TW201827362A - 用於控制流入玻璃成形機之玻璃流的方法及設備 - Google Patents

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Abstract

一種包括玻璃遞送容器、具有形成主體入口的形成主體及玻璃遞送容器與形成主體之間的降流管的玻璃形成設備。降流管包括降流管筒，降流管筒具有用於從玻璃遞送容器接收熔融玻璃的入口端以及用於將熔融玻璃排放到形成主體入口的出口端。上加熱區以及位於上加熱區下游的下加熱區環繞降流管筒，下受控大氣殼體係圍繞下加熱區的降流管筒定位及密封。下受控大氣殼體包括至少一個加熱元件，以用於加熱流經形成主體入口內的降流管筒的熔融玻璃。

Description

用於控制流入玻璃成形機之玻璃流的方法及設備
本申請案係根據專利法主張申請於2016年12月15日之美國臨時申請案序號第62/434655號之優先權之權益，依據該申請案之內容且將其內容以全文引用之方式併入本文。
本說明書一般係關於玻璃形成設備，且更特定言之，係關於用於控制通過降流管流入玻璃成形機之玻璃流動的方法及設備。
熔合處理係為用於形成玻璃帶的一種技術。相較於用於形成玻璃帶的其他處理（例如浮法與狹槽拉伸處理），熔合處理產生具有相對少量的缺陷且具有優異平坦度的表面的玻璃帶。因此，熔合處理係廣泛用於產生用於製造LED與LCD顯示器以及需要優異平坦度與平滑度的其他基板的玻璃基板。
在熔合處理中，熔融玻璃從遞送容器通過降流管並饋送到形成主體的入口端。熔融玻璃在形成主體的相對表面上流動，並且在形成主體的底部邊緣處重新結合或熔合，而拉出連續的玻璃帶。降流管係設計成以給定黏度將熔融玻璃遞送到形成主體的入口端。通過降流管供應到形成主體的入口端的熔融玻璃的溫度變化改變熔融玻璃的黏度，而此又影響熔融玻璃的流動，並可能導致缺陷的形成，而劣化從形成主體的根部拉出的所得到的玻璃帶的品質。
因此，需要用於在玻璃帶形成期間控制通過降流管的玻璃流動的替代方法與設備。
根據一個實施例，一種用於玻璃形成設備的降流管包括降流管筒，降流管筒具有用於接收熔融玻璃的入口端以及用於將熔融玻璃排放到形成主體的入口的出口端。上加熱區與位於上加熱區下游而靠近出口端的下加熱區係環繞降流管筒。下受控大氣殼體係圍繞下加熱區的降流管筒定位及密封。下受控大氣殼體包括至少一個加熱元件。過渡凸緣耦接並環繞上加熱區與下加熱區之間的降流管筒。位於過渡凸緣下游的底部凸緣耦接並環繞降流管筒。外護罩環繞降流管筒，並連接到過渡凸緣與底部凸緣，而使得外護罩、過渡凸緣及底部凸緣圍繞降流管筒而形成下受控大氣殼體。
根據另一實施例，用於玻璃形成設備的降流管包括降流管筒，玻璃形成設備包含熔融玻璃遞送容器以及包含形成主體入口的形成主體，降流管筒具有上加熱區、位於上加熱區下游的下加熱區及過渡凸緣，過渡凸緣耦接並環繞上加熱區與下加熱區之間的降流管筒。過渡凸緣包括外凸緣、內凸緣及延伸於外凸緣與內凸緣之間的膨脹鼓輪。膨脹鼓輪包含「S型」配置，膨脹鼓輪的上部密封耦接到外凸緣，膨脹鼓輪的下部密封耦接到內凸緣。膨脹鼓輪可以讓上部與下部一體形成，下部以「S型」配置佈置而透過一對肩部過渡到上部。
在另一實施例中，用於形成玻璃帶的方法包括以下步驟：使熔融玻璃流經降流管筒，以及利用環繞降流管筒的上加熱區與下加熱區加熱流經降流管筒的熔融玻璃。下加熱區係位於上加熱區的下游，並靠近降流管筒的出口端。熔融玻璃通過降流管筒的出口端排放到形成主體的形成主體入口，出口端的一部分與下加熱區係位於形成主體入口內。從降流管筒的出口端排放的熔融玻璃流入形成主體的溝槽，經過界定溝槽的一對堰，並從該對堰延伸的一對形成表面向下，而匯聚在形成主體的根部處，其中沿著該對形成表面向下流動的玻璃在形成主體的根部處匯聚，並形成玻璃帶。
在隨後的具體實施方式中將闡述本文所述的玻璃形成設備的額外特徵及優勢，且該領域具有通常知識者將可根據該描述而部分理解額外特徵及優勢，或藉由實踐本文中（包括隨後的具體實施方式、申請專利範圍及隨附圖式）所描述的實施例而瞭解額外特徵及優勢。
應瞭解，上述一般描述與以下詳細描述二者皆描述各種實施例，並且意欲提供用於理解所主張標的物之本質及特性之概述或框架。包括附隨圖式以提供對各種實施例的進一步理解，且附隨圖式併入本說明書中並構成本說明書的一部分。圖式說明本文中所述的各種實施例，且與描述一同用於解釋所主張標的物之原理及操作。
現在將詳細地參照用於玻璃形成設備的降流管的實施例，而其實例係圖示於隨附圖式中。只要可能，相同的元件符號將在整個圖式中用於指稱相同或相似的部分。在第2圖中示意性圖示降流管的示例性實施例。降流管可以包括降流管筒，降流管筒具有用於接收熔融玻璃的入口端以及用於排放熔融玻璃的出口端。上加熱區係位於與入口端相鄰，而下加熱區係位於上加熱區下游而靠近降流管筒的出口端。上加熱區包含隔熱材以及至少一個加熱元件。下受控大氣殼體係圍繞下加熱區的降流管筒定位及密封。下受控大氣殼體包含用於加熱降流管筒的至少一個加熱元件以及流經降流管筒的熔融玻璃。本文將具體參照隨附圖式描述用於玻璃形成設備的降流管以及包括降流管的玻璃形成設備的各種實施例。
本文所使用的方向術語（例如向上、向下、上、下、右、左、前方、後方、頂部、底部）係僅對於參照圖式的圖示成立，而不預期為暗示絕對定向。
除非另外明確陳述，否則並不視為本文所述任何方法必須建構為以特定順序施行其步驟，亦不要求具有任何設備的特定定向。因此，在方法請求項並不實際記載其步驟之順序，或者任何設備請求項並不實際記載獨立部件的順序或定向，或者不在請求項或敘述中具體說明步驟係限制於特定順序，或者並未記載設備的部件的特定順序或定向的情況中，在任何方面都不以任何方式推斷其順序或定向。此適用於為了說明的任何可能非表述基礎，包括：對於步驟、操作流程、部件順序或部件定向的佈置的邏輯主題；文法組織或標點所推衍的通用意義；以及在說明書中所敘述之實施例的數量或類型。
