CN110248901B - 用于形成连续玻璃带的成形体和包含其的玻璃成形设备 - Google Patents

Abstract

揭示的玻璃成形设备的成形体具有上部部分、第一成形表面和第二成形表面，它们从上部部分向下延伸在根部会聚。成形体的上部部分包括用于接收熔融玻璃的槽，槽包括第一堰、第二堰和在堰之间延伸的底座。每个堰具有从底座朝向堰的顶部向上延伸的加固部分。槽的底座宽度可以小于槽的顶部宽度。沿着槽的槽长度，顶部宽度、底座宽度或者第一或第二堰的内表面与垂直平面之间的角度可以是恒定的。

Description

用于形成连续玻璃带的成形体和包含其的玻璃成形设备

相关申请的交叉参考

本申请要求2016年11月22日提交的美国临时申请序列第62/425,295号的优先权，其全文通过引用结合入本文，如下所详述。

背景技术

技术领域

本说明书一般地涉及用于生产连续玻璃带的成形体，更具体地，涉及减轻了成形体的堰的向外弓形的成形体。

技术背景

熔合工艺是用于形成玻璃带的一种技术。相比于用于形成玻璃带的其他工艺(例如，浮法工艺和狭缝拉制工艺)，熔合工艺产生的玻璃带具有较少量的缺陷且表面具有优异的平坦度。作为结果，熔合工艺被广泛地用于生产LED和 LCD显示器制造商所使用的玻璃基材和需要优异平坦度的其他基材。

在熔合工艺中，将熔融玻璃进料进入成形体(也被称作溢流槽)中，所述成形体包括在根部会聚的成形表面。熔融玻璃在成形体的成形表面上均匀地流动，并形成具有质朴表面的平坦玻璃带，将该玻璃带从成形体的根部拉出。

成形体通常由能够经受住熔化工艺的较高温度的耐火材料(例如，耐火陶瓷)制造。但是，在提升的温度下，即使是最为温度稳定的耐火陶瓷的机械性质也可能随时间的延长发生劣化，潜在地导致由此生产的玻璃带的特性的劣化，或者甚至导致成形体的失效。任一情况都可能导致干扰熔合工艺、降低产率和增加生产成本。

因此，存在对于用于减轻玻璃成形设备的成形体的劣化的替代方法和设备的需求。

发明内容

在本公开的一个或多个实施方式中，公开的玻璃成形设备的成形体包括用于接收熔融玻璃的槽，所述槽包括第一堰、与第一堰间隔开的第二堰、在第一堰与第二堰之间延伸的底座、入口端、与入口端相对的远端以及槽长度。成形体可以包括第一成形表面和第二成形表面，第一成形表面和第二成形表面在成形体的根部会聚。第一和第二成形表面可以是例如从成形体的上部部分延伸。槽可以是例如置于成形体的所述上部部分中。第一堰和第二堰可以分别包括顶部以及倾斜内表面，所述倾斜内表面取向成相对于垂直平面呈角度。第一堰和第二堰还可以分别包括从底座朝向顶部向上延伸的加固部分。槽的底座的宽度可以小于槽的顶部宽度，从而至少对于一部分的槽长度，槽的横截面是梯形的。槽的顶部宽度可以是从槽的入口端到远端是恒定的，以及倾斜内表面与垂直平面之间的角度可以沿着所述至少一部分的槽长度变化。

槽的底座的宽度可以是从槽的入口端到远端是恒定的。或者，槽的底座的宽度可以沿着至少一部分的槽长度变化。例如，槽的底座的宽度可以是从槽的入口端朝向槽的远端是增加的。

倾斜内表面与垂直平面之间的角度可以是从槽的入口端朝向远端是减小的。或者，倾斜内表面与垂直平面之间的角度可以是从槽的入口端朝向槽的远端是增加的。

至少一部分的槽长度可以从槽的入口端到远端延伸了整个槽长度。或者，至少一部分的槽长度可以从槽的入口端开始延伸，延伸的距离0.25至0.5倍的槽长度。

在本公开的一个或多个其他实施方式中，公开的玻璃成形设备的成形体可以包括用于接收熔融玻璃的槽，所述槽包括第一堰、与第一堰间隔开的第二堰、在第一堰与第二堰之间延伸的底座、入口端、与入口端相对的远端以及槽长度。成形体可以包括第一成形表面和第二成形表面，第一成形表面和第二成形表面在成形体的根部会聚。第一和第二成形表面可以是例如从成形体的上部部分延伸。槽可以是例如置于成形体的所述上部部分中。第一堰和第二堰可以分别包括具有顶部厚度的顶部以及倾斜内表面，所述倾斜内表面取向成相对于垂直平面呈角度。第一堰和第二堰还可以分别包括从底座朝向顶部向上延伸的加固部分。槽的底座的宽度可以小于槽的顶部宽度，从而至少对于一部分的槽长度，槽的横截面是梯形的。槽的底座的宽度可以是从槽的入口端到远端是恒定的，以及槽的顶部宽度可以沿着所述至少一部分的槽长度变化。

倾斜内表面与垂直平面之间的角度可以是从槽的入口端到远端是恒定的。或者，倾斜内表面与垂直平面之间的角度可以沿着至少一部分的槽长度变化。例如，倾斜内表面与垂直平面之间的角度可以是从槽的入口端朝向槽的远端是增加的。

槽的顶部宽度可以是从槽的入口端朝向远端是减小的。或者，槽的顶部宽度可以是从槽的入口端朝向远端是增加的。

在本公开的其他实施方式中，公开的玻璃成形设备的成形体可以包括用于接收熔融玻璃的槽，所述槽包括第一堰、与第一堰间隔开的第二堰、在第一堰与第二堰之间延伸的底座、入口端、与入口端相对的远端以及槽长度。成形体可以包括第一成形表面和第二成形表面，第一成形表面和第二成形表面在成形体的根部会聚。第一和第二成形表面可以是例如从成形体的上部部分延伸。槽可以是例如置于成形体的所述上部部分中。第一堰和第二堰可以分别包括具有顶部厚度的顶部以及倾斜内表面，所述倾斜内表面取向成相对于垂直平面呈角度。第一堰和第二堰还可以分别包括从底座朝向顶部向上延伸的加固部分。槽的底座的宽度可以小于槽的顶部宽度，从而至少对于一部分的槽长度，槽的横截面是梯形的。倾斜内表面与垂直平面之间的角度可以是从槽的入口端到远端是恒定的，以及槽的底座的宽度可以沿着所述至少一部分的槽长度变化。

槽的顶部宽度可以从槽的入口端到远端是恒定的。或者，槽的顶部宽度可以沿着所述至少一部分的槽长度变化。例如，槽的顶部宽度可以是从槽的入口端朝向远端是减小的。

槽的底座的宽度可以是从槽的入口端朝向远端是减小的。或者，槽的底座的宽度可以是从槽的入口端朝向远端是增加的。

在本公开的其他实施方式中，玻璃成形设备的成形体可以包括用于接收熔融玻璃的槽，所述槽包括第一堰、与第一堰间隔开的第二堰、在第一堰与第二堰之间延伸的底座、入口端、与入口端相对的远端以及槽长度。成形体可以包括第一成形表面和第二成形表面，第一成形表面和第二成形表面在成形体的根部会聚。第一和第二成形表面可以是例如从成形体的上部部分延伸。槽可以是例如置于成形体的所述上部部分中。第一堰和第二堰可以分别包括具有顶部厚度的顶部以及倾斜内表面，所述倾斜内表面取向成相对于垂直平面呈角度。第一堰和第二堰还可以分别包括从底座朝向顶部向上延伸的加固部分。槽的底座的宽度可以小于槽的顶部宽度，从而至少对于一部分的槽长度，槽的横截面是梯形的。倾斜内表面与垂直平面之间的角度、槽的顶部宽度以及槽的底座的宽度可以沿着所述至少一部分的槽长度变化。

倾斜内表面与垂直平面之间的角度可以是从槽的入口端朝向槽的远端是增加的。或者，倾斜内表面与垂直平面之间的角度可以是从槽的入口端朝向远端是减小的。

槽的顶部宽度可以是从槽的入口端朝向远端是增加的。或者，槽的顶部宽度可以是从槽的入口端朝向远端是减小的。

槽的底座的宽度可以是从槽的入口端朝向远端是增加的。或者，槽的底座的宽度可以是从槽的入口端朝向远端是减小的。

在本公开的另一个实施方式中，公开的用于玻璃成形设备的成形体可以包括用于接收熔融玻璃的槽，所述槽包括第一堰、与第一堰间隔开的第二堰、在第一堰与第二堰之间延伸的底座、入口端、与入口端相对的远端以及槽长度。成形体可以包括第一成形表面和第二成形表面，第一成形表面和第二成形表面在成形体的根部会聚。第一和第二成形表面可以是例如从成形体的上部部分延伸。槽可以是例如置于成形体的所述上部部分中。第一堰和第二堰可以分别包括具有顶部厚度的顶部，以及从底座朝向顶部向上延伸的加固部分。每个加固部分可以具有弯曲内表面，以及槽的底座可以在第一堰的弯曲内表面与第二堰的弯曲内表面之间延伸。沿着槽的至少一部分的槽长度，槽的底座的宽度可以小于槽的顶部宽度。

第一堰的加固部分可以从槽的底座延伸到第一堰的顶部，以及第二堰的加固部分可以从槽的底座延伸到第二堰的顶部。第一堰和第二堰可以分别包括从加固部分延伸到第一堰和第二堰的顶部的垂直部分。垂直部分可以具有垂直内表面。沿着至少一部分的槽长度，加固部分的高度与堰高度之比可以是从槽的入口端朝向远端是减小的。

弯曲内表面的曲率可以沿着至少一部分的槽长度变化。例如，弯曲内表面的曲率可以沿着至少一部分的槽长度是减小的。弯曲内表面的曲率可以是凹曲率。弯曲内表面的曲率也可以是抛物线形曲率。沿着弯曲内表面的抛物线形曲率的每个点的堰厚度可以是与由于流动通过槽的熔融玻璃所施加到第一堰或第二堰上的弯曲应力成比例。

要理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述都描述了各种实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各种实施方式的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本文所描述的各种实施方式，且与描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

图1示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的玻璃成形设备；

图2A示意性显示用于玻璃成形设备的常规成形体；

图2B示意性显示图2A的常规成形体沿截面线2B-2B截取的横截面；

图2C示意性显示图2A的常规成形体的俯视图；

图3是对于具有不同槽尺度但是在堰上具有相同质量流速的5种流动等效矩形成形体的横截面面积(x轴)与水力直径(y轴)的关系图；

图4A示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的成形体的侧视图；

图4B示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图4A的成形体的俯视图；

图4C示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图4A的成形体的另一个实施方式的俯视图；

图4D示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，图4A的成形体沿最靠近成形体的入口端的截面线4D-4D截取的横截面；

图4E示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，图4A的成形体沿成形体的中间的截面线4E-4E截取的横截面；

图4F示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，图4A的成形体沿最靠近成形体的远端的截面线4F-4F截取的横截面；

图5A示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的成形体的侧视图；

图5B示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图5A的成形体的俯视图；

图5C示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图5A的成形体的另一个实施方式的俯视图；

图5D示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，图5A的成形体沿最靠近成形体的入口端的截面线5D-5D截取的横截面；

