TW201726572A - 具有冷卻之輸送器滾子端部的玻璃片體加工系統 - Google Patents

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Abstract

一種熱玻璃片體加工系統，其包括一輸送器滾子支撐結構，該輸送器滾子支撐結構定位於一受熱位置內，且具有一細長狀冷卻單元，該細長狀冷卻單元具有界定一冷卻腔室之一殼體，該冷卻腔室接收及具有軸承，該等軸承可旋轉支撐一對準滾子端部組。該冷卻單元包括一冷卻迴路，該冷卻迴路將冷卻流體供應至該冷卻腔室，以提供該對準滾子端部組及該等軸承之冷卻。

Description

具有冷卻之輸送器滾子端部的玻璃片體加工系統
發明領域 本發明係關於一種玻璃片體加工系統，該玻璃片體加工系統具有輸送器，該輸送器包括滾子，該等滾子具有滾子端部，該等滾子端部在該系統之受熱環境內冷卻。
發明背景 玻璃片體在習知上藉由在爐內於輸送器上加熱形成，且然後在受熱腔室內形成，之後輸送用於冷卻。此種冷卻可為用來提供退火之緩慢冷卻、提供熱強化之更快冷卻或提供回火之快速冷卻。在玻璃片體之加熱方面，參見以下美國專利：3,806,312，McMaster等人；3,947,242，McMaster等人；3,994,711，McMaster；4,404,011，McMaster；以及4,512,460，McMaster。在玻璃片體成形方面，參見以下美國專利：4,204,854，McMaster等人；4,222,763，McMaster；4,282,026，McMaster等人；4,437,871，McMaster等人；4,575,390，McMaster；4,661,141，Nitschke等人；4,662,925，Thimons等人；5,004,491，McMaster等人；5,330,550，Kuster等人；5,376,158，Shetterly等人；5,472,470，Kormanyos等人；5,900,034，Mumford等人；5,906,668，Mumford等人；5,925,162，Nitschke等人；6,032,491，Nitschke等人；6,173,587，Mumford等人；6,227,008，Shetterly；6,418,754，Nitschke等人；6,543,255，Bennett等人；6,578,383，Bennett等人；6,718,798，Nitschke等人；6,729,160，Nitschke等人。在冷卻方面，參見以下美國專利：3,936,291，McMaster；4,470,838，McMaster等人；4,525,193，McMaster等人；4,946,491，Barr；5,385,786，Shetterly等人；5,917,107，Ducat等人；6,079,094，Ducat等人；以及6,513,348，Bennett等人。
用來輸送玻璃片體之滾子可包括燒結結合的熔凝矽石，該熔凝矽石能夠在加熱至可涉及的相對高溫度時在無熱翹曲的情況下操作，該相對高溫度通常超過600℃。然而，此高溫導致軸承問題且亦可引起用來支撐滾子以用於旋轉的金屬端帽之安裝之問題。
發明概要 本發明之目標係提供改良熱玻璃片體加工系統。
在實施該以上目標中，根據本發明構造之熱玻璃片體加工系統包括：滾子式輸送機，其沿加工系統之運輸方向延伸，且包括多個滾子，該等多個滾子具有一組滾子端部，該組滾子端部定位於該系統之受熱位置內，且沿運輸方向與彼此對準。該加工系統亦包括：滾子支撐結構，其定位於該系統之受熱位置內，且具有細長冷卻單元，該細長狀冷卻單元包括界定冷卻腔室之殼體，該冷卻腔室接收及具有軸承，該等軸承可旋轉支撐對準滾子端部組。冷卻單元包括冷卻迴路，該冷卻迴路將冷卻流體供應至冷卻腔室，以提供對準滾子端部組之冷卻及軸承之冷卻。