當在此使用時，除非上下文明確另外指示，否則單數型「一」、「一個」與「該」包括複數指稱。因此，舉例而言，除非上下文明確另外指示，否則對於「一」部件的參照包括具有二或更多個部件的態樣。
現在參照第1圖，示意性圖示用於製造玻璃製品（如玻璃帶12）的示例性玻璃形成設備10。玻璃形成設備10通常可包括熔融容器15，經配置以從儲存箱18接收批次材料16。可藉由批次遞送裝置20將批次材料16引入到熔融容器15，批次遞送裝置20係由馬達22提供動力。可提供可選擇控制器24，以啟用馬達22，而熔融玻璃水平探針28可用於量測豎管30中的玻璃熔融水平，並將所量測的資訊傳遞給控制器24。
玻璃形成設備10亦可包括澄清容器38（例如澄清管），藉由第一連接管36耦接至熔融容器15。混合容器42利用第二連接管40耦接至澄清容器38。遞送容器46利用遞送導管44耦接至混合容器42。如進一步圖示，降流管48經定位以將熔融玻璃從遞送容器46遞送到形成主體60的形成主體入口50。形成主體60包含溝槽62以及界定溝槽62的一對堰64（第1圖中圖示為一個）。一對形成表面66（第1圖中圖示為一個）從該對堰64沿著向下垂直方向（亦即，圖式中所示的坐標軸的-Z方向）延伸，並匯聚在形成主體60的底部邊緣（根部）68處。在本文所示及描述之實施例中，形成主體60係為熔合成形容器。在操作中，來自遞送容器46的熔融玻璃流經降流管48與形成主體入口50，並進入溝槽62。溝槽62中的熔融玻璃流過界定溝槽62的該對堰64，並在匯聚於根部68處以形成玻璃帶12之前，沿著從該對堰64延伸的該對形成表面66向下（-Z方向）。
熔融容器15通常由耐火材料製成，如耐火（例如，陶瓷）磚。玻璃形成設備10可以進一步包括通常由在高溫下穩定的材料（例如耐火金屬）製成的部件。此種耐火金屬可以包括鉑或鉑合金，例如包括約70％至約100％（例如小於100％）的鉑以及約30％至約0％（例如小於30％）的銠的合金。其他合適的耐火金屬亦可包括但不限於鉬、鈀、錸、鉭、鈦、鎢、釕、鋨、鋯及其合金，及/或二氧化鋯。含耐火金屬的部件可包括第一連接管36、澄清容器38、第二連接管40、豎管30、混合容器42、輸送導管44、輸送容器46、降流管48及形成主體入口50中之一或更多者。
在當前的玻璃形成設備中，降流管包括降流管筒，降流管筒具有圍繞降流管筒延伸的至少一個加熱元件，以向降流管筒以及流經降流管筒的熔融玻璃提供熱。降流管筒亦可以包括橋接降流管筒的受加熱部分與形成主體的入口端之間的空間中的暴露的未加熱部分。已經發現，因為當玻璃流經降流管筒的暴露的未加熱部分並進入形成主體的入口時，玻璃會損失熱能，所以降流管筒的暴露的未加熱部分以及在降流管筒的暴露部分內流動的熔融玻璃可能經受較大的溫度梯度。在降流管筒的暴露的未加熱部分中流動的熔融玻璃中的大的溫度梯度導致大的黏度變化，且難以控制降流管筒的暴露的未加熱部分中的熔融玻璃的流動，特別是當多個玻璃係用於給定的玻璃帶形成處理。舉例而言，若在玻璃帶形成處理期間使用多個玻璃，則可以使用不同的玻璃黏度，以平衡通過降流管的熔融玻璃流動，並且可能發生相對較短的時間內的玻璃黏度的快速變化（亦稱為「玻璃脈動」）。玻璃脈動可能劣化所得到的玻璃帶屬性（例如楔形或厚度），並增加製造損失。本文描述的實施例係關於減輕熔融玻璃流入形成主體的入口時的熱損失的降流管筒，藉此改善玻璃流動穩定性，並減少由於楔形或厚度變化而造成的製造損失。
現在參考第1圖與第2圖，第2圖示意性圖示根據本文所示及描述的一或更多個實施例的示例性降流管48。降流管48通常包括降流管筒100，降流管筒100包含入口端101與出口端109。在實施例中，降流管筒100可以包括第一區段102、位於第一區段102下游（圖式中所示的坐標軸的-Z方向）的第二區段104及位於第一區段102與第二區段104之間的過渡區段106。上加熱區110與位於上加熱區110下游的下加熱區150環繞降流管筒100。在一些實施例中，上加熱區110環繞降流管筒100的第一區段102、過渡區段106及第二區段104的一部分，而下加熱區150環繞上加熱區110下游的降流管筒100的第二區段104的一部分。在一些實施例中，上加熱區110環繞第一區段102與過渡區段106，而下加熱區150環繞上加熱區110下游的降流管筒100的第二區段104的一部分。在一些實施例中，上加熱區110環繞降流管筒100的第一區段102，而下加熱區150環繞過渡區段106與第二區段104的一部分。上加熱區110可以包括位於降流管筒100周圍的隔熱材120以及位於降流管筒100周圍的至少一個加熱元件122。可選擇地，上加熱區110可以包括位於隔熱材120周圍的外包覆124。在實施例中，外包覆124形成上受控大氣殼體125，上受控大氣殼體125圍繞上加熱區110中的降流管筒100定位並密封。下加熱區150包括位於降流管筒100周圍的隔熱材154以及位於降流管筒100周圍的至少一個加熱元件156。第二受控大氣殼體155係圍繞下加熱區150的降流管筒100定位及密封。
