CN110494398B - 对玻璃制造工艺中的玻璃带进行快速冷却的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
用于制造玻璃片的设备包括成形设备、过渡元件和热传递装置。成形设备从熔融玻璃供给形成玻璃带。过渡元件包封住与成形设备相邻的玻璃带并限定了内部空间,玻璃带传递通过所述内部空间。热传递装置布置在内部空间中并且包括管和翼状物。管限定了外表面和内部通道。翼状物从外表面凸出。通过这种构造,热传递装置起到对玻璃带辐射的热量进行提取的功能,同时使得流漩涡的形成最小化。
Description
背景技术
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119,要求2017年04月04日提交的美国临时申请系列第62/481,221号的优先权,本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术领域
本公开一般地涉及制造玻璃的设备和方法。更具体来说,涉及作为玻璃制造工艺或系统(例如,玻璃拉制设备)的一部分所产生的玻璃带的冷却。
技术背景
在典型玻璃制造系统中,各种原材料组分或批料被引入或“加料”到熔炉中。批料熔化形成会流动到系统的制造部分的粘性熔融材料。当冷却时,粘性熔融材料形成玻璃。
已知通过原材料的熔融来制造玻璃片或者其他玻璃制品。在称作熔合工艺的一种此类工艺中,熔融玻璃在成形体中的槽的侧面溢流。然后,分开的流在成形体的底部重新汇合或熔合,以形成连续的玻璃带。然后从玻璃带切割分开的玻璃片。熔合工艺用于玻璃制造操作来生产薄玻璃片,所述薄玻璃片被用于包括平板显示器的各种产品。
对于常规熔合工艺,将成形体维持在外罩(有时称作“马弗炉(muffle)”)中,以及当玻璃带离开成形体时(例如,通过一系列的辊牵拉或拉制时),其被过渡元件或遮蔽物围绕。除其他事项外,遮蔽物会起到在被遮蔽物限定且围绕玻璃带的区域中维持所需热环境的作用。在沿着玻璃带的移动路径的各个位置处,一个或多个热传递元件或装置常常位于过渡元件的区域或者与过渡元件的区域相邻,例如在成形体与第一组辊(或者最上游辊组)之间,运行成提供所需的热效应。在一些情况下,会希望从玻璃带的软环境提取热量。例如,圆柱体冷却管(或者“卡销(bayonet)”)可以位于过渡元件内与成形体紧密靠近,起到对热环境进行冷却(即,通过辐射提取热量)的作用,并且因此当玻璃带离开成形体时,其被立即冷却。虽然这种技术会是可行的,但是由于冷卡销和热玻璃带,可能建立起热环境的不稳定性。这些不稳定性进而可能导致所得到的玻璃中不合乎希望的变化(波状图案)。
上文所述的对流室考虑也会发生在形成的玻璃带在密闭空间中经受辐射冷却条件的其他玻璃制造技术中。例如,狭缝成形工艺、浮法工艺以及玻璃制造的福科(Fourcault)工艺全都会结合辐射冷却装置。
因此,本文公开了对玻璃制造工艺中的玻璃带进行冷却的替代设备和方法。
发明内容
本公开的一些实施方式涉及用于制造玻璃片的设备,所述设备包括成形设备、过渡元件和热传递装置。成形设备从熔融玻璃供给形成玻璃带。过渡元件包封住与成形设备相邻的玻璃带并限定了内部空间,玻璃带传递通过所述内部空间。热传递装置布置在内部空间中并且包括管和翼状物(fin)。管限定了外表面和内部通道。翼状物从外表面凸出。通过这种构造,热传递装置起到对玻璃带辐射的热量进行提取的功能,同时使得流漩涡的形成最小化。在一些实施方式中,翼状物是拉长的板或者类似于拉长的板。在其它实施方式中,翼状物可以具有机翼形状。
本公开的其他实施方式涉及从成形设备拉制玻璃带的拉制设备。拉制设备包括过渡元件和热传递装置。过渡元件包封住与成形设备相邻的玻璃带。过渡元件限定了内部空间,玻璃带移动通过所述内部空间。热传递装置布置在内部空间中并且包括管和翼状物(fin)。管限定了外表面和内部通道。翼状物从外表面凸出。
