CN109071301A - 用于加工玻璃的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种槽孔口设计，该槽孔口设计输送在均匀温度下的和在槽孔口宽度上流动的玻璃带。该槽孔口设计可包括过渡部段、压力储罐以及槽延伸部。

Description

用于加工玻璃的方法和设备

背景技术

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119要求在2016年4月21日提交的美国临时申请序列号第62/325672号的优先权权益，其内容作为依据并以参见的方式纳入本文。

技术领域

本发明的实施例涉及从熔融供源中形成玻璃带。

背景技术

板玻璃由玻璃带形成，并且寻求用在用户界面、控制件、显示器、建筑装置、电器以及电子装置中。这些类型的使用可从玻璃板的使用中受益，但无法抵抗冲击和破损。

发明内容

在一个实施例中，玻璃成形设备包括上部过渡构件和压力储罐，该上部过渡构件包括过渡腔室，且该压力储罐附连于上部过渡构件，该压力储罐包括上部孔口和下部孔口，以使得压力储罐内的腔室与过渡腔室流体连通。

玻璃成形设备可进一步包括上部压力储罐支承件、下部压力储罐支承件以及槽延伸部，该上部压力储罐支承件横跨上部孔口定位，该下部压力储罐支承件横跨下部孔口定位，且该槽延伸部附连于压力储罐，以使得槽延伸部的内部区域与压力储罐流体连通。玻璃成形设备还可包括第二上部压力储罐支承件，该第二上部压力储罐支承件横跨上部孔口定位。玻璃带成形设备还可包括第二下部压力储罐支承件，该第二下部压力储罐支承件横跨下部孔口定位。

上部孔口可包括第一上部孔和第二上部孔以及上部压力储罐支承件，该上部压力储罐支承件一体地形成在压力储罐的壁中。上部压力储罐支承件可定位在第一上部孔和第二上部孔之间。附加地，下部孔口可包括第一下部孔和第二下部孔以及下部压力储罐支承件，该下部压力储罐支承件一体地形成在压力储罐的壁中。下部压力储罐支承件可定位在第一下部孔和第二下部孔之间。

在一些实施例中，该设备可包括热源。例如，该热源可以是槽延伸部，其中，槽延伸部的第一端部构造成接纳第一电气连接件，且该槽延伸部的第二端部构造成接纳第二电气连接件。

玻璃成形设备可包括上部过渡构件支承件，该上部过渡构件支承件横跨过渡腔室定位。例如，上部过渡构件支承件可通过冶金粘结而固定于上部过渡构件。

槽延伸部可具有在从约18毫米(mm)至约22mm的范围内的高度。

压力储罐可包括：端部尺寸，该端部尺寸沿着端部平面延伸，该端部平面平行于压力储罐的第一端部；宽度，该宽度在压力储罐的第一端部和第二端部之间延伸；以及开口尺寸，该开口尺寸沿着开口方向，该开口方向平行于端部平面并且垂直于宽度。压力储罐的内部开口尺寸可大于下部孔口的开口距离。在一些实施例中，内部开口尺寸距离可以在从大于下部孔口的开口距离约两倍至约十倍的范围内。

在一些实施例中，压力储罐可具有圆柱形形状，其中，压力储罐的纵向轴线沿着上部过渡构件的下部端部的宽度延伸，该下部孔口具有宽度和开口距离，且该压力储罐的直径大于下部孔口的开口距离。

上部过渡构件可具有上部端部，该上部端部具有一宽度，以使得下部端部的宽度大于上部端部的宽度。在一些实施例中，上部端部的开口距离可大于下部端部的开口距离。

在一些实施例中，下部孔口可具有从约50mm至约1.5米(m)的宽度。在一些实施例中，下部孔口可具有从约150mm至约300mm的宽度。

根据本发明，披露一种用于形成玻璃带的工艺，该工艺包括：通过压力储罐的上部孔口将熔融玻璃流供给至压力储罐，该压力储罐将熔融玻璃从压力储罐的中部重新分配至压力储罐的第一端部和压力储罐的与第一端部相对的第二端部；以及使得熔融玻璃流通过压力储罐的下部孔口。玻璃成形工艺可进一步包括利用下部压力储罐支承件将熔融玻璃分成多个熔融玻璃流，并且使得多个流通入到槽延伸部中。附加地，该方法可进一步包括在槽延伸部内将多个熔融玻璃流熔合为单个熔融玻璃流，并且从槽延伸部中拉伸玻璃带。该工艺可进一步包括在槽延伸部内加热熔融玻璃流。在一些实施例中，玻璃带可进一步在两个辊子之间引导，这两个辊子用在玻璃轧制工艺中。

该压力储罐可包括上部压力储罐支承件和下部压力储罐支承件，该上部压力储罐支承件横跨上部孔口定位，且该下部压力储罐支承件可横跨下部孔口定位。在一些实施例中，下部孔口可包括第一下部孔和第二下部孔。下部压力储罐支承件可定位在第一下部孔和第二下部孔之间。下部压力储罐支承件可一体地形成在压力储罐的壁中。