在實施例中，過渡凸緣126耦接並環繞上加熱區110與下加熱區150之間的降流管筒100。此外，位於過渡凸緣126下游的底部凸緣160耦接並環繞降流管筒100。外護罩158環繞降流管筒100，並連接到過渡凸緣126與底部凸緣160。外護罩158、過渡凸緣126及底部凸緣160形成下受控大氣殼體155。在一些實施例中，上區受控大氣殼體125流體耦接到下受控大氣殼體155（亦即，過渡凸緣126並未將下受控大氣殼體155獨立於上受控大氣殼體125密封）。在此類實施例中，受控大氣氣體在上受控大氣殼體125與下受控大氣殼體155之間流動，而上受控大氣殼體125與下受控大氣殼體155中的下受控大氣氣體的流動並未獨立控制。在其他實施例中，上受控大氣殼體125並未流體耦接到下受控大氣殼體155，亦即，過渡凸緣126將下受控大氣殼體155獨立於上受控大氣殼體125密封。在此類實施例中，上受控大氣殼體125中的受控大氣氣體的流動與下受控大氣殼體155中的受控大氣氣體的流動係為獨立控制。
在實施例中，降流管筒100的第一區段102具有第一直徑D1 ，而降流管筒100的第二區段104具有小於直徑D1 的第二直徑D2 。在此類實施例中，降流管筒100的第一區段102通過過渡區段106連結到降流管筒100的第二區段104。過渡區段106包含第一邊緣105與第二邊緣107，第一邊緣105包括第一直徑D1 ，並與第一區段102耦接（或形成為一體），第二邊緣107包括第二直徑D2 ，並與第二區段104耦接（或形成為一體）。亦即，過渡區段106將第一區段102連結到第二區段104，而使得從遞送容器46通過降流管筒100到形成主體入口50提供連續的流體路徑。儘管第2圖圖示具有不同直徑的二個區段（亦即，具有直徑D1 的第一區段102以及具有小於D1 的直徑D2 的第二區段104）的降流管筒100，但是應理解，降流管筒100的其他配置是可以考慮且可能的。舉例而言，在一些實施例（未圖示）中，降流管筒100沿著其整個長度（Z方向）可以具有恆定的直徑，或者可以具有多於二個的具有不同直徑的區段。
仍然參照第1圖及第2圖，上加熱區110的至少一個加熱元件122圍繞降流管筒100設置，藉此加熱降流管筒100以及流經其中的熔融玻璃。在實施例中，至少一個加熱元件122沿著降流管筒100的長度（Z方向）利用纏繞、螺旋或環形配置環繞降流管筒100。在一些實施例中，至少一個加熱元件122與降流管筒100的外表面直接接觸，而在其他實施例中，至少一個加熱元件122係與降流管筒100的外表面間隔開。舉例而言，在一些實施例中，至少一個加熱元件122與降流管筒100的外表面之間存在空間。在一些實施例中，例如當至少一個加熱元件122嵌入隔熱材120內時，此空間可以填充例如耐火材料的薄層。
上加熱區110可以可選擇地包括一或更多個子加熱區，例如第一子加熱區112、第二子加熱區114、第三子加熱區116及第四子加熱區118。子加熱區112、114、116、118中之每一者可以包括隔熱材120與至少一個加熱元件122。在實施例中，獨立控制子加熱區112、114、116、118中之每一者，以向降流管筒100的一部分提供熱。在其他實施例中，相依控制子加熱區112、114、116、118中之二或更多者，以向降流管筒100的一部分提供熱。儘管第2圖圖示四個子加熱區112、114、116、118，但是應理解，上加熱區110可以僅具有一個加熱區，或者多於四個的子加熱區，而一個加熱區或多於四個的子加熱區向降流管筒100的一部分提供熱。
下加熱區150的至少一個加熱元件156圍繞降流管筒100設置（例如圍繞降流管筒100的第二區段104的一部分設置），藉此加熱降流管筒100以及流經其中的熔融玻璃。在實施例中，至少一個加熱元件156沿著降流管筒100的長度（Z方向）（例如沿著降流管筒的第二區段104的長度）利用纏繞、螺旋或環形配置環繞降流管筒100。在一些實施例中，至少一個加熱元件156與降流管筒100的外表面直接接觸，而在其他實施例中，至少一個加熱元件156係與降流管筒100的外表面間隔開。舉例而言，在一些實施例中，至少一個加熱元件156與降流管筒100的外表面之間存在空間。在一些實施例中，例如當至少一個加熱元件156嵌入隔熱材154內時，此空間可以填充例如耐火材料的薄層。
儘管第2圖將下加熱區150圖示為僅包括一個加熱區（亦即，下受控大氣殼體155內的加熱區），但是應理解，下加熱區150可以包括二或更多個子加熱區，以向降流管筒100的第二區段104的一部分以及流經其中的熔融玻璃提供熱。
在實施例中，上受控大氣殼體125、下受控大氣殼體155或上受控大氣殼體125與下受控大氣殼體155二者都可以是利用惰性氣體（例如氮氣、氬氣或類似者）填充的密封容積，而在玻璃形成設備10的升高的操作溫度下可以防止降流管筒100的劣化（例如由於氧化），並且可以避免在玻璃中形成氣泡。在一些實施例中，上受控大氣殼體125、下受控大氣殼體155或上受控大氣殼體125與下受控大氣殼體155二者的密封容積可以在真空（類似惰性大氣）下，而在玻璃形成設備10的升高的操作溫度下防止降流管筒100的劣化（例如由於氧化）。上受控大氣殼體125、下受控大氣殼體155或上受控大氣殼體125與下受控大氣殼體155二者的密封容積可以防止氫氣向內滲透通過降流管筒100的壁並進入熔融玻璃，以減輕玻璃中的氣泡形成。
在實施例中，位於下受控大氣殼體155內的下加熱區150的至少一個加熱元件156可以耦接到上加熱區110的至少一個加熱元件122。將下加熱區150的至少一個加熱元件156耦接到上加熱區110的至少一個加熱元件122可以減少由過渡凸緣126支撐的重量，而減輕隨著凸緣膨脹及收縮的過渡凸緣126的損壞及/或故障的風險，如本文進一步描述。
