通过从熔融玻璃拉制来制造玻璃管的设备和方法
【专利说明】通过从熔融玻璃拉制来制造玻璃管的设备和方法
[0001]相关申请交叉参考
[0002]本申请根据35U.S.C.§ 119，要求2012年8月30日提交的美国临时申请系列第61/694，923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
[0003]本发明一般地涉及制造玻璃管的设备和方法，更具体地，涉及具有包括外管和成形元件的形成装置的玻璃管制造设备，用形成装置制造玻璃管的方法，以及制造玻璃管的方法，所述方法包括用空气轴承改变玻璃管的截面形状的步骤。
【背景技术】
[0004]提供玻璃管的常规方法和设备是已知的。例如，已知在挤出过程中，使得熔融玻璃向下流过锥形阀，并使得熔融玻璃流过圆柱形壳的外表面来形成玻璃管。此类常规技术可提供在制造过程中提供玻璃管的连续制造。
【发明内容】
[0005]下面简要归纳本发明的内容，以便提供对详述部分所描述的一些示例性方面的基本理解。
[0006]根据第一个示例性方面，玻璃管制造设备包括形成装置(forming device)，所述形成装置包括外管和成形元件(shaping member)。外管包括限定了内部区域的内表面，所述内部区域配置成提供熔融玻璃的通道。内表面包括上游部分和下游部分，其中垂直于外管的轴的内表面的上游部分的截面形状在几何上不同于垂直于轴的内表面的下游部分的截面形状。成形元件置于外管的下游部分内。熔融玻璃配置成拉制具有玻璃管截面轮廓，其被内表面的下游部分和成形元件的外表面之间的截面区域所限定。
[0007]在第一个方面的一个例子中，内表面的上游部分的截面形状基本是圆形的。
[0008]在第一个方面的另一个例子中，内表面的下游部分的截面形状是椭圆形的。
[0009]在第一个方面的另一个例子中，成形元件包括一对相对凹陷壁，其在成形元件的相对端部分之间延伸。
[0010]在第一个方面的另一个例子中，成形元件的外表面配置成在成形元件和从形成装置拉制的玻璃管之间传递空气界面。
[0011]在第一个方面的另一个例子中，内表面的下游部分以下游方向分叉。
[0012]在第一个方面的另一个例子中，内表面的下游部分和成形元件的外表面之间的截面区域配置成拉制玻璃管截面轮廓，其具有绕着玻璃管的周界变化的壁厚。
[0013]第一个示例性方面的任意例子可以单独使用或者与上文所述的第一个示例性方面的任意数量的其他例子结合使用。
[0014]根据第二个示例性方面，制造玻璃管的方法包括提供形成装置的步骤，所述形成装置包括外管和成形元件。方法还包括使得一定量的熔融玻璃通过外管的上游部分的步骤，其中熔融玻璃包括方向垂直于外管的轴的第一截面形状。该方法还包括使得所述一定量的熔融玻璃通过外管的下游部分的步骤，其中所述第一截面形状转变成第二截面形状，所述第二截面形状限定在外管的下游部分的内表面和成形元件的外表面之间。该方法还包括从形成装置拉制熔融玻璃管的步骤，其包括由第二截面形状限定的管壁截面轮廓。
[0015]根据第二个方面的一个例子，所述方法还包括在成形元件的下部分和熔融玻璃管的内表面之间提供空气界面的步骤。
[0016]根据第二个方面的另一个例子，第一截面形状的外周是基本圆形的，第二截面形状的外周是椭圆形的。
[0017]在第二个方面的另一个例子中，拉制的管壁截面轮廓具有绕着玻璃管的周界变化的壁厚。
[0018]第二个示例性方面的任意例子可以单独使用或者与上文所述的第二个示例性方面的任意数量的其他例子结合使用。
[0019]根据第三个示例性方面，制造玻璃管的方法包括:步骤(I)从形成装置拉制玻璃管，其中将玻璃管部分拉制进入粘性区。该方法还包括:步骤(II)，通过用空气轴承向玻璃管部分的外表面施加形成作用力，来改变所述玻璃管部分的截面形状。
[0020]在第三个方面的一个例子中，在步骤(II)之前，该方法还包括使得玻璃管部分通过进入粘性区下游的转变区，并对所述玻璃管部分进行再加热的步骤。
[0021]在第三个方面的另一个例子中，在步骤(II)之前，该方法还包括如下步骤:(a)使得玻璃管部分通过进入粘性区下游的转变区；(b)在第一检查区内检查玻璃管部分的特征；(C)基于步骤(b)过程中获得的检查的特征，改变第一检查区上游的装置；以及(d)对玻璃管部分进行再加热。
[0022]在第三个方面的另一个例子中，在转变区下游的硬化区中进行步骤(b)。
[0023]在第三个方面的另一个例子中，步骤(C)改变驱动装置，以改变从形成装置拉制玻璃管的速率。
[0024]在第三个方面的另一个例子中，步骤(C)包括形成装置。
[0025]在第三个方面的另一个例子中，步骤(b)过程中检查的特征包括玻璃管的厚度。
[0026]在第三个方面的另一个例子中，步骤(b)过程中检查的特征包括玻璃管的形状。
[0027]在第三个方面的另一个例子中，在步骤(II)之后，该方法还包括如下步骤:在第二检查区中检查玻璃管的部分的改变后特征；以及基于检测改变后特征的步骤过程中获得的改变后特征，来改变上游装置。
[0028]第三个示例性方面的任意例子可以单独使用或者与上文所述的第三个示例性方面的任意数量的其他例子结合使用。
【附图说明】
[0029]参考附图阅读下文详细描述时，更好地理解这些和其他方面，其中:
[0030]图1是根据本发明的方面的玻璃管制造设备的第一部分的示意图；
[0031]图2是根据本发明的方面的玻璃管制造设备的第二部分的示意图；
[0032]图3是图2中选取的视图3的玻璃管制造设备的放大部分，显示用于改变玻璃管的截面形状的形成辊；
[0033]图4是图3的玻璃管沿线4-4的截面，显示在改变玻璃管的截面形状的步骤之前的玻璃管的截面形状；
[0034]图5是图3的玻璃管沿线5-5的截面，显示在改变玻璃管的截面形状的步骤之后的玻璃管的截面形状；
[0035]图6是图3的玻璃管沿线5-5的另一个示例性截面，显示在改变玻璃管的截面形状的步骤之后的玻璃管的替代的截面形状；
[0036]图7是用于改变玻璃管截面形状的另一个装置的截面图，其包括形成轴承，所述形成轴承包括空气轴承；
[0037]图8是用于改变玻璃管截面形状的另一个装置的截面图，其包括形成轴承，所述形成轴承包括接触轴承；
[0038]图9是根据本发明的方面的玻璃管制造设备的替代的第二部分的示意图；
[0039]图10显示图9的玻璃管制造设备的部分的放大图；
[0040]图11是图9沿线11-11的玻璃管的截面图；
[0041]图12显示具有置于示例性外管内的示例性成形元件的示例性形成装置的透视图；
[0042]图13是图12的形成装置的顶视图；
[0043]图14是图12的形成装置的底视图；以及
[0044]图15是形成装置的示例性成形装置的透视图。
【具体实施方式】
[0045]在此将参照附图更完整地描述本发明的例子，其中，附图中给出了示例性实施方式。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相