在一些实施例中，槽延伸部的高度可以在从约18mm至约22mm的范围内。在一些实施例中，该压力储罐可包括：宽度，该宽度在压力储罐的第一端部和第二端部之间延伸，且该宽度沿着平行于熔融玻璃的流动平面的方向延伸；以及开口尺寸，该开口尺寸沿着开口方法，且该开口方向垂直于熔融玻璃的流动平面。压力储罐的内部开口尺寸可大于下部孔口的开口距离。在一些实施例中，压力储罐的内部开口尺寸距离可以在从大于下部孔口的开口尺寸距离约两倍至约十倍的范围内。在一些实施例中，压力储罐可包括圆柱形形状。下部孔口可具有宽度和开口距离，且柱体的纵向轴线可沿着压力储罐的宽度延伸。压力储罐柱体的直径可大于下部孔口的开口距离。

熔融玻璃通过下部孔口的流密度可以是从大约1千克每厘米每小时至大约36千克每厘米每小时。熔融玻璃的粘度可以是从大约50泊至大约20000泊。

在一些实施例中，玻璃成形工艺可包括在将熔融玻璃流馈送到压力储罐之前将熔融玻璃流馈送通过上部过渡构件的过渡腔室。上部过渡构件可包括上部端部和下部端部，该上部端部固定于熔融玻璃供源，而该下部端部固定于压力储罐。上部过渡构件可包括上部过渡构件支承件，该上部过渡构件支承件横跨过渡腔室定位。

下面将参考各个附图，详细描述本发明实施例的进一步特点和优点，以及本发明的各实施例的结构和操作。值得注意的是，本发明不仅限于此处所描述的特定实施例。这样的实施例只是出于例示的目的。基于此处所包含的教示，附加的实施例对那些相关领域技术人员是显而易见的。

附图/视图的简述

图1是玻璃加工设备的示意图，该玻璃加工设备包括熔合下拉伸设备来拉伸玻璃带；

图2是根据本发明的示例性玻璃成形设备的立体图；

图3是图1的玻璃成形设备的分解立体图；

图4是根据本发明的压力储罐的立体图；

图5是图4的压力储罐的仰视图；

图6是图1的玻璃成形设备的侧视图；

图7是根据本发明的另一玻璃成形设备的立体图；

图8是图5的玻璃成形设备的分解立体图；

图9是根据本发明的压力储罐的俯视图；

图10是图8的压力储罐的仰视图；

图11是根据本发明的另一玻璃成形设备的正视图；

图12是图11的玻璃成形设备的侧视图；

图13是图11中示出的玻璃成形设备的剖视图；

图14是图11的玻璃成形设备的侧视图，该玻璃成形设备包括成形辊子；

图15是图11的玻璃成形设备的立体图，以示出通过玻璃成形设备的流体流的预测；

图16是示出通过图11的玻璃成形设备的熔融玻璃的速率分布的图表；

图17是图11的玻璃成形设备的剖视图，以示出通过玻璃成形设备中的表面冯·米塞斯应力(MPa)的预测；以及

图18是根据本发明的另一玻璃成形设备的侧视图。

通过下面的结合附图阐述的具体实施方式，各实施例的特征和优点将变得更加显而易见，在附图中，类似的附图标记在整个说明书中识别对应的构件。

具体实施方式

现将参照附图详细地描述本发明的实施例。对“一个实施例”、“一实施例”、“示例性实施例”等的参照指示所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可并非必须包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定是指同一个实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，认为本领域技术人员知道结合无论是否明显描述的其它实施例来实现这些特征、结构或特性。

玻璃板通常通过使得熔融玻璃流动到成形本体中来制造，由此，可通过包括浮漂、槽拉伸、下拉伸、熔合下拉伸或者上拉伸的各种带成形工艺或者任何其它成形工艺形成玻璃带。来自这些工艺的任何一个的玻璃带则可随后分割，以提供一个或多个玻璃板，这些玻璃板适合于进一步加工成期望的应用，该期望的应用包括但不限于显示器应用。例如，一个或多个玻璃板可用在各种显示器应用中，包括液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)、有机发光二极管显示器(OLED)或者等离子体显示器面板(PDP)等。玻璃板可从一个位置运送至另一位置。玻璃板可利用传统的支承框架运送，该支承框架设计成将玻璃板的堆叠固定就位。此外，可将夹层材料放置在每个相邻的玻璃板之间，以有助于防止这些玻璃板之间接触，且因此保存玻璃板的原始表面。

应理解的是，这里公开的特定实施例旨在是示例性的且因此是非限制的。这样，本发明涉及用于加工玻璃带和玻璃板的至少一个的方法和设备。在一些实施例中，待加工的玻璃带可由玻璃制造设备形成，可在玻璃带正由玻璃制造设备中形成时提供，可从能自卷轴退卷的成卷事先形成的玻璃带中提供，或者可作为独立的玻璃带提供。在一些实施例中，待加工的玻璃板可由玻璃制造设备形成，可作为从玻璃带分出的玻璃板来提供，可作为从另一玻璃板分开的玻璃板来提供，可作为从成卷玻璃板退绕的玻璃板来提供，可作为从玻璃板的堆叠中获得的玻璃板来提供，或者可作为独立的玻璃板来提供。

