如图4所示,每个真空端口可以包括调节装置425。如图5所示,在一个实施方式中,调节装置425可以包括限制板501,其具有多个不同尺寸的开口503a、503b、503c。在例示的位置中,较小的开口503a与通道对齐以限制流动。为了减少流动限制,可以在方向505上移动限制板直到尺寸较大的开口503b、503c中的一个与通道对齐,以提供所需的流体限制。
进一步参考图4,共用的连接管道427a可以用于在真空源429与一对真空端口417a、417b之间提供共用的流体连接。真空源429可包括真空室、风机、泵、风扇或其他真空装置。共用的连接管道427a可以与第一管道431a形成T接头,所述第一管道431a通过流体源管道433与流体源429连接。同样地,另一个共用的连接管道427b可以用于在真空源429与一对真空端口419a、419b之间提供共用的流体连接。事实上,共用的连接管道427b可以与第二管道431b形成T接头,所述第二管道431b通过流体源管道433与流体源429连接。提供共用的连接管道427a、427b可以简化设计,其中可通过调节装置425来调节真空端口417a、417b和真空端口419a、419b的相对流体进入。同样地,可利用第一侧阀435a来调节与第一端壁413a相关的真空端口417a、417b的相对流体进入。而且,可利用第二侧阀435b来调节与第二端壁413b相关的真空端口419a、419b的相对流体进入。
在另一个替代性布置中(未例示出),真空端口417a、419a可以用共用的连接管道连接在一起,并且另外的真空端口417b、419b可以用另一种共用连接方式连接在一起。在这样的实施方式中,第一阀可以用于调节真空端口417a、419a的流体进入,而第二阀可以用于调节真空端口417b、419b的流体进入。
参考图6,应理解,可以在护罩407内的间隔高度和/或多个高度处提供多个端口。例如,图6的截面示意图示出了包括在多个高度处的端口的对流冷却设备的一个实施方式。事实上,在例示的实施方式中,任选地,可在第一高度601处,在第二端壁413b中提供第一对的上述第一和第二真空端口419a、419b。另外,如图所示,还可在更高的高度603处,在第二端壁413b中提供第二对的上述第一和第二真空端口419a、419b。虽然未示出,但是可以在第一端壁413a中提供相似或相同的真空端口。在不同高度处提供真空端口可以有助于沿着拉制方向207,在玻璃带的各个高度位置处控制冷却速率。
现在将描述生产玻璃带103的方法。参考图1和2,如上文所提到的,所述方法可包括在拉制方向207上拉制玻璃带103。如图1所示,可拉制玻璃带103,其在玻璃带的相对边缘103a、103b之间具有宽度“W”。另外,如图2所示,拉制的玻璃带103包括第一主表面104a和第二主表面104b,它们在玻璃带103的相对边缘103a、103b之间延伸。如上文所提到的,可以提供多种替代性拉制设备来拉制玻璃带103。例如,在之前所述的实施方式中,可以任选地从上述成形楔201的根部209熔合拉制出玻璃带。
所述方法还可包括仅向横向位于玻璃带的相对边缘中的至少一个边缘外侧的至少一个真空端口施加真空。由此,所述方法可向全部横向位于玻璃带的相对边缘中的至少一个边缘外侧的一个或任意多个真空端口施加真空,而无需向横向位于玻璃带的相对边缘内侧的任意真空端口施加真空。在本申请中,真空可以指低于护罩407周围气氛的压力。因此,放置与真空源连通的真空端口同样可将护罩407的内部区域409内的压力降低到低于护罩407周围气氛的压力。