图5E示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，图5A的成形体沿成形体的中间的截面线5E-5E截取的横截面；

图5F示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，图5A的成形体沿最靠近成形体的远端的截面线5F-5F截取的横截面；

图6A示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的成形体的侧视图；

图6B示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图4A的成形体的俯视图；

图6C示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图6A的成形体的另一个实施方式的俯视图；

图6D示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，图6A的成形体沿最靠近成形体的入口端的截面线6D-6D截取的横截面；

图6E示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，图6A的成形体沿成形体的中间的截面线6E-6E截取的横截面；

图6F示意性显示根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，图6A的成形体沿最靠近成形体的远端的截面线6F-6F截取的横截面；

图7是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图4A-4F的成形体的相对弯曲应力(y轴)与堰高度(x轴)的函数关系图；

图8是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式的图5A-5F的成形体的堰扩展(spreading)率(y轴)与从槽的远端开始的相对长度(x轴)的函数关系图；

图9是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，在一段时间的运行之后，图6A-6F的成形体的质量流速变化(y轴)与从槽的入口端开始的成形体的相对长度(x轴)的函数关系图；以及

图10是根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，对于图5A-5F的5 种流动等效矩形成形体的横截面面积(x轴)与水力直径(y轴)的关系图，所述5种流动等效矩形成形体具有不同的槽尺度但是具有相同的堰上质量流速以及横截面面积和水力直径。

具体实施方式

下面详细参考用于玻璃成形设备的成形体的实施方式，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分。玻璃成形设备的成形体250的一个实施方式如图5A-5F示意性所示。在这个实施方式中，成形体250包括上部部分252，所述上部部分252 具有从上部部分252延伸的第一成形表面44和第二成形表面45。第一成形表面44和第二成形表面45在成形体250的底部边缘(根部46)会聚。用于接收熔融玻璃的槽251置于成形体250的上部部分252中。槽251包括第一堰260、与第一堰260间隔开的第二堰280以及在第一堰260与第二堰280之间延伸的底座253。槽251还包括入口端40、与入口端相对的远端42以及槽长度L_T。第一堰260和第二堰280可以分别包括顶部263和从底座253朝向顶部263向上延伸的加固部分266，以及取向成相对于垂直平面264呈角度α的倾斜内表面261。槽251的底座的宽度W_B可以小于槽251的顶部宽度W_T，从而至少对于一部分的槽长度L_T，槽251的横截面是梯形的。槽251的顶部宽度W_T可以是从槽251的入口端40到远端42是恒定的，以及倾斜内表面与垂直平面264 之间的角度α可以沿着至少一部分的槽长度L_T变化。下面将具体结合附图描述用于玻璃成形设备的成形体的各个实施方式。

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。

除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行，也不旨在理解为需要任意设备需要具体取向。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序，或者任何设备权利要求实际上没有具体陈述单个组件的顺序或取向，或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，或者没有陈述设备的组件的具体顺序或取向，都不旨在以任何方面暗示顺序或取向。这同样适用于任何可能的未明确表述的解释依据，包括：关于设置步骤、操作流程、组件顺序或组件取向的逻辑；由语法结构或标点获得的一般含义；以及说明书所述的实施方式的数量或种类。

除非上下文另外清楚地说明，否则，如本文所用的单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。因此，例如，提到的“一种”组件包括具有两种或更多种这类组件的实施方式，除非文本中有另外的明确表示。

现参见图1，示意性显示了用于制造玻璃制品(例如，连续玻璃带12)的玻璃成形设备10。玻璃成形设备10通常可以包括熔融容器14，其从储料斗16 接收批料材料15。可以通过由马达18驱动的批料传递装置17将批料材料15 引入到熔融容器14。可以提供任选的控制器20来激活马达18，以及可以使用熔融玻璃水平探针22来测量竖管24内的玻璃熔体水平，并将测得的信息传输到控制器20。

玻璃成形设备10还可以包括通过第一连接管26的方式连接到熔融容器14 的澄清容器28(例如澄清管)。混合容器32通过第二连接管30连接到澄清容器28。传递容器36通过传递管道34连接到混合容器32。如进一步所示，下导管38放置成将玻璃熔体从传递容器36传递至成形体50的入口端40。在本文所示和所述的实施方式中，成形体50是熔合成形容器，其可以被称作溢流槽。

熔融容器14通常由耐火材料(例如耐火砖(如陶瓷砖))制造。玻璃成形设备10还可以包括通常由导电耐火金属(例如，铂或含铂金属例如，铂-铑、铂-铱，及其组合)制造的组件。此类耐火金属还可以包括：钼、钯、铼、钽、钛、钨、钌、锇、锆及其合金和/或二氧化锆。含铂组件可以包括以下一种或多种：第一连接管26、澄清容器28、第二连接管30、竖管24、混合容器32、传递管道34、传递容器36、下导管38以及进口端40。

现参见图2A-2C，常规成形体50通常包括槽51、第一成形表面44和第二成形表面45。槽51位于成形体50的上部部分52中，并且包含第一堰60、第二堰80以及在第一堰60与第二堰80之间延伸的底座53。沿着成形体50，槽 51的深度(即，堰高度H_W)可以作为长度L的函数变化。第一成形表面44 和第二成形表面45从成形体50的上部部分52以垂直向下的方向(即，附图所示的坐标轴的-Z方向)延伸，并朝向彼此会聚，在成形体50的下边缘(底部边缘，其可以被称作根部46)接合。因此，应理解的是，在一些实施方式中，第一成形表面44和第二成形表面45可以形成从成形体50的上部部分52延伸的倒过来的等腰(或等边)三角形，根部46形成三角形在下游方向上的最低角点。拉制平面47通常将根部46以附图所示的坐标轴的+/-Y方向一分为二，并且拉制平面47以垂直向下方向(即，-Z方向)和以+/-X方向延伸(从成形体50的入口端40到远端42)。

现参见图1-2C，在运行中，用批料传递装置17将批料材料15(具体来说，用于形成玻璃的批料材料)从储料斗16进料到熔融容器14中。在熔融容器14 中，批料材料15熔化成熔融玻璃。熔融玻璃通过第一连接管26，从熔融容器 14通过进入澄清容器28。在澄清容器28中，从熔融玻璃去除可能导致玻璃缺陷的溶解气体。然后，熔融玻璃通过第二连接管30从澄清容器28通过进入混合容器32。混合容器32(通过例如搅拌)使得熔融玻璃均质化，以及经均质化的熔融玻璃通过传递管道34到达传递容器36。传递容器36从下导管38排出经均质化的熔融玻璃并进入成形体50的入口端40，其进而使得经均质化的熔融玻璃进入成形体50的槽51，通向成形体50的远端42。

经均质化的熔融玻璃填充了成形体50的槽51并最终溢流，在成形体50 的上部部分52的第一堰60和第二堰80上沿着槽51的长度L_T(图2C)流动，然后以垂直向下的方向流动。经均质化的熔融玻璃从成形体50的上部部分52 流动并到达第一成形表面44和第二成形表面45上。在第一成形表面44和第二成形表面45上流动的经均质化的熔融玻璃的物流在根部46接合并熔合到一起，形成玻璃带12，通过(未示出的)牵拉辊以下游方向在拉制平面47上拉制所述玻璃带12。在成形体50的下游还可以对玻璃带12进一步加工，例如，将玻璃带12切断成离散的玻璃片，将玻璃带12辊动到其自身上，和/或向玻璃带12施加一层或多层涂层。

成形体50通常由耐火陶瓷材料形成，所述耐火陶瓷材料与熔融玻璃是化学相容的并且能够耐受住与熔合成形工艺相关的高温，但是在其他实施方式中，成形体的部分或者整个成形体可以由其他材料(例如，金属材料)形成。可以形成成形体的典型陶瓷耐火材料包括但不限于：锆石(例如，硅酸锆)、低蠕变锆石、碳化硅、磷钇矿和/或基于氧化铝的耐火陶瓷。流入成形体50的槽51中的熔融玻璃的质量在堰60、80上施加向外的压力。这个压力与制造成形体50的耐火陶瓷材料的升高温度下的蠕变结合会导致玻璃拉制事件过程中 (这可能跨越了数年的时间)堰60、80逐渐向外呈弓形弯曲(即，图2A和2B 所示的坐标轴的+/-Y方向)。

向外的弓形弯曲沿着成形体50的长度L可能是不均匀的，可能在槽51最深的距离入口端40的成形体50的长度L的最开始1/3处最明显。堰的向外弓形弯曲可能明显改变槽51内的玻璃分布，在弓形弯曲最明显的地方降低堰60、 80上的玻璃流动，而在弓形弯曲较不明显的地方增加堰60、80上的玻璃流动。这导致所得到的玻璃带12中不合乎希望的厚度和宽度变化(图1)，这进而可能由于丢弃规格外的玻璃带而导致工艺效率低下。由于弓形弯曲随时间推移的进展，可能中断成形体50的使用，并且由于向外弓形的玻璃质量的劣化导致重建玻璃成形设备。

此外，某些类型的玻璃可能需要在非常高的温度加工(例如，大于1300℃)，并且这些高温可能加速了制造成形体50的材料的蠕变。这种加速蠕变可能对成形体50的长期尺寸稳定性产生负面影响，这可能降低成形体50的寿命。减轻蠕变的一种常规解决方案是由具有增强的热稳定性的材料来构建成形体50，这可能明显增加成形体50的资金成本。此外，由于对于熔合成形的玻璃的需求增加，可能采用较大的成形体50来产生更大的玻璃质量流速和增加熔合成形工艺的产率，以及增加所得到的玻璃带的宽度。增加来自成形体50的玻璃的质量流速可能需要增加成形体50的体积，这进而在堰上施加了额外的水力应力，并且可能进一步强化堰的向外弓形。构建更大的成形体50可能需要更大的耐火材料坯件，增加了成形体50以及由此类成形体形成的玻璃片的制造成本。

图2A-2C一般地显示了具有槽51的常规成形体50，所述槽51由第一堰 60、与第一堰60间隔开的第二堰80以及在第一堰60与第二堰80之间延伸的底座53所限定。图2A-2C所示的成形体50是在用于成形设备10之前并且是在发生任意堰弓形弯曲之前。成形体50具有从第一堰60的第一外表面62到第二堰80的第二外表面82测得的外宽度W₂。成形体50的外宽度W₂从第一成形表面44和第二成形表面45到第一和第二堰60、80的顶部63，以及从槽 51的入口端40到远端42是恒定的。第一堰60的外表面62、第一成形表面44、第二成形表面45和第二堰80的外表面82限定的三维外部形状，其具有外宽度W₂和高度分布，在所述高度分布中，从第一成形表面44与第一外表面62 之间的接合处48或者从第二成形表面45与第二外表面82之间的接合处48测量得到的成形体50的上部部分高度H_U是从成形体50的入口端40到远端42 逐渐减小的。