現在參照第1圖至第4圖，在實施例中，過渡凸緣126係構造成支撐下受控大氣殼體155的至少一部分重量，並補償玻璃製造期間降流管筒100的熱膨脹，而藉此保持降流管筒100的結構完整性。因此，在一些實施例中，過渡凸緣126可以包括外凸緣127、內凸緣128及膨脹鼓輪130（第4圖）。在一些實施例中，內凸緣128可以密封耦接到降流管筒100。具體而言，膨脹鼓輪130可以圍繞內凸緣128延伸，並密封耦接到內凸緣128（例如藉由焊接、硬焊或類似者）。在一些實施例中，內凸緣並未密封耦接到降流管筒100。因此，外凸緣127可以圍繞膨脹鼓輪130延伸，並密封耦接到膨脹鼓輪130（例如藉由焊接、硬焊或類似者）。如第2圖所示，外凸緣127可以附接到上加熱區110，其中隔熱材120的至少一部分係支撐於外凸緣127上。在實施例中，使用延伸通過孔隙127a的螺紋緊固件（未圖示）將外凸緣127附接到上加熱區110。下受控大氣殼體155的外護罩158可以耦接到內凸緣128（例如藉由焊接及/或硬焊）。外凸緣127包含厚度tof ，內凸緣128包含厚度tif ，而膨脹鼓輪130包含厚度td 。厚度tof 可以大於td ，並且可以等於或大於tif 。厚度tif 可以大於td ，並且可以等於或小於tof 。在實施例中，外凸緣127的厚度tof 可以是約1mm到約10mm之間，內凸緣128的厚度tif 可以是約0.2mm到約5mm之間，而膨脹鼓輪130的厚度td 可以是約0.1mm到約2mm之間。
在實施例中，可以藉由過渡凸緣126適應在玻璃帶形成處理期間的溫度波動而導致的降流管筒100的第二區段104的膨脹。更具體而言，膨脹鼓輪130可以讓上部133與下部131形成為一體，下部131例如以「S」配置佈置而透過一對肩部131a、133a過渡到上部133。上部133可以密封耦接到外凸緣127，而下部131可以密封耦接到內凸緣128。因此，降流管筒100與內凸緣128在Z方向與XY平面上的膨脹及收縮可以轉換到膨脹鼓輪130，而膨脹鼓輪130由於其減少的厚度而圍繞肩部131a與133a變形，藉此適應降流管筒100的膨脹及收縮，同時仍維持與外護罩158的密封。更特定言之，若第二區段104相對於上加熱區110移動（例如由於玻璃帶形成處理期間的第二區段104的膨脹或收縮），則膨脹鼓輪130足夠柔性以適應內凸緣128（附接到降流管筒100的第二區段104）的移動，而使得第二區段104與上加熱區110之間或是下加熱區150與上加熱區110之間的橫向力最小化。
在一些實施例中，底部凸緣160（以及下受控大氣殼體155）可以定位在降流管筒100的出口端109處。在一些實施例中，底部凸緣160（以及下受控大氣殼體155）可以與降流管筒100的出口端109間隔一距離「h」。舉例而言，距離h可以從約10到約100毫米（mm）。在一些實施例中，距離h可以從約25到約75毫米（mm）。因此，如第2圖及第3圖所示，降流管筒100的第二區段104的非隔熱部分104b可以從下加熱區150向下游延伸。將底部凸緣160與降流管筒100的出口端109間隔開可以防止底部凸緣160被熔融玻璃潤濕，而防止底部凸緣160的劣化，以及從降流管筒100的出口端109流出的熔融玻璃的所產生的污染。此外，對於一些應用，降流管筒100的出口端109可以浸沒在熔融玻璃中。將底部凸緣160與被浸沒的出口端109間隔開避免熔融玻璃與至少一個加熱元件156之間的接觸，並因此可以防止至少一個加熱元件156中的高電流密度與功率波動，而此可能導致過早加熱元件故障。在一些實施例中，底部凸緣160可焊接到下受控大氣殼體155的外護罩158。在一些實施例中，例如當使用深拉伸金屬形成處理以形成外護罩158與底部凸緣160時，底部凸緣160可以與外護罩158形成為一體。
在一些實施例中，具有隔熱材164的隔熱層162可以圍繞下受控大氣殼體155的至少一部分延伸。舉例而言，隔熱層162可以設置於過渡凸緣126附近，藉此為下受控大氣殼體155的部分提供額外隔熱。
現在參照第1圖至第5圖，第5圖示意性圖示降流管48至少部分插入形成主體入口50內的過渡區域190的橫截面。更特定言之，過渡區域190可以包括上加熱區110的下部、下加熱區150（第2圖）、降流管筒100的第二區段104的未隔熱部分104b的至少一部分及具有入口管170的形成主體入口50的一部分。在實施例中，過渡凸緣126的直徑可以大於入口管170的直徑，而使得過渡凸緣126係位於入口管170上方（+Z方向），而底部凸緣160與下受控大氣殼體155具有讓底部凸緣160與下受控大氣殼體155定位於入口管170內的直徑。在一些實施例中，底部凸緣160與下受控大氣殼體155可以具有實質上相等的直徑。此外，隔熱層162可以具有讓隔熱層162定位於入口管170內的直徑。如第5圖所示，降流管筒100的第二區段104與下受控大氣殼體155的至少一部分可以定位在形成主體入口50中。隨著熔融玻璃流經降流管筒100並進入形成主體入口50，下受控大氣殼體155促進熔融玻璃的加熱，藉此減輕熔融玻璃的熱損失，此外亦減輕熔融玻璃流的脈動。在實施例中，如上文所述，隔熱層162可以圍繞下加熱區150的一部分延伸，以減輕來自過渡區域190中的下受控大氣殼體155的部分的熱損失。形成主體入口50可以包括由第三加熱區171圍繞的入口管170，第三加熱區171可操作以向入口管170提供熱。舉例而言，第三加熱區171可以設置於上加熱區110的下游（-Z方向），並且可以至少部分與下加熱區150重疊，並圍繞下加熱區150延伸。第三加熱區171可以包括隔熱材176與至少一個加熱元件178。在實施例中，第三加熱區171可以可選擇地包括第一子加熱區172與第二子加熱區174。子加熱區172、174中之每一者可以包括隔熱材176與至少一個加熱元件178。第一子加熱區172與第二子加熱區174可以獨立控制，或是可替代地可以控制為一個加熱區。
