用感應(yīng)加熱使得邊緣引導(dǎo)件上的失透最小化的方法和設(shè)備的制造方法
【專利說明】用感應(yīng)加熱使得邊緣引導(dǎo)件上的失透最小化的方法和設(shè)備
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年12月21日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列第61/740，541號(hào)以及2013年9月20日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列第61/880，332號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全文通過引用結(jié)合入本文，如下所詳述。
[0003]背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本說明書一般地涉及玻璃片的制造，更具體地，涉及具有邊緣引導(dǎo)件的制造玻璃片的設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0005]玻璃制造系統(tǒng)通常用來形成各種玻璃產(chǎn)品，例如IXD玻璃片。通過使熔融的玻璃在成形楔上向下流動(dòng)來制造玻璃片是已知的。通常在成形楔的相對(duì)端提供邊緣引導(dǎo)件，以幫助實(shí)現(xiàn)所需的玻璃片寬度和邊緣珠特性。
[0006]在制造過程中，通過邊緣引導(dǎo)件上的玻璃會(huì)發(fā)生冷卻和失透，在邊緣引導(dǎo)件上積累。該積累會(huì)導(dǎo)致玻璃的形狀相關(guān)的缺陷和其他缺陷，以及被迫頻繁地替換邊緣引導(dǎo)件。因此，需要使得邊緣引導(dǎo)件上的失透玻璃的積累最小化的方法

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本文所述的實(shí)施方式涉及用于制造玻璃片的設(shè)備和方法，其具有通過感應(yīng)加熱的邊緣引導(dǎo)件。
[0008]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，制造玻璃片的融合拉制法包括:使得熔融玻璃流過成形楔的一對(duì)向下傾斜的成形表面部分，所述向下傾斜的成形表面部分沿著下游方向會(huì)聚形成根部。所述方法還包括使得熔融玻璃流過與所述一對(duì)向下傾斜的成形表面部分的至少一個(gè)相交的邊緣引導(dǎo)件。此外，所述方法還包括通過經(jīng)由感應(yīng)對(duì)邊緣引導(dǎo)件進(jìn)行加熱，將邊緣引導(dǎo)件與熔融玻璃接觸的至少一部分表面的最小溫度維持在高于預(yù)定量。所述方法還包括從成形楔的根部拉制熔融玻璃，以形成玻璃片。
[0009]在另一個(gè)實(shí)施方式中，用于下拉片玻璃的設(shè)備包括:成形楔，其具有一對(duì)向下傾斜的成形表面部分，所述向下傾斜的成形表面部分在成形楔的底部會(huì)聚，形成根部，并限定拉制線，熔融玻璃沿著所述拉制線。所述設(shè)備還包括與所述一對(duì)向下傾斜的成形表面部分的至少一個(gè)接觸的邊緣引導(dǎo)件。所述邊緣引導(dǎo)件包括置于邊緣引導(dǎo)件的表面后方的感應(yīng)線圈，用于通過經(jīng)由感應(yīng)對(duì)邊緣引導(dǎo)件進(jìn)行加熱，將邊緣引導(dǎo)件與熔融玻璃接觸的至少一部分表面的最小溫度維持在高于預(yù)定量。
[0010]應(yīng)理解的是，前面的一般性描述和以下的詳細(xì)描述介紹了各種實(shí)施方式，用來提供理解要求保護(hù)的主題的性質(zhì)和特性的總體評(píng)述或框架。包括的附圖提供了對(duì)各種實(shí)施方式的進(jìn)一步的理解，附圖被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。附圖以圖示形式說明了本文所述的各種實(shí)施方式，并與說明書一起用來解釋要求保護(hù)的主題的原理和操作。
【附圖說明】
[0011]圖1是用來制造玻璃的設(shè)備的示意圖；