在图2A-2C所示的成形体50中，槽51具有从成形体50的入口端40延伸到远端42的矩形横截面。在其初始状态下(即，将成形体50用于玻璃成形设备之前)，矩形槽51的内宽度W₁从槽51的底座53到第一堰60和第二堰80 的顶部63以及从槽51的入口端40到远端42是恒定的。也就是说，槽51的横截面在垂直横截面是矩形的。除非本公开内容中另有指出，否则特征(例如，槽51)的垂直横截面指的是沿着平行于图2B所示的坐标轴的Y-Z平面的参考平面截取的横截面，以及垂直横截面面积指的是该特征在该垂直横截面中的面积。第一堰60和第二堰80是垂直的(即，平行于图2B所示坐标轴的X-Z平面)，并且相互平行。第一堰60在垂直横截面中是矩形的并且从槽51的底座 53到第一堰60的顶部63以及从槽51的入口端40到远端42具有恒定的堰厚度T₁。第二堰80在垂直横截面中也是矩形的并且从槽51的底座53到第二堰 80的顶部63以及从槽51的入口端40到远端42具有恒定的堰厚度T₂。可以通过内宽度W₁乘以槽51的堰高度H_W来计算沿着成形体50的长度L的任意点处的槽51的垂直横截面面积。如本公开所用，堰高度H_W指的是第一或第二堰 60、80在沿着槽长度L_T的任意点的高度，并且通常可以等于或小于槽51的入口端40处的入口堰高度。此外，对于成形体50，在沿着槽长度L_T的任意点处的水力直径可以定义为成形体50在该点的横截面面积除以成形体50在该点的润湿周长。对于具有矩形垂直横截面的槽51，横截面面积等于堰高度H_W乘以内宽度W₁。润湿周长可以是2倍堰高度H_W加上内宽度W₁。因此，矩形成形体50在沿着堰长度L_T的任意点处的水力直径可以定义为(H_W*W₁)/(2*H_W+ W₁)。

参见图3，对于具有矩形形状槽51的数种成形体50，绘制了槽51的水力直径与槽51的垂直横截面面积的关系图。图3所表示的成形体50在第一和第二堰60、80上具有同样的玻璃质量流速，但是具有由不同内宽度W₁和不同入口堰高度所限定的不同的横截面面积，所述入口堰高度是在成形体50的入口端测得的堰高度H_w。对于每个矩形成形体50，沿着从成形体50的入口端40 到远端42的成形体50的长度L的恒定纵向位置(即，+/-X方向)，确定垂直横截面面积和水力直径。在具体玻璃质量流速下，对于具有矩形槽51的流动等效矩形成形体50，垂直横截面面积与水力直径数据的趋势线拟合产生了流动等效曲线90。沿着流动等效曲线90从左到右，槽51的内宽度W₁减小，以及堰高度H_W增加。随着垂直横截面面积增加，水力直径减小。不考虑横截面形状，具有位于图3的流动等效曲线90上的垂直横截面面积和水力直径的成形体在第一和第二堰60、80上具有与用于建立图3的流动等效曲线90的成形体 50相同的玻璃质量流速，前提是在沿着槽长度L_T的相同纵向位置确定垂直横截面面积和水力直径。对于不同的目标玻璃质量流速，可以建立不同的流动等效曲线90。

会将本公开后续描述的成形体的实施方式与“流动等效矩形成形体”进行对比。如本公开所用，短语“流动等效矩形成形体”指的是如上文所述的成形体50，其具有矩形形状的槽51，并且其在第一和第二堰60、80上的玻璃的质量流速和外部形状与本公开后续所讨论的成形体150、250(图4A-6F)的质量流速和外部形状是相同的。规定本文所讨论的流动等效矩形成形体50的性质是在将流动等效矩形成形体50用于玻璃成形设备10之前的(即，在堰的任何向外弓形弯曲之前)。流动等效矩形成形体50的第一堰60和第二堰80是垂直且相互平行的，并且具有堰厚度T₁、T₂，它们等于本公开后续讨论的成形体 150、250(图4A-6F)的第一堰160、260和第二堰180、280的槽151、251 的入口端40的顶部厚度T_T。流动等效矩形成形体50的槽51具有矩形垂直横截面，和/或流动等效矩形成形体50的第一堰60和第二堰80具有矩形垂直横截面。由流动等效矩形成形体50的第一外表面62、第一成形表面40、第二成形表面42和第二外表面82所限定的外部形状与本公开后续所讨论的成形体 150、250的外部形状形同。

相比于流动等效矩形成形体，本公开后续描述的成形体的实施方式减缓了成形体的堰的向外弓形的开始，从而延长了成形体的使用寿命并且稳定化了由此形成的玻璃带12的尺寸特性(图1)。此外，本公开后续描述的成形体的实施方式可以提供相对于常规流动等效矩形成形体50的流动等效性，同时仍然维持了(在用于玻璃成形设备10之前的)成形体的外部形状与(在用于玻璃成形设备10之前的)流动等效矩形成形体50相同的外部形状，从而维持了由此形成的玻璃带12的一致性质。

对于本公开后续描述的成形体的每种实施方式，可以通过向堰靠近底座的底部部分添加材料来对每个堰进行加固。向堰的底部部分添加材料可能改变成形体的横截面面积和/或流动动力学，这可能导致成形体的堰上熔融玻璃质量流速的变化。因此，可以调节第一和第二堰的顶部处的厚度T_T、槽的深度、其他几何形貌参数或者它们的组合，从而在堰上提供相比于具有相同外部形状和尺寸的流动等效矩形成形体50等效的质量流速。对堰的底部部分进行加固可以提供更好的抗堰扩展性，以及槽的几何形貌的调节以维持流动等效性可以避免损害熔融玻璃的流动特性。此外，对堰的底部部分进行加固可以降低堰扩展，而不依赖于施加到堰以减轻弓形的压缩力。

现参见图4A-4F，示意性显示成形体150包括槽151、第一成形表面44和第二成形表面45。出于示意性目的，对图4A-4F中的尺寸进行了放大。槽151 位于成形体150的上部部分152中，并且包括在第一堰160与第二堰180之间延伸的底座153。沿着槽151的长度L_T，槽151从成形体150的入口端40到远端42在深度上变得越来越浅。第一成形表面44和第二成形表面45从成形体150的上部部分152以垂直向下的方向(即，附图所示的坐标轴的-Z方向) 延伸，并朝向彼此会聚，在成形体150的根部46接合。因此，应理解的是，在一些实施方式中，第一成形表面44和第二成形表面45可以形成从成形体150 的上部部分152延伸的倒过来的(等腰或等边)三角形，根部46形成三角形在垂直向下方向上的最低角点。拉制平面47通常将根部46以附图所示的坐标轴的+/-Y方向一分为二，并且拉制平面47以垂直向下方向和以+/-X方向延伸 (从成形体150的入口端40到远端42)。

参见图4D-4F，第一堰160包括第一内表面161、第一外表面162以及在第一内表面161与第一外表面162之间延伸的顶部163。第一内表面161从槽 151的底座153延伸到第一堰160的顶部163，以及第一外表面162在第一堰 160的第一成形表面44与顶部163之间大致垂直(即，+/-Z方向)延伸。第一外表面162的从第一堰160的第一成形表面44到顶部163的上部部分高度H_U是从成形体150的入口端40到远端42是减小的，以限定了成形体150的上部部分152的高度分布。第一外表面162具有从第一堰160的第一成形表面44 到顶部163和从成形体150的入口端40到远端42所限定的形状。第二外表面 182具有从第二堰180的第二成形表面45到顶部163和从成形体150的入口端 40到远端42所限定的形状。第一外表面162的形状与第二外表面182的形状相同，并且第一外表面162和第二外表面182是平行的且相对于由图4A-4F中的坐标轴所限定的X-Z平面是垂直的。成形体150的第一外表面162的形状和第二外表面182的形状可以与(图2B的)流动等效矩形成形体50的第一外表面62(图2B)和第二外表面82(图2B)相同，其中，第一外表面62(图2B) 和第二外表面82(图2B)是平行的且相对于由图2A-2B中的坐标轴所限定的 X-Z平面是垂直的。

第一堰160包括靠近底座153且朝向第一堰160的顶部163向上(即，+Z 方向)延伸的加固部分166。第一堰160具有堰厚度T，其是在图4D-F中的坐标轴的+/-Y方向上，从第一内表面161到第一外表面162测量得到的。在加固部分166中，靠近槽151的底座153测得的第一堰160的最大加固厚度T_R可以大于在第一堰160的顶部163测得的顶部厚度T_T。在一个或多个实施方式中，堰厚度T从槽151的底座153处的最大加固厚度T_R以+Z方向向上到靠近第一堰160的顶部163的顶部厚度T_T可以是减小的。在一个或多个实施方式中，第一堰160可以具有从第一堰160的顶部163向下延伸到第一堰160的加固部分 166的垂直部分168。堰厚度T在第一堰160的垂直部分168中可以是恒定的，并且可以与第一堰160的顶部厚度T_T相同。

第一堰160的加固高度H_R定义为从槽151的底座153到加固部分166的上端部的垂直距离。加固部分166的上端部可以是第一堰160的顶部163，或者可以是加固部分166与垂直部分168之间的过渡点169。堰厚度T可以是从槽151的底座153处的最大加固厚度T_R到加固部分166的上端部是逐渐减小的。例如，在一个或多个实施方式中，加固部分166的上端部可以是第一堰160 的顶部163，从而加固高度H_R可以等于堰高度H_W，以及堰厚度T可以是从槽151的底座153处的最大加固厚度T_R到第一堰160的顶部163处的顶部厚度 T_T逐渐减小的。或者，在其他实施方式中，加固部分166的上端部可以对应于加固部分166与垂直部分168之间的过渡点169，其靠近第一堰160的顶部163。加固高度H_R可以小于堰高度H_W，以及堰厚度T可以是从槽151的底座153处的最大加固厚度T_R到过渡点169是逐渐减小的，在该过渡点169，堰厚度T可以等于顶部厚度T_T，然后从过渡点169到第一堰160的顶部163可以保持恒定。

加固高度H_R可以是沿着槽151的槽长度L_T从入口端40到远端42是减小的，如图4D至图4E然后至图4F逐渐所示的那样。槽长度L_T可以定义为从成形体150的入口端40到成形体150的远端42处的槽151的端部的纵向距离，在所述成形体150的远端42处的槽151的端部，堰高度H_W减小到零。在一个或多个实施方式中，加固高度H_R的减小可以是与沿着槽151的长度L_T的堰高度H_W的减小成比例的。加固高度比H_R/H_W定义为加固高度H_R与堰高度H_W之比。在实施方式中，加固高度比H_R/H_W沿着槽151的长度L_T可以是恒定的。或者，在一个或多个实施方式中，沿着槽长度L_T从槽151的入口端40到远端 42，每单位长度上加固高度H_R的减小可以比堰高度H_W更快。也就是说，沿着槽长度L_T从槽151的入口端40到远端42，槽151的每单位长度上的加固高度 H_R的减小率可以大于槽151的每单位长度上的堰高度H_W的减小率。在这些实施方式中，从槽151的入口端40到远端42，加固高度比H_R/H_W可以是减小的。