如所揭示的，冷卻迴路供應液體，該液體提供對準滾子端部組及軸承之冷卻。所用液體為水，該水提供對準滾子端部組及軸承之冷卻，且更確切而言，水與抗凍劑之混合物提供對準滾子端部組及軸承之冷卻。
所揭示之滾子支撐結構亦包括：空氣供應，該空氣供應防止加工系統之受熱空氣流入冷卻單元及加熱對準滾子端部組及軸承。
亦如所揭示的，滾子支撐結構包括圓罐，該等圓罐突出至冷卻腔室中且具有相應開口端，其中對準滾子端部組經由該等開口端分別突出至冷卻腔室中。圓罐支撐可旋轉支撐對準滾子端部組之軸承，且冷卻單元之殼體及具開口端之圓罐界定冷卻迴路之流路，該冷卻迴路供應水以用於冷卻對準滾子端部組及軸承。
對準滾子端部組具有端帽，其中該等端帽分別緊固至該對準滾子端部組，且端帽具有支撐突出部，該等支撐突出部分別藉由軸承可旋轉支撐。此外，空氣供應將空氣提供至圓罐中，以防止加工系統之受熱空氣在圓罐與對準滾子端部組之間流入冷卻單元中，以防止端帽及軸承之加熱。
在結合隨附圖式的情況下，本發明之目標、特徵及優點根據較佳實施例之以下詳細描述而顯而易見。
較佳實施例之詳細說明 視需要，在此揭示本發明之詳細實施例；然而，應理解，所揭示實施例僅僅為本發明之示範，其可以各種及替代形式實施。各圖不一定按比例繪製；一些特徵可能被誇大或最小化以展示特定部件之細節。因此，本文揭示之特定結構及功能細節不應被解釋成限制性的，而是僅僅作為用於教導熟習此項技術者不同地使用本發明之代表性基礎。
參考圖1-3，大體表示為10之玻璃片體加工系統實現本發明且包括：加熱爐12；成形站14，其包括第一成形位置16及第二成形位置18；以及冷卻站20，其藉由用於退火之緩慢冷卻、用於熱強化之更快冷卻或用於回火之更快速冷卻用於冷卻成形的玻璃片體G。成形站14之爐12及第一成形分段16包括滾子式輸送機22，滾子式輸送機22具有輸送器滾子24以用於沿運輸方向C輸送玻璃片體G以用於加熱。滾子24由燒結結合之熔凝矽石顆粒製成，以便在加熱及冷卻期間具有針對熱翹曲之阻力，且因此在運輸期間提供玻璃片體之平面度。加工系統10之部件中之全部經由線、光纖、管等之控制束25a藉由控制器25控制，如圖2示意性展示的。
如圖3所示，每一滾子24具有一個端部26，該端部26可沿爐向外延伸以藉由示性例示的驅動機構28旋轉地驅動，而每一滾子之另一端部30鄰近成形站14之第一分段16與第二分段18之間的接合點32位於受熱位置處，且由示意性例示於圖3中之滾子支撐結構34接收。更確切而言，如圖4及5所示之支撐結構34沿運輸方向C具有細長形狀，且包括細長狀冷卻單元36，該細長狀冷卻單元36如圖6所示包括殼體38，殼體38界定冷卻腔室40，冷卻腔室40接收且具有軸承42，軸承42可旋轉支撐對準滾子端部30組。如在圖5中最佳所示之冷卻單元42包括進口44及出口46，其中冷卻流體經由進口44及出口46供應至冷卻腔室，以在系統之操作期間提供對準滾子端部30組之冷卻及軸承42之冷卻。
在如圖3所示特定加工系統10中，玻璃片體之形成籍由在支撐結構34內冷卻之輸送器滾子端部30進行，如下文更完整描述的。更確切而言，此系統具有成形站14，其中成形站14之第一成形分段16具有第一上部塑模48，第一上部塑模48包括向下面向成形面50，向下面向成形面50沿運輸方向C彎曲但具有橫向於運輸方向之直線元素，且第二成形分段18具有第二上部塑模52，第二上部塑模52具有向下面向成形面54，向下面向成形面54沿運輸方向C且橫向於運輸C方向彎曲。致動器55具有滾子55a，滾子55a支撐梁56(僅展示一個)，其中第一上部塑模48支撐在梁56上且在成形操作期間藉由致動器55之操作豎直移動輕微程度，且致動器57在成形操作期間於成形站14之第一成形分段16與第二成形分段18之間水平移動梁56及梁上之第一上部塑模48。側向滾子55b亦接觸梁56，以在第一上部塑模38在圖3之其拾取位置與圖3a之其輸送位置之間之移動期間提供側向定位。