在一些实施方式中,多个真空端口中的所述至少一个真空端口可以位于第一端壁411a和第二侧壁411b中的一者或两者中。在这样的实例中,所有的真空端口均横向位于玻璃带的相对边缘中的所述至少一个边缘外侧。例如,在一个实施方式中,在第一区域441a外侧的某一位置处,真空端口的通道421可以延伸通过第一侧壁411a的第一侧内表面412a。在另一个实施方式中,在第二区域441b外侧的某一位置处,真空端口的通道421可以延伸通过第二侧壁411b的第二侧内表面412b。
在另外的实施方式中,所述多个真空端口除了位于第一端壁413a和第二端壁413b中的一者中之外,还可以位于第一侧壁411a和第二侧壁411b中的一者中。在另外的实施方式中,所述多个真空端口可以仅位于第一端壁413a和/或第二端壁413b中。在这样的实例中,每个真空端口均横向位于玻璃带的相对边缘中的所述至少一个边缘外侧。在一个实施方式中,如图4所示,第一真空端口417a和第二真空端口417b各自包括通过第一端壁413a的通道421,其在第一端部内表面414a中具有开口,所述第一端部内表面414a以第一横向距离415a横向位于玻璃带103的第一横向边缘103a的外侧。同样地,第一真空端口419a和第二真空端口419b各自包括通过第二端壁413b的通道421,其在第二端部内表面414b中具有开口,所述第二端部内表面414b以第二横向距离415b横向位于玻璃带103的第二横向边缘103b的外侧。
本公开的方法可在将玻璃带拉制通过护罩407时,促进玻璃带的对流冷却。参考图6,在一个实施方式中,当玻璃带103正拉制通过护罩407时,刚拉制出的玻璃带103可能相对较热。因此,玻璃带103可能加热护罩407的内部区域409中的空气或其他气体。所述加热护罩407的内部区域409中的气体降低了气体密度,使得护罩407的内部区域409中的气体密度小于护罩407外侧的温度较低的气体的密度。结果,由于在护罩407的内部区域409中的密度相对较小的加热气体相对于在护罩407外侧的较冷气体的浮力,因此,该加热气体以方向608上升通过护罩407的内部409。在一些实例中,方向608的方向分量或合成矢量可以与拉制方向207相反。在一些实例中,拉制方向还可以包括在重力方向上的方向分量或合成矢量。由此,护罩407可起到通道的作用,其中可以通过内部区域409的下开口607a吸取气体605a、605b,并且随后使一部分气体606a、606b通过上开口607b释放。
在例示的实施方式中,至少一部分的气体605a可以沿着内部区域409的第一部分409a内的上游路径609a、中间路径611a和下游路径613a行进,以冷却玻璃带103的第一主表面104a。如进一步例示的,至少一部分的气体605b可以沿着内部区域409的第二部分409b内的上游路径609b、中间路径611b和下游路径613b行进,以冷却玻璃带103的第二主表面104b。由此,在气体离开内部区域409的上开口607b之前,使气体向上行进通过对应的上游路径609a、609b,对应的中间路径611a、611b和对应的下游路径613a、613b,可在将玻璃带拉制通过护罩407的内部409时,使玻璃带对流冷却。
在一些实施方式中,可能期望增强玻璃带的对流冷却。例如,增加玻璃带的对流冷却速率可允许玻璃带以更快的拉制速率通过护罩407而无需增加护罩407的高度。由此,可以将护罩407保持在相同高度,或者甚至可以提供高度减小的护罩407,以避免与增加护罩高度相关的材料花费。
为了补充玻璃带103的对流冷却,如上所述,所述方法可包括以下步骤:向横向位于玻璃带103的相对边缘103a、103b中的至少一个边缘外侧的一个或任意多个真空端口施加真空。在一个实施方式中,真空源429可以通过流体源管道433吸取流体(例如空气或其他气体),所述流体源管道433吸取以成比例的速率通过第一管道431a和第二管道431b的流体,所述成比例的速率由第一侧阀435a和第二侧阀435b调节。