本公开的其他实施方式涉及制造玻璃片的方法。方法包括引导玻璃带通过过渡元件。过渡元件包封住玻璃带并限定了内部空间,玻璃带移动通过所述内部空间。在引导玻璃带的步骤期间,通过热传递装置从内部空间提取热量。热传递装置位于内部空间中。热传递装置布置在内部空间中并且包括管和翼状物(fin)。管限定了外表面和内部通道。翼状物从外表面凸出。在一些实施方式中,提取热量的步骤包括在内部空间中沿着翼状物引导空气流,从而在内部空间中在热传递装置的区域提供基本层状空气流。
在以下的详细描述中给出了附加特征和优点,通过所作的描述,其中的部分特征和优点对于本领域的技术人员而言是显而易见的,或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所描述的实施方式而被认识。
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。附图以图示形式说明了本文所述的各种实施方式,并与说明书一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。
附图说明
图1示意性显示根据本公开原理的玻璃制造设备,部分显示为框形式;
图2A是根据本公开原理且用于图1的玻璃制造设备的热传递装置的简化透视图;
图2B是图2A的热传递装置沿线2B-2B的横截面图;
图3A是根据本公开原理的另一热传递装置的简化端视图;
图3B是根据本公开原理的另一热传递装置的横截面图;
图3C是根据本公开原理的另一热传递装置的简化透视图;
图3D是根据本公开原理的另一热传递装置的横截面图;
图4是图1的玻璃制造设备的一部分的简化侧视图,包括从成形设备拉制玻璃带的拉制设备,并且包括根据本公开原理的热传递装置;
图5A-5C是当拉制玻璃带时,沿着类似于图4的拉制设备的一部分拉制设备(省略了热传递装置)的计算得到的随时间的温度场;
图6A-6C是当拉制玻璃带时,沿着一部分的拉制设备的计算得到的随时间的温度场,所述拉制设备包括根据本公开原理的热传递装置;
图7A-7C是当拉制玻璃带时,沿着一部分的拉制设备的计算得到的随时间的温度场,所述拉制设备包括常规冷却装置;
图8是包括根据本公开原理的另一拉制设备的玻璃制造设备的部分简化侧视图;
图9是包括根据本公开原理的另一拉制设备的玻璃制造设备的部分简化侧视图;
图10是包括根据本公开原理的另一拉制设备的玻璃制造设备的部分简化侧视图;以及
图11是根据本公开原理的另一热传递装置相对于玻璃带的放大简化侧视图。
具体实施方式
现在将具体参照用于冷却玻璃带的设备和方法以及玻璃制造操作的各种实施方式。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。图1大致显示了在拉制操作中生产玻璃的玻璃制造设备。玻璃制造设备将批料加工成熔融玻璃,进而将其引入成形设备,从所述成形设备使得熔融玻璃流动形成玻璃带。虽然以下描述是在以熔合玻璃制造工艺中形成玻璃片的背景中进行的,但是本文所述原理可适用于宽范围的活动,其中,熔融玻璃被容纳在封闭或部分封闭空间中并且希望对从熔融玻璃产生的玻璃带进行冷却。因此,本文所揭示的原理不限于以下具体实施方式,并且可用于例如其他玻璃制造工艺,例如浮法工艺、上拉工艺、狭缝类型工艺以及福科类型工艺。
现参见图1,显示结合了熔合工艺来生产玻璃带的玻璃制造设备100。玻璃制造设备100包括熔融容器110、澄清容器115、混合容器120、传递容器125、成形设备135、拉制设备200以及切割设备150。玻璃制造设备100从批料生产连续玻璃带105,使得批料熔融并结合成熔融玻璃,将熔融玻璃分配成初步形状,当玻璃冷却并且粘度增加时,向玻璃带105施加张力以控制玻璃带105的尺寸,以及当玻璃已经通过粘弹性转变并且具有给予使得玻璃片155稳定尺寸特性的机械性质之后,从玻璃带105切割离散的玻璃片155。玻璃带105的粘弹性区域从近似玻璃的软化点延伸到玻璃的应变点。低于应变点,玻璃被视为具有弹性行为。
