用于生產玻璃帶的方法和設備的制造方法
【專利說明】用于生產玻璃帶的方法和設備
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年5月31日提交的美國申請系列第61/829，566號的優先權，本文以該申請為基礎并將其全文通過引用結合于此。
技術領域
[0003]本發明一般地涉及用于生產玻璃帶的設備和方法，更具體地，涉及用至少一個真空源來生產玻璃帶的設備和方法，所述至少一個真空源配置成通過迫使冷卻流體沿著玻璃帶流動來促進玻璃帶的對流冷卻。
【背景技術】
[0004]已知用拉制裝置來拉制玻璃帶。可后續對玻璃帶進行分割，以生產可用于多種應用的多個玻璃片。已知以粘性狀態來拉制玻璃帶，最終冷卻至彈性狀態，在該彈性狀態中，最終特征被永久地凝固到玻璃片中。
[0005]現有的已知方法通過輻射熱傳遞來對玻璃片進行冷卻。例如，GB1354006涉及輻射系統，其設計成在沒有導致玻璃片暴露于冷卻空氣或其他氣體的對流的情況下提供冷卻。相反地，GB1354006提供了這樣一種系統，其通過將輻射從玻璃片轉移到壁元件來進行冷卻，其中，通過壁元件的背表面上通過的受控高速空氣流來從壁元件去除熱量。但是，輻射冷卻可能在下游不是有效的和/或對于以較低溫度拉制的玻璃不是有效的。

【發明內容】

[0006]下面簡要歸納本發明的內容，以便提供對詳述部分所描述的一些示例性方面的基本理解。
[0007]本發明的示例性設備和方法通過如下方式提供了對流熱傳遞:產生對流，所述對流將玻璃片暴露于冷卻空氣或其他氣體，以促進玻璃帶的對流冷卻。通過使用真空源來產生對流，以引起冷卻流體沿著玻璃帶流動。該對流冷卻系統可以在拉制裝置的下游位置提供有效冷卻和/或對于以較低溫度拉制的玻璃提供有效冷卻。
[0008]在本發明的第一個方面，用于生產玻璃帶的方法包括步驟(I):沿著拉制方向拉制玻璃帶進入粘性區中，其中，玻璃帶包括相對邊緣和橫向部分，所述橫向部分在相對邊緣之間以橫跨拉制方向的橫向方向延伸。方法還包括步驟(II):將玻璃帶拉制進入到粘性區下游的凝固區中，其中，玻璃帶從粘性狀態凝固成彈性狀態。方法還包括步驟(III):將玻璃帶拉制進入到凝固區下游的彈性區中。方法還包括步驟(IV):產生真空，通過迫使冷卻流體沿著玻璃帶流動，來促進玻璃帶的對流冷卻。
[0009]在第一個方面的一個例子中，步驟(IV)包括使得玻璃帶與冷卻流體接觸。
[0010]在第一個方面的另一個例子中，步驟(IV)的真空迫使冷卻流體以基本與拉制方向相反的流動方向流動。
[0011]在第一個方面的另一個例子中，步驟(IV)的真空迫使冷卻流體以如下流動方向流動，所述流動方向具有與重力方向相反的向量分量。
[0012]在第一個方面的另一個例子中，步驟(IV)包括提供第一真空源和第二真空源，所述第一真空源與玻璃帶的第一主表面相關聯，所述第二真空源與玻璃帶的第二主表面相關聯。例如，步驟(IV)可獨立于第二真空源操作第一真空源。
[0013]在第一個方面的另一個例子中，步驟(IV)包括用沿著橫向方向布置的多個真空口，來調節沿著玻璃帶的橫向方向的冷卻曲線。
[0014]在第一個方面的另一個例子中，步驟(IV)僅在彈性區內促進了實質性對流冷卻。
[0015]在第一個方面的另一個例子中，步驟(IV)僅在彈性區和凝固區內促進了實質性對流冷卻。
[0016]在第一個方面的另一個例子中，步驟(I)包括將玻璃帶從成形楔的根部熔合拉制進入粘性區。
[0017]本發明的第一個方面可單獨進行，或者與上文所述的第一個方面的任意一個或多個例子結合。
[0018]在本發明的第二個方面，用于生產玻璃帶的設備包括拉制裝置，其配置成沿著設備的拉制平面，以拉制方向將熔融玻璃拉制成玻璃帶。設備還包括對流冷卻裝置，其包括至少一個真空源，其配置成通過迫使冷卻流體沿著玻璃帶流動來促進玻璃帶的對流冷卻。
[0019]在第二個方面的一個例子中，對流冷卻裝置配置成有助于玻璃帶與冷卻流體的接觸。