在實施例中，至少一個加熱元件178可以圍繞入口管170設置，藉此加熱入口管170以及流經其中的熔融玻璃。在一些實施例中，至少一個加熱元件178與入口管170的外表面直接接觸，而在其他實施例中，至少一個加熱元件178可以與入口管170的外表面間隔開。舉例而言，在一些實施例中，至少一個加熱元件178與入口管170的外表面之間可以存在空間。在一些實施例中，例如當至少一個加熱元件178嵌入位於第三加熱區171的隔熱材176內時，此空間可以填充例如耐火材料的薄層。
在實施例中，波紋管180與隔熱材182可以定位於上加熱區110與第三加熱區171之間，藉此將降流管筒100耦接到形成主體入口50。波紋管180與隔熱材182圍繞下加熱區150的至少一部分延伸。波紋管180可以是手風琴式結構，以在玻璃形成設備10的操作期間適應形成主體入口50與降流管筒100之間的熱膨脹差異。舉例而言，隔熱材182可以是柔性毯狀隔熱材，亦可以在玻璃形成設備10的操作期間適應形成主體入口50與降流管筒100之間的熱膨脹差異。在實施例中，隔熱材182可以是例如Fiberfrax®陶瓷纖維毯隔熱材或類似的毯狀隔熱材。波紋管180與隔熱材182亦可以輔助控制圍繞降流管筒100與形成主體入口50的相交處的區域中的溫度梯度。
在本文所述的實施例中，降流管筒100的第一區段102、第二區段104及過渡區段106以及入口管170可以由在升高的溫度下抗劣化的材料形成，而使得降流管筒100與入口管170不容易劣化（例如因為氧化），而不容易污染流經降流管筒100與入口管170的熔融玻璃。合適的材料包括但不限於鉑或鉑合金，例如包含約70％至約100％的鉑以及約30％至約0％的銠的合金。至少一個加熱元件122、至少一個加熱元件156及至少一個加熱元件178可以是由電阻加熱元件材料製成的線、桿等的形式。合適的電阻加熱材料包括但不限於鉑、鉑合金、二矽化鉬、Kanthal APM、Kanthal A-1及Kanthal A。上加熱區110中的隔熱材120、下加熱區150中的隔熱材154、隔熱層162中的隔熱材164及第三加熱區171中的隔熱材176可以是耐火材料。合適的耐火材料包括但不限於IFB2300、IFB2600、IFB2800、IFB3000、NA33、Duraboard 3000、Fiberfax Duraboard 3000、Fiberfax 2300、Fiberfax 2600、Fiberfax 3000、Alundum 485、Alundum 498、EA 139膠結劑、EA 198膠結劑、Durablanket 2600 6＃及Altra KVS 161。上加熱區110的外包覆124與過渡凸緣126的外凸緣127可以由具有高溫耐腐蝕性並提供延長的使用壽命的耐熱合金形成，以作為上加熱區110的外罩。合適的材料包括但不限於Haynes 230合金、300系列不銹鋼、400系列不銹鋼等。下受控大氣殼體155的外護罩158與底部凸緣160以及過渡凸緣126的內凸緣128與膨脹鼓輪130可以由在升高的溫度下抗劣化的材料形成，而使得外護罩158、底部凸緣160、內凸緣128及膨脹鼓輪130不容易劣化（例如因為氧化），而不容易污染從降流管筒100的出口端109流入形成主體入口50的熔融玻璃，或者不容易允許空氣洩漏到下受控大氣殼體155中。合適的材料包括但不限於鉑或鉑合金，例如包含約70％至約100％的鉑以及約30％至約0％的銠的合金。
現在參照第1圖與第5圖，熔融玻璃（第5圖中的MG）通過降流管48離開遞送容器46，並流經降流管筒100。隨著熔融玻璃流經降流管筒100的第一區段102，藉由至少一個加熱元件122在上加熱區110中加熱熔融玻璃，而藉由隔熱材120減輕熔融玻璃的熱損失。此後，熔融玻璃流入由下受控大氣殼體155圍繞的降流管筒100的第二區段104，並朝向形成主體入口50。下受控大氣殼體155的上游部分係定位在形成主體入口50的外部，而下受控大氣殼體155的下游部分係定位在形成主體入口50內。藉由定位在下受控大氣殼體155中的至少一個加熱元件156加熱流經由下受控大氣殼體155所圍繞的第二區段104的熔融玻璃，而藉由下受控大氣殼體155的隔熱材154減輕熔融玻璃的熱損失。
更特定言之，可以藉由利用定位於下受控大氣殼體155中的至少一個加熱元件156加熱熔融玻璃來減輕形成主體入口50外部的下受控大氣殼體155的上游部分中的熔融玻璃的熱損失，藉此維持熔融玻璃從降流管48過渡到形成主體入口50時的熔融玻璃的黏度與流動特性。此外，可以藉由定位於下受控大氣殼體155中的至少一個加熱元件156加熱熔融玻璃（此加熱可以藉由利用位於形成主體入口50中的至少一個加熱元件178（亦即，第三加熱區171中的至少一個加熱元件178）補充）來減輕下受控大氣殼體155的下游部分中的熔融玻璃的熱損失，藉此維持熔融玻璃離開降流管筒100並流入形成主體入口50時的熔融玻璃的黏度與流動特性。
除了加熱流經降流管筒100的熔融玻璃之外，藉由減少（例如藉由防止）降流管48與形成主體入口50之間的區域中的降流管筒100的氧化，下受控大氣殼體155的密封容積在玻璃形成設備10的操作期間減輕降流管筒100的劣化。此外，下受控大氣殼體155減輕通過降流管筒100的氫氣滲透，藉此減少玻璃中的氣泡缺陷的風險。
在進入形成主體入口50之後，熔融玻璃流入形成主體60的溝槽62。溝槽62中的熔融玻璃流過界定溝槽62的該對堰64，並從該對形成表面66向下（-Z方向），而匯聚於形成主體60的根部68處，以從根部68拉伸而形成玻璃帶12。實例
藉由下列實例，將會進一步釐清本文所述的實施例。 比較例1