在操作中,将用于形成玻璃的批料如箭头112所示引入熔融容器110,并熔化以形成熔融玻璃126。熔融玻璃126流入澄清容器115中,所述澄清容器115的温度维持在高于熔融容器110的温度。熔融玻璃126从澄清容器115流入混合容器120中,在其中,熔融玻璃126经历混合过程以使得熔融玻璃126均匀化。熔融玻璃126从混合容器120流到传递容器125,所述传递容器125将熔融玻璃126传递通过下导管130,到入口132,并进入成形设备135。
图1所示的成形设备135用于在熔合拉制过程中产生玻璃带105,其具有高的表面质量和低的厚度变化。成形设备135包括接收熔融玻璃126的开口136。熔融玻璃126流入槽137中,然后溢流并向下流过槽137的侧面进入两个部分带部分,之后在成形设备135的底部边缘(根部)139的下方熔合在一起。仍为熔融玻璃126的两个部分带部分相互再结合(例如熔合)在一起,该位置在成形设备135的根部139的下方,从而形成玻璃带105。通过拉制设备200从成形设备135下拉玻璃带105。虽然本文所示和所述的成形设备135执行的是熔合拉制过程,但是应理解的是,可以使用其他成形设备,包括但不限于狭缝拉制设备等。
拉制设备200包括一个或多个辊组件210。过渡元件或者遮蔽物212围绕根部139下方的玻璃带105的上缘段,并与罩住成形设备135的上外罩或者上隔板214相连。辊组件210布置在沿着拉制设备200的位置,从而当玻璃带105移动通过拉伸设备200时接触玻璃带105。每一个辊组件210包括杆状物220以及布置在杆状物220上的接触表面或辊表面222。接触表面222可以假定具有适用于接触玻璃带105的各种形式。如本领域技术人员所理解的那样,如果需要的话,还可以提供支撑结构、轴承和用于驱动力的装置(例如,驱动马达)。也就是说,可以驱动辊组件210中的一个或多个,而其他辊组件210可以是自由转动(例如,非驱动惰辊)。在图1所示的实施方式中,每个辊组件210仅延伸穿过玻璃带105的一部分的宽度,并且每个的位置靠近玻璃带105的边缘。在(未示出的)其他实施方式中,一个或多个辊组件210延伸穿过玻璃带105的整个宽度。无论如何,一个或多个辊组件210可以起到沿着与玻璃带105的宽度呈横向的拉制路径拉制玻璃带105的作用。
为玻璃制造设备100提供至少一个热传递装置250,并且在一些实施方式中,可以被视为拉制设备200的组件,位置靠近成形设备135的根部139,如图1示意性所示。下面提供了本公开的热传递组件的细节。总体来说,热传递装置250起到从玻璃带105的环境(例如,过渡元件212内)的玻璃带105提取或吸收辐射的功能,实现所需的玻璃带105的冷却,同时使得空气流旋涡的形成最小化,从而维持或管理环境中的对流室。
根据本公开原理的热传递装置250的一个实施方式显示为图2A和2B的简化形式,包括管260和翼状物262。总体来说,翼状物262附连到管260的外表面并且由此凸出(任选地,管260和翼状物262作为单个均质整体提供),并且(例如,尺寸、形状或者其他物理特性)构造成影响或引导沿着或绕着热传递装置250的流体流动。