在一个实施例中，玻璃加工设备100利用诸如槽拉伸设备、浮浴设备、下拉伸设备、上拉伸设备、压辊设备之类的玻璃制造设备101或者其它玻璃带制造设备(例如下文进一步详细描述的设备)来提供玻璃带103。图1示意地说明玻璃制造设备101，该玻璃制造设备是熔合下拉伸设备101，该熔合下拉伸设备用于熔合拉伸玻璃带103，以随后通过玻璃成形件140的使用来加工为玻璃板104。当然并且如下文所解释的是，玻璃制造设备101可以是槽拉伸设备或其它玻璃带制造设备，并且取决于制造方法而包括不同的玻璃成形件(例如参见图2-5)。

熔合下拉伸设备101可以包括熔融容器105，该熔融容器定向成从存储箱109接收批料107。批料107可以由批料输送装置111引入，该批料输送装置由电动机113驱动。可选的控制器115可构造成激活电动机113，从而例如由箭头117所示将所需量的批料107引入到熔融容器105中。玻璃熔融探针119可用于测量竖管123内的玻璃材料121的液位，并借助通信线路125将测得的信息传输到控制器115。

熔合下拉伸设备101还可包括澄清容器127，该澄清容器位于熔融容器105下游并且借助第一连接导管129联接于熔融容器105。在一些实施例中，熔融材料121可通过重力借助第一连接导管129从熔融容器105馈送至澄清容器127。例如，重力可用于驱动熔融材料121通过第一连接导管129的内部通路从熔融容器105通至澄清容器127。在澄清容器127内，可通过各种技术将气泡从熔融材料121中去除。

熔合下拉伸设备101可进一步包括混合腔室131，该混合腔室可位于澄清容器127下游。混合腔室131可用于提供均匀组分的熔融材料121，由此减少或消除否则可能存在于离开澄清容器127的熔融材料121内的不均匀帘线。如图所示，澄清容器127可借助第二连接导管135联接于混合腔室131。在一些实施例中，熔融材料121可通过重力借助第二连接导管135从澄清容器127馈送至混合腔室131。例如，重力可用于驱动熔融材料121通过第二连接导管135的内部通路从澄清容器127通至混合腔室131。

熔合下拉伸设备101可进一步包括输送容器133，该输送容器可位于混合腔室131下游。输送容器133可调节熔融材料121以馈送至玻璃成形件140中。例如，输送容器133可用作蓄能器和/或流控制器，以调节熔融材料121并且将一致的熔融材料流提供给玻璃成形件140。如图所示，混合腔室131可借助第三连接导管137联接于输送容器133。在一些实施例中，熔融材料121可通过重力借助第三连接导管137从混合腔室131馈送至输送容器133。例如，重力可用于驱动熔融材料121通过第三连接导管137的内部通路从混合腔室131通至输送容器133。

例如进一步说明的是，输送管件139可定位成将熔融材料121输送至熔合下拉伸设备101的玻璃成形件140。例如下文更完整讨论地是，玻璃成形件140可将熔融材料121从成形容器143的根部145拉出而拉伸成玻璃带103。在所说明的实施例中，成形容器143可设有入口141，该入口定向成接纳来自输送容器133的输送管件139的熔融材料121。

图1说明示例性玻璃分隔件149的总体示意图。如图所示，示例性玻璃分隔件149可沿着横向分隔路径151将玻璃板104从玻璃带103中分开，该横向分隔路径沿着玻璃带103的宽度“W”横向于玻璃成形件140的拉伸方向177而在玻璃带103的第一垂直边缘153和玻璃带103的第二垂直边缘155之间延伸。

玻璃成形件140可以是可缩放的，以输送期望大小的玻璃带103。在一些实施例中，玻璃带103可具有从约50mm至约1.5m的宽度“W”。在又一实施例中，玻璃带103可具有从约50mm至约500mm的宽度W。玻璃带103可具有从约150mm至约300mm的宽度W。在一些实施例中，玻璃带103的宽度“W”可以是从约20mm至约4000mm，例如从约50mm至约4000mm，例如从约100mm至约4000mm，例如从约500mm至约4000mm，例如从约1000mm至约4000mm，例如从约2000mm至约4000mm，例如从约3000mm至约4000mm，例如从约20mm至约3000mm，例如从约50mm至约3000mm，例如从约100mm至约3000mm，例如从约500mm至约3000mm，例如从约1000mm至约3000mm，例如从约2000mm至约3000mm，例如从约2000mm至约2500mm，以及介于其间的所有范围和子范围。

图2-5中示出玻璃成形件140的另一实施例。此种玻璃成形件140可与输送管件139接合，并且可将玻璃带输送至一个或多个下游的成形辊子60(参见图14)。如图2中所示，玻璃成形件140可具有沿着轴线10延伸的宽度142、沿着轴线20延伸的高度144以及沿着轴线30在开口方向上延伸的尺寸148(图2)。通常关于玻璃带103的尺寸，“宽度”和“厚度”在这里也分别用于描述沿轴线10和30的方向的距离。玻璃成形件140可包括上部过渡构件200和压力储罐300以拉伸玻璃带103。玻璃成形件140能以相对较短的过渡高度144从熔融玻璃供源中拉伸玻璃流带103，这是因为压力储罐300允许熔融玻璃能收集在压力储罐腔室301内并且将熔融玻璃引导穿过下部孔口330(图3)。