[0012]圖2是沿圖1的線2-2的設(shè)備的截面透視圖，顯示熱屏蔽設(shè)備的第一個(gè)例子；
[0013]圖2A是具有另一種熱屏蔽設(shè)備的例子的設(shè)備的透視圖；
[0014]圖3是感應(yīng)加熱的邊緣引導(dǎo)件的透視圖，顯示了感應(yīng)加熱系統(tǒng)的示意圖；
[0015]圖4是感應(yīng)線圈構(gòu)造的透視圖；
[0016]圖5A和5B分別是感應(yīng)加熱系統(tǒng)組件的替代實(shí)施方式的透視圖；
[0017]圖6A和6B分別是具有背板和置于背板后方的感應(yīng)線圈的邊緣引導(dǎo)件的截面圖和透視圖；以及
[0018]圖7是具有背板的邊緣引導(dǎo)件的透視圖，其中，背板的內(nèi)表面與邊緣引導(dǎo)件接觸熔融玻璃的內(nèi)表面之間的區(qū)域填充有導(dǎo)熱珠。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將詳細(xì)說明用于玻璃片制造和包括其的玻璃制造工藝的各種實(shí)施方式。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同或類似的部分。通常來說，可通過熔化玻璃批料材料來形成熔融玻璃，然后將熔融玻璃成形為玻璃片來形成玻璃片材料。示例性方法包括浮法玻璃法、狹縫拉制法和熔合下拉法。
[0020]圖1顯示用來制造玻璃(例如玻璃片12)的設(shè)備10的示意圖。設(shè)備10可以包括熔融容器14，其配置成從儲(chǔ)料斗18接收批料材料16?？梢酝ㄟ^由電動(dòng)機(jī)22驅(qū)動(dòng)的批料輸送裝置20將批料材料16引入到熔融容器14。可以提供任選的控制器24來激活電動(dòng)機(jī)22，可以使用熔融玻璃水平探針28來測(cè)量豎管30內(nèi)的玻璃熔體水平，并將測(cè)得的信息傳輸?shù)娇刂破?4。
[0021]設(shè)備10還可包括位于熔融容器14下游、并且通過第一連接管36的方式與熔融容器14相連的澄清容器38 (例如澄清管)?；旌先萜?2 (例如，攪拌室)也可位于澄清容器38的下游，傳遞容器46 (例如，碗)可位于混合容器42的下游。如所示，第二連接管40可以連接澄清容器38和混合容器42，第三連接管44可以連接混合容器42和傳遞容器46。如進(jìn)一步所示，可放置下導(dǎo)管48，以將玻璃熔體從傳遞容器46輸送至成形容器60的進(jìn)口 50。如圖所示，熔融容器14、澄清容器38、混合容器42、傳遞容器46和成形容器60是玻璃熔體站的例子，他們可以以串聯(lián)的形式沿著設(shè)備10放置。
[0022]熔融容器14通常由耐火材料(例如耐火磚(如陶瓷磚)制造。設(shè)備10還可包括通常由鉑或含鉑金屬(例如鉑-銠、鈾-銥及其組合)制造的組件，但是他們還可包含以下耐火金屬，例如鉬、鈀、錸、鉭、鈦、鎢、釕、鋨、鋯及其合金，和/或二氧化鋯。含鉑組件可包括如下的一個(gè)或多個(gè):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、第三連接管44、傳遞容器46、下導(dǎo)管48以及進(jìn)口 50。成形容器60也可由耐火材料制造，并且設(shè)計(jì)用來形成玻璃片12。
[0023]圖2是設(shè)備10沿圖1的線2-2的截面透視圖。如所示，成形容器60包括成形楔62，所述成形楔62包括一對(duì)向下傾斜的成形表面部分66a、66b，其可以在所述成形楔62的相對(duì)端部64a、64b之間延伸。向下傾斜的成形表面部分66a、66b沿著下游方向68會(huì)聚，以形成根部70。拉制平面72延伸通過根部70，其中可以以下游方向68沿著所述拉制平面72拉制玻璃片12。如所示，拉制平面72可以將根部70 —分為二，但是拉制平面72也可相對(duì)于根部70以其他朝向延伸。本發(fā)明的方面可用于各種成形容器。例如，本發(fā)明的方面可用于2009年5月21日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/180，216號(hào)的用于降低來自成形體的輻射熱損耗的設(shè)備，其全文通過引用結(jié)合入本文。