管260可以是伸长体,其形成或限定了外表面270和至少一个内部通道272。管260的伸长的形状限定了纵轴A。在一些非限制性实施方式中,管260的形状是正圆柱体或者类似于正圆柱体。对于这些非限制性构造,在(沿垂直于纵轴A的平面以任意方式截取的)图2B的横向截面图中,外表面270的形状是圆形或者基本圆形(即,真正圆形形状的5%以内)。因此,(在横向截面中)管260的最大外尺度T最大会是外表面270所产生的圆形形状的直径。在一些实施方式中,在管260的相对的第一与第二端部274、276之间,外表面270的形状是均匀或者基本均匀的(即,真正均匀的5%以内)。也可以接受其他形状,包括规则和不规则形状。无论如何,对形成管260的材料进行选择,从而在存在预期玻璃制造温度的情况下维持其结构完整性并且是导热的(例如,金属)。
在一些实施方式中,热传递装置250构造成将外表面270处的热量传递到流动通过管260的流体(例如,诸如水之类的液体)。为此,内部通道272为(未示出的)热传递流体提供了流动路径。内部通道272可以在管260中建立再循环型流动路径,在第一端274具有入口280和出口282(即,内部通道272相对于第二端276是封闭的)。也可以接受其他构造,例如,出口282形成在第二端276或者在第二端276是开放的。在其他实施方式中,可以形成两个或更多个内部通道272,例如,管构造中的管。无论如何,可以提供热传递装置250作为热传递组件的一部分,所述热传递组件还包括(未示出的)冷却流体源,所述冷却流体源与内部通道272流体连通并且操作成使得冷却流体循环通过内部通道272。
翼状物262装配到外表面270并从外表面270凸出。翼状物262可以在相对的第一侧与第二侧290、292之间的方向上具有伸长的形状,其以任意方式大致对应于纵轴A。对于图2B的横向截面平面,从外表面270凸出的翼状物262可以被视为限定了固定端294和自由端296。固定端294对应于翼状物262与外表面270的相交点或者相交线。自由端296与固定端294相对。翼状物262的相对的第一和第二面300、302在固定端与自由端294、296之间延伸。考虑这些约定,翼状物262在固定端294与自由端296之间在高度方向304上限定了高度H(例如,从外表面270到自由端296的线性距离),以及限定了在与高度方向304垂直的方向上的宽度W(例如,第一与第二面300、302之间的线性距离)。在一些实施方式中,翼状物262构造成使得相对于横向截面平面(例如,图2B),翼状物262在固定端294的宽度W小于管260的最大外尺度T最大。
翼状物262的形状构造成以所希望的方式影响或管理空气流,如下文更详细所述。在一些实施方式中,翼状物262可以类似于板材,具有如图2B所示的矩形状的横向截面形状。通过这些和相关构造,第一和第二面300、302可以分别是平坦或者基本平坦的(即,真正平坦形状的10%以内),并且可以是在相对侧290、292之间的方向上平行或者基本平行的(即,真正平行关系的10%以内)(图2A)。也可以接受其他构造。例如,翼状物262的宽度W可以是在固定端与自由端294、296之间锥形的或者变化的。在其他实施方式中,相对面300、302中的一个或两个可以结合了一种或多种弯曲。例如,图3A提供了根据本公开原理的替代热传递装置250a的简化端视图,并且包括上文所述的管260以及翼状物262a。对于图3A的实施方式,翼状物262a可以具有对称的机翼状形状,相对面300a、302a展现出一种或多种弯曲。也可以接受其他机翼形状,并且不需要是对称的。同样的道理,回到图2A和2B,相对面300、302不需要具有一致的形状或构造。相对面300、302中的一个或两个可以包括或者形成表面不规则性,例如,突出和/或凹陷。
在一些实施方式中,翼状物262可以是实心的连续结构或连续体。在其他实施方式中,翼状物262可以包括一个或多个孔或空穴,用于影响沿着翼状物262的空气流。例如,图3B的替代热传递装置250b包括上文所述的管260以及翼状物262b。对于图3B的实施方式,翼状物262b具有穿孔构造,限定了贯穿其厚度的多个孔306(例如,孔306中的一个或多个对于相对面300b、302b都是开放的)。