如图2-3中所示，上部过渡构件200可在上部过渡构件200的上部端部210处固定于熔融玻璃供源。例如，上部端部210可通过焊接或铜焊冶金地粘结至熔融玻璃供源。熔融玻璃可流动通过上部过渡构件200的过渡腔室201。上部过渡构件200可将熔融玻璃从上部端部210的中部分配到下部端部200处的下部端部宽度222上。上部过渡构件可如图6中所示具有高度204。上部过渡构件200可沿着高度204渐缩，以使得下部端部宽度222大于上部端部宽度212。如图3中所示，上部端部开口距离214可大于下部端部开口距离224。在一些实施例中，当从前、后或侧部观察时，上部过渡构件200可具有梯形形状。

例如这里使用地是，术语“孔口”指代玻璃成形件140的一部分中构造成传送流体流的开口。孔口可包括一个孔(例如，图3)或者由支承件隔开的多个孔(例如，图8)。

压力储罐300可附连于上部过渡构件200的下部端部220。例如，压力储罐300可通过焊接或铜焊经由冶金粘结而固定于上部过渡构件200。压力储罐300可包括形成在其中的上部孔320和下部孔330，以使得压力储罐宽度306(参见图3)可大于上部孔口宽度322和下部孔口宽度332(参见图4)。熔融玻璃可通过上部孔口320从上部过渡构件200进入压力储罐300。熔融玻璃可流动通过压力储罐腔室301。在上部孔口320处进入压力储罐300的熔融玻璃可具有这样的流，其中，流的速率在流的中部处最大。压力储罐300可将熔融玻璃流从压力储罐300的中部重新分配至压力储罐300在下部孔口330处的端部304，这是因为压力储罐300将熔融玻璃收集在压力储罐腔室301内，并且允许熔融玻璃能部分地由于下部孔口330处的流限制而在压力储罐宽度306上铺展(图5)。压力储罐端部304密封压力储罐300。压力储罐端部304能向外弯曲，以减小材料应力和疲劳。

在一些实施例中，如图18中所示，可从玻璃板成形件140中省略上部过渡构件200，并且压力储罐300能直接地附连于熔融玻璃供源。

如图3-4中所示，压力储罐300可具有宽度306、开口尺寸308以及高度310。这些尺寸指代压力储罐300的内部大小，并且并不包括由压力储罐300的壁所占据的距离。开口尺寸308可以是压力储罐300沿着轴线30在开口方向上的最大尺寸。压力储罐可以是任何形状，该形状将熔融玻璃流收集在该压力储罐的内部区域内，以将流分配在下部孔口330的下部孔口宽度332上。例如，压力储罐300的形状可以是矩形棱柱、立方体、三棱柱、圆锥、球体、金字塔或其他形状。在一些实施例中，压力储罐300可以是柱体，其中，开口尺寸308和高度310是相等的。压力储罐300的宽度可沿着位于玻璃带30的平面中的轴线10延伸，以使得压力储罐300垂直于玻璃流的方向定位。在另一实施例中，压力储罐300可具有锥形形状，以使得储罐300的下部端部的表面积大于储罐300的上部端部的表面积。圆柱形形状是优选地，因为这些圆柱形形状更能抵抗由于内部压力引起的变形。

如图4中所示，上部孔口320可具有上部孔口宽度322和上部孔口开口距离324。下部孔口330可具有下部孔口宽度332和下部孔口开口距离334。在一些实施例中，上部孔口320和下部孔口330可以大致是相同的大小。在一些实施例中，下部孔口宽度332可大于上部孔口宽度322。在一些实施例中，下部孔口宽度332可以是从大约50mm至大约1.5m。在又一实施例中，下部孔口宽度332可以是从大约50mm至大约500mm。在另一实施例中，下部孔口宽度332可以是从大约150mm至大约300mm。在一些实施例中，通过下部孔口330的熔融玻璃的流密度可以是从1千克每厘米每小时至大约36千克每厘米每小时。

由于开口尺寸308大于下部孔口330的开口距离334(图5)，因而熔融玻璃经受压力储罐300中的压力，该压力使得熔融玻璃沿着压力储罐300的宽度306分配。

在一些实施例中，压力储罐开口尺寸308可大于上部孔口开口距离324。在一些实施例中，压力储罐开口尺寸308可大于下部孔口开口距离334。在又一实施例中，压力储罐开口尺寸308可大于上部孔口开口距离324和下部孔口开口距离334。

在一些实施例中，压力储罐开口尺寸308可大于上部孔口开口距离324大约两倍至大约十倍。压力储罐开口尺寸308可大于上部孔口开口距离324大约四倍至大约六倍。在一些实施例中，压力储罐开口尺寸308可大于下部孔口开口距离334大约两倍至大约十倍。压力储罐开口尺寸308可大于下部孔口开口距离334大约四倍至大约六倍。

在一些实施例中，压力储罐开口尺寸308可大于上部过渡构件200的下部端部开口距离224。在另一实施例中，压力储罐开口尺寸308可大于上部过渡构件200的下部端部开口距离224大约两倍至大约十倍。在又一一实施例中，压力储罐开口尺寸308可大于上部过渡构件200的下部端部开口距离224大约四倍至大约六倍。