参见图4B和4D-4F，在一个或多个实施方式中，在槽150的底座151处的最大加固厚度T_R从槽151的入口端40到远端42可以是恒定的。在其他实施方式中，在槽150的底座151处的最大加固厚度T_R从槽151的入口端40到远端42可以是减小的。在一个或多个实施方式中，平均堰厚度T_A(其是从第一堰160的底座153到顶部163的第一堰160的堰厚度T的平均值)沿着槽长度L_T从槽151的入口端40到远端42可以是减小的。

参见图4C，如上文所述，由于熔融玻璃抵靠住第一和第二堰160、180的压力所导致的第一和第二堰160、180上的最大弯曲应力可能存在于槽151的槽长度L_T距离槽151的入口端40朝向远端42的最初1/3内。因此，加固部分 166在从槽151的入口端40开始的槽长度L_T的最开始1/3可以提供相比于槽 151的远端42对于抵抗弯曲应力和降低堰扩展更多的益处，在所述槽151的远端42，槽151较浅，因而熔融玻璃所施加的压力或应力较低。也就是说，由于堰高度H_W从槽151的入口端40到远端42是减小的，槽151较浅，并且施加到第一堰160和第二堰180上的弯曲应力可以朝向槽151的远端42是减小的。在一个或多个实施方式中，最大加固厚度T_R和加固高度比H_R/H_W这两者可以是沿着槽长度L_T从槽151的入口端40到远端42都是减小的，如图4C所示，以及如图4D至图4E然后至图4F逐渐所示的那样。

例如，在实施方式中，加固部分166可以沿着槽151的长度L从入口端40 到远端42发生部分延伸，如图4C所示。在一个或多个实施方式中，加固部分 166可以从槽151的入口端40延伸到槽151的纵向中点158。也就是说，在实施方式中，加固部分166可以从槽151的入口端40延伸，并且可以具有小于槽长度L_T的加固长度L_R。在一些实施方式中，加固长度比L_R/L_T可以小于或等于0.9，在一些实施方式中，可以小于或等于0.7，在其他实施方式中，可以小于或等于0.5，或者甚至在其他实施方式中，可以小于或等于0.4。在一个或多个实施方式中，加固长度比L_R/L_T可以是0.2至0.75、0.2至0.5、0.2至0.4、 0.25至0.75、0.25至0.5或者0.25至0.4。

或者，在一个或多个实施方式中，加固长度L_R可以与槽长度L_T相同，如图4B所示。在一个或多个实施方式中，槽151的纵向中点158对应于L_R/L_T等于0.5的纵向位置。换言之，纵向中点158对应于从槽251的入口端40到远端42的槽长度L_T的一半的纵向位置。

参见图4D-4F，内表面161可以包括沿着第一堰160的加固部分166的弯曲区段170。在加固部分166的加固高度H_R小于堰高度H_W的实施方式中，内表面161还可以具有从过渡点169延伸到第一堰160的顶部163的垂直区段171。或者，弯曲区段170可以从槽151的底座153延伸到第一堰160的顶部 163。在一个或多个实施方式中，弯曲区段170的曲率可以是凹的。弯曲区段 170的曲率可以是抛物线形曲率、圆形曲率、椭圆形曲率或者其他弯曲形状或其组合(即，复合曲率)。应注意的是，在本文所附的附图中，出于示意性目的，夸大了第一堰160和第二堰180的弯曲区段170的曲率。

弯曲区段170的曲率可以沿着槽长度L_T从槽151的入口端40到远端42 发生变化。在一个或多个实施方式中，弯曲区段170的曲率(例如，曲率半径) 可以沿着槽长度L_T从槽151的入口端40到远端42是减小的。例如，在具有大致圆形曲率的实施方式中，弯曲区段170的曲率半径可以是在槽151的入口端 40是较大的，以及沿着槽长度L_T朝向槽151的远端42是减小的。

仍然参见图4D-4F，在一个或多个实施方式中，弯曲区段170的曲率可以是抛物线形曲率。在这些实施方式中，可以采用在均匀载荷下固定在一端的悬臂梁的应力方程对第一堰160和第二堰180上的弯曲应力进行建模，所述应力方程是抛物线方程，表述为如下等式1(等式1)：

在等式1中，S是悬臂梁上的应力，F是均匀载荷，I是悬臂梁的长度，x 是沿着悬臂梁的距离；以及仅在等式1中Z是梁的横截面的截面模数(即，不要与本说明书全文中涉及的Z轴混淆)，并且Z等于I/z，式中，I是梁的惯性矩，以及z是从中性轴到梁的极端边缘的距离。在一个或多个实施方式中，可以对弯曲区段170的曲率进行建模以抵消熔融玻璃的均匀载荷向第一堰160的内表面161施加压力所施加的弯曲应力。第一堰160在沿着第一堰160的内表面161的曲率的每个点处的堰厚度T可以与流动通过槽151的熔融玻璃在沿着内表面161的每个点处施加到第一堰160上的弯曲应力成比例。在这些实施方式中，弯曲区段170的曲率可以符合如下等式2的大致抛物线方程所限定的曲率区段：

y＝z²/2 等式2

在等式2中，y表示弯曲区段170上的点的+/-Y位置，以及z表示弯曲区段170上的点的+/-Z位置。弯曲区段170的曲率强化了槽151的底座153处的第一堰160和第二堰180，减轻了堰的向外弓形并改善了第一和第二堰160、 180的尺寸稳定性。应理解的是，可以通过其他曲率实现导致减轻了向外弓形和改善了堰的尺寸稳定性的第一和第二堰160、180的同样的强化。

参见图4D-4F，第二堰180包括第二内表面181、第二外表面182以及在第二内表面181与第二外表面182之间延伸的顶部163。第二堰180、第二内表面181和第二外表面182可以分别展现出上文关于第一堰160、第一内表面 161和第一外表面162所述特性中的一种或多种。在一个或多个实施方式中，第二堰180可以是第一堰160的镜像，并且可以沿着槽长度L_T具有与第一堰 160相同的尺度。

在图4A-4F示意性所示的成形体150的实施方式中，通过第一堰160、第二堰180和底座153形成的槽151具有从第一外表面162到第二外表面182测量得到的外宽度W_O，所述外宽度W_O沿着槽长度L_T纵向地从槽151的入口端 40到远端42(即，+/-X方向)以及沿着上部部分152的高度H_U垂直地从上部部分152与第一和第二成形表面44、45的接合处48到第一堰160和第二堰180 的顶部163(即，+/-Z方向)是恒定的。槽151具有在第一和第二堰160、180的顶部163，在第一堰160的第一内表面161与第二堰180的第二内表面181 之间测得的顶部内宽度W_T。顶部内宽度W_T可以沿着槽长度L_T从槽151的入口端40到远端42是恒定的。

仍然参见图4D-4F，底座153可以是平坦表面，其与第一外表面162和第二外表面182大致呈正交(即，与图4A-4F中的坐标轴所限定的X-Z平面大致呈正交)。槽151的底部内宽度可以与第一堰160和第二堰180的加固部分166 之间测得的底座宽度W_B相同。在一个或多个实施方式中，在槽151的入口端 40的底座宽度W_B可以小于在槽151的远端42的底座宽度W_B。也就是说，在一个或多个实施方式中，槽151的底座宽度W_B可以是沿着槽长度L_T从槽151 的入口端40到远端42是增加的。在一个或多个实施方式中，第一堰160和第二堰180的加固部分166可以在槽151的中心线C_L会合(图4B)，从而槽151 的底部从第一堰160到第二堰180是连续弯曲的，并且底座宽度W_B可以是零。

在一个或多个实施方式中，槽151的平均内宽度(其是从底座153到第一堰160和第二堰180的顶部163的槽151的宽度的平均值)沿着槽长度L_T从槽 151的入口端40到远端42可以是恒定的。在其他实施方式中，槽151在入口端40的平均内宽度可以大于槽151在槽151的远端42的平均内宽度。也就是说，在一个或多个实施方式中，槽151的平均内宽度可以是沿着槽长度L_T从槽 151的入口端40到远端42是增加的。

在第一和第二堰160、180中具有弯曲加固部分166的图4A-4F示意性所示的成形体150的实施方式在第一和第二堰160、180上可以具有与流动等效矩形成形体50(图2A-2C)的外部形状和质量流速相同的外部形状和质量流速，同时减轻了流动等效矩形成形体50中存在的堰的向外弓形弯曲。如本公开上文所述，成形体150的外部形状由成形体150的第一外表面162、第一成形表面44、第二成形表面45和第二外表面182所限定。在本文所述的实施方式中，成形体150的长度L和外宽度W_O可以与流动等效矩形成形体50的长度L和外宽度W₂(图2B)相同。此外，在沿着成形体150的长度从槽151的入口端 40到远端42的每个点处的成形体150的上部部分高度H_U可以与流动等效矩形成形体50在沿着流动等效矩形成形体50的长度L从入口端40到远端42的相同点的上部部分高度H_U相同。维持成形体150的外部形状与流动等效矩形成形体50的外部形状相同，这维持了从第一外表面162和第一成形表面44向下流动到根部46以及从第二外表面182和第二成形表面45向下流动到根部46 的熔融玻璃的流动力学，这可以导致熔合形成的玻璃片12(图1)与经由堰发生任何弓形之前的流动等效矩形成形体50所产生的熔合形成的玻璃片12是相同的。但是，成形体150的第一和第二堰160、180的弯曲区段170加固了第一和第二堰160、180并且减轻了堰160、180的弓形。

对第一和第二堰160、180进行加固(即，通过增厚槽151的底座153处的第一和第二堰160、180)以减轻弓形，这改变了成形体150的流动特性。因此，对第一和第二堰160、180进行加固的方式应该是当槽151的横截面面积减小时维持了流动等效性。完成堰160、180的加固而没有引起成形体150偏离建立用于特定玻璃质量流速所建立的用于目标玻璃质量流速的流动等效曲线(例如，图3所示的流动等效曲线90)。更具体来说，为了维持成形体150 相对于流动等效矩形成形体50的流动等效性，可以对槽151的某些内尺寸进行改变或者调节。引入加固部分166以及沿着加固部分166的第一和第二内表面161、181的弯曲区段170，这减小了熔融玻璃从槽151的底部(即，槽151 的底座153)到第一和第二堰160、180的顶部163的流动路径的长度，这进而降低了熔融玻璃从槽151的入口端40到第一和第二堰160、180的顶部163的流动阻抗。熔融玻璃流动到第一和第二堰160、180的顶部163的阻抗降低增加了熔融玻璃在第一和第二堰160、180的顶部163上的流速，这是相比于具有相同横截面面积的流动等效矩形成形体50而言。但是，为了补偿这种流动变化，可以降低槽151的横截面面积以增加熔融玻璃的流动阻抗，从而降低熔融玻璃在第一和第二堰160、180上的质量流速，以提供与流动等效矩形成形体50相同的熔融玻璃质量流速。

在实施方式中，可以通过如下方式来减小成形体150的槽151的垂直横截面面积：降低堰高度H_W(即，使槽151较浅，同时维持上部部分高度H_U与流动等效矩形成形体50相同)，改变第一和第二堰160、180的顶部厚度T_T，进行其他几何形貌的改变，或其组合。因此，降低了槽151的垂直横截面面积，从而对于成形体150的槽151，水力直径与垂直横截面面积的关系图仍然是在目标玻璃质量流速的流动等效曲线上(例如，图3所示的流动等效曲线90)，所述流动等效曲线是由具有相同熔融玻璃质量流速和相同质量流速的流动等效矩形成形体50产生的。