回到图2A和2B,在一些实施方式中,在相对的第一和第二侧290、292之间的方向上,翼状物262的形状可以是基本均匀的(即,真正均匀形状的10%以内)。在其它实施方式中,翼状物262可以具有不均匀构造。例如,可以沿着翼状物262的长度形成一个或多个障碍物。在相关实施方式中,并且如图3C的替代热传递装置250c所反映的那样,翼状物262c可以被两个(或更多个)纵向间隔开的翼状物段308、310集体限定。翼状物段308、310可以具有或者不具有一致形状。回到图2A和2B,在其他实施方式中,本公开的热传递装置可以包括在周向隔开的位置从管260突出的两个(或更多个)翼状物262。虽然图2A显示翼状物262的伸长的形状会与管260的纵轴A大致对齐或平行,但是也可以接受其他布置。例如,翼状物262可以具有螺旋状形状,绕着管260呈螺旋环绕;或者,翼状物262的伸长的形状可以相对于纵轴A偏移(例如,翼状物262的相对侧290、292不需要以纵轴A的方向线性对齐)。此外,虽然显示翼状物262的长度大致对应于管260的长度(例如,在图2A的非限制性布置中,翼状物262的第一侧290与管260的第一端274略微间隔开,以及翼状物262的第二侧292与管260的第二端276略微间隔开),但是也可以接受其他构造。例如,翼状物262的侧290、292中的一个或两个可以更靠近或者更远离管260的对应端274、276。
在其他实施方式中,本公开的热传递装置提供作为单个均质体或结构的管与翼状物。例如,图3D显示根据本公开原理的热传递装置250d的另一个实施方式,并且其包括管区段260d和翼状物区段262d。如所示,热传递装置250d在横向截面具有机翼形状。也可以接受其他形状。
图4显示在玻璃制造过程中,作为图1的拉制设备200的一部分的热传递装置250的一种布置。总的来说,过渡元件212的壁限定了内部空间318(大致参照),玻璃带105移动通过所述内部空间318;热传递装置250可以位于内部空间318内的任意地方。作为参考,在一些实施方式中,可以沿着拉制设备200定义一个或多个区域或区,其大致对应于当玻璃带105以下游方向320(例如,下拉方向)从成形设备135移动时玻璃带105的状态,从柔软但是厚的液体转变为硬的玻璃(要认识到的是,玻璃带105不仅在物理尺度上并且还在分子水平上经受复杂的结构变化)。过渡上部区域322开始于根部139且大致对应于粘性或者粘性状态的玻璃带105。对于一些玻璃制造工艺,过渡元件212包含了上游分隔物或上游闸门324以及下游分隔物或下游挡板(flapper)326,这起到了当玻璃带105从根部139离开时为相对于玻璃带105的环境提供一定程度的热隔离。当提供时,下游分隔物326可以被视为限定了过渡上部区域322的下游段。可以将过渡下部区域328鉴定为过渡上部区域322的下游,近似位于第一辊对330处或者紧接第一辊对330的上游。第一辊对330中的一个或两个辊组件(图4中标识为210a、210b)可以是驱动辊,并且在玻璃带105上施加牵拉力。可以将过渡中间区域332鉴定为在过渡上部区域302与过渡下部区域328之间。过渡中间区域332开始于下游分隔物326(当提供时)。当玻璃带105移动通过过渡中间区域332和过渡下部区域328时,将其视为从粘性状态转变为粘弹性状态和/或弹性状态。因此,虽然在图4中未示出,但是可以在内部空间318中的任意位置处提供示例性热传递装置250,包括但不限于:过渡上部区域322、过渡下部区域328、过渡中间区域332以及内部空间318所限定的其他区域。
