用于处理熔融玻璃的设备和方法_2

文档序号:9893015阅读:来源:国知局
送管道的第一部分的位置,且图示出由两条管道的同心布局所产生的间隙;
[0027]图8是图6的输送管道的一部分的截面图;
[0028]图9是图1的第二成形主体的侧面正视图,显示出输送管道相对于成形主体槽入口的布局;
[0029]图10是图6的输送管道的透视图,显示出加热板在加热区域中设置于毗邻输送管道的位置;以及
[0030]图11是图10的输送管道的截面图。
[0031]图12是图10的输送管道的纵向截面图。
[0032]发明详述
[0033]下面将详细说明本发明的实施方式,这些实施方式的例子在附图中示出。只要可能,在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的组件。
[0034]图1图示了一种包含两个成形主体的玻璃成形设备,其中的一个成形主体位于另一个成形主体的垂直下方。每个成形主体通过独立的输送容器来供给熔融玻璃并包含用于支撑的独立的装置且对各成形主体进行纵向压缩以防止在高温下进行延长时间的运行时发生下垂。因为该设备被置于每个成形主体的两端,且成形主体纵向上对齐的布局消耗了每个成形主体周围宝贵的空间,所以向下方成形主体供给熔融玻璃的输送容器离该下方成形主体的距离比向上方成形主体供给熔融玻璃的输送容器离该上方成形主体的距离更远。所以,将熔融玻璃从各输送容器输送至下方成形主体的输送管道必然会比将玻璃从各输送容器输送至上方成形主体的管道更长。更长的管道增加了其流体压头损失,这会阻碍玻璃以给定的流速恒定地流动。通常,本发明的这种向成形主体提供熔融玻璃的输送管道具有圆形横截面,因为圆形横截面的压头损失最低,且解决的方法是通过增加管道的直径来增加管道的横截面的面积。然而,成形主体的入口尺寸是预定的,且增加圆形管道的直径会导致管道的上部向玻璃流提供不希望的自由表面。另一方面,圆形横截面的增大还会导致管道的一部分在低于成形主体入口的位置延伸,从而形成低洼区域,其(I)会成为停滞的不均匀的玻璃组合物的来源和(2)难以排出积液。为了克服这些困难和其它困难,在下方成形主体与其各输送容器之间提供本发明的长方/圆形管道。虽然长方/圆形管道通常对于给定玻璃流速的压头损失要高于圆形横截面的管道,但是作为可以接受的回报,其具有适应玻璃流而不形成自由玻璃表面或低洼区域的能力。如本文所用,长方/圆形是指一种横截面的形状(与管道或相似容器或物体的纵向维度正交的管道或类似容器或物体的横截面的形状),其一个方向的尺度大于其正交方向的尺度。作为长方/圆形包括的形状包括但不限于矩形、椭圆形、卵形或两个半圆的端点与两条直线相连的跑道形。
[0035]根据图1?图3的实施方式,所示的玻璃成形设备10包含第一成形主体12和直接位于其垂直下方的第二成形主体14。从第一输送容器18向第一成形主体12供给熔融玻璃16,而从第二输送容器22向第二成形主体14供给熔融玻璃20。第一输送管道24配置成将熔融玻璃16从第一输送容器18向第一成形主体12输送,而第二输送管道26配置成将恪融玻璃20从第二输送容器22向第二成形主体14输送。熔融玻璃16的组成可与熔融玻璃20的组成不同。例如,由熔融玻璃16所得到的玻璃的热膨胀系数可小于由熔融玻璃20所得到的玻璃的热膨胀系数。
[0036]第一成形主体12包含第一槽28,所述第一槽28配置成接收来自与第一成形主体12的入口 30相连的第一输送管道24的熔融玻璃16。第一成形主体12还包含在成形主体的相反侧面上彼此相反的成形表面32,且还可包含与第一槽28相反的凹陷的底部表面34。在一些实施方式中,成形表面32互相平行,但这不是必要的。第一成形主体12将熔融玻璃16接收至第一槽28中,熔融玻璃在这里从壁36溢流出并向下流过成形表面32。熔融玻璃以两股自由流动的独立的熔融玻璃物料流38a和38b的形式从第一成形主体12的两个底部边缘39a和39b离开第一成形主体12。第一成形主体可由耐火陶瓷材料形成,所述耐火陶瓷材料包括例如氧化铝或氧化锆。