參照第5圖與第6A圖，第6A圖圖示流經沒有下加熱區150（亦即，沒有定位於降流管筒100的第二區段104或下受控大氣殼體155周圍的下加熱區150）的第5圖所示的過渡區域190內的降流管筒100的第二區段104的熔融玻璃的熱分析模型。熱分析模型包括上加熱區110、第三加熱區171、波紋管180及隔熱材182。隔熱材182包括上加熱區110與第三加熱區171之間的間隙184，亦即，熱分析模型模擬存在於隔熱材182內的間隙184。第6A圖圖示流經沒有定位於降流管筒100的第二區段104周圍的下加熱區150的過渡區域190的熔融玻璃的溫度變化。在第6A圖的位置「A」處，上加熱區110內的熔融玻璃的溫度為約1100℃。在第6A圖的位置「B」處，上加熱區110與第三加熱區171之間以及靠近隔熱材182中的間隙184的熔融玻璃的溫度為約900℃。在第6A圖的位置「C」處，入口管170與第三加熱區171內的熔融玻璃的溫度為約1045℃。因此，在沒有定位於降流管筒100的第二區段104周圍的下加熱區150的情況下，流經過渡區域190的熔融玻璃的溫度（-ΔT）在流入形成主體入口50之前降低約200℃。應理解，玻璃溫度降低200℃會增加玻璃黏度等級，而使得降流管筒100內的熔融玻璃的流動可能變得「阻塞」。舉例而言，模型模擬（未圖示）指示當熔融玻璃的溫度降低200℃時，僅實現流經降流管筒100的熔融玻璃的目標的16％。 實例1
參照第5圖與第6B圖，第6B圖圖示流經具有定位於降流管筒100的第二區段104周圍的下加熱區150的第5圖所示的過渡區域190的熔融玻璃的熱分析模型。熱分析模型包括上加熱區110、下加熱區150、第三加熱區171、波紋管180及隔熱材182，其中隔熱材182具有上加熱區110與第三加熱區171之間的間隙184。熱分析模型模擬下加熱區150的位置「a」處的溫度為約1000℃，位置「b」處的溫度為約1020℃，而位置「c」處的溫度為約1050℃。第6B圖的位置「A」處的上加熱區110內的熔融玻璃的溫度為約1100℃。第6B圖的位置「B」處的上加熱區110與第三加熱區171之間（靠近隔熱材182中的間隙184）的熔融玻璃的溫度為約1050℃。第6B圖的位置「C」處的入口管170內的熔融玻璃的溫度為約1060℃。因此，在具有定位於降流管筒100的第二區段104周圍的下加熱區150的情況下，流經過渡區域190的熔融玻璃的溫度（-ΔT）降低約50℃。相較於流經沒有定位於降流管筒100的第二區段104周圍的下加熱區150的過渡區域190的熔融玻璃，具有定位於降流管筒100的第二區段104周圍的下加熱區150提供約150℃（~75％）的溫度變化的減少。應理解，流經過渡區域190的熔融玻璃的溫度降低或變化的減少可能導致熔融玻璃的黏度變化的減少。在下列的表1中展示比較例1與實例1的流經過渡區域190中的降流管筒100的第二區段104的熔融玻璃的溫度降低（-ΔT）的概要。 表1
參照第5圖與第7圖，第7圖圖示流經第5圖所示的過渡區域190的熔融玻璃的熱分析模型。特定言之，第7圖圖示具有至少部分定位於形成主體入口50內的第二區段104的一部分與下加熱區150的第5圖中的過渡區域190的熱分析模型。熱分析模型亦包括圍繞下加熱區150的上部延伸的隔熱層162。 比較例2
參照第7圖與第8A圖，第8A圖圖示第7圖中所示的熱分析模型的沿著過渡區域190中的降流管筒100的第二區段104（Z方向）的距離相對於溫度的函數（但是沒有定位於降流管筒100的第二區段104周圍的下加熱區150（第7圖中未圖示））。特定言之，第8A圖圖示降流管筒100的第二區段104的溫度（在圖式中標記為「TUBE」）以及第二區段104內的熔融玻璃的平均溫度（在圖式中標記為「AVERAGE」）相對於上加熱區110內（-4至0英寸；-10至0cm；標記為「110」）及在上加熱區110下游（0至10英寸；0至25cm；標記為「104」）的位置的函數。流經降流管筒100的第二區段104的熔融玻璃的流率為每小時93.2磅（lbs/h）（42.3kg/hr）。將3230瓦（W）的功率施加到第三加熱區171。上加熱區110（-4至0英寸；-10至0cm）內的降流管筒100的第二區段104的溫度（TUBE）與熔融玻璃的平均溫度（AVERAGE）為約1243℃。在沒有定位於降流管筒100的第二區段104周圍的下加熱區150的情況下，上加熱區110下游的降流管筒100的第二區段104的溫度與熔融玻璃的平均溫度在距離上加熱區110的下游約3英寸（亦即約8cm）處分別降低至約1225℃與1230℃，並在距離上加熱區110的下游約10英寸（亦即約25cm）處分別增加至約1267℃與1256℃。因此，上加熱區110下游（0至10英寸）的降流管筒100的第二區段104與熔融玻璃的平均溫度的溫度變化分別為約42℃與約26℃。 實例2
參照第7圖與第8B圖，第8B圖圖示第7圖中所示的熱分析模型的沿著具有定位於降流管筒100的第二區段104周圍的下加熱區150與隔熱層162的過渡區域190中的降流管筒100的第二區段104的距離相對於溫度的函數。第8B圖圖示降流管筒100的第二區段104的溫度（圖式中標記為「TUBE」）以及第二區段104內的熔融玻璃的平均溫度（圖式中標記為「AVERAGE」）相對於上加熱區110（-4至0英寸，標記為「110」）、在上加熱區110的下游處且位於下加熱區150與隔熱層162內（0到5英寸；標記為「150+162」）、在隔熱層162的下游處且位於下加熱區150內（5至7.5英寸；-13至19cm；標記為「150」）及位於下加熱區150下游的第二區段104的非隔熱部分104b內（7.5至10英寸；19至25cm；標記為「104b」）的位置的函數。流經降流管筒100的第二區段104的熔融玻璃的流率為每小時93.2磅（lbs/h）（42.3kg/hr）。將290W的功率施加到下加熱區150，並將2200W的功率施加到第三加熱區171（總功率=290W+2200W=2490W）。