玻璃成形件140可以是在高温和高压下抵抗材料变形、即蠕变的材料。玻璃成形件140可以是在大约1400摄氏度至大约1700摄氏度的温度下输送熔融玻璃的材料。在一些实施例中，玻璃成形件140可以是铂和铑合金，以允许玻璃成形件140能与高温和高压兼容，来用于输送高温熔融玻璃。在一些实施例中，玻璃成形件140可以是掺杂PtRh合金。在一些实施例中，玻璃成形件140可以是80/20PtRh合金。在另一实施例中，玻璃成形件140可以是90/10PtRh合金。在又一些实施例中，玻璃成形件140可以是分散硬化铂(DPH)。在又一实施例中，玻璃成形件140可以是锆石掺杂材料。

在一些实施例中，流动通过玻璃成形件140的熔融玻璃的粘度可通过调节以下的一个或多个而得以控制：熔融玻璃供源的流动距离和压力；熔融玻璃供源的温度；下部孔口330的宽度以及下部孔口330的开口距离334。流动通过玻璃成形件140的熔融玻璃的粘度可以是从大约50泊至大约20000泊。在又一些实施例中，流动通过玻璃成形件140的熔融玻璃的粘度可以是从大约1000泊至大约5000泊。熔融玻璃在玻璃成形件140的一位置处的粘度可基于玻璃成形件140在该位置处的温度来确定。在一些实施例中，玻璃成形件140可包括温度传感器(未示出)，以确定在玻璃成形件140中的一个或多个位置处的温度，从而确定熔融玻璃在那些位置处的粘度。

现在参照图7-10，玻璃成形件140可包括内部结构加强件，以在无需外部加强件的情形下维持该玻璃成形件随着时间的形状，并且避免在高温和玻璃压力下的材料蠕变。由于内部结构加强件，玻璃成形件140并不需要外部机械加强件，来维持该玻璃成形件随着时间的形状并且避免在高温和玻璃压力下的材料蠕变。例如，上部过渡构件200可包括上部过渡构件支承件230。上部过渡构件支承件230可沿着轴线30延伸并且可横跨过渡腔室201延伸。在一些实施例中，上部过渡构件支承件230可使用支承板232附连于上部过渡构件200，这些支承板定位在上部过渡构件支承件230的端部处。支承板232可减小上部过渡构件200的壁的邻近于上部过渡构件支承件230的各部分中的应力集中。在一些实施例中，上部过渡构件支承件230和支承板232可例如通过铜焊或焊接冶金地粘结于上部过渡构件200。

例如图8-9中所示，压力储罐300可包括一个或多个上部压力储罐支承件326。上部压力储罐支承件326可沿着轴线30延伸，并且可横跨上部孔口320延伸，以防止上部孔口320的加宽。在一些实施例中，压力储罐300可包括两个上部压力储罐支承件326，这两个上部压力储罐支承件横跨孔口320延伸。在一些实施例中，压力储罐300可包括三个上部压力储罐支承件326，这三个上部压力储罐支承件横跨上部孔口320延伸。

上部压力储罐支承件326可例如通过焊接或铜焊经由冶金粘结而永久地横跨上部孔口320固定。在一些实施例中，上部孔口320可包括多个孔，这些孔形成在压力储罐壁302中。在该实施例中，能将压力储罐壁302的各部分移除，以形成针对上部孔口320的多个孔。上部压力储罐支承件326可一体地形成在压力储罐壁302中。例如，在制造压力储罐300中，压力储罐壁302可作为单体材料件开始，且可将压力储罐壁302的各部分移除，以形成针对上部孔口320的多个孔。压力储罐壁302的保留在针对上部孔口320的相应孔之间的一个或多个部分形成一个或多个一体的上部压力储罐支承件326。

例如图10中所示，压力储罐300可包括一个或多个下部压力储罐支承件336。下部压力储罐支承件336可沿着轴线30延伸，并且可横跨下部孔口330延伸，以防止下部孔口330的加宽。在一些实施例中，压力储罐300可包括两个下部压力储罐支承件336，这两个下部压力储罐支承件横跨孔口330延伸。在一些实施例中，压力储罐300可包括三个下部压力储罐支承件336，这三个下部压力储罐支承件横跨下部孔口330延伸。

下部压力储罐支承件336可例如通过焊接或铜焊经由冶金粘结而永久地横跨下部孔口330定位。在一些实施例中，下部孔口330可包括多个孔，这些孔形成在压力储罐壁302中。在该实施例中，能将压力储罐壁302的各部分移除，以形成针对下部孔口330的多个孔。下部压力储罐支承件336可一体地形成在压力储罐壁302中。例如，在制造压力储罐300中，压力储罐壁302可作为单体材料件开始，且可将压力储罐壁302的各部分移除，以形成针对下部孔口330的多个孔。压力储罐壁302的保留在针对下部孔口330的相应孔之间的一个或多个部分形成一个或多个一体的下部压力储罐支承件336。

在一些实施例中，压力储罐300可包括一个或多个储罐支承件，这些储罐支承件沿着压力储罐300的高度定位。在该实施例中，一个或多个储罐支承件可横跨压力储罐腔室301延伸。

玻璃成形件140中的内部加强件防止材料变形和蠕变。例如，由于下部压力储罐支承件336防止在下部孔口330处的材料变形和蠕变，因而下部孔口330的开口距离334可沿着下部孔口宽度332是恒定的。

