CN109451737A - 用于加工玻璃的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
揭示了制造熔融玻璃的设备和方法。设备包括玻璃成形器,所述玻璃成形器具有狭槽开孔设计,其设计成传递玻璃带。狭槽开孔设计可以包括过渡段、狭槽延伸件、和外部结构加固件。在一些实施方式中,所述狭槽延伸件的开孔开口距离沿着所述开孔的宽度变化。在一些实施方式中,所述开孔具有开孔开口距离,其在狭槽延伸件的中心处小于在狭槽延伸件的边缘处。还揭示了采用所揭示的设备来制造玻璃的方法。
Description
背景技术
相关申请的交叉参考
本申请根据35 U.S.C.§119,要求2017年03月09日提交的美国临时申请系列第62/469232号,2016年06月08日提交的美国临时申请系列第62/347365号,以及2016年05月03日提交的美国临时申请系列第62/331021号的优先权,本文以其作为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术领域
本公开的实施方式涉及从熔融供给形成玻璃带。
背景技术
从玻璃带形成片材玻璃,并且之后寻求用于用户界面、控制器、显示器、建筑装置、电器和电子器件。能够耐冲击和耐破裂的玻璃片对这些使用类型会是有利的。
发明内容
在一个实施方式中,玻璃成形设备包括:包含过渡室的上过渡元件,和与上过渡元件附连的压力罐,压力罐包括上开孔和下开孔,从而使得压力罐内的室与过渡室是流体连通的。
玻璃成形设备还可包括:位置是跨过上开孔的上压力罐支撑体,位置是跨过下开孔的下压力罐支撑体,以及与压力罐附连的狭槽延伸件,从而使得狭槽延伸件的内部体积与压力罐流体连通。玻璃成形设备还可包括位置是跨过上开孔的第二上压力罐支撑体。玻璃带成形设备还可包括位置是跨过下开孔的第二下压力罐支撑体。
上开孔可以包括第一上孔隙和第二上孔隙,以及整体形成在压力罐的壁中的上压力罐支撑体。上压力罐支撑体的位置可以是在第一上孔隙与第二上孔隙之间。此外,下开孔可以包括第一下孔隙和第二下孔隙,以及整体形成在压力罐的壁中的下压力罐支撑体。下压力罐支撑体的位置可以是在第一下孔隙与第二下孔隙之间。
在一些实施方式中,设备可以包括热源。例如,热源可以是狭槽延伸件,其中,狭槽延伸件的第一端构造成接收第一电连接,而狭槽延伸件的第二端构造成接收第二电连接。
玻璃成形设备可以包括位置是跨过过渡室的上过渡元件支撑体。例如,可以通过冶金结合使得上过渡元件支撑体与上过渡元件固定。
狭槽延伸件的高度可以是约1毫米(mm)至约100mm。
压力罐可以包括:沿着端部平面延伸的端部尺寸,所述端部平面与压力罐的第一端平行;在压力罐的第一端与第二端之间延伸的宽度;以及沿着开口方向的开口尺寸,所述开口方向平行于端部平面且垂直于宽度。压力罐的内部开口尺寸可以大于下开孔的开口距离。在一些实施方式中,内部开口尺寸距离可以是比下开孔的开口距离大了约2倍至约10倍。
在一些实施方式中,压力罐可以具有圆柱形形状,其中,压力罐的纵轴沿着上过渡元件的下端的宽度延伸,下开孔具有宽度和开口距离,以及压力罐的直径大于下开孔的开口距离。
上过渡元件可以具有上部端部,所述上部端部的宽度使得下部端部的宽度大于上部端部的宽度。在一些实施方式中,上部端部的开口距离可以大于下部端部的开口距离。
在一些实施方式中,下开孔的宽度是约50mm至约1.5米(m)。在一些实施方式中,下开孔的宽度是约150mm至约300mm。
根据本公开,揭示了用于形成玻璃带的工艺,其包括:通过压力罐的上开孔将熔融玻璃物流供给到压力罐,压力罐使得熔融玻璃从压力罐的中心到压力罐的第一端和与所述第一端相反的压力罐的第二端进行再分布,以及使得熔融玻璃物流通过压力罐的下开孔。玻璃成形工艺还可包括用下压力罐支撑体将熔融玻璃分成多个熔融玻璃流,以及使得所述多个流进入狭槽延伸件。此外,方法还可包括在狭槽延伸件中使得所述多个熔融玻璃流熔合成单个熔融玻璃流,以及从狭槽延伸件拉制玻璃带。工艺还可包括在狭槽延伸件中加热熔融玻璃物流。在一些实施方式中,还可在用于玻璃辊工艺的两个辊之间对玻璃带进行进一步引导。
压力罐可以包括位置是跨过上开孔的上压力罐支撑体,以及下压力罐支撑体的位置是跨过下开孔。在一些实施方式中,下开孔可以包括第一下孔隙和第二下孔隙。下压力罐支撑体的位置可以是在第一下孔隙与第二下孔隙之间。下压力罐支撑体可以整体形成在压力罐的壁中。
在一些实施方式中,狭槽延伸件的高度可以是约1mm至约100mm。在一些实施方式中,压力罐可以包括:在压力罐的第一端与第二端之间延伸的宽度,宽度是沿着平行于熔融玻璃的流动平面的方向延伸;以及沿着开口方向的开口尺寸,开口方向垂直于熔融玻璃的流动平面。压力罐的内部开口尺寸可以大于下开孔的开口距离。在一些实施方式中,压力罐的内部开口尺寸距离可以是比下开孔的开口尺寸距离大了约2倍至约10倍。在一些实施方式中,压力罐可以包括圆柱形形状。下开孔可以具有宽度和开口距离,以及圆柱体的纵轴可以沿着压力罐的宽度延伸。压力罐圆柱体的直径可以大于下开孔的开口距离。
通过下开孔的熔融玻璃流动密度可以是约1千克每厘米每小时至约36千克每厘米每小时。熔融玻璃的粘度可以是约50泊至约35,000泊。
在一些实施方式中,玻璃成形工艺可以包括:使得熔融玻璃的物流进料通过上过渡元件的过渡室,之后使得熔融玻璃的物流进料到压力罐中。上过渡元件可以包括与熔融玻璃供给固定的上端和与压力罐固定的下端。上过渡元件可以包括位置是跨过过渡室的上过渡元件支撑体。
在一个实施方式中,玻璃成形设备包括:包含过渡室的过渡元件;与过渡室附连的狭槽延伸件,从而使得狭槽延伸件的内部体积与过渡室流体连通;以及选自第一支柱或脊状物中的一种的机械加固件,机械加固件可以与狭槽延伸件的外表面附连。机械加固件可以是:与狭槽延伸件的第一外表面附连且从第一外表面向外延伸的第一支柱,和与狭槽延伸件的第二外表面附连且从第二外表面向外延伸的第二支柱。
玻璃成形设备还可包括与外表面附连且从第一外表面向外延伸的第三支柱。第一支柱可以沿着狭槽延伸件的宽度与第一支柱间隔开。玻璃成形设备可以包括与第二外表面附连且从第二外表面向外延伸的第四支柱。第四支柱可以沿着狭槽延伸件的宽度与第二支柱间隔开。
玻璃成形设备的第一支柱包括位置在第一狭槽端部与第一加固件端部之间的第一支柱体。第一狭槽端部的位置可以与第一外表面相邻。第一支柱可以构造成将应力从第一外表面传输到第一加固件端部。玻璃成形设备的第二支柱包括位置在第二狭槽端部与第二加固件端部之间的第二支柱体。第二狭槽端部的位置可以与第二外表面相邻。第二支柱可以构造成将应力从第二外表面传输到第二加固件端部。第一加固件端部的表面积可以大于第一狭槽端部的表面积。第二加固件端部的表面积可以大于第二狭槽端部的表面积。
玻璃成形设备的第一支柱可以相对于由狭槽延伸件的底部形成的平面向上呈角度。第一支柱相对于该平面的角度可以是约10度至约30度。该角度可以是约20度。玻璃成形设备的第二支柱可以相对于由狭槽延伸件的底部形成的平面向上呈角度。第二支柱相对于该平面的角度可以是约10度至约30度。该角度可以是约15-25度。
在一些实施方式中,玻璃成形设备可以包括与第一外表面和第二外表面附连的上脊状物。上脊状物可以在纵向上置于(space on)狭槽延伸件上。下脊状物和/或上脊状物可以围绕狭槽延伸件。在一些实施方式中,第一条状物的位置可以在上脊状物与下脊状物之间。第一条状物的位置可以与狭槽延伸件的第一外表面相邻。第二条状物的位置可以在上脊状物与下脊状物之间。第二条状物的位置可以与第二外表面相邻。
在一些实施方式中,玻璃成形设备还包括上凸缘和下凸缘。上凸缘可以在过渡元件的上部部分与过渡元件的外部附连,以及下凸缘可以与狭槽延伸件的外部附连。
在一个实施方式中,狭槽延伸件包括在其底部部分的底部开孔。该开孔可以从开孔端部到开孔中部逐渐变细,使得端部开口距离大于中部开口距离。
在一些实施方式中,用于狭槽延伸件的机械加固件可以是与狭槽延伸件的第一外表面和狭槽延伸件的第二外表面附连的脊状物。玻璃成形设备可以包括与第一外表面和第二外表面附连的下脊状物,其中,所述脊状物和下脊状物在纵向上置于(space on)狭槽延伸件上。脊状物和/或下脊状物可以围绕狭槽延伸件。第一条状物的位置可以在脊状物与下脊状物之间。第一条状物的位置可以与第一外表面相邻。玻璃成形设备可以包括位置在上脊状物与下脊状物之间的第二条状物。第二条状物的位置可以与第二外表面相邻。
根据本公开,揭示了用于形成玻璃带的工艺,其包括:将熔融玻璃物流供给通过过渡元件的过渡室,使得熔融玻璃物流进入到狭槽延伸件,所述狭槽延伸件得到机械加固件的加固,所述机械加固件选自第一支柱或脊状物中的一种。机械加固件可以与狭槽延伸件的外表面附连。该工艺可以包括从狭槽延伸件拉制玻璃带。
在一些实施方式中,机械加固件可以是从第一侧向外延伸的第一支柱。可以通过从第二侧向外延伸的第二支柱,在第二侧上加固狭槽延伸件。第一支柱和第二支柱可以相对于由狭槽延伸件的底部形成的平面向上呈角度。第一支柱相对于该平面的第一角度和第二支柱相对于该平面的第二角度可以是约10度至约30度。第一角度和第二角度可以是约20度。
玻璃成形工艺还可包括在用于玻璃辊工艺的两个辊之间对玻璃带进行引导。
在一些实施方式中,狭槽延伸件包括在其底部部分的底部开孔。该开孔可以从开孔端部到开孔中部逐渐变细,使得端部开口距离大于中部开口距离。
在一些实施方式中,工艺还包括:通过将电流供给到与过渡元件附连的第一凸缘和与狭槽延伸件附连的第二凸缘,在过渡元件和狭槽延伸件中建立起电流。
在一些实施方式中,可以通过附连到第一外表面和第二外表面的脊状物对狭槽延伸件进行加固。脊状物可以围绕狭槽延伸件。可以通过在纵向上与狭槽延伸件上的脊状物间隔开的下脊状物对狭槽延伸件进行加固。可以通过位置在脊状物与下脊状物之间的第一条状物对狭槽延伸件进行加固。第一条状物的位置可以与第一外表面相邻。
在一些实施方式中,机械加固件可以是与狭槽延伸件的第一外表面和狭槽延伸件的第二外表面附连的脊状物。可以通过附连到第一外表面和第二外表面的下脊状物对狭槽延伸件进行加固。脊状物和下脊状物可以在纵向上置于(space on)狭槽延伸件上。可以通过位置在脊状物与下脊状物之间的第一条状物对狭槽延伸件进行加固。第一条状物的位置可以与第一外表面相邻。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:使得过渡室和狭槽延伸件的上部部分被耐火材料覆盖,以及狭槽延伸件的下部部分没有被耐火材料覆盖。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,所述上部部分的高度至少为1mm。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,所述下部部分的高度至少为1mm。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,机械加固件包括多个支柱,以及耐火材料覆盖了支柱。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,机械加固件包括多个支柱,以及所述多个支柱嵌入耐火材料中。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,狭槽延伸件的底部部分包括底部开孔,底部开孔的开孔开口距离沿着开孔的宽度变化。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,开孔开口距离在底部开孔的中部部分具有局部最小值;开孔开口距离以第一方向(所述第一方向是沿着开孔的宽度远离所述局部最小值移动)增加到底部开孔的第一端部部分中的第一局部最大值;以及开孔开口距离以第二方向(所述第二方向是沿着开孔的宽度远离所述局部最小值移动)增加到底部开孔的第二端部部分中的第二局部最大值。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,开孔开口距离以所述第一方向(所述第一方向沿着开孔的宽度远离所述局部最小值移动)光滑地增加到所述第一局部最大值,然后光滑地降低到底部开孔的第一端部部分;以及开孔开口距离以所述第二方向(所述第二方向沿着开孔的宽度远离所述局部最小值移动)光滑地增加到所述第二局部最大值,然后光滑地降低到底部开孔的第二端部部分。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,在第一和第二局部最大值处的开孔开口距离都至少比局部最小值处的开孔开口距离大了1%。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:构造成使得电流通过过渡元件的下凸缘和上凸缘,其中,过渡元件包括具有可变厚度的壁。