上加熱區110（-4至0英寸；-10至0cm）內的降流管筒100的第二區段104的溫度（TUBE）與熔融玻璃的平均溫度（AVERAGE）為約1243℃。位於下加熱區150與隔熱層162（0至5英寸；0至13cm）內的第二區段104的溫度與熔融玻璃的平均溫度在距離上加熱區110下游約4英寸（10cm）的距離處分別增加至約1245℃及1244℃。位於下加熱區150內且在隔熱層162的下游處（在5至7.5英寸；13至19cm）的第二區段104的溫度與熔融玻璃的平均溫度在距離上加熱區110下游約8英寸（20cm）的距離處分別降低至約1238℃及1241℃。位於下加熱區150的下游處（在7.5至10英寸；19至25cm）的第二區段104的溫度與熔融玻璃的平均溫度在距離上加熱區110下游約10英寸（25 cm）的距離處分別增加至約1248℃及1245℃。因此，上加熱區110的下游處（0至10英寸；0至25cm）的降流管筒100的第二區段104與第二區段104內的熔融玻璃的平均溫度的溫度變化分別為約8℃與約4℃。亦即，相較於下加熱區150與隔熱層162並未定位於降流管筒100的第二區段104周圍的情況，當下加熱區150與隔熱層162定位於降流管筒100的第二區段104周圍時，上加熱區110下游的降流管筒100的第二區段104與第二區段104內的熔融玻璃的平均溫度的溫度變化分別減少35℃及22℃。溫度變化的減少可以減少玻璃脈動（特別是若玻璃帶形成處理期間使用具有不同黏度的多個玻璃），藉此減少沿著（亦即，Z軸）或跨越（亦即，X軸）玻璃帶的厚度變化，並降低製造耗損。應理解，當下加熱區150定位於降流管筒100的第二區段104周圍時，可以利用較小的總功率實現溫度變化的減少，亦即，在沒有定位於降流管筒100的第二區段104周圍的下加熱區150的情況下提供給第三加熱區171的功率為3230W，而在具有定位於降流管筒100的第二區段104周圍的下加熱區150的情況下提供給下加熱區150與第三加熱區171的總功率僅為2490W。在以下的表2中展示比較例2與實例2的過渡區域190中流經降流管筒100的第二區段104的熔融玻璃的溫度變化（ΔT）的概要。 表2
基於上述內容，現在應理解，本文所述的降流管及方法可以減少流經降流管筒並進入形成主體入口的熔融玻璃的溫度變化。此外，本文所述的降流管及方法可以提供對於流經降流管並進入形成主體入口的熔融玻璃的溫度及黏度的增強的控制。本文所述的降流管及方法可以用於補償玻璃帶形成處理期間所使用的不同玻璃，並減少或消除玻璃脈動。具有位於上加熱區下方且至少部分位於形成主體入口內的下加熱區的降流管筒的使用係提供上加熱區與形成主體入口之間的區域中的局部加熱，並導致更均勻的玻璃溫度與玻璃黏度。熔融玻璃溫度的操縱允許熔融玻璃黏度的操縱，而可以用於補償給定玻璃帶形成處理期間所處理的不同玻璃。
儘管本文已經對降流管進行具體的說明，但是應理解，在熔融玻璃遞送容器與形成主體之間的任何過渡系統（其中期望熔融玻璃從熔融玻璃遞送容器流動通過過渡系統並進入形成主體的減少的溫度變化）係包括在本文所示及描述的實施例中。
該領域具有通常知識者將理解，在不悖離所主張標的之精神及範疇的情況下可對本文所述之實施例作出各種修改及變化。因此，說明書意欲涵蓋本文所述之實施例之修改及變化，而該等修改及變化係在隨附申請專利範圍及其均等物之範疇內。
10‧‧‧玻璃形成設備
12‧‧‧玻璃帶
15‧‧‧熔融容器
16‧‧‧批次材料
18‧‧‧儲存箱
20‧‧‧批次遞送裝置
22‧‧‧馬達
24‧‧‧控制器
28‧‧‧熔融玻璃水平探針
30‧‧‧豎管
36‧‧‧第一連接管
38‧‧‧澄清容器
40‧‧‧第二連接管
42‧‧‧混合容器
44‧‧‧遞送導管
46‧‧‧遞送容器
48‧‧‧降流管
50‧‧‧形成主體入口
60‧‧‧形成主體
62‧‧‧溝槽
64‧‧‧堰
66‧‧‧形成表面
68‧‧‧根部
100‧‧‧降流管筒
101‧‧‧入口端
102‧‧‧第一區段
104‧‧‧第二區段
104b‧‧‧非隔熱部分
105‧‧‧第一邊緣
106‧‧‧過渡區段
107‧‧‧第二邊緣
109‧‧‧出口端
110‧‧‧上加熱區
112‧‧‧子加熱區
114‧‧‧子加熱區
116‧‧‧子加熱區
118‧‧‧子加熱區
120‧‧‧隔熱材
122‧‧‧加熱元件
124‧‧‧外包覆
125‧‧‧上受控大氣殼體
126‧‧‧過渡凸緣
127‧‧‧外凸緣
127a‧‧‧孔隙
128‧‧‧內凸緣
130‧‧‧膨脹鼓輪
131‧‧‧下部
131a‧‧‧肩部
133‧‧‧上部
133‧‧‧a肩部
150‧‧‧下加熱區
154‧‧‧隔熱材
155‧‧‧下受控大氣殼體
156‧‧‧加熱元件
158‧‧‧外護罩
160‧‧‧底部凸緣
162‧‧‧隔熱層
164‧‧‧隔熱材
170‧‧‧入口管
171‧‧‧第三加熱區
172‧‧‧子加熱區
174‧‧‧子加熱區
176‧‧‧隔熱材
178‧‧‧加熱元件
180‧‧‧波紋管
182‧‧‧隔熱材
184‧‧‧間隙
190‧‧‧過渡區域
第1圖示意性圖示根據本文所示及描述的一或更多個實施例的玻璃形成設備；
第2圖示意性圖示根據本文所示及描述的一或更多個實施例的具有上加熱區與下加熱區的玻璃形成設備的降流管的橫截面；
第3圖示意性圖示根據本文所示及描述的一或更多個實施例的第2圖的降流管的一部分的透視圖，其中下加熱區圍繞降流管筒延伸；
第4圖示意性圖示根據本文所示及描述的一或更多個實施例的第3圖所示的降流管與過渡凸緣的橫截面；
第5圖示意性圖示根據本文所示及描述的一或更多個實施例的降流管與形成主體入口；
第6A圖圖示沒有位於降流管筒周圍的下加熱區的具有降流管與形成主體入口的過渡區域的熱分析模型；