上部压力储罐支承件326和下部压力储罐支承件336可产生分开的熔融玻璃流，以流动通过压力储罐300和下部孔口330。例如，上部压力储罐支承件326和下部压力储罐支承件336可将流动通过压力储罐300和下部孔口330的熔融玻璃分成两个或更多个熔融玻璃流。

在一些实施例中，如图7-8中所示，玻璃成形件140可包括槽延伸部400，该槽延伸部附连于压力储罐300。槽延伸部400的内部区域401能与压力储罐腔室301流体连通。从上部压力储罐支承件326和下部压力储罐支承件336产生的分开的熔融玻璃流可在槽延伸部400中汇聚并且熔合为玻璃带103。

如图11-12中所示，槽延伸部400可包括槽延伸部高度404、槽延伸部宽度406以及槽延伸部开口距离408。在一些实施例中，槽延伸部宽度406可略大于下部孔口宽度332，以使得槽延伸部400完全地围绕下部孔口330。在一些实施例中，槽延伸部宽度406可以是从大约50mm至大约1.5m。在又一实施例中，槽延伸部宽度406可以是从大约50mm至大约500mm。在另一实施例中，槽延伸部宽度406可以是从大约150mm至大约300mm。

在一些实施例中，槽延伸部高度404可以是从大约10mm至大约30mm。在另一实施例中，槽延伸部高度404可以是从大约15mm至大约25mm。在又一实施例中，槽延伸部高度404可以是从大约18mm至大约22mm。在另一实施例中，槽延伸部高度404可以是大约20mm。

槽延伸部开口距离408可略大于下部孔口开口距离334，以使得槽延伸部400完全地围绕下部孔口330。在一些实施例中，压力储罐开口尺寸308可大于槽延伸部开口距离408大约两倍至大约十倍。压力储罐开口尺寸308可大于槽延伸部开口距离408大约四倍至大约六倍。

如图7-8中所示，玻璃成形件140还可包括热源420，以防止熔融玻璃流冷却。在一些实施例中，热源420可以是槽延伸部400。热源420的第一端部422可构造成附连于第一电气连接件，且热源420的第二端部424可构造成附连于第二电气连接件，以通过热源420和槽延伸部400供给电流，从而经由直接加热来产生热量。对于直接加热，第一端部422处的第一电气连接件和第二端部424处的第二电气连接件可提供进入槽延伸部400的直接电气输入，由此，材料基于期望的粘度而保持在基本上恒定的温度下。在另一实施例中，热源420可经由感应加热(未示出)提供热量。在另一实施例中，热源420可包括绕组或陶瓷加热构件(未示出)，该绕组或陶瓷加热构件附连于槽延伸部400的外表面。玻璃成形件140还可包括冷却管430，这些冷却管邻近于热源420定位。冷却流体能通过冷却管430，以将玻璃成形件140维持在期望的温度下。在一些实施例中，玻璃成形件140可包括温度传感器(未示出)，以确定在玻璃成形件140中的一个或多个位置处的温度。温度传感器可用于确定针对热源420的合适加热设定值以及针对冷却管430的合适冷却设定值，以实现流动通过其中的熔融玻璃的期望粘度。

在一些实施例中，玻璃成形件140可输送玻璃带103以进行进一步加工。在其它实施例中，如图14中所示，玻璃成形件140可用于垂直轧制工艺，并且能将玻璃带103供给至成对成形辊子60来用于对玻璃带103的进一步加工。成对成形辊子60可以是传统的热成形辊子，取决于正形成的玻璃的组分和粘度，这些辊子的温度控制在范围从约500摄氏度至约600摄氏度的表面温度下。用于成形辊子的温度控制的工艺和装置是本领域众所周知的，因此本文不再详述。

槽延伸部400也可在成对成形辊子60之间尽可能低地输送玻璃带103，以防止玻璃带103的流动中发生不稳定性。例如，辊子60的直径可以足够大，以使得辊子60延伸超出由槽延伸部400的底部所形成的平面，从而能将稳定流动的玻璃带103提供给辊子60。如图14中所示，玻璃带103可离开槽延伸部400并且聚积在辊子60的顶部部分上，以形成玻璃带坑103’。成对成形辊子60可将玻璃带坑103’压平、薄化并且平滑成压制玻璃带103”。玻璃带103的厚度可大于压制玻璃带103”的厚度。玻璃带坑103’的厚度可大于压制玻璃带103的厚度。

由于玻璃成形件操作所处的高温条件，因而玻璃成形件的材料可经受蠕变，而蠕变会使得玻璃成形件变形。在玻璃成形件还经受应力的位置处，蠕变可能更为明显。蠕变导致玻璃成形件变形，而变形会导致退化的性能。例如，玻璃从中流出的孔口的形状变化可改变在玻璃成形件的宽度上的不同位点处流动的玻璃的粘度。减小蠕变的一种方式是用耐火材料来围绕玻璃成形件。但是，耐火材料会增加玻璃成形件的体积。此种附加的体积会干扰将玻璃带输送至成形辊子附近的能力。这里描述的玻璃成形件的实施例在缺少耐火材料的情形下抵抗蠕变。例如，80/20PtRh合金、90/10PtRh合金以及类似材料的使用、上部过渡构件支承件230、上部压力储罐支承件326、下部压力储罐支承件336以及针对压力储罐300的圆柱形形状的使用各自均有助于抗蠕变性。这些特征、单独地或者组合地有助于甚至在不使用耐火材料的情形下抵抗蠕变的设计。所有这些特征的组合对于抗蠕变性而言是尤其较佳的。