相比于流动等效矩形成形体50，成形体150可以提供更好的抗堰扩展性，同时维持了熔融玻璃流动特性(即，沿着成形体150的外表面的质量流动和流动力学)。成形体150还可以在不依赖于施加压缩力来抵消堰扩展的情况下提供更好的抗堰扩展性。此外，使用沿着第一和第二堰160、180的加固部分166 的弯曲区段170，可以在向第一和第二堰160、180添加最少材料的情况下实现增加的抗堰扩展性。

在一个或多个实施方式中，玻璃成形设备10的成形体150包括：上部部分152；从上部部分152延伸的第一成形表面44和第二成形表面45，所述第一成形表面44和第二成形表面45在成形体150的根部46会聚；以及位于成形体150的上部部分152中的用于接收熔融玻璃的槽151，所述槽151包括第一堰160、与第一堰160间隔开的第二堰180和在第一堰160与第二堰180之间延伸的底座153，所述槽151还包括入口端40和远端42。第一堰160和第二堰180分别包括具有顶部厚度T_T的顶部163，以及从底座153朝向顶部163 向上延伸的加固部分166。每个加固部分166具有弯曲内表面161、181。槽151 的底座153在第一堰160的弯曲内表面161与第二堰180的弯曲内表面181之间延伸。沿着槽151的至少一部分的纵向长度(即，槽长度L_T)，槽151的底座的宽度W_B小于槽151的顶部宽度W_T。

在实施方式中，第一堰160的加固部分166可以从槽151的底座153延伸到第一堰160的顶部163，以及第二堰180的加固部分166可以从槽151的底座153延伸到第二堰180的顶部163。在一些实施方式中，第一堰160和第二堰180可以分别包括从加固部分166延伸到第一堰160和第二堰180的顶部163 的垂直部分168。垂直部分168可以具有垂直内表面171。在一个或多个实施方式中，沿着槽151的至少一部分的纵向长度(即，槽长度L_T)，加固部分166的高度H_R与堰高度H_W之比可以是从槽151的入口端40到远端42是减小的。

在一个或多个实施方式中，弯曲内表面161的曲率可以是凹曲率。或者，在其他实施方式中，弯曲内表面161的曲率可以沿着槽151的至少一部分的纵向长度变化。在其他实施方式中，弯曲内表面的曲率可以是沿着槽151的至少一部分的纵向长度是减小的。在一些实施方式中，弯曲内表面160的曲率可以是抛物线形曲率。在这些实施方式的一些中，沿着弯曲内表面161、181的抛物线形曲率的每个点的堰厚度可以是与由于流动通过槽151的熔融玻璃所施加到第一堰160或第二堰180上的弯曲应力成比例。

现参见图5A-5F，示意性地显示了成形体250的一个替代实施方式。如同4A-4F所示的成形体150的实施方式，图5A-5F所示的成形体250的实施方式构建成减轻堰的向外弓形同时维持了相对于流动等效矩形成形体的熔融玻璃流动特性。出于示意性目的，对图5A-5F中的尺寸进行了放大。在一个或多个实施方式中，成形体250包括具有梯形形状垂直横截面的槽251。成形体250 包括槽251、第一成形表面44和第二成形表面45。槽251位于成形体250的上部部分252中，并且包含第一堰260、第二堰280以及在第一堰260与第二堰280之间延伸的底座253。沿着槽长度L_T，槽251从槽251的入口端40到远端42在深度上变得越来越浅。第一成形表面44和第二成形表面45从成形体250的上部部分252以垂直向下的方向(即，附图所示的坐标轴的-Z方向) 延伸，并朝向彼此会聚，在成形体250的根部46接合。因此，应理解的是，在一些实施方式中，第一成形表面44和第二成形表面45可以形成从成形体250 的上部部分252延伸的倒过来的(等腰或等边)三角形，根部46形成三角形在垂直向下方向上的最低角点。拉制平面47通常将根部46以附图所示的坐标轴的+/-Y方向一分为二，并且拉制平面47以垂直向下方向和以+/-X方向延伸 (从成形体250的入口端40到远端42)。

参见图5D-5F，第一堰260包括第一内表面261、第一外表面262以及在第一内表面261与第一外表面262之间延伸的顶部263。第二堰280包括第二内表面281、第二外表面282以及在第二内表面281与第二外表面282之间延伸的顶部263。为了便于说明，会参照第一堰260来描述第一堰260和第二堰 280的形状，要理解的是，第二堰280可以是第一堰260的镜像并且可以具有本公开后续描述的第一堰260的任意特性。

第一堰260的第一内表面261从槽251的底座253延伸到第一堰260的顶部263，以及第一外表面262在第一堰260的第一成形表面44与顶部263之间垂直(即，+/-Z方向)延伸。第一外表面262的从第一堰260的第一成形表面 44到顶部263的上部部分高度H_U是从成形体250的入口端40到远端42是减小的，以限定了成形体250的上部部分252的高度分布。第一外表面262具有从第一堰260的第一成形表面44到顶部263和从成形体250的入口端40到远端42所限定的外部形状。第二外表面282具有从第二堰280的第二成形表面 45到顶部263和从成形体150的入口端40到远端42所限定的形状。第一外表面262的形状与第二外表面282的外部形状相同，并且第一外表面262和第二外表面282是平行的且相对于由图5A-5F中的坐标轴所限定的X-Z平面是垂直的。成形体250的第一外表面262的外部形状可以与(图2A-2B的)流动等效矩形成形体50的第一外表面62(图2A-2B)的外部形状相同，其中，第一外表面62(图2B)和第二外表面82(图2B)是平行的且相对于由图2A-2B中的坐标轴所限定的X-Z平面是垂直的。

第一堰260包括从底座253朝向第一堰260的顶部263向上(即，+Z方向)延伸的加固部分266。堰厚度T是第一堰260的厚度，其是在图5A-5F中的坐标轴的+/-Y方向上，从第一内表面261到第一外表面262测量得到的。第一堰260的最大加固厚度T_R(其是在靠近槽251的底座253的+/-Z位置测得的堰厚度T)可以大于顶部厚度T_T(其是在第一堰260的顶部263测得的堰厚度 T)。在一个或多个实施方式中，堰厚度T从槽251的底座253处的最大加固厚度T_R以+Z方向向上沿着第一堰260到靠近第一堰260的顶部263的顶部厚度T_T可以是逐渐减小的。

从第一堰260的顶部263到槽251的底座253(即，-Z方向)，第一内表面261可以是倾斜远离第一外表面262的(即，-Y方向)。第一内表面261在沿着槽长度L_T的任意点的斜率定义为线B的斜率，这是一条在Y-Z平面中沿着第一内表面261从槽251的底座253延伸到第一堰260的顶部263的线。线 B的斜率定义为绝对值ΔZ/ΔY；其中，ΔZ是线B上的两点之间的+/-Z方向上的变化，以及ΔY是线B上的相同两点之间的+/-Y方向上的变化。在沿着槽长度L_T的每个点，沿着槽长度L_T，从槽251的底座253朝向第一堰260的顶部 263的第一内表面261的斜率可以是恒定的，这与线B是单直线相一致。例如，在一些实施方式中，第一内表面261可以是平坦的，以及线B可以沿着槽长度 L_T(即，+/-X方向)从槽251的入口端40到远端42具有恒定斜率。

或者，第一内表面261的斜率可以沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42发生变化。在一个或多个实施方式中，在靠近槽251的入口端40的第一内表面261的斜率可以小于在靠近槽251的远端42的第一内表面261的斜率。例如，在一些实施方式中，第一内表面261的斜率可以是沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是增加的。具有沿着槽长度L_T发生变化的斜率的第一内表面261可以是非平坦的，并且可以沿着槽长度L_T从槽251的入口端 40到远端42是扭曲的。使得第一内表面261的斜率沿着槽长度L_T朝向远端42 是增加的，这减少了靠近槽251的远端42的第一堰260的加固，在该区域中，第一堰260上的熔融玻璃的弯曲应力可能明显小于相比于靠近槽251的入口端 40的弯曲应力的情况。由于弯曲应力的减小，在槽251的远端42处的第一堰 260和第二堰280的加固可能没有那么有用。

第一内表面261的斜率还可以表征为倾角α，这是在Y-Z平面中，在内表面261与平行于第一外表面262的垂直平面之间的角度。上文所述的倾角α与上文所述的垂直平面264和线B之间形成的角度是相同的，所述线B是在Y-Z 平面中沿着第一内表面261从槽251的底座253延伸到第一堰260的顶部263 的线。从槽251的入口端40到远端42，倾角α可以是沿着至少一部分的内表面261是大于零的。在一个或多个实施方式中，沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42，倾角α可以是恒定的。或者，在其他实施方式中，在槽251 的入口端40处的倾角α可以大于在槽251的远端42处的倾角α。例如，在实施方式中，沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42，倾角α可以是减小的。或者，在其他实施方式中，沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42，倾角α可以是增加的。

仍然参见图5D-5F，在靠近底座253测得的第一堰260的最大加固厚度T_R可以是沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是恒定的。在一个或多个实施方式中，第一堰260的顶部厚度T_T可以是沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是增加的。图5D-5F显示了在槽251的入口端40、中间和远端 42处的成形体250的垂直横截面。在槽251的入口端40处的第一顶部厚度T_T1可以小于槽中间的第二顶部厚度T_T2，以及第二顶部厚度T_T2可以小于槽251 的远端42处的第三顶部厚度T_T3。在一个或多个实施方式中，在槽251的入口端40的第一顶部厚度T_T1(图5D)可以小于在槽251的远端42的第三顶部厚度T_T3(图5F)。

在最大加固厚度T_R沿着槽长度L_T维持恒定的情况下，沿着槽长度L_T增加第一堰260的顶部厚度T_T可以导致平均堰厚度沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是增加的。平均堰厚度是第一堰260从第一堰260的底座253 到顶部263的平均厚度。在一个或多个实施方式中，第一堰260的第一内表面 261的斜率沿着槽长度L_T可以是增加的，从而对于顶部厚度T_T增加的情况，平均堰厚度沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42可以是恒定或者可以是减小的。

参见图5C，如上文所述，由于熔融玻璃抵靠住第一和第二堰260、280的压力所导致的第一和第二堰260、280上的最大弯曲应力可能存在于槽长度L_T距离槽251的入口端40朝向远端42的最初1/3内。因此，第一堰160的最大加固厚度T_R在从槽251的入口端40开始的槽长度L_T的最开始1/3可以提供相比于槽251的远端42更有效地降低堰扩展，在所述槽251的远端42，槽251 较浅，因而熔融玻璃所施加的压力或应力在槽的顶部较低。在一个或多个实施方式中，沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42，最大加固厚度T_R可以是减小的。在一个或多个实施方式中，第一内表面261的斜率可以是沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是增加的。