考虑上述指示,将热传递装置250布置成相对紧密靠近玻璃带105但是与其间隔开。玻璃带105可以被视为具有相对的第一和第二主表面340、342。热传递装置250位置靠近第一主表面340但是与其间隔开。在其他实施方式中,在热传递装置250与第一主表面340之间没有放置其他物理结构,从而对于图4的非限制性构造,热传递装置250可以被视为相对于玻璃带105的“直视”热传递装置。在使用过程中(例如,诸如水之类的冷却流体流动通过管260),热传递装置250起到经由辐射吸收或提取玻璃带105的热量的功能。此外,翼状物262在空间上布置成使得空气流扰动最小化和/或有助于热传递装置250和玻璃带105的即时环境中的稳态流场。
在一些实施方式中,如所示,热传递装置250位于过渡上部区域322中,并且取向成使得翼状物262从管260的延伸对应于热传递装置250的附近中的预期空气流场的方向。例如,可以将过渡上部区域322视为具有或者限定了被玻璃带105的第一主表面340与过渡元件212最靠近第一主表面的壁(例如,上游分隔物324、下游分隔物326以及最靠近第一主表面320的侧壁部分346)限定的空气腔344。当其离开根部139时,玻璃带105会具有高度提升的温度,将热量辐射到空气腔344中。(例如,冷却流体流动通过管260的)热传递装置250的温度会远低于玻璃带105的温度;热传递装置250吸收或提取了空气腔344中的热量。玻璃带105与热传递装置250之间的温差在空气腔344中形成对流室。更具体来说,在玻璃带105的附近的空气升高,(相对于图4的取向)转向右边,低于上游分隔物324,并下降。作为进一步解释,图5A-5C显示在不存在(图4)热传递装置250的情况下,对于移动通过过渡上部区域空气腔344的玻璃带105的随时间的计算得到的温度场。如上文所述,鉴定了空气流或物流346以及对流室348。要澄清的是,虽然图5A-5C的计算得到的温度场没有包含或者考虑热传递装置250,但是出于理解目的,可以包含其他任选组件,视图反映了本公开的一些拉制设备,例如中间壁350和冷却设备352。对于一些常规熔合型玻璃制造系统,在中间壁350的“后面”提供冷却设备352(其不是上文所述的热传递装置),并且因此不是相对于玻璃带105的“直视”布置。图5A-5C显示,虽然在空气腔344中存在强烈的对流室图案,但是在不同时间阶段的温度场是基本相同的,暗示了稳态流动。
回到图4,热传递装置250布置成使得翼状物262延伸或取向成是上文所述的预期空气流图案的方向。例如,相对于图4的非限制性实施方式,热传递装置250布置成使得翼状物262从管260的延伸是下游方向。图6A-6C的计算得到的温度场显示这种取向随时间的影响。作为参照,用于产生图6A-6C的计算得到的温度场的参数或约束条件与图5A-5C的那些一致,不同之处在于,图6A-6C考虑存在(包含相对于流动图案的取向的翼状物262的)热传递装置250和冷却效果。图6A-6C揭示了具有热传递装置250(其包含取向朝向过渡上部区域空气腔344的近似中心的空气流的翼状物262)的温度场展现出随时间的稳态流动图案。如此取向的翼状物262使得流动是流线型的。进一步参见图4,在一些实施方式中,在热传递装置250的区域中的流动图案会对应于下游方向320;热传递装置250可以取向成使得翼状物262从管260的延伸对应于下游方向320。至少部分基于绕着热传递装置250的流动状态,还可以接受许多其他取向。
热传递装置250构造和取向可以进一步任选地描述为展现出在玻璃带的即时环境中具有降低的涡旋散发(vortex shedding)。图7A-7C显示通过玻璃带105和冷却设备356产生的过渡上部区域空气腔344中的随时间的计算得到的温度场。冷却设备356不同于本公开的热传递装置,并且不包含(图2A)翼状物262。图7A-7C的温度场中存在不稳定性。更具体来说,在对流室/空气流的浴中存在冷却设备356产生了漩涡或者涡旋散发,产生了非稳态流场(和温度场)。对比图6A-6C与图7A-7C,揭示了相比于玻璃制造系统常规采用的冷却装置或设备,本公开的包含有利地相对于空气流取向的翼状物262的热传递装置使得漩涡或者涡旋散发的形成最小化。作为替代或补充,不同于图7A-7C所示例的常规构造,本公开的热传递装置可以描述为构造成在热传递装置的区域内建立起了层状流动或者基本层状流动(即,真正层状流动的5%以内)。