[0024]成形容器60可包括與一對(duì)向下傾斜的成形表面部分66a、66b中的至少一個(gè)相交的邊緣引導(dǎo)件。在其他例子中，邊緣引導(dǎo)件可以與兩個(gè)向下傾斜的成形表面部分66a、66b都相交。作為補(bǔ)充或替代，邊緣引導(dǎo)件可分別置于成形楔62的相對(duì)端。例如，如圖1所示，邊緣引導(dǎo)件80a、80b可分別置于成形楔62的相對(duì)端64a、64b，邊緣引導(dǎo)件80a、80b分別配置成與兩個(gè)向下傾斜的成形表面部分66a、66b都相交。如進(jìn)一步所示，各個(gè)邊緣引導(dǎo)件80a,80b是基本相互相同的，但是在其他例子中，邊緣引導(dǎo)件可以具有不同特征。根據(jù)本發(fā)明的方面，可以使用各種成形楔和邊緣引導(dǎo)件構(gòu)造。例如，本發(fā)明的方面可用于美國(guó)專利第3，451，798號(hào)、美國(guó)專利第3，537，834號(hào)、美國(guó)專利第7，409，839號(hào)和/或2009年2月26日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/155，669號(hào)所揭示的成形楔和邊緣引導(dǎo)件配置，其全文通過引用結(jié)合入本文。
[0025]圖2和2A僅僅是顯示可用于本發(fā)明的方面的一個(gè)示例性邊緣引導(dǎo)件。下面將討論第一邊緣引導(dǎo)件80a，應(yīng)理解的是，在一些例子中，第二邊緣引導(dǎo)件80b可以與第一邊緣引導(dǎo)件80a是相似或相同的。提供相同的邊緣引導(dǎo)件可有益于提供均勻的玻璃片，但是邊緣引導(dǎo)件可具有不同特征以提供不同的玻璃片特性和/或適用于各種成形容器配置。
[0026]圖2和2A顯示相對(duì)于成形楔62的第一向下傾斜成形表面部分66a放置的第一邊緣引導(dǎo)件80a的第一側(cè)。雖然未示出，但是第一邊緣引導(dǎo)件80a還包括相對(duì)于成形楔62的第二傾斜成形表面部分66b放置的第二側(cè)。第一邊緣引導(dǎo)件80a的第二側(cè)是第一側(cè)關(guān)于將根部70—分為二的拉制平面72的鏡像。如所示，第一側(cè)包括第一表面82，其與成形楔62的第一向下傾斜成形表面部分66a相交。雖然未示出，但是第一邊緣引導(dǎo)件80a的第二側(cè)也包括與成形楔62的第二傾斜成形表面部分66b相交的基本相同的表面。
[0027]成形楔62的相對(duì)端64a、64b可分別提供有墊塊84，其設(shè)計(jì)成幫助橫向放置相應(yīng)的第一和第二邊緣引導(dǎo)件80a、80b。任選地，如所示，第一邊緣引導(dǎo)件80a可包括上部分86和下部分88。在一些例子中，下部分88可以使得第一相對(duì)端64a上的第一邊緣引導(dǎo)件80a與第二相對(duì)端64b上的第二邊緣引導(dǎo)件80b接合。將邊緣引導(dǎo)件80a、80b接合在一起可有助于簡(jiǎn)化邊緣引導(dǎo)件80a、80b與成形楔62的組裝。在其他例子中，可以分開地提供邊緣引導(dǎo)件80a、80b的上部分86。例如，如所示，第一邊緣引導(dǎo)件80a可以與第二邊緣引導(dǎo)件80b分開，并獨(dú)立地與成形楔62的一對(duì)向下傾斜的成形表面部分66a、66b分別進(jìn)行組裝。對(duì)于某些構(gòu)造，提供不結(jié)合的上部分86可簡(jiǎn)化邊緣引導(dǎo)件80a、80b的制造。通過提供相對(duì)于成形楔62的不同表面，邊緣引導(dǎo)件80a、80b可分別具有各種朝向和幾何形貌。
[0028]用于制造玻璃的設(shè)備10還可包括至少一個(gè)邊緣輥裝置，其包括一對(duì)邊緣輥，其構(gòu)造成當(dāng)帶從成形楔62的根部70拉出的時(shí)候，能夠嚙合玻璃帶的相應(yīng)邊緣。所述一對(duì)邊緣輥有助于玻璃片的邊緣的適當(dāng)精整。邊緣輥精磨為熔融玻璃的邊緣部分提供所需的邊緣特性和適當(dāng)?shù)娜诤?，所述熔融玻璃從邊緣引?dǎo)件的相對(duì)表面拉出，所述邊緣引導(dǎo)件與所述一對(duì)向下傾斜的成形表面部分66a、66b相關(guān)聯(lián)。在一個(gè)例子中，邊緣輥可位于從70拉制的玻璃的粘性區(qū)域內(nèi)的各種位置處。例如，邊緣輥可位于從緊接根部70下方到低于根部70的約15英寸處的任意位置，但是在其他例子中，也可考慮其他位置。在其他例子中，邊緣輥可位于根部70下方約8-10英寸范圍內(nèi)的位置。