此外，致動器58在成形站14之成形週期期間豎直移動第二上部塑模52，且加壓空氣源60將加壓空氣供應至第一氣體泵61及第二氣體泵62，以經由第一上部塑模48及第二上部塑模52之成形面50及54中之孔陣列提供真空且在其他情況下提供加壓空氣，以最初支撐及隨後釋放成形的玻璃片體G。此外，成形站之第二成形分段14中之下部塑模64在成形期間藉由千斤頂66支撐用於豎直移動。此豎直移動可向下以允許第一上部塑模38在下部塑模64上移動且然後向上，因此玻璃片體之釋放係處於與下部塑模更接近的間隔關係中以控制定位。另外，下部塑模64之豎直移動亦可與第二上部塑模52之豎直移動合作使用以進行壓製彎曲。另外，氣體噴射泵陣列70提供受熱玻璃片體G自滾子式輸送機22至第一上部塑模48之提升以開始成形週期，如下所述。
除成形站14之外，如圖3所示之系統10包括冷卻站20，其中成形的玻璃片體G藉由致動器76在下部與上部淬滅頭78之間在輸送塑模74上自第二成形分段18移至冷卻站以用於冷卻。亦如先前所提及，此冷卻可為用於退火之緩慢冷卻、用於熱強化之更快速冷卻或用於回火之快速冷卻。
圖3、3a及3b所例示之成形站14具有三階段之操作，其中玻璃片體在進而自第一上部塑模48在圖3a所示其輸送位置上接收之後，藉由具有開放中心環形形狀之下部塑模64上在橫向方向上之重力，且最終藉由圖3b所示第二上部塑模52與下部塑模64之間的壓製成形，形成於在第一方向上具有曲率且在橫向於第一方向之第二方向上具有直線元素的第一上部塑模48之上。
參考圖3之成形站14之操作循環籍由第一上部塑模48在左側第一成形分段16內之向下運動開始，以便玻璃片體G可藉由施加於第一上部塑模48之面50的真空及來自氣體噴射泵陣列70之向上氣流而提升離開滾子式輸送機22。更確切而言，第一上部塑模48可自輸送器22藉由致動器55向下移至約二分之一吋(12至15 mm)，以用於玻璃片體之最初拾取，且然後可向上移動，因此第一上部塑模可移至支撐結構34之上。致動器57然後將梁56及第一上部塑模48向右移至成形站之第二成形分段18中，去往圖3a中在下部塑模64之上及升高的上部塑模52之下之位置，該升高的上部塑模52展示於輸送塑模74上方，輸送塑模74然後仍在先前週期中操作。將第一上部塑模48及輸送塑模74在第二成形分段18內同時以不同仰角定位提供重疊週期，該等重疊週期減少系統週期時間，且因此提供更大的輸出，從而有利地降低最終成形玻璃片體產品之成本。
在下部塑模64接收玻璃片體之後，第一上部塑模48移動回到第一成形分段16，如圖3所示，以為下一週期作準備，且玻璃片體G在第二上部塑模52與下部塑模64之間壓製成形，如圖3b所示。隨後，第二上部塑模52向上移至圖3a之其中進而支撐有壓製成形玻璃片體之位置，且輸送塑模74如所示地移至第二成形分段14中，以接收壓製成形玻璃片體，以用於隨後移至圖3所示淬滅處20。
應瞭解，支撐結構34及其冷卻單元36亦可用於具有除所揭示之成形站之外的受熱位置之其他系統，其中支撐結構及冷卻單元具有用於該等其他系統之特定用途。例如，成形站14可替代地具有：第一上部塑模，其僅豎直地移動；以及下部塑模，其以輸送塑模之仰角以下的仰角自第一上部塑模之下水平移至第二上部塑模之下，該輸送塑模在下部塑模與第二上部塑模之間的壓製成形之後輸送成形玻璃片體，如美國專利申請公開案第U.S. 2015/0218029 A1號所揭示的，該公開案之揭示內容以全文引用方式併入本文。
在冷卻單元36之較佳構造中，冷卻迴路藉由圖6所示冷卻腔室40且藉由圖5所示進口44及出口46提供。較佳藉由流過迴路之液體提供的流體提供輸送器滾子24之對準滾子端部30組之冷卻及相關聯的軸承42之冷卻，如圖6及7所示。更確切而言，如所揭示的，水為所用液體且較佳經提供為水與抗凍劑之混合物，以提供對準滾子端部30組及軸承42之冷卻。抗凍劑在通過系統之後在冷卻器外側中之冷卻時防止冷凍，且亦藉由抗凍劑之防沉積添加劑來防止冷卻迴路中之沉積物堆積。