回到图4,本公开的热传递装置250可以用于多种不同玻璃制造技术和玻璃配方。作为非限制性例子,通过图4所反映的熔合方案,对于一些玻璃配方(例如,低粘度玻璃,例如如Allan等人的美国专利第8,429,936号所述的液相线粘度小于约100,000泊的玻璃,其全文通过引用结合入本文),会希望使得玻璃带105在过渡上部区域302中经受快速冷却以消除玻璃中发生“袋状翘曲”的情况。在一些情况下,为了提供所需的玻璃带冷却水平,“直视”冷却方案是必须的。但是,如图7A-7C所证实,常规直视冷却技术会不合乎希望地产生非稳态温度场,这进而可能造成玻璃带105中的不完美性(例如,在主表面340、342上形成波状图案)。本公开的一些实施方式克服了这些问题。具体来说,当以上文所述方式安装或取向时,本公开的热传递装置可以提供所需的直视冷却,对于在玻璃带105的对应主表面340、342处产生的温度场具有最小化负面影响或者没有负面影响。
图4的拉制设备200构造(包括热传递装置250相对于成形设备135和玻璃带105的构造和位置)是根据本公开原理的一个非限制性例子。例如,如图8大致所反映的那样,替代拉制设备200a可以包括额外的壁和/或冷却设备,例如上文所述的中间壁350和冷却设备352。热传递装置250位于中间壁350与玻璃带105之间,并且因而起到了直视热传递装置的作用。在一些实施方式中,可以提供中间壁350和冷却设备352(以及位于例如过渡中间区域332、过渡下部区域328等处的额外冷却设备)作为现有拉制设备的一部分,热传递装置250安装在或者改型至现有拉制设备。
在其他实施方式中,可以为玻璃制造系统提供两个或更多个本公开的热传递装置。例如,图9显示根据本公开原理的另一个拉制设备200b,其包括两个热传递装置250a、250b。第一热传递装置250a的位置是相对于玻璃带105的第一主表面340的直视热传递装置,以及第二热传递装置250b的位置是相对于第二主表面342的直视热传递装置。在其他实施方式中,热传递装置250可以放置在沿着玻璃带105的移动路径的其他位置,例如如图10的拉制设备200c大致所反映的那样。
本公开的热传递装置可以构造成和安装成在玻璃制造过程期间保持固定。在其他实施方式中,热传递装置可以是可选择性移动的。例如,图11以简化形式显示相对于玻璃带105安装的根据本公开原理的另一个热传递装置360的部分。热传递装置360包括上文所述的管260和翼状物262以及致动器机制362。致动器机制362以机械方式连接到管260,并且包括马达或者类似装置。致动器机制362可操作成改变翼状物262的空间取向(或者位置),例如,通过导致管260绕着纵轴A转动。然后,如图11中的箭头所示,可以按需改变翼状物262的空间取向,例如对应于与特定玻璃制造工艺相关的空气流或温度场。当进行具有不同参数或特性(例如,玻璃配方、温度、拉制力等)的不同玻璃制造工艺时,可能希望翼状物262的不同取向,以及操作致动器机制362来实现这种不同取向。
可以在不偏离要求保护的主题的范围的情况下,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,只要这些修改和变化形式落在所附权利要求及其等同内容的范围之内。
Claims (15)
1.一种用于制造玻璃片的设备,其包括:
从熔融玻璃供给形成玻璃带的成形设备;
包封住与成形设备相邻的玻璃带的过渡元件,所述过渡元件限定了内部空间,玻璃带移动通过所述内部空间;以及