[0020]在第二個方面的另一個例子中，對流冷卻裝置配置成迫使冷卻流體以基本與拉制方向相反的流動方向流動。
[0021]在第二個方面的另一個例子中，所述至少一個真空源包括第一真空源和第二真空源，所述第一真空源配置成與玻璃帶的第一主表面相關聯，所述第二真空源配置成與玻璃帶的第二主表面相關聯。例如，對流冷卻裝置可配置成獨立于第二真空源操作第一真空源。
[0022]在第二個方面的另一個例子中，對流冷卻裝置包括沿著玻璃帶的橫向方向布置的多個真空口。例如，所述多個真空口可分別包括可調節的流動控制裝置，其配置成對流動通過相應真空口的流體進行調節。
[0023]在第二個方面的另一個例子中，對流冷卻裝置包括至少一個可調節的真空口，其可以對流動通過相應真空口的流體進行調節。
[0024]在第二個方面的另一個例子中，拉制裝置配置成將熔融玻璃從粘性區拉制進入粘性區下游的凝固區中，其中，玻璃帶從粘性狀態凝固成彈性狀態，然后將玻璃帶從凝固區拉制進入凝固區下游的彈性區中，其中，對流冷卻裝置包括位于粘性區下游的至少一個真空
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[0025]在第二個方面的另一個例子中，拉制裝置包括具有根部的成形楔，其中，拉制裝置配置成從成形楔的根部拉出玻璃帶。
[0026]本發明的第二個方面可單獨進行，或者與上文所述的第二個方面的任意一個或多個例子結合。
【附圖說明】
[0027]參照附圖，閱讀以下詳細描述，可以更好地理解所要求保護的本發明的這些方面、特征和優點以及其他的方面、特征和優點，其中:
[0028]圖1是根據本發明的方面，用于生產玻璃帶的示例性設備的示意圖；
[0029]圖2是圖1的設備的拉制裝置的截面圖；
[0030]圖3示意性顯示從圖1的示例性拉制裝置的成形楔拉出的玻璃帶；
[0031]圖4顯示沿圖1的線4-4的示例性對流冷卻裝置的截面圖；
[0032]圖5是沿圖4的線5-5的橫截面圖，顯示了圖4的對流冷卻裝置的示例性特征；以及
[0033]圖6顯示根據本發明的方面，用于生產玻璃帶的示例性設備。
【具體實施方式】
[0034]在此將參照附圖更完整地描述要求保護的本發明的方面，附圖顯示所要求保護的本發明的示例性實施方式。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標記來表示相同或類似的部分。但是，所要求保護的本發明可以以許多不同的方式實施，不應被解讀成限定于在此提出的實施方式。這些示例性的實施方式使得說明透徹而完整，能夠向本領域技術人員完全地展示所要求保護的本發明的范圍。
[0035]可以提供設備來形成玻璃帶，用于后續加工成玻璃片。圖1示意性顯示熔合拉制設備101形式的設備，但是在其他例子中，本發明的方面可以使用下拉法、上拉法、狹縫拉制法、浮法或者其他玻璃成形技術。通過此類玻璃帶成形技術，本發明提供了對于粘度和溫度冷卻曲線的控制，以提供加工穩定性并促進高質量的性能。例如，在所示的熔合拉制設備101中，成形容器下方的適當冷卻可有助于為玻璃帶提供足夠的冷卻和足夠高的粘性，以使得帶材膨脹(即帶材不受控變形，例如在其自身重量作用下不均勻變形的趨勢)最小化。在成形容器下的適當冷卻也有助于穩定厚度和提供形狀控制。此外，適當的冷卻可有助于提供將玻璃轉變和調節成能控制成品玻璃平整度、應力和形狀的粘彈區。
[0036]圖1顯示熔合拉制設備101，其僅僅是根據本發明的方面用于生產玻璃帶的設備的一個例子。熔合拉制設備101可包括熔融容器105，其配置成從儲料斗109接收批料材料107。可以通過由電動機113驅動的批料傳遞裝置111來引入批料材料107。任選的控制器115可配置成激活電動機113，以將所需量的批料材料107引入熔融容器105中，如箭頭117所示。金屬探針119可用于測量豎管123內的玻璃熔體121水平，且通過通信線路125的方式將測得的信