參考圖5及6，滾子支撐結構34包括藉由80共同表示之空氣供應，該空氣供應防止加工系統之受熱空氣流入冷卻單元36及加熱對準滾子端部30組及軸承42。更確切而言，滾子支撐結構34包括圓罐82，圓罐82自殼體38向內突出，且具有相應開口端84，其中對準滾子端部30組經由開口端84向內突出至冷卻腔室40中。圓罐82支撐可旋轉支撐對準滾子端部30組之軸承42，且冷卻單元36之殼體38及具開口端之圓罐界定冷卻迴路之流路，該冷卻迴路供應水以用於在自進口44流至出口46時冷卻對準滾子端部組及軸承，如結合圖5在前文所述的。
如圖6所示，對準滾子端部30組各具有端蓋86，端蓋86緊固至相關聯的滾子之燒結結合的熔凝矽石，且每一端蓋具有突出部88，突出部88由相關聯的抗摩軸承42之內座圈接收，該內座圈藉由保持器90緊固至抗摩軸承42。高溫黏接劑將端蓋86緊固至滾子端部30，且此固定及軸承42兩者藉由將水經由冷卻腔室40循環而冷卻，而來自空氣供應80之氣流防止來自加工系統內部之熱空氣加熱此等部件。如所示之空氣供應80包括加壓空氣之源92(圖5)，源92供給供應管94，供應管94繼而將加壓空氣供應至連接至配件98之支管96，支管96將加壓空氣供給至管100中，管100支撐圓罐82且將加壓空氣供給至圓罐中。
如圖7及8所示，每一圓罐82之內部上的軸承座102在抗摩軸承42之外座圈處支撐抗摩軸承42，以提供滾子端部30之可旋轉支撐，滾子端部30在端帽86上之突出部88由軸承之內座圈接收。
對於傳送設備69之更具體揭示內容而言，參見與此一併提交且具有標題「LIFT DEVICE FOR A GLASS PROCESSING SYSTEM」之檔案號第GLT 1993 PUS號之美國專利申請案，該美國專利申請案之揭示內容亦以全文引用方式併入本文。
雖然在上文對示範性實施例進行描述，但並非旨在讓此等實施例描述本發明之所有可能的型式。相反地，本說明書中所用之字為用於描述而非限制之字，且應理解，可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下作出各種變化。另外，各種所實施的實施例之特徵可經組合來形成本發明之其他實施例。
3-3、5-5、6-6、7-7、8-8‧‧‧線
10‧‧‧玻璃片體加工系統/加工系統/系統
12‧‧‧爐
14‧‧‧成形站
16‧‧‧第一成形位置/第一成形分段/第一分段
18‧‧‧第二成形位置/第二成形分段/第二分段
20‧‧‧冷卻站/淬滅處
22‧‧‧滾子式輸送機/輸送機
24、55a、55b‧‧‧滾子
25‧‧‧控制器
25a‧‧‧控制束
26、30‧‧‧端部
28‧‧‧驅動機構
32‧‧‧接合點
34‧‧‧支撐結構
36‧‧‧冷卻單元
38‧‧‧殼體
40‧‧‧冷卻腔室
42‧‧‧軸承
44‧‧‧進口
46‧‧‧出口
48‧‧‧第一上部塑模
50‧‧‧向下面向成形面/成形面/面
52‧‧‧第二上部塑模/上部塑模
54‧‧‧向下面向成形面/成形面
55、57、76‧‧‧致動器
56‧‧‧梁
61‧‧‧第一氣體泵
62‧‧‧第二氣體泵
64‧‧‧下部塑模
66‧‧‧千斤頂
70‧‧‧氣體噴射泵陣列
74‧‧‧輸送塑模
78‧‧‧淬滅頭
80‧‧‧空氣供應
82‧‧‧圓罐
84‧‧‧開口端
86‧‧‧端蓋
88‧‧‧突出部
90‧‧‧保持器
92‧‧‧加壓空氣之源/源
94‧‧‧供應管
96‧‧‧支管
98‧‧‧配件
100‧‧‧管
102‧‧‧軸承座
C‧‧‧運輸方向
G‧‧‧玻璃片體
圖1為實現本發明之玻璃片體加工系統之示意性頂部平面圖。
圖2為加工系統之沿圖1之線2-2方向所取之示意性側立面圖。
