用于玻璃生产的具有向外延伸柔性弹簧元件的牵拉辊和包含有所述牵拉辊的方法
【专利说明】用于玻璃生产的具有向外延伸柔性弹簧元件的牵拉辊和包含有所述牵拉辊的方法
[0001]相关文件的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年11月13日提交的美国申请系列第13/675，621号的优先权权益，该美国申请的全部内容通过弓I用的方式由本文所依赖并包含在本文中。
技术领域
[0003]本发明总体上涉及用于在生产玻璃板过程中的牵拉辊，并且具体地涉及包括弹簧元件的牵拉辊，该弹簧元件用于将拉制力施加于玻璃板。
【背景技术】
[0004]在生产板玻璃过程中，牵拉辊用于将张力施加到用于形成各个玻璃板的玻璃带或玻璃幅材。诸如在美国专利第3，338，696号和第3，682，609号中所述的溢出下拉熔融工艺中或者在类似的玻璃生产工艺中，当玻璃从熔融玻璃被拉制时，由牵拉辊施加的张力量用以控制玻璃的名义厚度。
[0005]牵拉辊通常设计成在其外边缘接触玻璃幅材，接触区域仅在玻璃幅材的边缘形成的增厚珠状物的内侧。因为牵拉辊直接接触玻璃幅材的表面，所以会由于牵拉辊材料的磨损特性而造成玻璃表面的损坏。例如，玻璃颗粒可能嵌入牵拉棍的表面中，导致当牵拉棍接触玻璃时损坏该玻璃。
[0006]类似地，如果牵拉辊材料随着在玻璃熔融工艺的高温时使用而降解，则牵拉辊可能散布微粒物质。该微粒物质可能嵌入软玻璃中，由此形成玻璃中的缺陷。另外，由玻璃拉制工艺产生的微粒物质(例如，碎片，灰尘、玻璃肩等)可能嵌在牵拉辊的表面，由此导致在玻璃幅材中形成重复缺陷。由这些机构中的任一个所引起的对玻璃幅材的损坏可能导致在拉制工艺中玻璃板不受控地和/或过早地断裂，由此降低生产效率并增加成本。
[0007]另外，由玻璃拉制工艺所产生的微粒物质可能导致牵拉辊抬离玻璃板，导致集中的法向力不仅承受在玻璃板上而且承受在牵拉辊上，此可能会导致牵拉辊材料的永久变形。
[0008]由此，需要用于玻璃生产工艺中牵拉辊的可替换设计。
【发明内容】
[0009]本文所述的实施例涉及用于玻璃拉制工艺中的牵拉辊，所述牵拉辊减少了由这些牵拉辊拉制的玻璃板的过早和/或不受控地断裂的发生。本文也公开了用于使用牵拉辊形成玻璃板的方法，该方法减少了在玻璃拉制工艺过程中玻璃板的过早和/或不受控的断
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[0010]根据一个实施例，用于减少玻璃板的过早和/或不受控地断裂的牵拉辊可以包括轴构件和位于轴构件上的顺应性覆盖组件。顺应性覆盖组件可以包括位于轴构件上的至少一个牵引盘。该至少一个牵引盘可以包括环形毂和与环形毂一体形成的多个弹簧元件。多个弹簧元件可以从环形毂向外伸出使得每个弹簧元件的端部位于从多个弹簧元件的每个弹簧元件的基底径向向外的位置，并且相对于每个弹簧元件的基底周向地偏置，使得偏置角A为至少25度，该偏置角通过从中心轴线径向向外延伸穿过每个弹簧元件的基底的直线相对于从中心轴线径向向外延伸穿过每个弹簧元件的端部的直线测得。根据一个实施例，用于减少玻璃板的过早和/或不受控地断裂的牵拉辊可以包括轴构件和位于轴构件上的顺应性覆盖组件。该顺应性覆盖组件可以包括位于轴构件上的多个牵引盘。所述多个牵引盘的每个牵引盘可以相对于相邻牵引盘旋转地偏置，并且所述多个牵引盘的每个牵引盘可以包括环形毂和与环形毂一体形成的多个弹簧元件。多个弹簧元件可以从环形毂向外伸出使得每个弹簧元件的端部位于从多个弹簧元件的每个弹簧元件的基底径向向外的位置，并且相对于每个弹簧元件的基底周向地偏置，使得偏置角A为至少25度，该偏置角从中心轴线径向向外延伸穿过每个弹簧元件的基底的直线相对于从中心轴线径向向外延伸穿过每个弹簧元件的端部的直线测得。所述多个弹簧元件的每个弹簧元件可以沿牵拉辊的下拉旋转方向在端部和基底之间弯曲。
[0011]在又一实施例中，用于形成玻璃板的、减小玻璃板中过早和/或不受控地断裂的方法可以包括熔融玻璃配合料，以形成熔融玻璃，并将熔融玻璃形成为玻璃板。然后，玻璃板的至少第一表面可以与至少一个牵拉辊接触以将玻璃板沿下游方向传送。该至少一个牵拉辊可以包括轴构件和位于该轴构件上的顺应性覆盖组件。顺应性覆盖组件可以包括位于轴构件上的多个牵引盘。所述牵引盘的每个可以包括与多个弹簧元件一体形成的环形毂，所述多个弹簧元件从环形毂向外伸出使得所述多个弹簧元件的每个弹簧元件的端部位于从所述多个弹簧元件的每个弹簧元件的基底径向向外的位置，并且相对于每个弹簧元件的基底周向地偏置，使得偏置角A为至少25度，该偏置角通过从中心轴线径向向外延伸穿过每个弹簧元件的基底的直线相对于从中心轴线径向向外延伸穿过每个弹簧元件的端部的直线测得。以下【具体实施方式】中将详细阐述本发明的其它特征和优点，并且在某种程度上，对于本领域的技术人员来说，其部分可从说明书中容易地理解到或通过实践本文所述的实施例而认识到，说明书包括【具体实施方式】、权利要求书以及附图。