在玻璃成形件中，熔融玻璃流的粘度在玻璃成形件的宽度的中部中趋于较高，这是因为中部离玻璃成形件的壁最远。在没有压力储罐的情形下，均匀的粘度(正负约5％的偏差)能通过改变孔口的形状、以使得孔口开口距离在宽度的中部处最小并且在宽度的相应端部处最大来实现，该形状即是狗骨头或蝴蝶结形状。此种不规则形状可能难以制造并且会经受蠕变和孔口开口距离随着时间的扩张。

压力储罐可导致在下部孔口的宽度上的均匀粘度，其中，孔口开口距离在孔口的宽度上是均匀的。此种较简单的几何形状更易于制造。

图15示出通过玻璃成形件140的熔融玻璃的三维(3D)流体流模型速率大小预测。由于流在第一中间平面以及垂直于第一中间平面的第二中间平面上在玻璃成形件140中是对称的，因而计算机模型的域是玻璃成形件140的四分之一。如图所示，熔融玻璃流在熔融玻璃接触玻璃成形件140的侧壁处的局部速率大约是零。进入上部过渡构件200的熔融玻璃在其中部处具有较快的速率。熔融玻璃流的局部速率在上部压力储罐支承件326和下部压力储罐支承件336的区域中也大约是零。虽然通过上部孔口320和下部孔口330的熔融玻璃的速率相对较宽，但熔融玻璃的速率在压力储箱300中较慢，这是因为熔融玻璃在流动通过下部孔口330之前分配在压力储罐腔室301内。因此，由于熔融玻璃流动经过上部压力储罐支承件326和/或下部压力储罐支承件336而产生的任何分开的熔融玻璃流在槽延伸部400内汇聚并且熔合成玻璃带103。如图15中所示，玻璃成形件140可在槽延伸部400的端部处拉伸具有均匀速率的玻璃带103。如图16中所示，在槽延伸部400的下部端部的宽度上的熔融玻璃流的速率分布具有正负约5％的偏差。

图17示出玻璃成形件140的剖视图，以示出例如由三维科姆索尔(comsol)模型预测的表面冯米塞斯应力(MPa)。如图所示，尽管每个内部结构加强件中的高拉伸应力，上部过渡构件支承件230、上部压力储罐支承件326以及下部压力储罐支承件336仍可减小玻璃成形件140内的材料蠕变。

特定实施例的上文描述将完全反映本发明的一般特性，而通过应用本领域内的知识，其它实施例能无需试验就易于改变和/或适用于各种应用，且这些特定的实施例并不偏离本发明的一般概念。因此，基于本文中存在的教示和引导，这些改适和修改趋于落在所披露实施例的等同实施例的含意和范围内。应理解的是，本文的措词和术语是为了说明的目的而非限制性的，从而本说明书的术语或措词应被受到教示和引导的本领域技术人员所理解。

因此，本发明的宽度和范围不应局限于任何上述示例性实施例，而仅由下文的权利要求书和其等价物来限定。

Claims (31)

1.一种玻璃成形设备，所述玻璃成形设备包括：

上部过渡构件，所述上部过渡构件包括过渡腔室；以及

压力储罐，所述压力储罐附连于所述上部过渡构件，且所述压力储罐包括上部孔口和下部孔口，以使得所述压力储罐内的腔室与所述过渡腔室流体连通。

2.根据权利要求1所述的玻璃成形设备，其特征在于，进一步包括：上部压力储罐支承件，所述上部压力储罐支承件横跨所述上部孔口定位；

下部压力储罐支承件，所述下部压力储罐支承件横跨所述下部孔口定位；以及

槽延伸部，所述槽延伸部附连于所述压力储罐，以使得所述槽延伸部的内部区域与所述压力储罐流体连通。

3.根据权利要求2所述的玻璃成形设备，其特征在于，进一步包括第二上部压力储罐支承件，所述第二上部压力储罐支承件横跨所述上部孔口定位。

4.根据权利要求2所述的玻璃成形设备，其特征在于，进一步包括第二下部压力储罐支承件，所述第二下部压力储罐支承件横跨所述下部孔口定位。

5.根据权利要求2所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述上部孔口包括第一上部孔和第二上部孔，

其中，所述上部压力储罐支承件定位在所述第一上部孔和所述第二上部孔之间，以及

所述上部压力储罐支承件一体地形成在所述压力储罐的壁中。

6.根据权利要求2所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述下部孔口包括第一下部孔和第二下部孔，

其中，所述下部压力储罐支承件定位在所述第一下部孔和所述第二下部孔之间，以及

所述下部压力储罐支承件一体地形成在所述压力储罐的壁中。

7.根据权利要求2所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述设备包括热源。

8.根据权利要求7所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述热源是所述槽延伸部，以使得所述槽延伸部的第一端部构造成接纳第一电气连接件，且所述槽延伸部的第二端部构造成接纳第二电气连接件。