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,过渡元件包括具有可变厚度的壁,其构造成通过电阻加热维持过渡室内的玻璃温度,从而当在正常运行条件下,玻璃移动通过过渡室时,平均玻璃温度变化小于1℃。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,过渡元件包括具有可变厚度的壁,其构造成避免整个玻璃成形设备中的热点和功率集中。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,下凸缘包括U形端部,其与狭槽延伸件的端部部分啮合。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,U形端部构造成将电流分配到狭槽延伸件。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,机械加固件包括多个支柱,以及其中,所述多个支柱构造成向狭槽延伸件提供结构刚度。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,狭槽延伸件在狭槽宽度方向上被第一狭槽壁和第二狭槽壁所限定,在狭槽厚度方向上被第一狭槽端部和第二狭槽端部所限定;以及过渡室的限定如下:沿着狭槽的宽度连接到第一狭槽壁并且从狭槽向上延伸的第一主体部分;沿着狭槽的宽度连接到第二狭槽壁并且从狭槽向上延伸的第二主体部分;沿着狭槽的厚度连接到第一狭槽端部并且从狭槽向上延伸的第一边缘部分;和沿着狭槽的厚度连接到第二狭槽端部并且从狭槽向上延伸的第二边缘部分;其中,在第一端部,通过第一边缘部分,使得第一主体部分连接到第二主体部分,以及在第二端部,通过第二边缘部分,使得第一主体部分连接到第二主体部分;在第一预定高度处的过渡室的厚度是在该高度处,厚度方向上的第一与第二主体部分之间的最大距离;随着高度方向上距离狭槽的距离增加,过渡室的厚度以高度的函数增加;在第二预定高度处的过渡室的宽度是在该高度处,宽度方向上的第一与第二边缘部分之间的最大距离;随着高度方向上距离狭槽的距离增加,过渡室的宽度以高度的函数降低;在过渡室的任意给定高度,沿着在该高度的过渡室的50%的宽度,过渡室的厚度变化不超过5%。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,随着高度方向上距离狭槽的距离增加,过渡室的厚度以高度的函数线性增加,以及随着高度方向上距离狭槽的距离增加,过渡室的宽度以高度的函数线性降低。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,第一主体部分和第二主体部分的厚度分别小于第一边缘部分和第二边缘部分中的每一个的厚度。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,第一主体部分和第二主体部分的厚度分别大于第一边缘部分和第二边缘部分中的每一个的厚度。
在一些实施方式中,任意前述段落的实施方式还可包括:其中,第一狭槽壁、第二狭槽壁、第一狭槽端部、和第二狭槽端部的厚度大于第一主体部分、第二主体部分、第一边缘部分(沿着狭槽的厚度连接到第一狭槽端部并从狭槽向上延伸)和第二边缘部分中的每一个的厚度。
下面参照附图,详细描述了本公开实施方式的其他特征和优点以及本公开各种实施方式的结构和操作。要注意的是,本发明不限于本文所述的具体实施方式。本文中存在的此类实施方式仅是示意性目的。基于本文所含教导,其他实施方式对于相关领域的技术人员是显而易见的。
附图说明
图1是包括用下拉设备来拉制玻璃带的玻璃加工设备的示意图;
图2是根据本公开的示例性玻璃成形设备的透视图;
图3是图1的玻璃成形设备的分解透视图;
图4是根据本公开的压力罐的透视图;
图5是图4的压力罐的仰视图;
图6是图1的玻璃成形设备的侧视图;
图7是根据本公开的另一个玻璃成形设备的透视图;
图8是图5的玻璃成形设备的分解透视图;
图9是根据本公开的压力罐的俯视图;
图10是图8的压力罐的仰视图;
图11是根据本公开的另一个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所示的玻璃成形设备的截面图;
图14是包括成形辊的图11的玻璃成形设备的侧视图;
图15是图11的玻璃成形设备的透视图,显示通过玻璃成形设备的流体流动预测;
图16显示通过图11的玻璃成形设备的熔融玻璃的速度分布图。
图17是图11的玻璃成形设备的截面图,显示玻璃成形设备中的表面冯-米塞斯应力(MPa)的预测;以及
图18是根据本公开的另一个玻璃成形设备的侧视图;
图19是根据本公开的另一个玻璃成形设备的透视图;
图20是图19的玻璃成形设备的正视图;
图21是图19的玻璃成形设备的侧视图;
图22是图19的玻璃成形设备的俯视图;
图23是图19的玻璃成形设备的狭槽延伸件的仰视图;
图24是图19的玻璃成形设备的截面正视图;
图25是图19的玻璃成形设备的截面侧视图;
图26是图19的玻璃成形设备的细节截面侧视图;
图27是图19的玻璃成形设备的支柱的透视图;
图28是包括成形辊的图19的玻璃成形设备的侧视图;
图29是包括成形辊和耐火材料的图19的玻璃成形设备的侧视图;
图30是示例性玻璃成形设备的透视图。
图31是图30的玻璃成形设备的正视图。
图32是图30的玻璃成形设备的侧视图。
图33是被耐火材料覆盖的图30的玻璃成形设备的正视图。
图34是被耐火材料覆盖的图30的玻璃成形设备的侧视图。
图35是图30的玻璃成形设备的俯视图。
图36是图30的玻璃成形设备的仰视图。
图37是玻璃成形设备的俯视图。
图38是图37的玻璃成形设备的横截面示意图。
图39是玻璃成形设备的狭槽延伸件的底部示意图。
图40是具有可变壁厚的玻璃成形设备的示意图。
图41显示具有U形端部的下凸缘的透视图。
图42是具有U形端部的下凸缘的仰视图。
通过下面结合附图给出的详细描述,实施方式的特征和优点将变得更加明确,其中相同的附图标记始终标识对应的元件。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本公开的实施方式。对于“一个实施方式”、“一种实施方式”、“一个示例性实施方式”等的参照表明所述的实施方式可以包括特定的特征、结构或特性,但是不一定每个实施方式都包括该特定的特征、结构或特性。此外,此类表述不一定指的是同一个实施方式。除此之外,当结合一个实施方式描述特定的特征、结构或特性时,指的是本领域技术人员有能力结合其他实施方式影响此类特征、结构或特性,无论是否明确描述出来。
除非在具体情况下另外指出,否则本文所陈述的数值范围包括上限和下限值,且该范围旨在包括其端点和该范围内的所有整数和分数。当限定了范围时,并不旨在将权利要求的范围限值到所陈述的具体值。此外,当以范围、一种或更多种优选范围、或者优选的数值上限以及优选的数值下限的形式表述某个量、浓度或其它值或参数的时候,应当理解相当于具体揭示了通过将任意一对范围上限或优选数值与任意范围下限或优选数值结合起来的任何范围,而不考虑这种成对结合是否具体揭示。最后,当使用术语“约”来描述范围的值或端点时,应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。无论数值或者范围的端点有没有陈述“约”,该数值或范围的端点旨在包括两种实施方式:一种用“约”修饰,而一种没有用“约”修饰。
如本文所用,术语“约”表示量、尺寸、制剂、参数和其他变量和特性不是也不需要是确切的,而是可以按照需要是近似的和/或更大或更小的,反映了容差、转换因子、舍入和测量误差等,以及本领域技术人员已知的其他因素。
一般通过如下方式来制造玻璃片:使熔融玻璃流入成形体,其中可以通过各种带成形工艺(包括浮法、狭缝拉制、下拉、熔合下拉、上拉或者任意其他带成形工艺)来形成玻璃带。然后可以对来自任意这些工艺的玻璃带进行后续分割,从而根据所需应用(包括但不限于显示器应用)提供适用于进一步加工的一块或多块玻璃片。例如,所述一块或多块玻璃片可用于各种显示器应用,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)或者等离子体显示面板(PDP)等。玻璃片可以从一个位置运输到另一个位置。可以用设计成对玻璃片堆叠进行原位固定的常规支撑框架来运输玻璃片。此外,可以在各相邻玻璃片之间放置夹层材料,以帮助防止它们之间的接触,并因此保护了玻璃片的质朴表面。
要理解的是,本文所揭示的具体实施方式旨在是示例性的,因而不是限制性的。因而,本公开涉及用于对玻璃带和玻璃片中的至少一个进行加工的方法和设备。在一些实施方式中,待加工的玻璃带可以由玻璃制造设备形成,并且可以以如下方式提供:当其从玻璃制造设备形成时,从之前形成的、可以从卷轴解绕的玻璃带卷提供,或者可以作为自立式玻璃带提供。在一些实施方式中,待加工的玻璃片可以由玻璃制造设备形成,并且可以通过如下方式提供:从玻璃带分离的玻璃片,从另一块玻璃片分离的玻璃片,从玻璃片卷解绕的玻璃片,从玻璃片堆叠获得的玻璃片,或者自立式玻璃片。
在一个实施方式中,玻璃加工设备100通过玻璃制造设备101(例如,狭缝拉制设备、浮法浴设备、下拉设备、上拉设备、压辊设备或者其他玻璃带制造设备,如下文进一步详述)提供了玻璃带103。图1示意性显示玻璃制造设备101是下拉设备101,其用于拉制玻璃带103通过使用玻璃成形器140用于后续加工成玻璃片104。任意元件109-139可以以任意方式结合或省略,以将熔融玻璃供给到传递管139。当然并且如下文所解释,玻璃制造设备101可以是狭缝拉制设备或者其他玻璃带制造设备,并且取决于制造方法包括不同的玻璃成形器(参见例如,图2-14和19-29)。
下拉设备101可以包括熔融容器105,其取向成从储料斗109接收批料材料107。批料材料107可以通过批料传递装置111引入,用马达113来驱动所述批料传递装置111。任选的控制器115可配置成激活马达113,从而输送装置111将所需量的批料材料107引入熔融容器105中,如箭头117所示。玻璃熔体探针119可用于测量竖管123内的熔融材料121的水平,并通过通信线路125的方式将测得的信息传输到控制器115。
下拉设备101还可包括位于熔融容器105下游并且通过第一连接导管129的方式与熔融容器105相连的澄清容器127。在一些实施方式中,可以通过第一连接导管129的方式,将熔融材料121从熔融容器105借助于重力进料到澄清容器127。例如,重力可以驱使熔融材料121通过第一连接导管129的内部路径,从熔融容器105到澄清容器127。在澄清容器127内,可以通过各种技术从熔融材料121去除气泡。
下拉设备101还可包括混合室131,其可以位于澄清容器127的下游。混合室131可用于提供熔融材料121的均匀组合物,从而降低或消除不均匀性,否则的话其可能存在于离开澄清容器127的熔融材料121中。如所示,澄清容器127可以通过第二连接导管135的方式与混合室131相连。在一些实施方式中,可以通过第二连接导管135的方式,将熔融材料121从澄清容器127借助于重力进料到混合室131。例如,重力可以驱使熔融材料121通过第二连接导管135的内部路径,从澄清容器127到混合室131。
下拉设备101还可包括传递容器133,其可以位于混合室131的下游。传递容器133可以对待进料到玻璃成形器140中的熔融材料121进行调节。例如,传递容器133可以作为储料器和/或流动控制器,来调节并提供熔融材料121稳定流动到玻璃成形器140。如所示,混合室131可以通过第三连接导管137的方式与传递容器133相连。在一些实施方式中,可以通过第三连接导管137的方式,将熔融材料121从混合室131借助于重力进料到传递容器133。例如,重力可以驱使熔融材料121通过第三连接导管137的内部路径,从混合室131到传递容器133。
如进一步所示,可以放置传递管139,以将熔融材料121传递到下拉设备101的玻璃成形器140。如下文更详细讨论,玻璃成形器140可以从成形容器143的开孔145将熔融材料121拉制成玻璃带103。在所示的实施方式中,成形容器143可以提供入口141,其取向成从传递容器133的传递管139接收熔融材料121。
图1显示示例性玻璃分离器149的大致示意图。?如所示,示例性玻璃分离器149可以沿着横向分离路径151从玻璃带103分离玻璃片104,所述横向分离路径151沿着玻璃带103的宽度“W”延伸,与玻璃成形器140的拉制方向177呈横向,位于玻璃带103的第一纵向边缘153与玻璃带103的第二纵向边缘155之间。