[0012]应当理解的是，前面的总体描述和以下的【具体实施方式】描述了各种实施例，并且意为提供概览或框架以便理解所要求保护的主题的性质和特征。包括附图以提供对各实施例的进一步理解，并且附图包括在说明书中并构成说明书的一部分。附图示出本文所述的各种实施例并与说明书一起用于解释所保护主题的原理和操作。
【附图说明】
[0013]图1A示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的用于形成玻璃板的玻璃拉制设备；
[0014]图1B示意性地描绘了包括用于拉制玻璃板的一对相对牵拉辊的拉制组件的横截面；
[0015]图2示意性描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的由多个牵引盘形成的牵拉辊的局部分解图；
[0016]图3示意性描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的图2的牵拉辊的牵引盘;
[0017]图4示意性描绘了图3的环形毂和牵引盘的单个弹簧元件，以用于说明；
[0018]图5示意性描绘了用于牵拉辊的牵引盘，其中牵引盘的弹簧元件具有复杂的曲率;
[0019]图6示意性描绘了用于牵拉辊的牵引盘，其中牵引盘的弹簧元件包括接触足部；
[0020]图7示意性描绘了用于牵拉辊的牵引盘，其中牵引盘的弹簧元件由边沿连结；
[0021]图8示意性描绘了用于牵拉辊的牵引盘，其中弹簧元件具有相对于下部成角度的上部;
[0022]图9示意性描绘了图8的环形毂和牵引盘的单个弹簧元件，以用于说明；
[0023]图10示意性描绘了牵引盘的另一实施例的外部径向区域的分解图；
[0024]图1lA和IlB示意性描绘了偏转限制件的轴向和径向视图；
[0025]图12示意性描绘了牵拉辊组件，其中，牵引盘轴向地位于第一和第二偏转限制件之间；以及
[0026]图13示意性描绘了牵拉辊组件，其中，多个牵引盘以交替构造轴向地位于多个偏转限制件之间。
【具体实施方式】
[0027]现在具体参照用于生产玻璃板的牵拉辊的各个实施例和包含有所述牵拉辊的玻璃生产工艺。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。
[0028]玻璃板材料可以总体上由熔融玻璃配合料形成，以形成熔融玻璃并且然后将熔融玻璃形成玻璃板。示例性工艺包括浮法玻璃工艺、槽拉制工艺和熔融下拉工艺。在这些工艺中的每个中，一个或多个牵拉辊可以用于接触玻璃板并且沿下游方向传送玻璃板。
[0029]通过示例，参照图1A，示意性地描绘了用于由熔融玻璃形成玻璃板材料的示例性玻璃生产装置100，其中，熔融拉制机用于将熔融玻璃形成玻璃板。该玻璃生产系统100包括熔融容器101、澄清容器103、混合容器104、输送容器108和熔融拉制机(FDM) 120。将玻璃配合料如沿箭头102所示引入熔融容器101。配合料熔化以形成熔融玻璃106。澄清容器103具有高温度处理区域，该区域接纳来自熔融容器101的熔融玻璃106，并且在该区域内从熔融玻璃106去除气泡。澄清容器103通过连接管105联接到混合容器104。也就是说，从澄清容器103流到混合容器104的熔融玻璃流过连接管105。混合容器104则经由连接管107联接到输送容器108，使得从混合容器104流到输送容器108的熔融玻璃流过连接管 107。
[0030]输送容器108通过下降管109将熔融玻璃106供给到FDM 120内。FDM 120包括封壳122，在封壳122中，定位有入口 110、成形容器111和至少一个拉制组件150。如图1A所示，来自下降管109的熔融玻璃106流入入口 110，入口 110通向成形容器111。成形容器111包括开口 112，开口 112接收熔融玻璃106，熔融玻璃106流入沟槽113，然后溢出并沿两个会聚侧114a和114b流动，然后在根部处融合在一起，其中这两个会聚侧接合，然后由拉制组件150接触并沿下游方向151拉制。
[0031]参照图1B，其示意性地描绘了拉制组件150的横截面。如图1B所示，拉制组件150总体上包括在相对侧上接触玻璃板148的一对相对的牵拉辊200a、200b。由此，应当理解的是，玻璃板148在牵拉辊200a、200b之间遭受撞击。牵拉辊200a、200b可以是主动的(即，牵拉辊200a、200b主动旋转并且因此赋予拉力，该拉力将玻璃板148沿下游方向151进行传送)或是被动的(即，当玻璃板由其它牵