圖3為加工系統之沿圖1之線3-3方向所取之示意性立面端視圖，且例示成形站，該成形站具有本發明之滾子式輸送機冷卻單元以及具有第一成形分段及第二成形分段，該第一成形分段及第二成形分段具有成形塑模，該等成形塑模用來提供系統之受熱環境內之玻璃片體成形。
圖3a為展示圖3之在最初成形的玻璃片體已移至其處之後的成形站之右側第二成形分段之部分立面圖，其中該最初成形的玻璃片體在第一上部塑模上自左側第一成形站至下部塑模之上及第二上部塑模之下之位置移至該成形站，其中該第二上部塑模已將來自先前週期之成形玻璃片體釋放在輸送塑模上，該輸送塑模隨後移出成形站以用於輸送。
圖3b為圖3之成形站之右側第二成形分段的另一部分視圖，但展示在下部塑模與第二上部塑模之間的壓製成形期間之玻璃片體。
圖4為例示系統殼體之透視圖，該殼體之上部移除以展示冷卻單元，該冷卻單元在系統殼體內之受熱位置處提供輸送器滾子端部之冷卻。
圖5為沿圖4之線5-5方向所取之立面圖，以進一步例示冷卻單元。
圖6為沿圖5之線6-6方向所取之截面圖，以進一步例示冷卻單元之構造。
圖7為沿圖6之線7-7方向經由冷卻單元所取之截面圖。
圖8為大體沿圖7之線8-8方向所取之截面圖，但其中滾子端部脫離且軸承被移除，以例示支撐軸承之一對軸承支撐件中之每一者的構造，其中該軸承可旋轉支撐相關聯的滾子端部。
7-7‧‧‧線
24‧‧‧滾子
30‧‧‧端部
32‧‧‧接合點
34‧‧‧支撐結構
36‧‧‧冷卻單元
38‧‧‧殼體
40‧‧‧冷卻腔室
42‧‧‧軸承
80‧‧‧空氣供應
82‧‧‧圓罐
84‧‧‧開口端
86‧‧‧端蓋
88‧‧‧突出部
90‧‧‧保持器
94‧‧‧供應管
96‧‧‧支管
98‧‧‧配件
100‧‧‧管

Claims (8)

  1. 一種在熱玻璃片體加工系統中的創新構造，其包含： 一滾子式輸送機，其沿該加工系統之一運輸方向延伸，且包括多個滾子，該等多個滾子具有一組滾子端部，該組滾子端部定位於該系統之一受熱位置內，且沿該運輸方向與彼此對準；以及 一滾子支撐結構，其定位於該系統之該受熱位置內，且具有一細長狀冷卻單元，該細長狀冷卻單元包括界定一冷卻腔室之一殼體，該冷卻腔室接收且具有軸承，該等軸承可旋轉支撐經對準的該組滾子端部，且該冷卻單元包括一冷卻迴路，該冷卻迴路將冷卻流體供應至該冷卻腔室，以提供經對準的該組滾子端部之冷卻及該等軸承之冷卻。
  2. 如請求項1之創新構造，其中該冷卻迴路供應一液體，該液體提供經對準的該組滾子端部及該等軸承之該冷卻。
  3. 如請求項2之創新構造，其中該冷卻迴路供應水，該水提供經對準的該組滾子端部及該等軸承之該冷卻。
  4. 如請求項3之創新構造，其中該冷卻迴路供應該水與一抗凍劑之一混合物，該混合物提供經對準的該組滾子端部及該等軸承之該冷卻。
  5. 如請求項3之創新構造，其中該滾子支撐結構亦包括一空氣供應，該空氣供應防止該加工系統之受熱空氣流入該冷卻單元及加熱經對準的該組滾子端部及該等軸承。
  6. 如請求項1之創新構造，其中該滾子支撐結構包括圓罐，該等圓罐突出至該冷卻腔室中且具有相應之開口端，其中經對準的該組滾子端部經由該等開口端分別突出至該冷卻腔室中，該等圓罐支撐該等軸承，該等軸承可旋轉支撐經對準的該組滾子端部，且該冷卻單元之該殼體與具開口端的該等圓罐界定該冷卻迴路之一流路，該冷卻迴路供應水以用於冷卻經對準的該組滾子端部及該等軸承。
  7. 如請求項6之創新構造，其中經對準的該組滾子端部具有端帽，該等端帽分別緊固至經對準的該組滾子端部處，且具有支撐突出部，該等支撐突出部可分別藉由該等軸承而被旋轉支撐。
  8. 如請求項7之創新構造，其中進一步包括一空氣供應，該空氣供應將空氣提供至該等圓罐中，以防止該加工系統之受熱空氣在該等圓罐與經對準的該組滾子端部之間流入該冷卻單元中，以防止該等端帽及該等軸承之加熱。
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