[0037]第一输送容器18包含从其底部延伸的出口管道40 ο第一输送容器18和出口管道40可以是金属的,且可由例如铂族金属(即铂、铑、铱、钌、钯或锇)的高温贵金属或它们的合金形成。例如,第一输送容器18和出口管道40可由铂或铂-铑合金形成。合适的铂-铑合金中铑的含量以铑的重量计为大约10%?大约30 %。
[0038]第一输送管道24配置成接收来自第一输送容器出口管道40的熔融玻璃流16并将其通过第一成形主体入口30输送至第一成形主体槽28。第一输送管道24可以是金属的,并且像第一输送容器18和出口管道40那样,可由例如贵金属、例如铂族金属(即铂、铑、铱、钌、钯或锇)的高温金属或它们的合金形成。例如,第一输送管道24可以是铂或铂-铑合金。合适的铂-铑合金中铑的含量以铑的重量计为大约10%?大约30%。
[0039]第一输送管道24包含第一圆柱形部分42、第二部分44和第三部分46,所述第二部分44将熔融玻璃流16从第一方向重新导向至与第一方向不同的第二方向。例如,第二部分44可将熔融玻璃流16从垂直方向重新导向至水平方向。第三部分46可具有圆形横截面形状。即,第三部分24可以是圆柱体。第一输送管道24还可包含使第三部分46与第一槽28的大体呈矩形的入口相连的第一过渡部分48。第三部分46在第二部分44与第一过渡部分48之间延伸。第一输送容器出口管道40的至少一部分延伸进入第一圆柱形部分42的内部并可与其同轴,但第一输送容器出口管道40的至少一部分不与第一部分42接触,且因此不与第一输送容器出口管道40连接。所以,在出口管道40与第一部分42之间形成了环形间隙50,其使第一部分42内的熔融玻璃16的表面暴露于环形间隙内的气氛中。即,熔融玻璃16在环形间隙50内包含自由表面52。
[0040]应当理解的是,高质量商业玻璃产品的生产中和第一成形主体12的附近会包括无数的其它设备,其包括各种用于支撑成形主体及其相关管路和管道的金属和耐火支持构件、冷却设备、加热设备和隔热部件等。例如,用于向第一成形主体12的端部施加纵向压缩力的加力装置(force deviCe)54a可用来防止成形主体在高温下长时间运行时下垂。这种加力装置以螺旋千斤顶的形式示于图1,但可采取其它形式,例如气动的或液压的活塞(冲头)。在图1的实施方式中,加力装置54a通过传递块56a向与第一成形主体12的端部接触的支撑块58a施加一个力。由加力装置54a所施加的力通过支撑块58a向成形主体的端部传递。但是,也可以使用其它向成形主体端部施加压缩力的设置形式。
[0041]从图1?图3中可以看得很清楚,第二成形主体14位于第一成形主体12的垂直下方且包含第二槽60,所述第二槽60配置成接收来自与第二成形主体的入口 64相连的第二输送管道26的熔融玻璃20。第二成形主体14可由耐火陶瓷材料形成,所述耐火陶瓷材料可以是例如氧化铝或氧化锆。从第二输送容器输送而来的熔融玻璃20溢流出第二槽的壁66并以独立物料流的形式流过会聚的成形表面68且汇合,所述会聚的成形表面在成形主体的底部相交,即根部70。从图3的截面图中可以看到,从第一成形主体12流动而来的熔融玻璃16的独立物料流38a和38b交汇并覆盖来自第二成形主体14的熔融玻璃流20。因此,来自第二成形主体14的根部70的熔融玻璃流是包含熔融玻璃20的内层20a和熔融玻璃16的至少一个外层16a的玻璃带72。熔融玻璃20的内层20a(也被称为芯体玻璃)可被两个熔融玻璃16的外层16a(也被称为包层玻璃)所包覆,芯体玻璃的每个主表面上有一个包层玻璃层,从而形成玻璃带72。包层玻璃的组成可与芯体玻璃的组成有所不同,以使当熔融玻璃冷却至弹性状态时,在所得到的玻璃带72的外表面中形成压缩应力,改善所得到的玻璃带的韧性。图4显示了通过上述方法所形成的玻璃带72的一部分的边缘截面图,其图示了具有被包层玻璃的外层16a包覆的芯体玻璃的内层20a的层压体。
[0042]与第一成形主体12类似,可以包含加力装置以向第二成形
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