在一个或多个实施方式中，第一堰260和第二堰280的最大加固厚度T_R (进而加固部分266)可以是沿着从入口端40到远端42的槽长度L_T仅是部分延伸的，如图5C所示。例如，在一些实施方式中，最大加固厚度T_R可以从槽 251的入口端40延伸到槽251的纵向中点258。也就是说，在实施方式中，最大加固厚度T_R可以从槽251的入口端40延伸，并且可以具有小于槽长度L_T的加固长度L_R。在一些实施方式中，加固长度比L_R/L_T可以小于或等于0.9，在一些实施方式中，可以小于或等于0.7，在其他实施方式中，可以小于或等于0.5，或者甚至在其他实施方式中，可以小于或等于0.4。在一个或多个实施方式中，加固长度比L_R/L_T可以是0.2至0.75、0.2至0.5、0.2至0.4、0.25至 0.75、0.25至0.5或者0.25至0.4。

或者，在一个或多个实施方式中，加固长度L_R可以与槽长度L_T相同，如图5B所示。在一个或多个实施方式中，槽251的纵向中点258对应于L_R/L_T等于0.5的纵向位置。换言之，纵向中点258对应于从槽251的入口端40到远端42的槽长度L_T的一半的纵向位置。

如图5D-5F所示，第二堰280、第二内表面281和第二外表面282可以分别展现出上文关于第一堰260、第一内表面261和第一外表面262所述特性中的一种或多种。在一个或多个实施方式中，第二堰280可以是第一堰260的镜像，并且可以具有与第一堰260相同的尺度。对于第二堰280，第二内表面281 可以以+Y方向(即，与第一内表面261的斜率相反的方向)倾斜远离第二外表面，从而在底座253处测量的第二堰280的最大加固厚度T_R大于在第二堰 280的顶部处的顶部厚度T_T。

在如图5A-5F示意性所示的成形体250的实施方式中，通过第一内表面 261、第二内表面281和底座253形成的槽251可以具有梯形形状横截面。通过第一堰260、第二堰280和底座253形成的槽251可以具有从第一外表面262 到第二外表面282测量得到的外宽度W_O，所述外宽度W_O沿着槽151的槽长度 L_T纵向地从槽251的入口端40到远端42(即，+/-X方向)以及沿着上部部分 252的上部部分高度H_U垂直地从上部部分252与第一和第二成形表面44、45 的接合处48分别到第一堰260和第二堰280的顶部263是恒定的。槽251可以具有在靠近第一堰260和第二堰280的顶部263，在第一内表面261与第二内表面281之间测得的顶部内宽度W_T。顶部内宽度W_T可以沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是减小的。

在一个或多个实施方式中，底座253可以是平坦表面，其与第一外表面262 和第二外表面282大致呈正交(即，与图5A-5F中的坐标轴所限定的X-Z平面大致呈正交)。如上文所述，底座的宽度W_B是底座253在第一内表面261与第二内表面281之间测量得到的宽度，并且代表了槽251在槽251的底部的内宽度。在一个或多个实施方式中，槽251的底座的宽度W_B可以沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是恒定的。或者，在其他实施方式中，第一内表面261和第二内表面281的斜率可以是从槽251的入口端40到远端42是增加的，这可以导致底座的宽度W_B是沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是增加的。

在一个或多个实施方式中，槽251的平均内宽度(其是从槽251的底座253 到第一堰260和第二堰280的顶部263的槽251的宽度的平均值)沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42可以是减小的。也就是说，在实施方式中，槽251在入口端40的平均内宽度可以大于槽251在槽251的远端42的平均内宽度。或者，在其他实施方式中，第一内表面261和第二内表面281的斜率可以是从槽251的入口端40到远端42是增加的，这可以导致槽251的平均内宽度沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是保持恒定或者是增加的。如上文所述，沿着槽长度L_T，槽251的深度(即，堰高度H_W)可以是从槽251 的入口端40到远端42是减小的。

现参见图6A-6F，示意性地显示了具有梯形垂直横截面的成形体250的一个替代实施方式。如同上文所述的4A-4F所示的成形体150和图5A-5F所示的成形体250的实施方式，图6A-6F所示的成形体250的实施方式构建成减轻第一和第二堰260、280的向外弓形同时维持了相对于流动等效矩形成形体50的熔融玻璃流动特性。出于示意性目的，对图6A-6F中的尺寸进行了放大。成形体250可以包括槽251、第一成形表面44和第二成形表面45。槽251包括第一堰260、第二堰280以及在第一堰260与第二堰280之间延伸的底座253。沿着槽251的槽长度L_T，槽251从成形体251的入口端40到远端42在深度上变得越来越浅。第一成形表面44和第二成形表面45从成形体250的上部部分 252以垂直向下的方向(即，图6A中所示的坐标轴的-Z方向)延伸，并朝向彼此会聚，在成形体250的根部46接合。

参见图6D-6F，第一堰260包括第一内表面261、第一外表面262以及在第一内表面261与第一外表面262之间延伸的顶部263。第二堰280包括第二内表面281、第二外表面282以及在第二内表面281与第二外表面282之间延伸的顶部263。为了便于说明，会参照第一堰260来描述第一堰260和第二堰 280的形状，要理解的是，第二堰280可以是第一堰260的镜像并且可以具有本公开后续描述的第一堰260的任意特性。

如上文所述，第一堰260的第一内表面261从槽251的底座253延伸到第一堰260的顶部263。第一堰260的最大加固厚度T_R(其是在靠近槽251的底座253的+/-Z位置测得的堰厚度T)可以大于顶部厚度T_T(其是在第一堰260 的顶部263测得的堰厚度T)。堰厚度T可以是从槽251的底座253处的最大加固厚度T_R到靠近第一堰260的顶部263的顶部厚度T_T是逐渐减小的。

从第一堰260的顶部263到槽251的底座253，第一内表面261可以是以 -Y方向倾斜远离第一外表面262。在沿着槽长度L_T的每个点，沿着槽长度L_T的第一内表面261的斜率(即，绝对值ΔZ/ΔY，其定义了线B的斜率，所述线 B在Y-Z平面中沿着第一内表面261从槽251的底座253到第一堰260的顶部 263延伸)可以是从槽251的底座253朝向第一堰260的顶部263是恒定的。在一个或多个实施方式中，第一内表面261可以是平坦的，以及线B可以沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42具有恒定斜率。或者，在其他实施方式中，第一内表面261的斜率可以沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端 42发生变化。

在一个或多个实施方式中，在靠近槽251的入口端40的第一内表面261 的斜率可以小于在槽251的远端42的第一内表面261的斜率。例如，在实施方式中，第一内表面261的斜率可以是沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是增加的。具有沿着槽长度L_T发生变化的斜率的第一内表面261可以是非平坦的，并且可以沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是扭曲的。使得第一内表面261的斜率朝向槽251的远端42是增加的，这减少了靠近槽 251的远端42的第一堰260的加固，在该区域中，第一堰260上的熔融玻璃的弯曲应力可能明显小于相比于靠近槽251的入口端40的弯曲应力的情况。

第一内表面261的斜率还可以表征为倾角α，如上文所述，这是在第一内表面261与平行于第一外表面262的垂直平面264之间的角度。从槽251的入口端40到远端42，倾角α可以是沿着至少一部分的内表面261是大于零的。在一个或多个实施方式中，沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42，倾角α可以是恒定的。或者，在槽251的入口端40处的倾角α可以大于在槽251 的远端42处的倾角α。例如，在实施方式中，沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42，倾角α可以是减小的。或者，在其他实施方式中，沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42，倾角α可以是增加的。

仍然参见图6D-6F，沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42，靠近顶部253的第一堰260的顶部厚度T_T可以是恒定的。在一个或多个实施方式中，在靠近底座253测得的第一堰260的最大加固厚度T_R可以是沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是增加的。图6D-6F显示了在槽251的入口端40、中间和远端42处的成形体250的垂直横截面。靠近槽251的入口端40的第一加固厚度T_R1可以小于槽中间的第二加固厚度T_R2，以及第二加固厚度T_R2可以小于靠近槽251的远端42的第三加固厚度T_R3。在一个或多个实施方式中，在槽251的入口端40的第一加固厚度T_R1(图6D)可以小于在槽251的远端42 的第三加固厚度T_R3(图6F)。在一个或多个实施方式中，靠近槽251的入口端40的第一堰260的顶部厚度T_T可以小于流动等效矩形成形体50(图2A-2B) 的堰厚度T(图2B)。

在顶部厚度T_T沿着槽长度L_T维持恒定的情况下，沿着槽长度L_T减小第一堰260的最大加固厚度T_R可以导致平均堰厚度沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是减小的。如上文所述，平均堰厚度是第一堰260从第一堰260 的底座253到顶部263的平均厚度。在一个或多个实施方式中，沿着槽长度L_T，第一堰260的第一内表面261的斜率可以是增加的。

如图6B和6D-6F所示，在第一堰260和第二堰280的顶部厚度T_T沿着槽 251保持恒定的情况下，槽251的顶部内宽度W_T也可以沿着槽长度L_T从槽251 的入口端40到远端42保持恒定。槽251的底座的宽度W_B可以沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是增加的。如图6D-6F所示，在实施方式中，靠近槽251的入口端40的第一底座宽度W_B1可以小于槽251中间的第二底座宽度W_B2，以及槽251中间的第二底座宽度WB₂可以小于靠近槽251的远端 42的第三底座宽度W_B3。在实施方式中，沿着槽长度L_T从槽251的入口端40 到远端42，第一内表面261与平行于第一外表面262的垂直表面261之间的倾角α(即，第一内表面261的斜率)可以是恒定的。或者，在其他实施方式中，第一内表面261与平行于第一外表面262的垂直表面261之间的倾角α可以是从槽251的入口端40到远端42是变化的。在这些实施方式的一些中，第一内表面261与平行于第一外表面262的垂直平面261之间的倾角α可以是从槽251 的入口端40到远端42是增加的，这可以导致底座的宽度W_B沿着槽长度L_T从槽251的入口端40到远端42是以更大的速率增加，这是相比于具有恒定倾角α或斜率的第一内表面251的实施方式而言。

在一个或多个实施方式中，槽251的平均内宽度(即，从底座253到第一和第二堰260、280的顶部263的槽251的宽度的平均值)沿着槽长度L_T从槽 251的入口端40到远端42可以是增加的。在一个或多个实施方式中，槽251 在入口端40的平均内宽度可以小于槽251在槽251的远端42的平均内宽度。

在图5A-6F示意性所示的成形体250的一个或多个实施方式中，槽251的顶部宽度W_T可以是从槽251的入口端40到远端42是恒定的，以及倾斜内表面261与垂直平面264之间的角度α可以沿着至少一部分的槽长度L_T变化。倾斜内表面261与垂直平面264之间的角度α可以是从槽251的入口端40朝向远端42是减小的。或者，倾斜内表面261与垂直平面264之间的角度α可以是从槽251的入口端40朝向远端42是增加的。在这些实施方式中，槽251的底座的宽度W_B可以是从槽251的入口端40到远端42是恒定的。或者，槽251 的底座的宽度W_B可以沿着至少一部分的槽长度L_T变化。在一些实施方式中，槽251的底座的宽度W_B可以是从槽251的入口端40朝向远端42是增加的。