布置在内部空间中的第一热传递装置,所述第一热传递装置包括:
限定了外表面和内部通道的管;和
从外表面凸出的翼状物,
其中,所述第一热传递装置从所述内部空间提取热量,包括在内部空间中沿着翼状物引导空气流,从而在内部空间中在热传递装置的区域提供基本层状空气流;
其中,所述翼状物包括在与外表面的相交点处的固定端以及与固定端相对的自由端;以及
其中,在垂直于管的纵轴的截面平面中,翼状物限定了高度方向上从固定端到自由端的高度和垂直于高度方向的方向上的宽度,以及其中,翼状物在固定端处的宽度小于外表面所限定的最大外尺度。
2.如权利要求1所述的设备,其中,所述管是圆柱体并且所述最大外尺度是管的外直径。
3.如权利要求1所述的设备,其中,所述翼状物是基本平坦板材。
4.如权利要求1所述的设备,其中,所述翼状物包括机翼形状。
5.如权利要求1所述的设备,其还包括:
与内部通道流体连通的冷却流体源。
6.如权利要求1所述的设备,其中,玻璃带限定了相对的第一和第二主表面,以及其中,所述第一热传递装置的位置与所述第一主表面相邻,所述设备还包括:
布置在内部空间中与所述第二主表面相邻的第二热传递装置,所述第二热传递装置包括:
限定了外表面和内部通道的管;和
从所述第二热传递装置的管的外表面凸出的翼状物。
7.如权利要求1所述的设备,其中,所述成形设备还包括槽,所述设备还包括:
用于从成形设备拉制玻璃带并沿着下拉路径通过过渡元件的拉制设备。
8.如权利要求1所述的设备,其中,所述第一热传递装置取向成使得翼状物从管的延伸方向对应于玻璃带的移动方向。
9.一种用于从成形设备拉制玻璃带的拉制设备,所述拉制设备包括:
包封住与成形设备相邻的玻璃带的过渡元件,所述过渡元件限定了内部空间,玻璃带移动通过所述内部空间;以及
布置在内部空间中的热传递装置,所述热传递装置包括:
限定了外表面和内部通道的管;和
从外表面凸出的翼状物,
其中,所述热传递装置从所述内部空间提取热量,包括在内部空间中沿着翼状物引导空气流,从而在内部空间中在热传递装置的区域提供基本层状空气流;
其中,所述翼状物包括在与外表面的相交点处的固定端以及与固定端相对的自由端;以及
其中,在垂直于管的中心轴的截面平面中,翼状物限定了高度方向上从固定端到自由端的高度和垂直于高度方向的厚度方向上的厚度,以及其中,翼状物在固定端处的厚度小于外表面所限定的最大外尺度。
10.如权利要求9所述的设备,其中,所述管是圆柱体并且所述最大外尺度是管的外直径。
11.如权利要求9所述的设备,其中,所述翼状物是基本平坦板材。
12.如权利要求9所述的设备,其中,所述翼状物包括机翼形状。
13.一种用于制造玻璃片的方法,其包括:
将玻璃带引导通过过渡元件,所述过渡元件包封住玻璃带并限定了内部空间,所述玻璃带移动通过所述内部空间;以及
在引导玻璃带的步骤期间,通过热传递装置从所述内部空间提取热量,所述热传递装置位于所述内部空间中并且包括:
限定了外表面和内部通道的管;和
从外表面凸出的翼状物,
其中,提取热量的步骤包括在内部空间中沿着翼状物引导空气流,从而在内部空间中在热传递装置的区域提供基本层状空气流;
其中,所述翼状物包括在与外表面的相交点处的固定端以及与固定端相对的自由端;以及
其中,在垂直于管的纵轴的截面平面中,翼状物限定了高度方向上从固定端到自由端的高度和垂直于高度方向的方向上的宽度,以及其中,翼状物在固定端处的宽度小于外表面所限定的最大外尺度。
14.如权利要求13所述的方法,其中,所述翼状物具有选自板状和机翼的形状。
15.如权利要求13所述的方法,其还包括:
使熔融玻璃在成形设备上流动以形成玻璃带;以及
从成形设备拉制玻璃带并沿着下拉路径通过所述内部空间。
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