参考第一管道431a,接着可通过共用的连接管道427a吸取流体,其中可随后以成比例的速率吸取通过第一真空端口417a和第二真空端口417b的通道421的流体,所述成比例的速率由各自与第一真空端口417a和第二真空端口417b相关的调节装置425调节。同样地,参考第二管道431b,还可通过共用的连接管道427b吸取流体,其中可随后以成比例的速率吸取通过第一真空端口419a和第二真空端口419b的通道421的流体,所述成比例的速率由各自与第一真空端口419a和第二真空端口419b相关的调节装置425调节。
如上所述,如在上述实例性实施方式中所述的向所述至少一个真空端口(例如417a、417b、419a、419b)施加真空可促进玻璃带的对流冷却,例如,利用至少部分由向所述至少一个真空端口施加的真空所产生的冷却流体流来增强玻璃带的现有的对流冷却。在一个实施方式中,施加真空可将玻璃带的对流冷却增强到由上述通道效应驱动的对流冷却所能实现的程度以上且超越该程度。
在一个实施方式中,在第一高度601处通过第一端壁413a的第一真空端口417a吸取气体,以及在第一高度601处通过第二端壁413b的第一真空端口419a吸取气体可造成沿着内部区域409的第一部分409a的上游路径609a行进的气体的下游部分沿着横向路径610a行进,并且进入到第一高度601处的相应的第一真空端口417a、419a中。由此,在第一高度601处向第一真空端口417a、419a施加真空可沿着上游路径609a增加流体的流率,并因此沿着上游路径609a增加玻璃带的对流冷却。同样地,在第一高度601处通过第一端壁413a的第二真空端口417b吸取气体,以及在第一高度601处通过第二端壁413b的第二真空端口419b吸取气体可造成沿着内部区域409的第二部分409b的上游路径609b行进的气体的下游部分沿着横向路径610b行进,并且进入到第一高度601处的相应的第二真空端口417b、419b中。由此,在第一高度601处向第二真空端口417b、419b施加真空可沿着上游路径609b增加流体的流率,并因此沿着上游路径609b增加玻璃带的对流冷却。
在另一个实施方式中,在第二高度603处通过第一端壁413a的第一真空端口417a吸取气体,以及在第二高度603处通过第二端壁413b的第一真空端口419a吸取气体可造成沿着内部区域409的第一部分409a的中间路径611a行进的气体的下游部分沿着横向路径612a行进,并且进入到第二高度603处的相应的第一真空端口417a、419a中。由此,在第二高度603处向第一真空端口417a、419a施加真空可沿着上游路径609a和中间路径611a增加流体的流率,并因此沿着上游路径609a和中间路径611a增加玻璃带的对流冷却。同样地,在第二高度603处通过第一端壁413a的第二真空端口417b吸取气体,以及在第二高度603处通过第二端壁413b的第二真空端口419b吸取气体可造成沿着内部区域409的第二部分409b的中间路径611b行进的气体的下游部分沿着横向路径612b行进,并且进入到第二高度603处的相应的第二真空端口417b、419b中。由此,在第二高度603处向第二真空端口417b、419b施加真空可沿着上游路径609b和中间路径611b增加流体的流率,并因此沿着上游路径609b和中间路径611b增加玻璃带的对流冷却。
本公开的任何一个实施方式可包括使玻璃带103的第一主表面104a和/或第二主表面104b与冷却流体流接触。提供流体与玻璃带的直接接触可增加玻璃带的对流冷却而无需依赖于传导传热或辐射传热,在本公开的另外的实例中,传热面板(未示出)可以包含传导传热或辐射传热。