?玻璃成形器140是可放大的,从而传递所需尺寸的玻璃带103。在一些实施方式中,玻璃带103的宽度“W”可以是约50mm至约1.5m。在其他实施方式中,玻璃带103的宽度W可以是约50mm至约500mm。玻璃带103的宽度W可以是约150mm至约300mm。在一些实施方式中,玻璃带103的宽度“W”可以是:约为20mm至约4000mm,例如约50mm至约4000mm、例如约100mm至约4000mm、例如约500mm至约4000mm、例如约1000mm至约4000mm、例如约2000mm至约4000mm、例如约3000mm至约4000mm、例如约20mm至约3000mm、例如约50mm至约3000mm、例如约100mm至约3000mm、例如约500mm至约3000mm、例如约1000mm至约3000mm、例如约2000mm至约3000mm、例如约2000mm至约2500mm,以及其间的所有范围和子范围。
玻璃成形器140的另一个实施方式如图2-5所示。此外,图19-29显示了另一种玻璃成形器1140的非限制性实施方式,会在下文中更详细讨论。参见图2-5,示例性玻璃成形器140可以与传递管139接合,并且可以将玻璃带传递到一个或多个下游成形辊60(参见图14)。如图2所示,玻璃成形器140可以具有:沿着轴10延伸的宽度142、沿着轴20延伸的高度144、以及沿着轴30以开口方向延伸的尺度148(图2)。在本文中,“宽度”和“厚度”分别用于描述轴10和30方向上的距离,通常是相对于玻璃带103的尺度而言。玻璃成形器140可以包括上过渡元件200和压力罐300,以拉制玻璃带103。玻璃成形器140可以以较短的过渡(高度144)从熔融玻璃供给提供玻璃带103,因为压力罐300允许在压力罐室301中收集熔融玻璃,以及引导熔融玻璃穿过下开孔330(图3)。
如图2-3所示,上过渡元件200可以在上过渡元件200的上部端部210固定到熔融玻璃供给。例如,可以通过焊接或者铜焊,使得上部端部210冶金结合到熔融玻璃供给(例如,传递管139)。熔融玻璃可以流动通过上过渡元件200的过渡室201。上过渡元件200可以使得熔融玻璃从上部端部210的中心分布到下部端部220,跨过下部端部宽度222。上过渡元件200可以具有如图6所示的高度204。上过渡元件200可以沿着高度204逐渐变细,使得下部端部宽度222大于上部端部宽度212。如图3所示,上部端部开口距离214可以大于下部端部开口距离224。在一些实施方式中,当从前面、后面或者侧面看时,上过渡元件200可以具有梯形形状。
如本文所用,术语“开孔”指的是在玻璃成形器140的一部分中的开口,其构造成传输流体流动。开孔可以包括一个孔隙(例如,图3)或者被支撑体分隔开的多个孔隙(例如,图8)。
压力罐300可以附连到上过渡元件200的下部端部220。例如,可以通过焊接或铜焊,以冶金结合的方式将压力罐300固定到上过渡元件200。压力罐300可以包括形成在其中的上开孔320和下开孔330,使得压力罐宽度306(参见图3)可以大于上开孔宽度322和下开孔宽度332(参见图4)。熔融玻璃可以从上过渡元件200通过上开孔320进入压力罐300。熔融玻璃可以流动通过压力罐室301。在上开孔320进入压力罐300的熔融玻璃可以具有这样的流动,其中,流速在流中心处最大。压力罐300可以使得熔融玻璃流从压力罐300的中心到下开孔330处的压力罐300的端部304发生再分布,因为压力罐300在压力罐室301中收集熔融玻璃,并允许熔融玻璃在压力罐宽度306上铺展(图5),这部分是由于下开孔330处的流动限制所导致的。压力罐端部304密封了压力罐300。压力罐端部304可以向外弯曲,以降低材料应力和蠕变。
在一些实施方式中,可以从玻璃片成形器140省略上过渡元件200,以及可以将压力罐300直接附连到熔融玻璃供给,如图18所示。
如图所示,压力罐300可以具有宽度306、开口尺寸308、和高度310。这些尺寸指的是压力罐300的内部尺寸,并且不包括被压力罐300的壁所占据的距离。开口尺寸308可以是压力罐300在开口方向上沿着轴30的最大尺寸。压力罐300可以是任意形状,该形状在其内部体积中收集熔融玻璃流,使得流穿过下开孔330的下开孔宽度332分布。例如,压力罐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。在一些实施方式中,压力罐300可以是圆柱体,其中,开口尺寸308与高度310是相等的。压力罐300的宽度可以沿着位于玻璃带103的平面中的轴10延伸,使得压力罐300的宽度位置是垂直于玻璃流动方向。在另一个实施方式中,压力罐300可以具有逐渐变细的形状,使得罐300的下部端部的表面积大于罐300的上部端部的表面积。圆柱形形状是优选的,因为它们对于内部压力所导致的变形更具有抵抗性。
如图4所示,上开孔320可以具有上开孔宽度322和上开孔开口距离324。参见图5,下开孔330可以具有下开孔宽度332和下开孔开口距离334。在一些实施方式中,上开孔320和下开孔330可以是近似相同尺寸。在一些实施方式中,下开孔宽度332可以大于上开孔宽度322。在一些实施方式中,下开孔宽度332可以是约50mm至约1.5m。在另一个实施方式中,下开孔宽度332可以是约50mm至约500mm。在另一个实施方式中,下开孔宽度332可以是约150mm至约300mm。在一些实施方式中,通过下开孔330的熔融玻璃的流动密度可以是约1千克每厘米每小时至约36千克每厘米每小时。
?因为开口尺度308大于下开孔330的开口距离334(图5),熔融玻璃在压力罐300中经受的压力使得熔融玻璃沿着压力罐300的宽度306进行分布。
?在一些实施方式中,压力罐开口尺度308可以大于上开孔开口距离324。在另一个实施方式中,压力罐开口尺度308可以大于下开孔开口距离334。在另一个实施方式中,压力罐开口尺度308可以大于上开孔开口距离324和下开孔开口距离334。
在一些实施方式中,压力罐开口尺度308可以比上开孔开口距离324大,是其约2倍至约10倍。压力罐开口尺度308可以比上开孔开口距离324大,是其约4倍至约6倍。在一些实施方式中,压力罐开口尺度308可以比下开孔开口距离334大,是其约2倍至约10倍。压力罐开口尺度308可以比下开孔开口距离334大,是其约4倍至约6倍。
在一些实施方式中,压力罐开口尺度308可以大于上过渡元件200的下部端部开口距离224。在另一个实施方式中,压力罐开口尺度308可以大于上过渡元件200的下部端部开口距离224,大了约2倍至约10倍。在另一个实施方式中,压力罐开口尺度308可以大于上过渡元件200的下部端部开口距离224,大了约4倍至约6倍。
在一些实施方式中,玻璃成形器140的材料可以是在高温和高压下抵抗材料变形(即,蠕变)。玻璃成形器140可以是在约1400摄氏度至约1700摄氏度的温度传递熔融玻璃的材料。在一些实施方式中,玻璃成形器140(及其组件,例如,支撑元件331等)可以是铂和铑合金,以允许玻璃成形器140与用于传递高温熔融玻璃的高温和高压相容。在一些实施方式中,玻璃成形器140可以是掺杂的PtRh合金。在一些实施方式中,玻璃成形器140可以是80%Pt20%Rh合金。在另一个实施方式中,玻璃成形器140可以是90%Pt 10%Rh合金。在其他实施方式中,玻璃成形器140可以包含氧化物分散硬化铂(DPH)。在另一个实施方式中,玻璃成形器140可以是锆掺杂材料或者另一种PtRh合金。
在一些实施方式中,可以通过调节以下一种或多种来控制流动通过玻璃成形器140的熔融玻璃的粘度:熔融玻璃供给的流动距离和压力;熔融玻璃供给的温度;下开孔330的宽度;和下开孔330的开口距离334。流动通过玻璃成形器140的熔融玻璃的粘度可以是约50泊至约35,000泊。在另一个实施方式中,流动通过玻璃成形器140的熔融玻璃的粘度可以是约1,000泊至约5,000泊。熔融玻璃在玻璃成形器140中的一个位置的粘度可以基于玻璃成形器140在该位置的温度来确定。在一些实施方式中,玻璃成形器140可以包括(未示出的)温度传感器,以确定玻璃成形器140中的一个或多个位置的温度,从而确定熔融玻璃在那些位置的粘度。
现参见图7-10,玻璃成形器140可以包括内部结构加固件,从而在没有外部加固件的情况下,随着时间推移维持其形状,和避免高温和玻璃压力下的材料蠕变。由于内部结构加固件,玻璃成形器140不需要外部机械加固件来随着时间推移维持其形状,和避免高温和玻璃压力下的材料蠕变。例如,上过渡元件200可以包括上过渡元件支撑体230。上过渡元件支撑体230可以沿着轴30延伸以及可以延伸穿过过渡室201。在一些实施方式中,可以采用支撑板232将上过渡元件支撑体230附连到上过渡元件200,所述支撑板232置于上过渡元件支撑体230的端部。支撑板232可以降低上过渡元件200与上过渡元件支撑体230相邻的壁部分中的应力集中。在一些实施方式中,上过渡元件支撑体230和支撑板232可以通过例如铜焊或焊接的方式冶金结合到上过渡元件200。
如图8-9所示,压力罐300可以包括一个或多个上压力罐支撑体326。上压力罐支撑体326可以沿着轴30延伸,并且可以延伸穿过上开孔320,以防止上开孔320变宽。在一些实施方式中,压力罐300可以包括2个上压力罐支撑体326,其延伸穿过开孔320。在一些实施方式中,压力罐300可以包括3个上压力罐支撑体326,其延伸穿过上开孔320。
例如,可以通过焊接或铜焊,以冶金结合的方式将上压力罐支撑体326永久性地固定穿过上开孔320。在一些实施方式中,上开孔320可以包括形成在压力罐壁302中的多个孔隙。在这种实施方式中,可以去除部分的压力罐壁302,以形成用于上开孔320的所述多个孔隙。上压力罐支撑体326可以整体形成在压力罐壁302中。例如,在制造压力罐300时,压力罐壁302开始可以是材料的单片,以及可以去除部分的压力罐壁302,以形成用于上开孔320的所述多个孔隙。留在用于上开孔320的相应孔隙之间的压力罐壁302的一个或多个部分形成一个或多个作为整体的上压力罐支撑体326。
如图10所示,压力罐300可以包括一个或多个下压力罐支撑体336。下压力罐支撑体336可以沿着轴30延伸,并且可以延伸穿过下开孔330,以防止下开孔330变宽。在一些实施方式中,压力罐300可以包括2个下压力罐支撑体336,其延伸穿过开孔330。在另一个实施方式中,压力罐300可以包括3个下压力罐支撑体336,其延伸穿过下开孔330。
例如,可以通过焊接或铜焊,以冶金结合的方式将下压力罐支撑体336永久性地固定穿过下开孔330。在一些实施方式中,下开孔330可以包括形成在压力罐壁302中的多个孔隙。在这种实施方式中,可以去除部分的压力罐壁302,以形成用于下开孔330的所述多个孔隙。下压力罐支撑体336可以整体形成在压力罐壁302中。例如,在制造压力罐300时,压力罐壁302开始可以是材料的单片,以及可以去除部分的压力罐壁302,以形成用于下开孔330的所述多个孔隙。留在用于下开孔330的相应孔隙之间的压力罐壁302的一个或多个部分形成一个或多个作为整体的下压力罐支撑体336。
在一些实施方式中,压力罐300可以包括沿着压力罐300的高度布置的一个或多个压力罐支撑体。在这种实施方式中,所述一个或多个罐支撑体可以延伸穿过压力罐室301。
玻璃成形器140中的内部加固件防止了材料变形和蠕变。例如,由于下压力罐支撑体336防止了下开孔330处的材料变形和蠕变,下开孔330的开口距离334可以沿着下开孔宽度332是恒定的。
上压力罐支撑体326和下压力罐支撑体336可以产生流动通过压力罐300和下开孔330的熔融玻璃的分开的物流。例如,上压力罐支撑体326和下压力罐支撑体336可以将流动通过压力罐300和下开孔330的熔融玻璃分成2个或更多个熔融玻璃物流。
在一些实施方式中,玻璃成形器140可以包括附连到压力罐300的狭槽延伸件400,如图7-8所示。狭槽延伸件400的内部体积401可以与压力罐室301流体连通。由于上压力罐支撑体326和下压力罐支撑体336所导致的熔融玻璃的分开的物流会在狭槽延伸件400中会聚,并熔合成玻璃带103。
狭槽延伸件400可以包括狭槽延伸件高度404、狭槽延伸件宽度406、和狭槽延伸件开口距离408,如图11-12所示。在一些实施方式中,狭槽延伸件宽度406可以略大于下开孔宽度332,从而狭槽延伸件400完全地围绕了下开孔330。在一些实施方式中,狭槽延伸件宽度406可以是约50mm至约1.5m。在其他实施方式中,狭槽延伸件宽度406可以是约50mm至约500mm。在另一个实施方式中,狭槽延伸件宽度406可以是约150mm至约300mm。
在一些实施方式中,狭槽延伸件高度404可以是约10mm至约30mm。在另一个实施方式中,狭槽延伸件高度404可以是约15mm至约25mm。在其他实施方式中,狭槽延伸件高度404可以是约1mm至约100mm。在另一个实施方式中,狭槽延伸件高度404可以是约20mm。