在图5A-6F示意性所示的成形体250的一个或多个实施方式中，槽251的底座的宽度W_B可以是从槽251的入口端40到远端42是恒定的，以及槽25的顶部宽度W_T可以沿着至少一部分的槽长度L_T变化。槽251的顶部宽度W_T可以是从槽251的入口端40朝向远端42是减小的。或者，槽251的顶部宽度 W_T可以是从槽251的入口端40朝向远端42是增加的。在这些实施方式中，倾斜内表面261与垂直平面264之间的角度α可以是大于零，并且从槽251的入口端40到远端42是恒定的。或者，倾斜内表面261与垂直平面264之间的角度α可以沿着至少一部分的槽长度L_T变化。在一些实施方式中，倾斜内表面 261与垂直平面264之间的角度α可以是从槽251的入口端40朝向远端42是增加的。

在图5A-6F示意性所示的成形体250的一个或多个额外实施方式中，槽251 的倾斜内表面261与垂直平面264之间的角度α可以是大于零并且从槽251的入口端40到远端42是恒定的，以及槽25的底座的宽度W_B可以沿着至少一部分的槽长度L_T变化。槽251的底座的宽度W_B可以是从槽251的入口端40朝向远端42是减小的。或者，槽251的底座的宽度W_B可以是从槽251的入口端 40朝向远端42是增加的。在这些实施方式中，槽251的顶部宽度W_T可以是从槽251的入口端40到远端42是恒定的。或者，槽251的顶部宽度W_T可以沿着至少一部分的槽长度L_T变化。在一些实施方式中，槽251的顶部宽度W_T可以是从槽251的入口端40朝向远端42是减小的。

在一个或多个实施方式中，倾斜内表面261与垂直平面264之间的角度α、顶部宽度W_T和槽251的底座宽度W_B可以是沿着从槽251的入口端40朝向远端42的槽长度L_T的至少一部分变化的。在一些实施方式中，倾斜内表面261 与垂直平面264之间的角度α可以是从入口端40朝向远端42是增加的。或者，在一些实施方式中，倾斜内表面261与垂直平面264之间的角度α可以是从入口端40朝向远端42是减小的。在一些实施方式中，顶部宽度W_T可以是从入口端40朝向远端42是增加的。或者，在实施方式中，顶部宽度W_T可以是从入口端40朝向远端42是减小的。在一些实施方式中，槽251的底座的宽度 W_B可以是从入口端40朝向远端42是增加的。或者，在实施方式中，槽251 的底座的宽度W_B可以是从入口端40朝向远端42是减小的。

槽251具有梯形形状垂直横截面的图5A-5F和6A-6F示意性所示的成形体 250的实施方式在第一堰260和第二堰280上可以具有与流动等效矩形成形体 50(图2A-2C)的外部形状和质量流速相同的外部形状和质量流速，同时减轻了流动等效矩形成形体50中存在的堰的向外弓形弯曲。参见图5A、5D、6A 和6D且如本公开上文所述，成形体250的外部形状由成形体250的第一外表面262、第一成形表面44、第二成形表面45和第二外表面282所限定。在本文所述的实施方式中，成形体250的长度L_T和外宽度W_O可以与流动等效矩形成形体50的长度L_T和外宽度W₂(图2B)相同。此外，在沿着成形体250的长度L从槽250的入口端40到远端42的每个点处的成形体251的上部部分高度H_U可以与流动等效矩形成形体50在沿着流动等效矩形成形体50的长度L 从入口端40到远端42的相同点的上部部分高度H_U相同。维持成形体250的外部形状与流动等效矩形成形体50的外部形状相同，这维持了从第一外表面262和第一成形表面44向下流动到根部46以及从第二外表面282和第二成形表面45向下流动到根部46的熔融玻璃的流动力学，这可以导致熔合形成的玻璃片12(图1)与经由堰发生任何弓形之前的流动等效矩形成形体50所产生的熔合形成的玻璃片12是相同的。但是，成形体250的第一和第二堰260、280 的加固部分266加固了第一和第二堰260、280并且减轻了堰260、280的弓形。

如上文所述，对第一和第二堰260、280进行加固(即，通过结合了具有梯形形状垂直横截面的槽251来增厚槽251的底座253处的第一和第二堰260、 280)以减轻弓形，这改变了成形体250的流动特性。因此，对第一和第二堰 260、280进行加固的方式应该是当槽251的垂直横截面面积减小时维持了流动等效性。完成第一和第二堰260、280的加固而没有引起成形体250偏离建立用于特定玻璃质量流速所建立的用于目标玻璃质量流速的流动等效曲线(例如，图3所示的流动等效曲线90)。

更具体来说，为了维持成形体250相对于流动等效矩形成形体50的流动等效性，槽251、第一堰260、第二堰280、底座253的一个或多个内尺寸或者它们的组合可以发生变化，以改变熔融玻璃在第一堰260和第二堰280上的质量流速。通过结合朝向槽251的中心倾斜的第一内表面261和第二内表面281，可以减小从槽251的底部(即，槽251的底座253)到第一堰260和第二堰280 的顶部263的熔融玻璃的流动路径长度，这可以减小对于从槽251的入口端40 到第一堰260和第二堰280的顶部263的熔融玻璃质量流的阻抗。如上文所述，熔融玻璃质量流到第一堰260和第二堰280的顶部263阻抗降低可以增加熔融玻璃在第一和第二堰260、280的顶部263上的流速，这是相比于具有相同横截面面积的流动等效矩形成形体50而言。但是，为了补偿这种质量流的变化，可以进一步降低槽251的垂直横截面面积以增加流动通过槽251的熔融玻璃的阻抗，从而降低熔融玻璃在第一和第二堰260、280上的质量流速，以提供与流动等效矩形成形体50相同的熔融玻璃质量流速。

在实施方式中，可以通过如下方式来减小成形体250的槽251的垂直横截面面积：降低堰高度H_W(即，使槽251较浅，同时维持上部部分高度H_U与流动等效矩形成形体50相同)，改变第一和第二堰260、280的顶部厚度T_T，进行其他几何形貌调节，或其组合。因此，进一步降低了槽251的垂直横截面面积，从而对于成形体250的槽251，水力直径与垂直横截面面积的关系图仍然是在目标玻璃质量流速的流动等效曲线上(例如，图3所示的流动等效曲线90)，所述流动等效曲线是由具有相同熔融玻璃质量流速的流动等效矩形成形体50 产生的。

相比于流动等效矩形成形体50，具有梯形形状横截面的成形体250可以提供更好的抗堰扩展性，同时维持了熔融玻璃流动特性(即，沿着成形体250的外表面的质量流动和流动力学)。成形体250还可以在不依赖于施加压缩力的情况下提供更好的抗堰扩展性。

实施例

通过以下实施例进一步阐述本文所述的实施方式。除非另有说明，否则实施例是基于使用GOMA软件的成形体的数学建模。

实施例1

对于具有如图4A-4F所示构造的成形体150，建模计算得到弯曲应力。成形体150具有8英寸的槽宽度和12英寸的槽深度(即，堰高度H_W)。第一堰 160的第一内表面161和第二堰180的第二内表面181的形状符合等式2的力矩曲线函数所产生的轮廓。计算槽151的入口端40处的相对弯曲应力，在该点，堰高度H_W最大(进而弯曲应力最大)。图7显示图4A-4F的成形体150 的弯曲堰的计算得到的相对弯曲应力702。对图2A和2B所示的流动等效矩形成形体50(具有2英寸的堰厚度T₁、T₂)的比较例的弯曲应力也进行了建模。在图7中，也提供了作为矩形堰弯曲应力704的流动等效矩形成形体50的相对弯曲应力的建模结果。图7提供的相对弯曲应力作为距离槽151的底部(即，槽151的底座153)的距离的函数。

如图7所示，加入锥形加固件极大地降低了堰的底部部分所经受的弯曲应力。通过增加面积惯性矩和截面模量，锥形加固件显著地减小了应力。在堰底部3英寸中的应力可以减小最高达到60％至75％。

实施例2

对于具有图5A-5F所示构造的成形体250(其具有梯形形状横截面的槽 251)，建模了堰扩展速率。将槽251的入口端40处的堰高度H_W设定为12.95 英寸，槽251的入口端40处的第一和第二堰260、280的顶部厚度T_T设定为 1.025英寸，以及将槽251的入口端40处的加固厚度T_R设定为3.525英寸。入口端40处的槽251的底座宽度W_B设定为4.70英寸。堰高度H_W从槽251的入口端40到远端42大致线性减小，而底座宽度W_B以及第一和第二堰260、280 的内表面261、281的倾角α分别是沿着槽长度L_T维持恒定的。在槽251的入口端40，槽251的垂直横截面面积是94平方英寸(英寸²)，以及槽的润湿周长是31英寸。计算得到成形体250的水力直径是12.0英寸。槽251的横截面面积与水力直径图如图10所示，并且表示为附图标记290。图10还包括流动等效矩形成形体50的流动等效曲线90。如图10所示，槽251的横截面面积与水力直径图290落在流动等效曲线90上，这表明实施例2的成形体250的堰 260、280上的玻璃质量流动与用于建立流动等效曲线90的流动等效矩形成形体50是相同的。

在图8中提供了建模得到的每年的堰扩展速率与沿着槽251的长度距离远端42的相对距离的函数关系(即，在图8中，远端42设定为x＝0)，并且表示为附图标记802。为了进行对比，对于具有如图2A-2C所示的矩形堰和矩形形状槽51的流动等效矩形成形体50，建模得到了堰扩展速率。流动等效矩形成形体50的堰高度H_W是12.95英寸，堰厚度T₁、T₂是2英寸，以及槽的内宽度W₁是7.75英寸。在图9中，通过附图标记92表示具有12.95英寸堰高度和 2英寸堰厚度的流动等效矩形成形体50的横截面面积与水力直径关系图，其落在流动等效曲线90上。两种模型使用相同的热负荷和机械负荷条件。在图8 中，提供了建模得到的流动等效矩形成形体50的堰扩展速率，用附图标记804 表示。

如图8所示，对于具有梯形槽251的成形体250，堰扩展速率在距离成形体250的远端42的约0.85相对长度处(即，槽长度L_T的85％处)展现出最大堰扩展速率U_{T，最大值}。流动等效矩形成形体50的比较例在近似相同位置(距离成形体50的远端42是0.85的相对长度)具有最大堰扩展速率U_{R，最大值}。具有梯形形状槽251的成形体250所展现处的U_{T，最大值}比流动等效矩形成形体50的 U_{R，最大值}小了63％。因此，对成形体250的堰260、280进行加固以产生具有梯形横截面的槽251可以提供最高达到63％的最大堰扩展速率降低。

比较例1

在以恒定产率运行一段固定时间之后，通过退役之后的矩形成形体50的堰弯垂和堰扩展的实际剖检测量，计算得到流动等效矩形成形体50的流动变化。由锆石耐火材料制造流动等效矩形成形体50。在图9中，图示性地显示了流动等效矩形成形体50的预测流动变化902与距离成形体50的入口端40的相对距离之间的函数关系。如图9所示，最大流动变化904(即，流动变化的最大绝对值)发生在距离成形体50的入口端40的约0.05的相对长度处，在该点，显示堰上的玻璃质量流动降低超过8磅每小时每英寸(磅/小时/英寸)。