在本公开的任何一个实施方式中,施加真空可以促进冷却流体流的上游部分沿着上游流动方向行进,所述上游流动方向与拉制方向基本上相反。另外或者替代性地,真空可以促进冷却流体流的下游部分沿着下游流动方向行进,所述下游流动方向穿过拉制方向延伸。例如,参考图3和6,上游路径609a、609b例示了冷却流体可沿着与拉制方向207基本上相反的上游流动方向609行进。真空还可通过延伸穿过(例如垂直于)拉制方向207而促进冷却流体的下游部分沿着横向于拉制方向207的横向路径610a、610b行进。类似地,真空还可促进流体沿着中间路径611a、611b(其在横向路径612a、612b上游)流动,以沿着与拉制方向207基本上相反的上游流动方向308行进。进一步地,真空还可通过延伸穿过(例如垂直于)拉制方向207而促进冷却流体沿着横向于拉制方向207的横向路径612a、612b行进。
由此,向真空端口施加真空可增强行进通过护罩407的玻璃带的对流冷却。而且,将真空端口横向定位在玻璃带的各相对边缘中的至少一个边缘外侧可以更大的流动速率促进得到增强的对流冷却,同时在玻璃带的宽度上保持期望的冷却分布。在一些实施方式中,空气的组合质量流率可以与拉制出的玻璃带的质量流率相关。例如,可以以玻璃带质量流率“M玻璃”来拉制玻璃带,并且可以组合质量流率“M空气”来吸取通过所述至少一个真空端口中的全部真空端口的冷却流体。就本公开而言,组合冷却流体流率是将通过每个流体端口的流率相加在一起的流率。例如,如果总共有8个真空端口,并且每个真空端口以速率“R”吸取冷却流体,则冷却流体流的质量流率将为8R(即,8x“R”=8R)。在一些实施方式中,“M空气”相对于“M玻璃”的比值(即,M空气/M玻璃)在约0.036至约7.143的范围内。在另一个实施方式中,“M空气”相对于“M玻璃”的比值(即,M空气/M玻璃)在约0.357至约2.143的范围内。在另一个实施方式中,“M空气”相对于“M玻璃”的比值(即,M空气/M玻璃)在约0.357至约1.071的范围内。
图10-14示出了与用冷却设备冷却玻璃带相关的模拟测试结果,其中所有的真空端口均横向位于玻璃带的各相对边缘的至少一个相对边缘外侧。在图10-14中,垂直轴(“y”轴)表示在成形楔的根部下方的距离(单位为英寸),而水平轴(“x”轴)表示离玻璃带中心的距离(单位为英寸)。图10-14是示出了所需结果的各种示例性组合流率的模拟情况。具体来说,图10-14各自是显示出了下述之间的温差变化的模拟情况:(1)在不使用本申请的真空端口情况下的自然冷却;和(2)以各种组合流率使用本申请的真空端口设计的迫使冷却。
图10是使“M空气”相对于“M玻璃”的比值(即,M空气/M玻璃)为0.036的模拟情况。图10示出了在成形楔根部下方至少约114.3厘米(45英寸)至约165.1厘米(65英寸)具有期望的结果。事实上,如图所示,温差等值线1001a-c基本上沿着相对均匀的压力差路径延伸通过玻璃带宽度的中心部分[例如,离玻璃带中心±50.8厘米(20英寸)],表明温差在玻璃带中心部分的宽度上基本上保持恒定。
图11是使“M空气”相对于“M玻璃”的比值(即,M空气/M玻璃)为0.357的模拟情况。图11示出了在成形楔根部下方至少约101.6厘米(40英寸)至约203.2厘米(80英寸)具有期望的结果。事实上,如图所示,温差等值线1101a-e基本上沿着相对均匀的压力差路径延伸通过玻璃带宽度的中心部分[例如,离玻璃带中心±50.8厘米(20英寸)],表明温差在玻璃带中心部分的宽度上基本上保持恒定。
图12是使“M空气”相对于“M玻璃”的比值(即,M空气/M玻璃)为1.071的模拟情况。图12示出了在成形楔根部下方至少约88.9厘米(35英寸)至约203.2厘米(80英寸)具有期望的结果。事实上,如图所示,温差等值线1201a-k基本上沿着相对均匀的压力差路径延伸通过玻璃带宽度的中心部分[例如,离玻璃带中心±50.8厘米(20英寸)],表明温差在玻璃带中心部分的宽度上基本上保持恒定。