9.根据权利要求1所述的玻璃成形设备，其特征在于，进一步包括上部过渡构件支承件，所述上部过渡构件支承件横跨所述过渡腔室定位。

10.根据权利要求2所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述槽延伸部的高度在从约18mm至约22mm的范围内。

11.根据权利要求1所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述压力储罐包括：

端部尺寸，所述端部尺寸沿着端部平面延伸，所述端部平面垂直于所述压力储罐的第一端部；

宽度，所述宽度在所述压力储罐的第一端部和第二端部之间延伸；以及

开口尺寸，所述开口尺寸沿着开口方向，且所述开口方向平行于所述端部平面并且垂直于所述宽度，

其中，所述压力储罐的内部开口尺寸大于所述下部孔口的开口距离。

12.根据权利要求11所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述内部开口尺寸距离在从大于所述下部孔口的开口距离约两倍至约十倍的范围内。

13.根据权利要求1所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述压力储罐包括圆柱形形状，

其中，所述压力储罐的纵向轴线沿着所述上部过渡构件的下部端部的宽度延伸，

且所述下部孔口具有宽度和开口距离，以及

所述压力储罐的直径大于所述下部孔口的开口距离。

14.根据权利要求13所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述上部过渡构件进一步包括上部端部，所述上部端部具有宽度，以使得所述下部端部的宽度大于所述上部端部的宽度。

15.根据权利要求14所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述上部端部的开口距离大于所述下部端部的开口距离。

16.根据权利要求1所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述下部孔口包括在从约50mm至约1.5m的范围内的宽度。

17.根据权利要求16所述的玻璃成形设备，其特征在于，所述下部孔口包括在从约150mm至约300mm的范围内的宽度。

18.一种用于形成玻璃带的工艺，所述工艺包括：通过压力储罐的上部孔口将熔融玻璃流供给至压力储罐，所述压力储罐将所述熔融玻璃从所述压力储罐的中部重新分配至所述压力储罐的第一端部和所述压力储罐的与所述第一端部相对的第二端部；以及

使得所述熔融玻璃流通过所述压力储罐的下部孔口。

19.根据权利要求18所述的工艺，其特征在于，进一步包括：

利用下部压力储罐支承件将所述熔融玻璃分成多个熔融玻璃流，以及使得所述多个熔融玻璃流通入到槽延伸部中，

其中，所述多个熔融玻璃流在所述槽延伸部内汇聚并且熔合成单个熔融玻璃流；以及

从所述槽延伸部中拉伸玻璃带。

20.根据权利要求19所述的工艺，其特征在于，还包括：在所述槽延伸部内加热所述单个熔融玻璃流。

21.根据权利要求19所述的工艺，其特征在于，进一步包括：将所述玻璃带引导到两个辊子之间，所述两个辊子用在玻璃轧制工艺中。

22.根据权利要求19所述的工艺，其特征在于，所述压力储罐进一步包括：

上部压力储罐支承件，所述上部压力储罐支承件横跨所述上部孔口定位，以及

所述下部压力储罐支承件横跨所述下部孔口定位。

23.根据权利要求22所述的工艺，其特征在于：

所述下部孔口包括第一下部孔和第二下部孔，

所述下部压力储罐支承件定位在所述第一下部孔和所述第二下部孔之间，以及

所述下部压力储罐支承件一体地形成在所述压力储罐的壁中。

24.根据权利要求19所述的工艺，其特征在于，所述槽延伸部的高度在从约18mm至约22mm的范围内。

25.根据权利要求18所述的工艺，其特征在于，所述压力储罐包括：

宽度，所述宽度在所述压力储罐的第一端部和第二端部之间延伸，且所述宽度沿着平行于所述熔融玻璃的流动平面的方向延伸；以及

开口尺寸，所述开口尺寸沿着开口方向，且所述开口方向垂直于所述熔融玻璃的流动平面，

其中，所述压力储罐的内部开口尺寸大于所述下部孔口的开口距离。

26.根据权利要求25所述的工艺，其特征在于，所述内部开口尺寸距离在从大于所述下部孔口的开口距离约两倍至约十倍的范围内。

27.根据权利要求25所述的工艺，其特征在于，所述压力储罐包括圆柱形形状，

其中，所述下部孔口具有宽度和开口距离，

且所述柱体的纵向轴线沿着所述压力储罐的宽度延伸，以及

所述柱体的直径大于所述下部孔口的开口距离。

28.根据权利要求18所述的工艺，其特征在于，所述熔融玻璃通过所述下部孔口的流密度在从约1千克每厘米每小时至约36千克每厘米每小时的范围内。

29.根据权利要求18所述的工艺，其特征在于，所述熔融玻璃的粘度是从大约50泊至大约20000泊。

30.根据权利要求18所述的工艺，其特征在于，进一步包括：

在将所述熔融玻璃流馈送到所述压力储罐中之前，将所述熔融玻璃流馈送通过上部过渡构件的过渡腔室，

其中，所述上部过渡构件包括上部端部和下部端部，所述上部端部固定于熔融玻璃供源，而所述下部端部固定于所述压力储罐。

31.根据权利要求30所述的工艺，其特征在于，所述上部过渡构件进一步包括上部过渡构件支承件，所述上部过渡构件支承件横跨所述过渡腔室定位。