狭槽延伸件开口距离408可以略大于下开孔开口距离334,从而狭槽延伸件400完全地围绕了下开孔330。在一些实施方式中,压力罐开口尺度308可以比狭槽延伸件开口距离408大,是其约2倍至约10倍。压力罐开口尺度308可以比狭槽延伸件开口距离408大,是其约4倍至约6倍。
如图7-8所示,玻璃成形器140还可包括热源420以防止熔融玻璃流冷却。在一些实施方式中,热源420可以是狭槽延伸件400。热源420的第一端部422可以构造成与第一电连接件附连,以及热源420的第二端部424可以构造成与第二电连接件附连,从而供给电流通过热源420和狭槽延伸件400,以采用凸缘或者其他机制经由直接加热产生热量。对于直接加热,第一端部422处的第一电连接件和第二端部424处的第二电连接件可以提供直接电输入进入狭槽延伸件400,从而取决于所需的粘度,将材料保持在基本恒定温度。在另一个实施方式中,热源420可以通过(未示出的)感应加热提供热量。在另一个实施方式中,热源420可以包括附连到狭槽延伸件400的外表面或者玻璃成形器的其他部分的线圈或陶瓷加热元件(未示出)。玻璃成形器140还可包括位置与热源420相邻的冷却管430。冷却流体可以通过冷却管430,从而将玻璃成形器140维持在所需温度。在一些实施方式中,玻璃成形器140可以包括温度传感器(未示出),以确定玻璃成形器140中的一个或多个位置处的温度。可以采用温度传感器来为热源420确定合适的加热设定和为冷却管430确定合适的冷却设定,从而实现在其中流动的熔融玻璃所需的粘度。
在一些实施方式中,玻璃成形器140可以传递玻璃带103用于进一步加工。在其他实施方式中,玻璃成形器140可以采用纵向辊制工艺,以及可以将玻璃带103供给到一对成形辊60,用于对玻璃带103进行进一步加工,如图14所示。那对成形辊60可以是常规热成形辊,其可以是温度受控的,处于约为500摄氏度至约600摄氏度或更高的表面温度,这取决于进行成形的玻璃的组成和粘度。用于成形辊的温度控制的方法和装置是本领域众所周知的,因此本文不再详述。
狭槽延伸件400可以在那对成形辊60之间尽可能低地传递玻璃带103,以防止玻璃带103的流动中的不稳定性。例如,辊60的直径可以足够大,从而辊60延伸超过由狭槽延伸件400的底部形成的平面,所以可以向辊60提供玻璃带103的稳定流动。如图14所示,玻璃带103可以离开狭槽延伸件400,并在辊60的顶部部分积累,以形成玻璃带坑洼(puddle)103'。那对成形辊60可以使得玻璃带坑洼103'变平坦、变薄和变光滑,成为经压制的玻璃带103"。玻璃带103的厚度会大于经压制的玻璃带103"的厚度。玻璃带坑洼103'的厚度会大于玻璃带103的厚度。
由于玻璃成形器运行时的高温条件,玻璃成形器的材料可能发生蠕变,这使得玻璃成形器发生变形。在玻璃成形器还经受应力的地方,蠕变可能更为严重。蠕变导致玻璃成形器的变形,这会导致性能变差。例如,玻璃流过的开孔的形状变化会改变玻璃成形器的宽度上的不同点上的玻璃流动速度。降低蠕变的一种方式是用耐火材料围绕住玻璃成形器。但是,耐火材料会增加玻璃成形器的大小。这种额外的大小可能干扰靠近成形辊传递玻璃带的能力。本文所述的玻璃成形器的实施方式在没有耐火材料的情况下耐蠕变。例如,使用80/20PtRh合金、90/10PtRh合金和类似材料,存在上过渡元件支撑体230、上压力罐支撑体326、下压力罐支撑体336和压力罐300的圆柱形形状分别对抗蠕变性做出贡献。这些特征(以单独或组合的方式)对甚至在不使用耐火材料的情况下耐蠕变的设计做出贡献。所有这些特征的组合对于抗蠕变是特别优选的。
在玻璃成形器中,熔融玻璃的流动速度倾向于在玻璃成形器的宽度的中部较高,这是因为中部最远离玻璃成形器的壁。在没有压力罐的情况下,可以通过改变开孔的形状(使得开孔开口距离在宽度的中部最小以及在宽度的相应端部最大,即狗骨或领结形状)来实现均匀速度(正负偏差约为5%)。这种不规则形状会是难以制造的,并且随着时间推移会发生开孔开口距离的蠕变和膨胀。
压力罐可以导致在下开孔的宽度上均匀的速度,其中,开孔开口距离在开口的宽度上是均匀的。这种较简单的几何形状是易于制造的。
图15显示通过玻璃成形器140的熔融玻璃的3D流体流动模型速度大小预测。因为流动在玻璃成形器140中的第一半平面上和与第一半平面的第二半平面上是对称的,所以计算机模型范围是玻璃成形器140的1/4。如所示,在熔融玻璃接触玻璃成形器140的侧壁的地方,熔融玻璃流的局部速度约为0。进入上过渡元件200的熔融玻璃在其中心具有较快的速度。熔融玻璃流在上压力罐支撑体326和下压力罐支撑体336的区域中的局部速度也约为0。虽然熔融玻璃通过上开孔320和下开孔330的速度较快,但是熔融玻璃在压力罐300中的速度较慢,因为熔融玻璃在流动通过下开孔330之前,在压力罐室301中发生了分布。因此,由于熔融玻璃流通过上压力罐支撑体326和/或下压力罐支撑体336所导致的任意的分离的熔融玻璃物流在狭槽延伸件400中会聚并熔合成玻璃带103。如图15所示,玻璃成形器140可以在狭槽延伸件400的端部拉制具有均匀速度的玻璃带103。如图16所示,在狭槽延伸件400的下部端部的宽度上流过的熔融玻璃流的速度分布具有正负约5%的偏差。
图17显示玻璃成形器140的截面图,以证实表面冯-米塞斯应力(MPa),这是通过3DCOMSOL模型进行预测的。如所示,尽管每个内结构加固件中都具有高的拉伸应力,但是上过渡元件支撑体230、上压力罐支撑体326和下压力罐支撑体336降低了玻璃成形器140中的材料蠕变。
图19-29显示根据一些实施方式的另一种示例性玻璃成形器1140。类似于玻璃成形器140,玻璃成形器1140是可放大的,从而传递所需尺寸的玻璃带103。在一些实施方式中,玻璃成形器1140可以传递宽度“W”是约50mm至约1.5m的玻璃带103。在其他实施方式中,玻璃成形器1140可以传递宽度W是约50mm至约500mm的玻璃带103。在一些实施方式中,玻璃成形器1140可以传递宽度W是约150mm至约300mm的玻璃带103。在一些实施方式中,玻璃成形器1140可以传递具有如下宽度W的玻璃带:约为20mm至约4000mm,例如约50mm至约4000mm、例如约100mm至约4000mm、例如约500mm至约4000mm、例如约1000mm至约4000mm、例如约2000mm至约4000mm、例如约3000mm至约4000mm、例如约20mm至约3000mm、例如约50mm至约3000mm、例如约100mm至约3000mm、例如约500mm至约3000mm、例如约1000mm至约3000mm、例如约2000mm至约3000mm、例如约2000mm至约2500mm,以及其间的所有范围和子范围。
如图19所示,玻璃成形器1140可以与传递管139接合,并且可以将玻璃带传递到一个或多个下游成形辊60(图28),类似于图14所示的玻璃成形器140。玻璃成形器1140可以具有:沿着轴10延伸的宽度1142(图24)、沿着轴20延伸的高度1144(图20)、以及沿着轴30以开口方向延伸的尺度1148(图21)。玻璃成形器1140可以包括:过渡元件1200、狭槽延伸件1400、支柱1410、上脊状物1440、下脊状物1450、上凸缘1502、和下凸缘1512。
玻璃成形器1140可以由在高温和高压下抵抗材料变形(即,蠕变)的材料形成。玻璃成形器1140可以包括适合在约1400摄氏度至约1700摄氏度的温度传递熔融玻璃的材料。在一些实施方式中,玻璃成形器1140可以包括铂和铑合金,以允许玻璃成形器1140与用于传递高温熔融玻璃的高温和高压相容。在一些实施方式中,玻璃成形器1140可以是掺杂的PtRh合金。在一些实施方式中,玻璃成形器1140可以是80%Pt 20%Rh合金。在另一个实施方式中,玻璃成形器1140可以是90%Pt 10%Rh合金。在其他实施方式中,玻璃成形器1140可以包含氧化物分散硬化铂(DPH)。在另一个实施方式中,玻璃成形器1140可以是锆掺杂材料或者其他合适的PtRh合金。在一些实施方式中,玻璃成形器1140可以是氧化物分散强化合金。玻璃成形器1140的各个部分可以是不同材料,如下文更详细讨论。
在一些实施方式中,可以通过调节以下一种或多种来控制流动通过玻璃成形器1140的熔融玻璃的粘度:熔融玻璃供给的流动距离和压力;熔融玻璃供给的温度;狭槽延伸件开孔1432的宽度1433(图23);以及开孔开口距离1420、1422、1424。流动通过玻璃成形器1140的熔融玻璃的粘度可以是约50泊至约35,000泊。在另一个实施方式中,流动通过玻璃成形器1140的熔融玻璃的粘度可以是约1,000泊至约5,000泊。熔融玻璃在玻璃成形器1140中的一个位置的粘度可以基于玻璃成形器1140在该位置的温度来确定。在一些实施方式中,玻璃成形器1140可以包括(未示出的)温度传感器,以确定玻璃成形器1140中的一个或多个位置的温度,从而确定熔融玻璃在那些位置的粘度。
如图19所示,过渡元件1200可以经由传递管139固定到熔融玻璃供给,所述传递管139附连到过渡元件1200的上部端部1210。例如,可以通过焊接或者铜焊,使得上部端部1210冶金结合到传递管139。如图24所示,熔融玻璃可以流动通过过渡元件1200的过渡室1201和通过过渡元件1200的下部端部1220,进入狭槽延伸件1400的内部体积1401中。过渡元件1200可以使得熔融玻璃从上部端部1210的中心分布到沿着轴10的下部端部1220的宽度上。如图19-21所示,过渡元件1200可以沿其高度沿着轴10和/或沿着轴30逐渐变细。在一些实施方式中,当从前面、后面或者侧面看时,过渡元件1200可以具有梯形形状。
如图20所示,过渡元件1200可以包括过渡元件主体部分1222和过渡元件边缘部分1224。过渡元件主体部分1222可以具有较为平坦形状,并且可以沿着轴30放置。在一些实施方式中,过渡元件主体部分1222可以具有约20密耳至约60密耳(例如,约30密耳至约50密耳)的厚度。在其他实施方式中,过渡元件主体部分1222可以具有约40密耳的厚度。过渡元件边缘部分1224可以具有弯曲形状,并且可以沿着轴10放置。在一些实施方式中,过渡元件边缘部分1224可以具有约40密耳至约80密耳(例如,约50密耳至约70密耳)的厚度。在其他实施方式中,过渡元件边缘部分1224可以具有约60密耳的厚度。每个过渡元件边缘部分1224与两个过渡元件主体部分1222附连,以形成围绕过渡室1201的过渡元件1200。例如,可以通过焊接或铜焊或者通过连续气密焊接的方式,将过渡元件边缘部分1224冶金结合到过渡元件主体部分1222。
在一些实施方式中,过渡元件构造成通过将更多的玻璃输送到过渡元件的边缘,来改善玻璃流动分布和降低系统的压降。较低的压降可以降低运行和规模化成本,并减轻狭槽延伸件的变形。
在一些实施方式中,过渡元件包括过渡室。在一些实施方式中,过渡室被第一主体部分、第二主体部分、第一边缘部分、和第二边缘部分所限定。在一些实施方式中,在过渡室的任意给定高度,沿着过渡室的50%宽度的过渡室的厚度变化不超过5%。在一些实施方式中,在任意给定高度,在过渡室的80%宽度上的过渡室的厚度变化不超过5%。在一些实施方式中,在一部分过渡室上的一致宽度实现了更多的玻璃流动到边缘。在一些实施方式中,通过过渡室的玻璃质量流速是85、95、105、115、和125磅/小时,或者这些端点中的任意两个所限定的任意范围。在一些实施方式中,质量流速是95至115磅/小时。
确定沿着类似于如图37和38所示的过渡室的宽度的中心的压降是45612Pa。确定沿着类似于如图30-36所示的过渡室的宽度的中心的压降是33055Pa。在一些实施方式中,采用如图30-36所示的设计,压降可以降低38%。
狭槽延伸件1400可以附连到过渡元件下部端部1220,如图19-20所示。狭槽延伸件400的内部体积1401(图24)可以与过渡室1201流体连通。玻璃成形器1140可以通过使得熔融玻璃通过狭槽延伸件开孔1432来传递玻璃带103。
狭槽延伸件1400可以包括狭槽延伸件高度1404和宽度1124(图24)。在一些实施方式中,狭槽延伸件高度1404可以是约1mm至约100mm,例如约10mm至约30mm,例如约18mm至约22mm。狭槽延伸件高度404可以是约20mm。在一些实施方式中,宽度1142可以是约50mm至约1.5m,例如约50mm至约500mm,例如约150mm至约300mm。
在一些实施方式中,狭槽延伸件的横截面积小于过渡室,并且狭槽延伸件具有系统的最高阻抗。在一些实施方式中,系统总阻抗的15%至30%位于狭槽延伸件中。