图13是使“M空气”相对于“M玻璃”的比值(即,M空气/M玻璃)为2.143的模拟情况。图13示出了在成形楔根部下方至少约101.6厘米(40英寸)至约203.2厘米(80英寸)具有期望的结果。事实上,如图所示,温差等值线1301a-h基本上沿着相对均匀的压力差路径延伸通过玻璃带宽度的中心部分[例如,离玻璃带中心±50.8厘米(20英寸)],表明温差在玻璃带中心部分的宽度上基本上保持恒定。
图14是使“M空气”相对于“M玻璃”的比值(即,M空气/M玻璃)为7.143的模拟情况。图14示出了在成形楔根部下方至少约152.4厘米(60英寸)至约203.2厘米(80英寸)具有期望的结果。事实上,如图所示,温差等值线1401a-e基本上沿着相对均匀的压力差路径延伸通过玻璃带宽度的中心部分[例如,离玻璃带中心±50.8厘米(20英寸)],表明温差在玻璃带中心部分的宽度上基本上保持恒定。
本领域的技术人员显而易见的是,可以对所述实施方式进行各种修改和变动而不偏离要求保护的发明的精神和范围。因此,所要求保护的本发明旨在涵盖本文所述的各个实施方式的修改和变动,只要这些修改和变动在所附权利要求书及其等同方案的范围之内。
Claims (31)
1.一种生产玻璃带的方法,所述方法包括:
沿着拉制方向拉制玻璃带,其中,所述玻璃带包括第一主表面和第二主表面,并且第一主表面和第二主表面中的每个主表面在玻璃带的相对边缘之间延伸;以及
仅向横向位于玻璃带的各相对边缘的至少一个边缘外侧的至少一个真空端口施加真空,以利用冷却流体流来促进玻璃带的对流冷却,所述冷却流体流至少部分地由施加于所述至少一个真空端口的真空产生。
2.如权利要求1所述的方法,其还包括使玻璃带的第一主表面与第二主表面中的至少一个主表面与冷却流体流接触。
3.如权利要求1所述的方法,其中,施加真空促进了冷却流体流的上游部分沿着上游流动方向行进,所述上游流动方向与拉制方向基本上相反。
4.如权利要求3所述的方法,其中,施加真空促进了冷却流体流的下游部分沿着下游流动方向行进,所述下游流动方向穿过拉制方向延伸。
5.如权利要求1所述的方法,其中,施加真空促进了冷却流体流的下游部分沿着下游流动方向行进,所述下游流动方向穿过拉制方向延伸。
6.如权利要求1所述的方法,其还包括以玻璃带质量流率M玻璃拉制玻璃带,并且以组合质量流率M空气吸取通过所述至少一个真空端口中的全部真空端口的冷却流体流,其中,M空气相对于M玻璃的比值在0.036至7.143的范围内。
7.如权利要求6所述的方法,其中,M空气相对于M玻璃的比值在0.357至2.143的范围内。
8.如权利要求7所述的方法,其中,M空气相对于M玻璃的比值在0.357至1.071的范围内。
9.如权利要求1所述的方法,其中,通过从成形楔的根部熔合拉制出玻璃带来对玻璃带进行拉制。
10.一种用于生产玻璃带的拉制设备,所述拉制设备包括:
玻璃带的拉制路径,所述拉制路径由拉制设备限定,并且其沿着拉制设备的拉制方向定位,并且所述拉制路径包括垂直于拉制方向截取的横截面;
外接拉制路径的横截面的护罩;和
至少一个真空端口,其包括延伸通过护罩的第一端壁和第二端壁中的一个端壁的通道,拉制路径的横截面的第一横向端部面向护罩的第一端壁,拉制路径的横截面的第二横向端部面向护罩的第二端壁,护罩的第一端壁横向位于拉制路径的横截面的第一横向端部外侧;并且护罩的第二端壁横向位于拉制路径的横截面的第二横向端部外侧。
11.如权利要求10所述的拉制设备,其中,所述至少一个真空端口由拉制设备的全部真空端口组成。