第6B圖圖示具有根據本文所示及描述的一或更多個實施例的圍繞降流管筒的下加熱區的具有降流管與形成主體的過渡區域的熱分析模型；
第7圖圖示具有根據本文所示及描述的一或更多個實施例的圍繞降流管筒的下加熱區的具有降流管與形成主體入口的過渡區域的熱分析模型；
第8A圖圖示沒有位於降流管筒周圍的下加熱區的第7圖中的過渡區域的溫度；以及
第8B圖圖示具有位於降流管筒周圍的下加熱區的第7圖中的過渡區域的溫度。
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Claims (20)

  1. 一種用於一玻璃形成設備的降流管，包含： 一降流管筒，包含用於接收熔融玻璃的一入口端以及用於將熔融玻璃排放到一形成主體的一入口的一出口端、一上加熱區及位於靠近該出口端的該上加熱區下游的一下加熱區；以及 一下受控大氣殼體，圍繞該下加熱區中的該降流管筒定位及密封，該下受控大氣殼體包含至少一個加熱元件。
  2. 如請求項1所述之降流管，其中該下受控大氣殼體係與該降流管筒的該出口端間隔開。
  3. 如請求項1所述之降流管，其中該降流管筒的該出口端與該下受控大氣殼體係位於該形成主體的該形成主體入口內。
  4. 如請求項1所述之降流管，進一步包含圍繞該下受控大氣殼體的至少一部分延伸的一隔熱層。
  5. 如請求項1所述之降流管，其中該下受控大氣殼體包含： 一過渡凸緣，耦接並環繞該上加熱區與該下加熱區之間的該降流管筒； 一底部凸緣，耦接並環繞該降流管筒，並定位於該過渡凸緣的下游；以及 一外護罩，環繞該降流管筒，並連接到該過渡凸緣與該底部凸緣，該外護罩、過渡凸緣及底部凸緣圍繞該降流管筒而形成該下受控大氣殼體。
  6. 如請求項5所述之降流管，其中該底部凸緣與該降流管筒的該出口端間隔開約25mm至約75mm之間的一距離。
  7. 如請求項5所述之降流管，其中該過渡凸緣包含一外凸緣、一內凸緣及從該外凸緣延伸到該內凸緣的一膨脹鼓輪，該膨脹鼓輪包含一「S型」配置，該膨脹鼓輪的一上部密封耦接到該外凸緣，該膨脹鼓輪的一下部密封耦接到該內凸緣。
  8. 如請求項7所述之降流管，其中該膨脹鼓輪讓該上部與該下部一體形成，而該下部以該「S型」配置佈置而透過一對肩部過渡到該上部。
  9. 如請求項7所述之降流管，其中該外凸緣包含一外凸緣厚度，該內凸緣包含一內凸緣厚度，而該膨脹鼓輪包含小於該外凸緣厚度與該內凸緣厚度的一膨脹鼓輪厚度。
  10. 如請求項7所述之降流管，其中該外凸緣包含一耐熱合金，而該內凸緣與該膨脹鼓輪包含一鉑合金。
  11. 一種玻璃形成設備，包含： 一熔融玻璃遞送容器； 一形成主體，包含一形成主體入口； 一降流管筒，包含用於從該熔融玻璃遞送容器接收熔融玻璃的一入口端以及用於將熔融玻璃排放到該形成主體入口的一出口端； 一上加熱區，環繞該降流管筒； 一下加熱區，環繞該降流管筒，並位於靠近該出口端的該上加熱區的下游；以及 一過渡凸緣，耦接並環繞該上加熱區與該下加熱區之間的該降流管筒，該過渡凸緣包含一外凸緣、一內凸緣及從該外凸緣延伸到該內凸緣的一膨脹鼓輪，該膨脹鼓輪包含一「S型」配置，該膨脹鼓輪的一上部密封耦接到該外凸緣，該膨脹鼓輪的一下部密封耦接到該內凸緣。
  12. 如請求項11所述之玻璃形成設備，其中該膨脹鼓輪讓該上部與該下部一體形成，而該下部以該「S型」配置佈置而透過一對肩部過渡到該上部。
  13. 如請求項11所述之玻璃形成設備，其中該外凸緣包含一外凸緣厚度，該內凸緣包含一內凸緣厚度，而該膨脹鼓輪包含小於該外凸緣厚度與該內凸緣厚度的一膨脹鼓輪厚度。
  14. 如請求項11所述之玻璃形成設備，其中該外凸緣包含一耐熱合金，而該內凸緣與該膨脹鼓輪包含一鉑合金。
  15. 如請求項11所述之玻璃形成設備，進一步包含： 一底部凸緣，位於該過渡凸緣的下游，且耦接並環繞該降流管筒；以及 一外護罩，環繞該降流管筒，並連接到該過渡凸緣與該底部凸緣，其中該外護罩、過渡凸緣及底部凸緣形成一下受控大氣殼體，該下受控大氣殼體圍繞該下加熱區中的該降流管筒定位及密封。
  16. 如請求項15所述之玻璃形成設備，其中該降流管筒的該出口端與該下受控大氣殼體的至少一部分係位於該形成主體的該形成主體入口內。
  17. 如請求項15所述之玻璃形成設備，進一步包含圍繞該下受控大氣殼體的至少一部分延伸的一隔熱層。
  18. 如請求項15所述之玻璃形成設備，其中該底部凸緣與該降流管筒的該出口端間隔開約25mm至約75mm的一距離。
  19. 一種形成玻璃帶的方法，包含以下步驟： 使熔融玻璃流經一降流管筒； 利用一上加熱區與一下加熱區加熱流經該降流管筒的該熔融玻璃，該上加熱區環繞該降流管筒，該下加熱區位於該上加熱區的下游，並環繞該降流管筒； 將該熔融玻璃通過該降流管筒的一出口端排放到一形成主體的一形成主體入口，其中該出口端的一部分與該下加熱區係位於該形成主體入口內； 從該降流管筒的該出口端排放的該熔融玻璃流入該形成主體的一溝槽，經過界定該溝槽的一對堰，並從該對堰延伸的一對形成表面向下，而匯聚在該形成主體的一根部處，其中沿著該對形成表面向下流動的玻璃在該形成主體的該根部處匯聚，並形成一玻璃帶。
  20. 如請求項19所述之方法，進一步包含以下步驟：利用一過渡凸緣適應該降流管筒的該出口端相對於該上加熱區的移動，該過渡凸緣環繞該降流管筒，並定位於該上加熱區與該下加熱區之間，其中該過渡凸緣包含一外凸緣、一內凸緣及從該外凸緣延伸到該內凸緣的一膨脹鼓輪，該膨脹鼓輪包含一「S型」配置，該膨脹鼓輪的一上部密封耦接到該外凸緣，該膨脹鼓輪的一下部密封耦接到該內凸緣。
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