如图23所示,狭槽延伸件开孔1432可以包括第一端部1434和第二端部1436,所述第二端部1436沿着轴10与第一端部1434间隔开。由此,狭槽延伸件开孔1432在位于端部1434和1436之间的狭槽延伸件开孔1432的中心处的开孔开口距离1420小于位于端部1434或1436处的开孔开口距离1422。端部1434和1436可以是弯曲的,从而最大开孔开口距离1424略大于开孔开口距离1422。狭槽延伸件开孔宽度1433上的这种开孔开口距离的变化可以被用于补偿熔融玻璃流在玻璃成形器的宽度的中部的速度较高的趋势。例如,在狭槽延伸件开孔1432的中心处的较小开孔开口距离1420和在端部1434与1436处的最大开孔开口距离1424,以及其间的弯曲,这减缓了中心相对于端部的熔融玻璃速度。通过为开孔开口距离选择合适的变化,可以在狭槽开孔宽度1433上实现均匀的熔融玻璃流密度。
在一些实施方式中,狭槽延伸件的开孔开口距离沿着开孔的宽度变化。在一些实施方式中,开孔的开孔开口距离是这种情况:在狭槽延伸件的中心处小于狭槽延伸件的边缘处,这限制了狭槽延伸件的中心处的玻璃流动。在一些实施方式中,开孔开口距离的变化通过将更多的玻璃输送到狭槽延伸件的边缘,改善了玻璃成形设备的稳定性。将更多的玻璃输送到狭槽延伸件的边缘改善了玻璃流分布和降低了施加到狭槽延伸件上的玻璃压力。
在一些实施方式中,狭槽延伸件的开孔开口距离在狭槽延伸件的中部部分最窄。在一些实施方式中,开孔开口距离在狭槽延伸件的第一和第二端部最宽。在一些实施方式中,开孔开口距离具有:位于中部部分的局部最小值,以及两个局部最大值(一个在左边部分,一个在右边部分)。在一些实施方式中,在两个局部最大值处的开孔开口距离比局部最小值处的开孔开口距离大了1%、5%、10%、15%和20%(或者这些端点中的任意两个所限定的任意范围)。在一些实施方式中,在局部最大值处的开孔开口距离比局部最小值处的开孔开口距离大了15%。
在一些实施方式中,开孔具有花生形状,如图39所示。如本文所用,“花生形状”理解为指的是开孔开口距离在开孔的中部部分具有局部最小值,开孔开口距离以远离局部最小值的两个方向光滑地增加直到在开孔的左边部分和右边部分分别到达局部最大值,以及开孔开口距离从每个局部最大值到底部开孔的端部部分光滑地减小。
开孔开口距离1420可以是约1mm至约50mm,例如约5mm至约15mm,例如约9mm至约10mm。在一些实施方式中,开孔开口距离可以是5、10、15、20、25、30、35、40、45、和50mm,或者这些端点中的任意两个所限定的任意范围。开孔开口距离1422可以是约1mm至约20mm,例如约8mm至约13mm,例如约9mm至约12mm,例如约10mm至约11mm。最大开孔开口距离1424可以是约1mm至约50mm。在一些实施方式中,最大开孔开口距离可以是5、10、15、20、25、30、35、40、45、和50mm,或者这些端点中的任意两个所限定的任意范围。在一些实施方式中,最大开孔开口距离可以是约10mm至约15mm,例如约11mm至约14mm,例如约12mm至约13mm。在一些实施方式中,开孔开口距离在局部最小值处是9.5mm。在一些实施方式中,开孔开口距离在局部最大值处是10.9mm。
在一些实施方式中,狭槽延伸件开孔宽度1433(图23)可以是约50mm至约1.5m,例如约50mm至约500mm,例如约150mm至约300mm。在一些实施方式中,通过狭槽延伸件开孔1432的熔融玻璃的流动密度可以是约1千克每厘米每小时至约36千克每厘米每小时。
如图19所示,狭槽延伸件1400可以包括附连到狭槽延伸件1400的外表面的支柱1410、上脊状物1440、和下脊状物1450。支柱1410可以提供外部结构加固,随着时间推移维持玻璃成形器1140和狭槽延伸件1432的形状,这是通过将应力从狭槽延伸件1400传输到刚性组件(未示出)所实现的,以及支柱1410帮助避免了高温和玻璃压力下的材料蠕变。由于支柱1410是外部结构加固件,支柱1410没有与通过玻璃成形器1140的玻璃物流发生相互作用,并且没有影响玻璃物流质量。上脊状物1440和/或下脊状物1450可以附连到狭槽延伸件1400,从而为狭槽延伸件1400提供额外的结构刚度,以避免高温和玻璃压力下的材料蠕变。
支柱1410可以包括贵金属,例如铂族金属(铂、铑、铱、钌、钯和锇)或其合金,并且在一些例子中,可以包括与玻璃成形器1140相同的贵金属。例如,支柱1410可以包括铂-铑合金,其中,铂占合金的约70-90%,以及铑占合金的约20-30%。支柱1410可以全部由相同金属形成,或者支柱1410可以包含不同金属。例如,支柱1410可以包括不同百分比组合的铂-铑合金,或者可以包含其他合金化材料,从而对支柱1410的电阻进行改性,改变支柱1410的机械性质(例如,支柱1410的强度或硬度),或者获得任意其他可以所需且能够通过合金化获得的所需属性。
如图19、20和22所示,一个或多个支柱1410可以附连到狭槽延伸件1400与过渡元件主体部分1202相邻的前侧和/或背侧。例如,可以通过铜焊或焊接的方式,将支柱1410冶金结合到狭槽延伸件1400。
可以将任意数量的支柱1410附连到狭槽延伸件1400的前侧和/或背侧。在一些实施方式中,可以将相同数量的支柱1410分别附连到狭槽延伸件1400的前侧和狭槽延伸件1400的背侧。在其他实施方式中,可以将不同数量的支柱1410附连到狭槽延伸件1400的前侧和背侧。这些支柱1410可以是相互直接相对的,或者可以是交替的。在一些实施方式中,在狭槽延伸件1410上,可以沿着轴10放置2个或更多个相邻的支柱1410。在一些实施方式中,附连到狭槽延伸件1400的前侧和/或背侧的支柱1410的数量可以是1个支柱1410至10个支柱1410,例如2个支柱1410至9个支柱1410,例如3个支柱1410至8个支柱1410,例如4个支柱1410至7个支柱1410。在一些实施方式中,附连到狭槽延伸件1400的前侧和/或背侧的支柱1410的数量可以取决于玻璃成形器1140的宽度1142。例如,玻璃成形器1140可以约为每25mm至约100mm(例如约为每35mm至约75mm,例如约为每45mm至约65mm)的宽度1142采用1个支柱。
如图21和25-27所示,支柱1410可以具有狭槽端部1412、加固件端部1414、位于狭槽端部1412与加固件端部1414之间的支柱主体1416。支柱1410可以包括与上脊状物1440接合的部分1418,如下文更详细讨论。在一些实施方式中,玻璃成形器1140可以被耐火材料1100围绕(图29),从而支柱1410嵌入耐火材料1100中,以将应力从狭槽延伸件1400传输到耐火材料1100。耐火材料1100可以是耐火陶瓷材料,例如,氧化铝(铝氧化物)或氧化锆(锆氧化物),但是也可以使用其他耐火材料。在一些实施方式中,通过采用至少部分的玻璃成形器的外表面作为模具浇铸形状,来形成耐火材料。在一些例子中,耐火材料1100可以是单块陶瓷材料,其经过等静压制和烧结,然后机械加工成合适的形状。在其他例子中,可以通过将两块或更多块陶瓷耐火材料块接合在一起来形成耐火材料1100。耐火材料可以包括一个或多个贵金属组件。在一些实施方式中,支柱1410的加固件端部1414可以毗邻刚性组件(未示出),从而将应力从狭槽延伸件1400传输到刚性组件。
在一些实施方式中,需要安全地传输电能,从而维持熔融玻璃的恒定速度和温度。狭槽延伸件与辊之间的温差会是明显的。在一些实施方式中,狭槽延伸件的温度是1300、1350、1400、1450、和1500℃,或者这些端点中的任意两个所限定的任意范围。在一些实施方式中,辊的温度是400、450、500、550、和600℃,或者这些端点中的任意两个所限定的任意范围。在一些实施方式中,狭槽延伸件的温度是1400℃,以及辊的温度是500℃。
在一些实施方式中,耐火材料覆盖住了鱼尾体(fishtail body),从而使得由于狭槽延伸件与辊之间的温差所导致的热损耗最小化。在一些实施方式中,耐火材料维持了熔融玻璃的恒定速度和温度。如图33和34所示,大部分的过渡元件被耐火材料覆盖。在一些实施方式中,整个过渡元件被耐火材料覆盖。狭槽延伸件设计成尽可能靠近辊传递均匀玻璃。由于辊之间的有限空间,一部分的狭槽延伸件没有被耐火材料覆盖。
在一些实施方式中,至少1mm的狭槽延伸件没有被耐火材料覆盖。在一些实施方式中,至少1mm的狭槽延伸件被耐火材料覆盖。在一些实施方式中,最高至150mm的狭槽延伸件被耐火材料覆盖。覆盖了150mm的狭槽延伸件的耐火材料与直径为100mm的辊结合使用。被耐火材料覆盖的狭槽延伸件的量取决于所用的辊的直径,并且对于较大的辊可能增加,以及对于较小的辊可能减小。
相比于支柱主体1416的端部,加固件端部1414可以具有放大的表面积。加固件端部1414的放大的表面积可以将支柱1410锚定在耐火材料中和/或可以降低当加固件端部1414毗邻刚性组件时的局部应力集中。如图26-27所示,加固件端部1414可以具有沿着轴10的端部长度1415L、端部宽度1415W、和端部厚度1415T。在一些实施方式中,端部长度1415L可以是约20mm至约30mm,例如约22mm至约28mm,例如约24mm至约26mm。在一些实施方式中,端部宽度1415W可以是约8mm至约16mm,例如约10mm至约14mm。在一些实施方式中,端部厚度1415T可以是约1mm至约5mm,例如约2mm至约4mm。
如图26-27所示,支柱1410可以具有沿着轴30的支柱长度1410L、支柱宽度1410W、和支柱厚度1410T。在一些实施方式中,支柱长度1410L可以是约20mm至约80mm,例如约30mm至约70mm,例如约40mm至约60mm。在一些实施方式中,支柱宽度1410W可以是约8mm至约14mm,例如约9mm至约13mm,例如约10mm至约12mm。支柱厚度1410T(图27)可以是约1mm至约5mm,例如约2mm至约4mm。
支柱1410可以从狭槽延伸件1400的前侧和/或后侧向外延伸,大致沿着轴30。在一些实施方式中,支柱1410可以相对于轴30向上呈角度,支柱角度1417。支柱角度1417可以是约0度至约40度,例如约10度至约30度。支柱角度1417可以是约20度。
在一些实施方式中,支柱用来减轻狭槽延伸件的变形。降低变形确保了更为均匀的横截面积,这可以降低过渡室上的压降。
在一些实施方式中,支柱减轻了狭槽延伸件的中心处的变形和变宽,这增加了工艺稳定性。在一些实施方式中,在靠近狭槽延伸件连接到过渡元件的地方,将支柱焊接到狭槽延伸件。在一些实施方式中,支柱压缩了狭槽延伸件,从而在不需要使用内钉和压力罐的情况下防止变形。
图19和26显示了上脊状物1440和下脊状物1450。上脊状物1440和下脊状物1450可以具有结构T字形状。上脊状物1440和/或下脊状物1450可以附连到狭槽延伸件1400,从而为狭槽延伸件1400提供额外的结构刚度,以避免高温和玻璃压力下的材料蠕变。在一些实施方式中,上脊状物1440和/或下脊状物1450可以围绕狭槽延伸件1400的外部部分。例如,可以通过铜焊或焊接的方式,将上脊状物1440和/或下脊状物1450冶金结合到狭槽延伸件1400。在一些实施方式中,上脊状物1440和/或下脊状物1450可以以与狭槽延伸件1400作为整体的方式形成。
上脊状物1440和/或下脊状物1450可以包括贵金属,例如铂族金属(铂、铑、铱、钌、钯和锇)或其合金,并且在一些例子中,可以包括与玻璃成形器1140相同的贵金属。例如,上脊状物1440和/或下脊状物1450可以包括铂-铑合金,其中,铂占合金的约70-90%,以及铑占合金的约20-30%。上脊状物1440和/或下脊状物1450可以全部由相同的金属形成,或者上脊状物1440和/或下脊状物1450可以包含不同金属。例如,上脊状物1440和/或下脊状物1450可以包括不同百分比组合的铂-铑合金,或者可以包含其他合金化材料,从而对上脊状物1440和/或下脊状物1450的电阻进行改性,改变上脊状物1440和/或下脊状物1450的机械性质(例如,上脊状物1440和/或下脊状物1450的强度或硬度),或者获得任意其他可以所需且能够通过合金化获得的所需属性。
如图20和26所示,可以沿着轴20,通过一个或多个条状物1430将上脊状物1440连接到下脊状物1450。条状物1430可以为狭槽延伸件1400提供额外的结构加固,以避免高温和玻璃压力下的材料蠕变。?两个或更多个相邻的条状物1430可以沿着轴10放置,在上脊状物1440和下脊状物1450之间具有开口1431。
?支柱1410的部分1418可以与上脊状物1440的顶部部分接合和重叠,如图26所示。这种接合可以将支柱1410放在狭槽延伸件1400上,从而有助于制造和为狭槽延伸件1400提供额外的结构刚度,以避免在高温和玻璃压力下的材料蠕变。