12.如权利要求10所述的拉制设备,其中,所述至少一个真空端口包括在第一端壁中的至少一个真空端口以及在第二端壁中的至少一个真空端口。
13.如权利要求10所述的拉制设备,其中,所述至少一个真空端口包括在第一端壁中的两个真空端口。
14.如权利要求13所述的拉制设备,其中,通过第一横向端部和第二横向端部的平面在所述两个真空端口之间延伸。
15.如权利要求13所述的拉制设备,其中,所述至少一个真空端口还包括在第二端壁中的两个额外的真空端口。
16.如权利要求15所述的拉制设备,其中,通过第一横向端部和第二横向端部的平面在第一端壁中的所述两个真空端口之间以及在第二端壁中的所述两个额外的真空端口之间延伸。
17.一种玻璃设备,其包括玻璃带和权利要求10所述的拉制设备,所述玻璃设备包括:
玻璃带,其包括第一主表面和第二主表面,并且第一主表面和第二主表面中的每个主表面在玻璃带的相对边缘之间延伸;
玻璃带延伸通过拉制路径,玻璃带的相对边缘中的第一边缘面向护罩的第一端壁,玻璃带的相对边缘中的第二边缘面向护罩的第二端壁,玻璃带的第一主表面面向护罩的第一侧壁,并且玻璃带的第二主表面面向护罩的第二侧壁。
18.如权利要求17所述的玻璃设备,其中,护罩的第一侧壁和护罩的第二侧壁均不包括真空端口。
19.如权利要求17所述的玻璃设备,其中,所述至少一个真空端口的流体进入轴基本上平行于玻璃带的第一主表面和第二主表面。
20.如权利要求17所述的玻璃设备,其中,玻璃带沿着拉制路径的拉制平面延伸,其中,所述至少一个真空端口与拉制平面偏离。
21.一种玻璃设备,其包括:
沿着拉制方向延伸的玻璃带,所述玻璃带包括第一主表面和第二主表面,第一主表面和第二主表面中的每个主表面在玻璃带的相对边缘之间延伸,并且玻璃带的平面在拉制方向上延伸且通过玻璃带的相对边缘;
护罩,其包括内表面,所述内表面外接沿拉制方向延伸的玻璃带的长度,内表面的第一区域由第一主表面在垂直于所述平面的第一方向上的投影限定,内表面的第二区域由第二主表面在第二方向上的投影限定,所述第二方向垂直于所述平面并且与第一方向相反;和
至少一个真空端口,其包括在内表面的第一区域和第二区域之外的位置处延伸通过护罩的内表面的通道。
22.如权利要求21所述的玻璃设备,其中,所述至少一个真空端口由拉制设备的全部真空端口组成。
23.如权利要求21所述的玻璃设备,其中,所述护罩包括第一侧壁、第二侧壁、第一端壁和第二端壁,所述第一侧壁包括内表面的第一区域,所述第二侧壁包括内表面的第二区域,所述第一端壁将第一侧壁的第一端部与第二侧壁的第一端部连接,所述第二端壁将第一侧壁的第二端部与第二侧壁的第二端部连接。
24.如权利要求23所述的玻璃设备,其中,所述至少一个真空端口位于第一端壁和第二端壁的至少一者中。
25.如权利要求24所述的玻璃设备,其中,所述至少一个真空端口包括在第一端壁中的两个真空端口。
26.如权利要求25所述的玻璃设备,其中,所述平面在第一侧壁中的所述两个真空端口之间通过。
27.如权利要求26所述的玻璃设备,其中,所述至少一个真空端口还包括在第二端壁中的两个额外的真空端口。
28.如权利要求27所述的玻璃设备,其中,所述平面在第一端壁中的所述两个真空端口之间以及在第二端壁中的所述两个额外的真空端口之间通过。
29.如权利要求23所述的玻璃设备,其中,护罩的第一侧壁和护罩的第二侧壁均不包括真空端口。
30.如权利要求21所述的玻璃设备,其中,所述至少一个真空端口的流体进入轴基本上平行于玻璃带的第一主表面和第二主表面。
31.如权利要求21所述的玻璃设备,其中,所述至少一个真空端口与所述平面偏离。
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