[0029]如圖1所示，第一邊緣輥組件130a與第一邊緣引導(dǎo)件80a相關(guān)聯(lián)，第二邊緣輥組件130b與第二邊緣引導(dǎo)件80b相關(guān)聯(lián)。如進(jìn)一步所示，各個(gè)邊緣輥組件130a、130b是基本相互相同的，但是在其他例子中，所述一對(duì)邊緣輥可具有不同特征。
[0030]圖2顯示可用于本發(fā)明的方面的示例性邊緣輥組件。下面將討論第一邊緣輥組件130a，應(yīng)理解的是，在一些例子中，第二邊緣輥組件130b可以與第一邊緣輥組件130a是相似或相同的。如圖2所示，第一邊緣輥組件130a包括第一對(duì)邊緣輥132，其包括第一邊緣輥132a和第二邊緣輥132b。邊緣輥132a、132b配置成同時(shí)嚙合玻璃片12的第一側(cè)和第二偵U。第一邊緣輥組件130a還包括與第一邊緣輥132a附連的第一軸134a，以及與第二邊緣輥132b附連的第二軸134b。第一軸134a和第二軸134b延伸通過密封板136，并配置成由電動(dòng)機(jī)(未示出)可轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)。密封板136配置成為裝納電動(dòng)機(jī)138的區(qū)域的開放端提供包封。密封板可包括耐火材料、鋼或者其他隔熱物，以保護(hù)電動(dòng)機(jī)的敏感組件和/或位于外殼區(qū)域內(nèi)的其他機(jī)制。
[0031 ] 還可為成形容器60提供熱屏蔽設(shè)備，其包括與邊緣引導(dǎo)件80a、80b的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的熱屏蔽。熱屏蔽配置成降低分別來自相應(yīng)邊緣引導(dǎo)件80a、80b的熱損耗到達(dá)非目標(biāo)區(qū)域，特別是降低熱損耗到達(dá)冷卻的邊緣輥。此類非目標(biāo)區(qū)域可包括玻璃制造設(shè)備的鄰近區(qū)域和/或能夠接收來自邊緣引導(dǎo)件的熱傳輸?shù)钠渌恢?。如圖1所示，第一熱屏蔽設(shè)備I 1a包括與第一邊緣引導(dǎo)件80a相關(guān)聯(lián)的熱屏蔽120a。類似地，第二熱屏蔽設(shè)備I 1b包括與第二邊緣引導(dǎo)件相關(guān)聯(lián)的第二熱屏蔽120b。如進(jìn)一步所示，各個(gè)熱屏蔽設(shè)備IlOaUlOb是基本相互相同的，但是在其他例子中，熱屏蔽設(shè)備可以具有不同特征。提供相同的熱屏蔽設(shè)備可有益于提供相似的邊緣引導(dǎo)件的熱屏蔽，但是熱屏蔽設(shè)備可具有不同特征以適用于各種成形容器配置。
[0032]圖2顯示可用于本發(fā)明的方面的僅僅一個(gè)示例性熱屏蔽設(shè)備。下面將討論第一熱屏蔽設(shè)備110a，應(yīng)理解的是，在一些例子中，第二熱屏蔽設(shè)備IlOb可以與第一熱屏蔽設(shè)備IlOa是相似或相同的。
[0033]第一熱屏蔽可置于一部分或者整個(gè)第一邊緣引導(dǎo)件的下面，并大致以相對(duì)于成形楔的長(zhǎng)度尺寸且緊密靠近邊緣輥軸的長(zhǎng)度方向延伸。如圖2所示，第一熱屏蔽120a可放置在位于僅僅一部分的第一邊緣引導(dǎo)件80a的下方。在僅僅是一部分的第一邊緣引導(dǎo)件SOad下方的位置提供第一熱屏蔽120a可提供對(duì)于到達(dá)非目標(biāo)區(qū)域的熱損耗的充分的下降，同時(shí)避免可能的對(duì)于從成形楔62的根部70拉出的熔融玻璃的干擾。
[0034]第一熱屏蔽還可在第一邊緣引導(dǎo)件下方完全地延伸。例如，圖2A顯示與第一邊緣引導(dǎo)件80a相關(guān)聯(lián)的