在一些实施方式中,玻璃成形器1140可以传递玻璃带103用于进一步加工。在其他实施方式中,玻璃成形器1140可以采用纵向辊制工艺,以及可以将玻璃带103供给到一对成形辊60,用于对玻璃带103进行进一步加工,如图28所示。那对成形辊60可以是常规热成形辊,其可以是温度受控的,处于约为500摄氏度至约600摄氏度或更高的表面温度,这取决于进行成形的玻璃的组成和粘度。用于成形辊的温度控制的方法和装置是本领域众所周知的,因此本文不再详述。
支柱角度1417可以允许狭槽延伸件1400能够在那对成形辊60之间尽可能低地传递玻璃带103,以防止玻璃带103的流动中的不稳定性。例如,辊60的直径可以足够大,从而辊60延伸超过由狭槽延伸件1400的底部形成的平面,所以可以向辊60提供玻璃带103的稳定流动。如图28所示,玻璃带103可以离开狭槽延伸件1400,并在辊60的顶部部分积累,以形成玻璃带坑洼(puddle)103'。那对成形辊60可以使得玻璃带坑洼103'变平坦、变薄和变光滑,成为经压制的玻璃带103"。玻璃带103的厚度会大于经压制的玻璃带103"的厚度。玻璃带坑洼103'的厚度会大于玻璃带103的厚度。
如图19所示,玻璃成形器1140可以包括上凸缘1502和下凸缘1512。上凸缘1502和下凸缘1512可以与电流源电连通,并且可以包括电极部分,所述电极部分将电流从电流源传递到凸缘1502和1512。在一些实施方式中,上凸缘1502和下凸缘1512可以提供直接的电输入进入玻璃成形器1140,导致对玻璃成形器1140进行直接电阻加热。也就是说,上凸缘1502和下凸缘1512可以在玻璃成形器1140中建立电流,这加热了玻璃成形器1140并且因此加热了玻璃成形器1140中的熔融玻璃。对玻璃成形器1140进行加热可以将熔融玻璃物流流动维持基本恒定的温度,这取决于所需的粘度。要注意的是,可以通过例如控制器和温度传感器(未示出),来对电流进而对加热进行控制。在一些实施方式中,上凸缘1502和下凸缘1512可以绕着玻璃成形器1140均匀地分布电流,以防止热点,所述热点可能导致其中的熔融玻璃被不均匀加热并且可能损坏玻璃成形器1140。采用凸缘对玻璃容器进行直接加热见国际专利申请号PCT/US16/23006,其全文通过引用结合入本文。
上凸缘1502和下凸缘1512可以构造成使得供给到凸缘的电流是可分开控制的,从而沿着玻璃成形器1140产生不同温度区。应理解的是,可以在沿着玻璃成形器1140的金属组件的任意一个或多个位置中建立此类不同温度区。
上凸缘1502和/或下凸缘1512可以包括贵金属,例如铂族金属(铂、铑、铱、钌、钯和锇)、镍或其合金,并且在一些例子中,可以包括与玻璃成形器1140相同的贵金属。例如,上凸缘1502和/或下凸缘1512可以包括铂-铑合金,其中,铂占合金的约70-90%,以及铑占合金的约20-30%。上凸缘1502和/或下凸缘1512可以全部由相同的金属形成,或者上凸缘1502和/或下凸缘1512可以包含不同金属。例如,上凸缘1502和/或下凸缘1512可以包括不同百分比组合的铂-铑合金,或者可以包含其他合金化材料,从而对上凸缘1502和/或下凸缘1512的电阻进行改性,改变上凸缘1502和/或下凸缘1512的机械性质(例如,强度或硬度),或者获得任意其他可以所需且能够通过合金化获得的所需属性。
上凸缘1502的位置可以与过渡元件上部端部1210相邻。上凸缘1502可以包括:上凸缘第一部分1502a(其沿着玻璃成形器1140的第一侧大致沿着轴10延伸),上凸缘第二部分1502b(其沿着玻璃成形器1140的第二侧延伸),以及上凸缘中间部分1502c(其围绕一部分的过渡元件1200,与过渡元件上部端部1210相邻)。例如,可以通过铜焊或焊接的方式,将上凸缘1502冶金结合到过渡元件1200。如图24所示,上凸缘1502可以在部分1504之间包含通道1506,以改变横截面积和在上凸缘1502中提供改变的电流阻力。
下凸缘1512的位置可以与狭槽延伸件1400相邻。例如,可以通过铜焊或焊接的方式,将下凸缘1512冶金结合到狭槽延伸件1400。下凸缘1512可以包括:下凸缘第一部分1512a(其沿着玻璃成形器1140的第一侧大致沿着轴10延伸),以及下凸缘第二部分1512b(其沿着玻璃成形器1140的第二侧延伸)。下凸缘第一部分1512a和下凸缘第二部分1512b可以经由下凸缘连接部分1512c附连到狭槽延伸件1400。下凸缘连接部分1512c可以放置在上脊状物1440和下脊状物1450中。如图24所示,下凸缘1512可以在部分1514之间包含通道1516,以改变横截面积和在下凸缘1512中提供改变的电流阻力。
上凸缘第一部分1502a、上凸缘第二部分1502b、下凸缘第一部分1512a、和下凸缘第二部分1512b可以分别与电流源电连接,并且可以包含电极部分,所述电极部分从电源向相应的部分1502a、1502b和1512a、1512b提供电流。在一些实施方式中,上凸缘第一部分1502a、上凸缘第二部分1502b、下凸缘第一部分1512a、和下凸缘第二部分1512b可以提供直接的电输入进入玻璃成形器1140,导致对熔融玻璃进行直接加热。与过渡元件主体部分1222、过渡元件边缘部分1224、和狭槽延伸件1400一起,上凸缘第一部分1502a、上凸缘第二部分1502b、下凸缘第一部分1512a、和下凸缘第二部分1512b可以在玻璃成形器1140中建立起电流,这加热了容器并因而加热了容器中的熔融玻璃。对玻璃成形器1140进行加热可以将玻璃物流流动维持在基本恒定的温度,这取决于所需的粘度。
在一些实施方式中,通过U形夹具将下凸缘连接到狭槽延伸件。U形夹具设计改善了狭槽延伸件中的电流分布,将更多的电流引导到狭槽延伸件。
如图41和42所示,在一些实施方式中,U形夹具设计连接了底部凸缘和狭槽延伸件。U形夹具设计提供了底部凸缘与狭槽延伸件之间更大的接触表面积。更大的表面积改善了连接区域中的电流密度分布,并且将更多的电流引导到狭槽延伸件。采用U形夹具设计,连接区域中的电流分布更为均匀,减少了局部高电流密度点。此外,U形夹具设计允许高安培运行条件。
为了对本文所述实施方式所提供的电流提供额外的控制和/或为了控制玻璃材料的粘度,在一些实施方式中,过渡元件边缘部分1224可以比过渡元件主体部分1222更厚,例如,分别是约60密耳和约40密耳。在一些实施方式中,过渡元件边缘部分1224可以比过渡元件主体部分1222厚了约25%至约75%,例如比过渡元件主体部分1222厚了约35%至约65%,例如比过渡元件主体部分1222厚了约45%至约55%。在一些实施方式中,边缘部分的厚度是50密耳、55密耳、60密耳、65密耳、和70密耳,或者这些端点中的任意两个所限定的任意范围。在一些实施方式中,主体部分的厚度是30密耳、35密耳、40密耳、45密耳和50密耳,或者这些端点中的任意两个所限定的任意范围。在一些实施方式中,边缘部分的厚度是60密耳。在一些实施方式中,主体部分的厚度是40密耳。在一些实施方式中,边缘部分比主体部分厚了20密耳。更厚的过渡元件边缘部分1224可以具有横截面积的增加,因而提供了降低的电流阻力。在一些实施方式中,置于狭槽延伸件1400上的上脊状物1440和下脊状物1450之间的条状物1430(图20和26)可以具有横截面积的增加,因而提供了降低的电流阻力。
在一些实施方式中,过渡元件的可变壁厚通过改善电流分布改善了玻璃温度分布。在一些实施方式中,可变壁厚降低了壁中的能量集中,这避免了热点和降低了边缘部分中的玻璃温度。在一些实施方式中,可变壁厚实现了均匀的功率分布和均匀的玻璃温度,这避免了热点。
在一些实施方式中,边缘部分比主体部分更厚,这强化了过渡元件和改善了整个过渡元件的电流密度分布。在一些实施方式中,电流密度是均匀的。在一些实施方式中,电流密度是4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、和15A/mm2,或者这些端点中的任意两个所限定的任意范围。在一些实施方式中,电流密度是8-11A/mm2。在一些实施方式中,电流密度是6-9A/mm2。
上凸缘第一部分1502a、上凸缘第二部分1502b、上凸缘第三部分1502c、下凸缘第一部分1512a、和下凸缘1512b可以构造成使得供给到凸缘的电流是可分开控制的,从而沿着玻璃成形器1140产生不同温度区。应理解的是,可以在沿着下游玻璃制造设备的金属组件的任意一个或多个位置中建立此类不同温度区。
在一些实施方式中,上凸缘第一部分1502a、上凸缘第二部分1502b、和上凸缘第三部分1502c可以产生第一区,用于对玻璃成形器1140进行直接加热。上凸缘第一部分1502a、过渡元件边缘部分1224、狭槽延伸件1400、和下凸缘第一部分1512a可以产生第二区,用于对玻璃成形器1140进行直接加热。上凸缘第二部分1502b、过渡元件边缘部分1224、狭槽延伸件1400、和下凸缘第二部分1512b可以产生第三区,用于对玻璃成形器1140进行直接加热。下凸缘第一部分1512a、狭槽延伸件1400、和下凸缘第二部分1512b可以产生第四区,用于对玻璃成形器1140进行直接加热。
在一些实施方式中,玻璃成形器可以包括本文所述特征的任意组合,包括但不限于:上过渡元件200、压力罐300、上压力罐支撑体326、下压力罐支撑体336、狭槽延伸件400、热源420、耐火材料1100、过渡元件1200、狭槽延伸件1400、支柱1410、条状物1430、上脊状物1440、下脊状物1450、上凸缘1502、和/或下凸缘1512。
在一些实施方式中,玻璃成形设备的过渡元件是鱼尾系统,其高效地将熔融玻璃传递到下游的纵向辊制工艺。如图19-22所示,玻璃成形设备由过渡元件1200、上凸缘1502、下凸缘1512、和狭槽延伸件1400构成。在一些实施方式中,耐火材料覆盖了至少一部分的过渡元件。在一些实施方式中,过渡元件由铂制造。在一些实施方式中,凸缘由铂制造。在一些实施方式中,耐火材料覆盖了75%至100%的鱼尾体。
在一些实施方式中,需要减轻狭槽延伸件的变形和维持对于狭槽延伸件处的玻璃质量流分布的控制。在一些实施方式中,需要以安全且高效地方式将电能传递到过渡元件。减轻狭槽延伸件的变形和以安全且高效地方式传递能量是高度关联的,因为电能分布对玻璃温度和粘度具有影响,这进而影响了玻璃质量分布。当在过渡元件的壁中存在能量集中时,发生热点。如果运行电流太高,则过渡元件的主体可能变得过热,这会导致热点。相反地,如果电流太低,则狭槽延伸件没有被提供足够的能量,这会导致玻璃变冷却和更为粘性。
在一些实施方式中,玻璃成形设备改善和维持了稳定的玻璃流分布,实现了当玻璃离开狭槽延伸件时均匀的玻璃温度,以及安全地引导电能用于加热操作而不产生热点。
结合了诸如图30-36所示的过渡元件、图39所示的花生形状开孔、图40所示的可变壁厚、图41和42所示的U形夹具之类的特征,进行了模拟。采用这些特征,可以通过适当地选择安培和伏特,来控制狭槽延伸件处的温度。在一些实施方式中,在狭槽延伸件上,温度分布是均匀的。在一些实施方式中,在狭槽延伸件上的温度分布是1417-1425℃。在一些实施方式中,在狭槽延伸件上的平均温度变化小于10℃。
在一些实施方式中,玻璃成形设备能够在1421℃和以1050磅/小时的速率生产玻璃。此外,在一些实施方式中,当玻璃移动通过过渡室时,平均温度变化小于4℃。在一些实施方式中,当玻璃移动通过过渡室时,平均温度变化小于1℃。
在一些实施方式中,玻璃成形设备包括:具有变化的铂壁厚度的过渡元件,U形元件以连接到下凸缘,花生形状狭槽延伸件,和过渡元件(在任意给定高度,其厚度在过渡元件的50%宽度上变化不超过5%),以及耐火材料(其覆盖了至少一部分的过渡元件)。此类构造可以实现均匀的电流密度、玻璃温度、和流速。
图30显示示例性玻璃成形设备的右前方透视图。玻璃成形设备3000包括狭槽延伸件3010和过渡元件3020。狭槽延伸件3010包括第一狭槽壁3011、第二狭槽壁3012、第一狭槽端部3013、和第二狭槽端部3014。过渡元件3020包括第一主体部分3021、第二主体部分3022、第一边缘部分3023、和第二边缘部分3024。第一主体部分3012连接到第一狭槽壁3011,第二主体部分3022连接到第二狭槽壁3012,第一边缘部分3023连接到第一狭槽壁3013,以及第二边缘部分3024连接到第二狭槽壁3014。
图31显示玻璃成形设备3000的正视图。图32显示玻璃成形设备3000的右侧视图。玻璃成形设备3000具有高度h、宽度w和厚度t。随着距离狭槽延伸件3010的距离在高度方向上的增加,过渡元件3020的厚度t作为高度h的函数单调增加。随着距离狭槽延伸件3010的距离在高度方向上的增加,过渡元件3020的宽度w作为高度h的函数单调降低。