比较例2

建模得到图2A-2C的第二流动等效矩形成形体50以恒定产率运行一段固定时间之后的流动变化。比较例2的流动等效矩形成形体50的尺寸与比较例1 的流动等效矩形成形体50具有相同尺寸，但是比较例2建模使用低蠕变锆石耐火材料作为构建材料。相比于常规锆石耐火材料，低蠕变锆石耐火材料展现出更好的抗堰扩展性。在图9中，图示性地显示了比较例2的流动等效矩形成形体50的模型流动变化906与距离成形体50的入口端40的距离之间的函数关系。如图9所示，最大流动变化908(即，流动变化的最大绝对值)发生在距离成形体50的入口端40的约0.05的相对长度处，在该点，显示堰上的玻璃质量流动降低超过6磅/小时/英寸。如预期的那样，使用更具有抗堰扩展性的不同材料，导致比较例2的最大流动变化908小于比较例1的最大流动变化904。

实施例3

建模得到图2A-2C的第三流动等效矩形成形体50以恒定产率运行一段固定时间之后的流动变化。实施例3的矩形成形体50的尺寸与比较例1的流动等效矩形成形体50具有相同尺寸，但是比较例3建模使用低蠕变锆石耐火材料作为构建材料。此外，实施例3的第三成形体的建模是从模拟中去除了堰扩展影响，以显示减小堰扩展的积极作用。在图9中，图示性地显示了实施例3 的矩形成形体的模型流动变化910与距离成形体50的入口端40的距离之间的函数关系。如图9所示，最大流动变化912(即，流动变化的最大绝对值)发生在距离成形体50的入口端40的约0.05的相对长度处，在该点，显示第一和第二堰60、80上的玻璃质量流动降低小于5磅/小时/英寸。相比于比较例2的最大流动变化908，从模拟去除了堰扩展影响的实施例3的成形体50的最大流动变化912展现出45％的流动变化改善，所述比较例2由相同材料构建但是在模拟中包含了堰扩展影响。因此，显示从模拟去除堰扩展影响导致实施例3的成形体50的使用寿命是比较例2的流动等效矩形成形体50的使用寿命的约1.8 倍。

对于使用寿命的改善评估中，假定没有发生堰扩展，这会是最大的改善。为了评估使用寿命的实际改善，比较例2的流动等效矩形成形体50的使用寿命的1.8倍的最大使用寿命改善可以乘以实施例2的63％的堰扩展减小。对于没有考虑堰扩展的实施例3的成形体50所得到的使用寿命的估计改善是比较例2的流动等效矩形成形体50的估计使用寿命的约1.5倍。

基于上文，现在应理解的是本文所述的实施方式涉及用于玻璃成形设备的成形体。本文所述的成形体可以构建成减缓由于材料蠕变和熔融玻璃抵靠住堰的垂直内表面的压力所导致的成形体的堰的向外弓形的开始，从而延长了成形体的使用寿命。

虽然本文已经描述了用于减缓成形体的堰的向外拱形的开始的各种实施方式和技术，但是应理解的是，预期这些实施方式和技术可以分开使用或者与一个或多个实施方式和技术结合使用。

本领域的技术人员显而易见的是，可以在不偏离要求专利权的主题的精神和范围的情况下，对本文所述的实施方式进行各种修改和变动。因此，本说明书旨在涵盖本文所述的各种实施方式的修改和变化形式，且这些修改和变化形式落入所附权利要求及其等同内容的范围之内。

Claims (35)

1.一种玻璃形成设备的成形体，其包括：

用于接收熔融玻璃的槽，所述槽包括第一堰、与第一堰间隔开的第二堰、在第一堰与第二堰之间延伸的底座、入口端、与入口端相对的远端以及从入口端延伸到远端的长度，其中：

所述第一堰和所述第二堰分别包括从底座延伸到相应堰的顶部的倾斜内表面，所述倾斜内表面取向成相对于垂直平面呈角度，

槽的底座的宽度小于槽的顶部宽度，从而至少对于一部分的所述长度，槽的横截面是梯形的，

槽的顶部宽度从槽的入口端到远端是恒定的，

倾斜内表面与垂直平面之间的角度沿着所述至少一部分的长度变化，以及

所述至少一部分的长度从槽的入口端延伸到0.25至0.5倍槽长度的距离。

2.如权利要求1所述的成形体，其中，槽的底座的宽度从槽的入口端到远端是恒定的。

3.如权利要求1所述的成形体，其中，槽的底座的宽度沿着至少一部分的长度变化。

4.如权利要求3所述的成形体，其中，槽的底座的宽度从槽的入口端朝向槽的远端是增加的。

5.如权利要求1所述的成形体，其中，倾斜内表面与垂直平面之间的角度从槽的入口端朝向槽的远端是减小的。

6.如权利要求1所述的成形体，其中，倾斜内表面与垂直平面之间的角度从槽的入口端朝向槽的远端是增加的。

7.一种玻璃形成设备的成形体，其包括：

用于接收熔融玻璃的槽，所述槽包括第一堰、与第一堰间隔开的第二堰、在第一堰与第二堰之间延伸的底座、入口端、与入口端相对的远端以及从入口端延伸到远端的长度，其中：

所述第一堰和所述第二堰分别包括从底座延伸到相应堰的顶部的倾斜内表面，所述倾斜内表面取向成相对于垂直平面呈角度；

槽的底座的宽度小于槽的顶部宽度，从而至少对于一部分的槽长度，槽的横截面是梯形的；

槽的底座的宽度从槽的入口端到远端是恒定的；

槽的顶部宽度沿着所述至少一部分的长度是变化的；以及

所述至少一部分的长度从槽的入口端延伸到0.25至0.5倍槽长度的距离。

8.如权利要求7所述的成形体，其中，倾斜内表面与垂直平面之间的角度从槽的入口端到远端是恒定的。

9.如权利要求7所述的成形体，其中，倾斜内表面与垂直平面之间的角度沿着至少一部分的长度变化。

10.如权利要求9所述的成形体，其中，倾斜内表面与垂直平面之间的角度从槽的入口端朝向远端是增加的。

11.如权利要求7所述的成形体，其中，槽的顶部宽度从槽的入口端朝向远端是减小的。

12.如权利要求7所述的成形体，其中，槽的顶部宽度从槽的入口端朝向远端是增加的。

13.一种玻璃形成设备的成形体，其包括：

用于接收熔融玻璃的槽，所述槽包括第一堰、与第一堰间隔开的第二堰、在第一堰与第二堰之间延伸的底座、入口端、与入口端相对的远端以及从入口端延伸到远端的长度，其中：

所述第一堰和所述第二堰分别包括：包括顶部厚度的顶部以及倾斜内表面，所述倾斜内表面取向成相对于垂直平面呈角度；

槽的底座的宽度小于槽的顶部宽度，从而槽的横截面是梯形的并且沿着至少一部分的长度是变化的；

倾斜内表面与垂直平面之间的角度从槽的入口端到远端是恒定的；

槽的底座的宽度沿着所述至少一部分的槽长度是变化的；以及

所述至少一部分的长度从槽的入口端延伸到0.25至0.5倍槽长度的距离。

14.如权利要求13所述的成形体，其中，槽的顶部宽度从槽的入口端到远端是恒定的。

15.如权利要求13所述的成形体，其中，槽的顶部宽度沿着所述至少一部分的长度是变化的。

16.如权利要求15所述的成形体，其中，槽的顶部宽度从槽的入口端朝向远端是减小的。

17.如权利要求13所述的成形体，其中，槽的底座的宽度从槽的入口端朝向远端是减小的。

18.如权利要求13所述的成形体，其中，槽的底座的宽度从槽的入口端朝向远端是增加的。

19.一种玻璃形成设备的成形体，其包括：

用于接收熔融玻璃的槽，所述槽包括第一堰、与第一堰间隔开的第二堰、在第一堰与第二堰之间延伸的底座、入口端、与入口端相对的远端以及从入口端延伸到远端的长度，其中：

所述第一堰和所述第二堰分别包括：包括顶部厚度的顶部以及倾斜内表面，所述倾斜内表面取向成相对于垂直平面呈角度；

槽的底座的宽度小于槽的顶部宽度，从而至少对于一部分的所述长度，槽的横截面是梯形的；

倾斜内表面与垂直平面之间的角度、槽的顶部宽度以及槽的底座的宽度沿着所述至少一部分的长度是变化的；以及

倾斜内表面与垂直平面之间的角度、槽的顶部宽度以及底座的宽度从槽的入口端朝向远端到0.25至0.5倍槽长度的距离是变化的。

20.如权利要求19所述的成形体，其中，倾斜内表面与垂直平面之间的角度从槽的入口端朝向远端是增加的。

21.如权利要求19所述的成形体，其中，倾斜内表面与垂直平面之间的角度从槽的入口端朝向远端是减小的。

22.如权利要求19所述的成形体，其中，槽的顶部宽度从槽的入口端朝向远端是增加的。

23.如权利要求19所述的成形体，其中，槽的顶部宽度从槽的入口端朝向远端是减小的。

24.如权利要求19所述的成形体，其中，槽的底座的宽度从槽的入口端朝向远端是增加的。

25.如权利要求19所述的成形体，其中，槽的底座的宽度从槽的入口端朝向远端是减小的。

26.一种玻璃形成设备的成形体，其包括：

用于接收熔融玻璃的槽，所述槽包括第一堰、与第一堰间隔开的第二堰、在第一堰与第二堰之间延伸的底座、入口端、与入口端相对的远端以及从入口端延伸到远端的长度，其中：

所述第一堰和所述第二堰分别包括：包括顶部厚度的顶部，以及从底座朝向顶部向上延伸的加固部分；

每个加固部分包括弯曲内表面；

槽的底座在所述第一堰的弯曲内表面与所述第二堰的弯曲内表面之间延伸；

沿着槽的至少一部分的长度，槽的底座的宽度小于槽的顶部宽度；以及

所述至少一部分的长度从槽的入口端延伸到0.25至0.5倍槽长度的距离。

27.如权利要求26所述的成形体，其中，所述第一堰的加固部分从槽的底座延伸到所述第一堰的顶部，以及所述第二堰的加固部分从槽的底座延伸到所述第二堰的顶部。

28.如权利要求26所述的成形体，其中，所述第一堰和所述第二堰分别包括从加固部分延伸到所述第一堰和所述第二堰的顶部的垂直部分。

29.如权利要求28所述的成形体，其中，垂直部分具有垂直内表面。

30.如权利要求28所述的成形体，其中，沿着至少一部分的所述长度，加固部分的高度与堰高度之比从槽的入口端朝向远端是减小的。

31.如权利要求26所述的成形体，其中，弯曲内表面的曲率是凹曲率。

32.如权利要求26所述的成形体，其中，弯曲内表面的曲率沿着至少一部分的长度是变化的。

33.如权利要求32所述的成形体，其中，弯曲内表面的曲率沿着至少一部分的长度是减小的。

34.如权利要求26所述的成形体，其中，弯曲内表面的曲率是抛物线形曲率。

35.如权利要求34所述的成形体，其中，沿着弯曲内表面的抛物线形曲率的每个点处的堰厚度与由于流动通过槽的熔融玻璃所施加到所述第一堰或所述第二堰上的弯曲应力成比例。

Images