图33显示被耐火材料3300覆盖的玻璃成形设备3000的正视图。图34显示被耐火材料3300覆盖的玻璃成形设备3000的右侧视图。如图33和34所示,狭槽延伸件3016的上部部分3016被耐火材料覆盖,而狭槽延伸件3016的下部部分3015没有被耐火材料覆盖。
在一些实施方式中,过渡元件由铂制造。在一些实施方式中,通过三相交流电(AC)对过渡元件进行直接加热。
图35显示玻璃成形设备3000的俯视图。图36显示的玻璃成形设备3000的仰视图。在一些实施方式中,第一边缘部分3023和第二边缘部分3024是弯曲的,从而过渡元件3020具有凸形状,其中,过渡元件3020被第一边缘部分3023和第二边缘部分3024所限定。
在一些实施方式中,在任意给定高度,过渡室在该高度的50%宽度上的过渡室的厚度变化不超过5%。图37显示玻璃成形设备3700,其在过渡室的50%宽度上的厚度变化不超过5%。图38显示玻璃成形设备3700的过渡室的横截面图。如图38所示,过渡室的厚度在过渡室宽度的中间50%内变化。在最厚点的厚度t2比t1处的厚度厚了5%。
图39显示狭槽延伸件3010的底部开孔3017的示意图。在一些实施方式中,底部开孔3017在局部最小值3018处的厚度为T1,在局部最大值3019处的厚度为T2。在一些实施方式中,底部开孔3017具有:位于中部部分3910的局部最小值,以及两个局部最大值(一个在左边部分3900,一个在右边部分3920)。在一些实施方式中,底部开孔3017具有花生形状。
图40显示玻璃成形设备3000的一部分的俯视示意图。在一些实施方式中,第一主体部分3021和第二主体部分3022具有厚度T3,以及第一边缘部分3023和第二边缘部分3024具有厚度T4。在一些实施方式中,T3和T4是不同的。如图40所示,在一些实施方式中,T4大于T3。
图41显示下凸缘4100的透视图。在一些实施方式中,下凸缘4100具有U形端部,其与狭槽延伸件3010的端部部分3013啮合。图42显示与狭槽延伸件3010啮合的下凸缘4100的仰视图。
如本文所用,术语“或”是包含性的,更具体来说,表述“A或B”表示的是“A、B或者A和B两者”。本文中,排他性的“或”通过术语例如“要么A要么B”和“A或B之一”来指定。用于描述元件或组件的不定冠词“一个”和“一钟”以及定冠词“该”表示存在这些元件或组件中的一个或至少一个,除非另有明确说明。
除非在具体情况下另外指出,否则本文所陈述的数值范围包括上限和下限值,且该范围旨在包括其端点和该范围内的所有整数和分数。当限定了范围时,并不旨在将权利要求的范围限值到所陈述的具体值。此外,当以范围、一种或更多种优选范围、或者优选的数值上限以及优选的数值下限的形式表述某个量、浓度或其它值或参数的时候,应当理解相当于具体揭示了通过将任意一对范围上限或优选数值与任意范围下限或优选数值结合起来的任何范围,而不考虑这种成对结合是否具体揭示。
如本文所用,术语“约”表示量、尺寸、制剂、参数和其他变量和特性不是也不需要是确切的,而是可以按照需要是近似的和/或更大或更小的,反映了容差、转换因子、舍入和测量误差等,以及本领域技术人员已知的其他因素。当使用术语“约”来描述范围的值或端点时,应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。无论本说明书的数值或者范围的端点有没有陈述“约”,该数值或者范围的端点旨在包括两种实施方式:一种用“约”修饰,一种没有用“约”修饰。
如本文所用术语“均匀”用于表示几乎没有至没有变化,允许由于正常操作条件或设备限制所导致的最高至10%的变化。
如本文所用术语“线性”或“线性地”表示包括直线或者偏离直线小于5%的近似直线。
本文所用的方向术语,例如上、下、左、右、前、后、顶、底,仅仅是参照绘制的附图而言,并不用来表示绝对的取向。
如本文所用术语“玻璃”旨在包括至少部分由玻璃制造的任意材料,包括玻璃和玻璃陶瓷。
术语“其中”用作开放式过渡用语,引入对结构的一系列特性进行陈述。
如本文所用,“包括”是开放式过渡用语。跟在过渡用语“包括”之后的一系列元件是非排他性举例,从而还可能存在除了那些具体列出之外的元件。
上面已经借助于显示执行特定功能及其关系的功能构建块描述了本公开。为了便于描述,本文任意定义了这些功能构建块的边界。可以定义替代边界,只要适当地执行指定的功能及其关系即可。
以上具体实施方式的描述会完全揭示了本公开的一般性质,通过应用本领域技术范围内的知识,他人无需过多实验即能很容易地就各种应用改良和/或修改这些具体实施方式而不背离本公开的总体理念。因此,基于本文所列出的教导和指导,这些调试和改良包括在所揭示的实施方式的含义和等价内容范围之内。要理解的是,本文中的措词和术语仅仅是描述性的而非限制性的,从而本说明书的术语或措辞将由技术人员根据这些教导和指导来解释。
本公开的宽度和范围不应局限于任何上述示例性实施方式,而仅由下面的权利要求书和其等价物来限定。
Claims (90)
1.一种玻璃成形设备,其包括:
上过渡元件,所述上过渡元件包括过渡室;以及
连接到所述上过渡元件的压力罐,所述压力罐包括上开孔和下开孔,使得所述压力罐内的室与所述过渡室流体连通。
2.如权利要求1所述的玻璃成形设备,其还包括:
位置是跨过所述上开孔的上压力罐支撑体;
位置是跨过所述下开孔的下压力罐支撑体;以及
附连到所述压力罐的狭槽延伸件,使得所述狭槽延伸件的内部体积与所述压力罐流体连通。
3.如权利要求2所述的玻璃成形设备,其还包括位置是跨过所述上开孔的第二上压力罐支撑体。
4.如权利要求2所述的玻璃成形设备,其还包括位置是跨过所述下开孔的第二下压力罐支撑体。
5.如权利要求2-4中任一项所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述上开孔包括第一上孔隙和第二上孔隙,
其中,所述上压力罐支撑体的位置是在所述第一上孔隙与所述第二上孔隙之间,以及
其中,所述上压力罐支撑体整体形成在压力罐的壁中。
6.如权利要求2-4中任一项所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述下开孔包括第一下孔隙和第二下孔隙,
其中,所述下压力罐支撑体的位置是在所述第一下孔隙与所述第二下孔隙之间,以及
其中,所述下压力罐支撑体整体形成在压力罐的壁中。
7.如权利要求2-6中任一项所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述设备包括热源。
8.如权利要求7所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述热源是所述狭槽延伸件,使得所述狭槽延伸件的第一端构造成接收第一电连接,以及所述狭槽延伸件的第二端构造成接收第二电连接。
9.如权利要求2-8中任一项所述的玻璃成形设备,其还包括位置是跨过所述过渡室的上过渡元件支撑体。
10.如权利要求2-9中任一项所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述狭槽延伸件的高度是约18mm至约22mm。
11.如权利要求1所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述压力罐包括:
沿着端部平面延伸的端部尺度,所述端部平面平行于所述压力罐的第一端部;
在所述压力罐的所述第一端部与第二端部之间延伸的宽度;以及
沿着开口方向的开口尺度,所述开口方向平行于所述端部平面且垂直于所述宽度,
其中,所述压力罐的内部开口尺度大于所述下开孔的开口距离。
12.如权利要求11所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述内部开口尺度距离比所述下开孔的开口距离大,是其约2倍至约10倍。
13.如权利要求1所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述压力罐包括圆柱形形状,
其中,所述压力罐的纵轴沿着所述上过渡元件的下部端部的宽度延伸,
其中,所述下开孔具有宽度和开口距离,以及
其中,所述压力罐的直径大于所述下开孔的开口距离。
14.如权利要求13所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述上过渡元件还包括上部端部,所述上部端部的宽度使得所述下部端部的宽度大于所述上部端部的宽度。
15.如权利要求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.如权利要求1-15中任一项所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述下开孔包括约50mm至约1.5m的宽度。
17.如权利要求16所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述下开孔包括约150mm至约300mm的宽度。
18.一种用于形成玻璃带的方法,其包括:
将熔融玻璃物流经由压力罐的上开孔供给到所述压力罐,所述压力罐使得熔融玻璃从压力罐的中心重新分布到压力罐的第一端部和压力罐与所述第一端部相对的第二端部;以及
使得熔融玻璃物流通过所述压力罐的下开孔。
19.如权利要求18所述的方法,其还包括:
用下压力罐支撑体将熔融玻璃分成多个熔融玻璃物流,以及
使得所述多个熔融玻璃物流进入狭槽延伸件,
其中,在所述狭槽延伸件中,所述多个熔融玻璃物流会聚成单个熔融玻璃物流;以及
从所述狭槽延伸件拉制玻璃带。
20.如权利要求19所述的方法,其还包括:
在所述狭槽延伸件中加热所述单个熔融玻璃物流。
21.如权利要求19所述的方法,其还包括在两个辊之间引导玻璃带,从而降低玻璃带的厚度。
22.如权利要求19-21中任一项所述的方法,其特征在于,所述压力罐还包括:
位置是跨过所述上开孔的上压力罐支撑体;以及
其中,所述下压力罐支撑体的位置是跨过所述下开孔。
23.如权利要求22所述的方法,其特征在于:
所述下开孔包括第一下孔隙和第二下孔隙,
所述下压力罐支撑体的位置是在所述第一下孔隙与所述第二下孔隙之间,以及
所述下压力罐支撑体整体形成在压力罐的壁中。
24.如权利要求19-23中任一项所述的方法,其特征在于,所述狭槽延伸件的高度是约18mm至约22mm。
25.如权利要求18所述的方法,其特征在于,所述压力罐包括:
在所述压力罐的第一端部与第二端部之间延伸的宽度,所述宽度沿着平行于熔融玻璃的流动平面的方向延伸;以及
沿着开口方向的开口尺度,所述开口方向垂直于熔融玻璃的流动平面,
其中,所述压力罐的内部开口尺度大于所述下开孔的开口距离。
26.如权利要求25所述的方法,其特征在于,所述内部开口尺度距离比所述下开孔的开口距离大,是其约2倍至约10倍。
27.如权利要求25所述的方法,其特征在于,所述压力罐包括圆柱体,所述圆柱体包括直径,所述下开孔包括开口距离,以及所述圆柱体的直径大于所述下开孔的开口距离。
28.如权利要求18-27中任一项所述的方法,其特征在于,通过所述下开孔的熔融玻璃的流动密度是约1千克每厘米每小时至约36千克每厘米每小时。
29.如权利要求18-28中任一项所述的方法,其特征在于,熔融玻璃的粘度是约50泊至约35,000泊。
30.如权利要求18-29中任一项所述的方法,其还包括:在将熔融玻璃物流进料到压力罐中之前,将熔融玻璃物流进料通过上过渡元件的过渡室,所述上过渡元件包括固定到熔融玻璃供给的上部端部和固定到所述压力罐的下部端部。
31.如权利要求30所述的方法,其特征在于,所述上过渡元件还包括位置是跨过所述过渡室的上过渡元件支撑体。
32.一种玻璃成形设备,其包括:
包含过渡室的过渡元件;
附连到所述过渡元件的底部部分的狭槽延伸件,使得所述狭槽延伸件的内部体积与所述过渡室流体连通;以及
机械加固件,其选自第一支柱、脊状物或其组合中的一种,所述机械加固件与所述狭槽延伸件的外表面附连。
33.如权利要求32所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述机械加固件是所述第一支柱,其附连到所述狭槽延伸件的第一外表面并且从所述第一外表面向外延伸。
34.如权利要求33所述的玻璃成形设备,其还包括与第二外表面附连且从所述第二外表面向外延伸的第二支柱。
35.如权利要求34所述的玻璃成形设备,其还包括附连到外表面且从第一外表面向外延伸的第三支柱,所述第三支柱沿着所述成形狭槽的宽度与所述第一支柱间隔开。
36.如权利要求35所述的玻璃成形设备,其还包括附连到所述第二外表面且从所述第二外表面向外延伸的第四支柱,所述第四支柱沿着所述狭槽延伸件的宽度与所述第二支柱间隔开。
37.如权利要求33所述的玻璃成形设备,所述第一支柱还包括第一支柱主体,所述第一支柱主体的位置是在第一狭槽端部与第一加固件端部之间,所述第一狭槽端部的位置与所述第一外表面相邻,
其中,所述第一支柱主体构造成将应力从所述第一外表面传输到所述第一加固件端部。
38.如权利要求33所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述第一加固件端部的表面积大于所述第一狭槽端部的表面积。
39.如权利要求34所述的玻璃成形设备,所述第二支柱还包括第二支柱主体,所述第二支柱主体的位置是在第二狭槽端部与第二加固件端部之间,所述第二狭槽端部的位置与所述第二外表面相邻,
其中,所述第二支柱主体构造成将应力从所述第二外表面传输到所述第二加固件端部。
40.如权利要求39所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述第二加固件端部的表面积大于所述第二狭槽端部的表面积。
41.如权利要求34所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述第一支柱或第二支柱相对于由所述狭槽延伸件的底部形成的平面向上呈角度。
42.如权利要求41所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述第一支柱或第二支柱相对于该平面的角度是约10度至约30度。
43.如权利要求42所述的设备,其特征在于,所述角度是15至25度。
44.如权利要求33所述的玻璃成形设备,其还包括:
附连到所述第一外表面和所述第二外表面的上脊状物;以及
附连到所述第一外表面和所述第二外表面的下脊状物,
其中,所述上脊状物和下脊状物在纵向上置于所述狭槽延伸件上。
45.如权利要求44所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述下脊状物围绕所述狭槽延伸件。
46.如权利要求45所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述上脊状物围绕所述狭槽延伸件。
47.如权利要求45所述的玻璃成形设备,其还包括位置是在所述上脊状物与所述下脊状物之间的第一条状物,所述第一条状物的位置与所述第一外表面相邻。
48.如权利要求47所述的玻璃成形设备,其还包括位置是在所述上脊状物与所述下脊状物之间的第二条状物,所述第二条状物的位置与所述第二外表面相邻。
49.如权利要求32所述的玻璃成形设备,其还包括:
上凸缘;和
下凸缘,
其中,所述上凸缘附连到所述过渡元件的外部;以及
其中,所述下凸缘附连到所述狭槽延伸件的外部。
50.如权利要求32所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述狭槽延伸件在其底部部分包括底部开孔,所述底部开孔从所述底部开孔的端部到所述底部开孔的中部逐渐变细,从而所述狭槽延伸件的端部开口距离大于所述狭槽延伸件的中部开口距离。
51.如权利要求32所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述机械加固件是所述脊状物,所述脊状物附连到所述狭槽延伸件的第一外表面和所述狭槽延伸件的第二外表面。
52.如权利要求51所述的玻璃成形设备,其还包括:
附连到所述第一外表面和所述第二外表面的下脊状物,
其中,所述脊状物和下脊状物在纵向上置于所述狭槽延伸件上。
53.如权利要求52所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述下脊状物围绕所述狭槽延伸件。
54.如权利要求52所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述脊状物围绕所述狭槽延伸件。
55.如权利要求52所述的玻璃成形设备,其还包括位置是在所述脊状物与所述下脊状物之间的第一条状物,所述第一条状物的位置与所述第一外表面相邻。
56.如权利要求55所述的玻璃成形设备,其还包括位置是在所述上脊状物与所述下脊状物之间的第二条状物,所述第二条状物的位置与所述第二外表面相邻。
57.一种用于形成玻璃带的方法,其包括:
将熔融玻璃物流供给通过过渡元件的过渡室;
使得熔融玻璃物流进入狭槽延伸件,所述狭槽延伸件得到机械加固件的加固,所述机械加固件选自第一支柱或脊状物中的一种,所述机械加固件附连到所述狭槽延伸件的外表面;以及
从所述狭槽延伸件拉制玻璃带。
58.如权利要求57所述的方法,其特征在于,所述机械加固件是所述第一支柱,其附连到所述狭槽延伸件的第一外表面并且从所述第一外表面向外延伸。
59.如权利要求58所述的方法,其特征在于,所述狭槽延伸件得到第二支柱的加固,所述第二支柱附连到所述狭槽延伸件的第二外表面并且从该外表面向外延伸,
其中,所述第一支柱和所述第二支柱相对于由所述狭槽延伸件的底部形成的平面向上呈角度。
60.如权利要求59所述的方法,其特征在于,所述第一支柱相对于该平面的第一角度和所述第二支柱相对于该平面的第二角度是约10度至约30度。
61.如权利要求60所述的方法,其特征在于,所述第一角度和所述第二角度是约20度。
62.如权利要求57所述的方法,其还包括在两个辊之间引导所述玻璃带。
63.如权利要求57所述的方法,其特征在于,所述狭槽延伸件在其底部部分包括底部开孔,所述底部开孔从所述底部开孔的端部到所述底部开孔的中部逐渐变细,从而所述底部开孔的端部开口距离大于所述底部开孔的中部开口距离。
64.如权利要求57所述的方法,其还包括:通过将电流供给到与过渡元件附连的第一凸缘和与狭槽延伸件附连的第二凸缘,在过渡元件和狭槽延伸件中建立起电流。
65.如权利要求59所述的方法,其特征在于,通过附连到所述第一外表面和所述第二外表面的脊状物对所述狭槽延伸件进行加固,
其中,所述脊状物围绕所述狭槽延伸件。
66.如权利要求65所述的方法,其特征在于,通过在纵向上与狭槽延伸件上的脊状物间隔开的下脊状物对狭槽延伸件进行加固。
67.如权利要求66所述的方法,其特征在于,通过第一条状物加固了所述狭槽延伸件,所述第一条状物的位置是在所述脊状物与所述下脊状物之间,所述第一条状物的位置与所述第一外表面相邻。
68.如权利要求57所述的方法,其特征在于,所述机械加固件是所述脊状物,所述脊状物附连到所述狭槽延伸件的第一外表面和所述狭槽延伸件的第二外表面。
69.如权利要求68所述的方法,其特征在于,通过附连到所述第一外表面和所述第二外表面的下脊状物对所述狭槽延伸件进行加固,
其中,所述脊状物和下脊状物在纵向上置于所述狭槽延伸件上。
70.如权利要求69所述的方法,其特征在于,通过第一条状物加固了所述狭槽延伸件,所述第一条状物的位置是在所述脊状物与所述下脊状物之间,所述第一条状物的位置与所述第一外表面相邻。
71.如权利要求32所述的玻璃成形设备,其特征在于:
所述过渡室和所述狭槽延伸件的上部部分被耐火材料覆盖;以及
所述狭槽延伸件的下部部分没有被耐火材料覆盖。
72.如权利要求71所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述上部部分的高度至少为1mm。
73.如权利要求71所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述下部部分的高度至少为1mm。
74.如权利要求71所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述机械加固件包括多个支柱,以及所述耐火材料覆盖了所述支柱。
75.如权利要求71所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述机械加固件包括多个支柱,以及所述多个支柱嵌入所述耐火材料中。
76.如权利要求32所述的玻璃制造设备,其特征在于:
所述狭槽延伸件的底部部分包括底部开孔,所述底部开孔的开孔开口距离沿着所述开孔的宽度变化。
77.如权利要求76所述的玻璃制造设备,其特征在于:
所述开孔开口距离在所述底部开孔的中部部分具有局部最小值;
所述开孔开口距离以第一方向增加到所述底部开孔的第一端部部分中的第一局部最大值,所述第一方向是沿着开孔的宽度远离所述局部最小值移动;
所述开孔开口距离以第二方向增加到所述底部开孔的第二端部部分中的第二局部最大值,所述第二方向是沿着开孔的宽度远离所述局部最小值移动。
78.如权利要求77所述的玻璃制造设备,其特征在于:
所述开孔开口距离以第一方向光滑地增加到所述第一局部最大值,然后到所述底部开孔的所述第一端部部分光滑地减小,所述第一方向是沿着开孔的宽度远离所述局部最小值移动;以及
所述开孔开口距离以第二方向光滑地增加到所述第二局部最大值,然后到所述底部开孔的所述第二端部部分光滑地减小,所述第二方向是沿着开孔的宽度远离所述局部最小值移动。
79.如权利要求77所述的玻璃成形设备,其特征在于:
在所述第一和第二局部最大值处的开孔开口距离都比所述局部最小值处的开孔开口距离大了至少1%。
80.如权利要求71所述的玻璃成形设备,其还包括:构造成使得电流通过所述过渡元件的下凸缘和上凸缘,其中,所述过渡元件包括具有可变厚度的壁。
81.如权利要求80所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述过渡元件包括具有可变厚度的壁,其构造成通过电阻加热维持所述过渡室内的玻璃温度,使得当玻璃移动通过所述过渡室时,平均玻璃温度变化小于1℃。
82.如权利要求80所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述过渡元件包括具有可变厚度的壁,其构造成避免整个玻璃成形设备上的热点和能量集中。
83.如权利要求80所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述下凸缘包括U形端部,所述U形端部啮合了所述狭槽延伸件的端部部分。
84.如权利要求83所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述U形端部构造成将电流分布到所述狭槽延伸件。
85.如权利要求32所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述机械加固件包括多个支柱,以及其中,所述多个支柱构造成为所述狭槽延伸件提供结构刚度。
86.如权利要求32所述的玻璃制造设备,其特征在于:
所述狭槽延伸件由如下所限定:
狭槽宽度方向的第一狭槽壁和第二狭槽壁,和狭槽厚度方向的第一狭槽端部和第二狭槽端部;
所述过渡室由如下所限定:
沿着狭槽的宽度连接到所述第一狭槽壁的第一主体部分并且其从狭槽向上延伸;
沿着狭槽的宽度连接到所述第二狭槽壁的第二主体部分并且其从狭槽向上延伸;
沿着狭槽的厚度连接到所述第一狭槽端部的第一边缘部分并且其从狭槽向上延伸;以及
沿着狭槽的厚度连接到所述第二狭槽端部的第二边缘部分并且其从狭槽向上延伸;
其中,在第一端部,通过所述第一边缘部分将所述第一主体部分连接到所述第二主体部分,以及在第二端部,通过所述第二边缘部分将所述第一主体部分连接到所述第二主体部分;
所述过渡室在第一预定高度的厚度是在该高度的厚度方向上的所述第一与第二主体部分之间的最大距离;
随着距离狭槽的距离在高度方向上的增加,过渡室的厚度作为高度的函数增加;
所述过渡室在第二预定高度的宽度是在该高度的宽度方向上的所述第一与第二边缘部分之间的最大距离;
随着距离狭槽的距离在高度方向上的增加,过渡室的宽度作为高度的函数减小;
在过渡室的任意给定高度,在该高度上,沿着过渡室的50%宽度的过渡室的厚度变化不超过5%。
87.如权利要求86所述的玻璃成形设备,其特征在于:
随着距离狭槽的距离在高度方向上的增加,过渡室的厚度作为高度的函数线性增加;以及
随着距离狭槽的距离在高度方向上的增加,过渡室的宽度作为高度的函数线性减小。
88.如权利要求86所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述第一主体部分和第二主体部分的厚度分别小于所述第一边缘部分和第二边缘部分中的每一个的厚度。
89.如权利要求86所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述第一主体部分和第二主体部分的厚度分别大于所述第一边缘部分和第二边缘部分中的每一个的厚度。
90.如权利要求86所述的玻璃成形设备,其特征在于,所述第一狭槽壁、第二狭槽壁、第一狭槽端部、和第二狭槽端部的厚度大于所述第一主体部分、第二主体部分、第一边缘部分和第二边缘部分中的每一个的厚度,所述第一边缘部分沿着狭槽的厚度连接到所述第一狭槽端部并从狭槽向上延伸。
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