用于溢流槽中热曲线控制的设备和方法
【专利说明】用于溢流槽中热曲线控制的设备和方法
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请根据35U.S.C. § 119,要求2013年4月30日提交的美国临时申请系列第 61817423号W及2013年5月6日提交的美国临时申请系列第61819989号的优先权，本文 W该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
[0003] 本文所述的任何出版物或专利文献的全文内容完整地通过参考结合于本文。
【背景技术】
[0004] 本发明设及在融合拉制机器或者层叠融合拉制机器中的玻璃片的制造。更具体 地，本发明设及用于层叠融合拉制机器中改善的热控制的方法和设备。
【发明内容】
阳〇化]本发明提供用于在融合拉制机器或者层叠融合拉制机器中制造玻璃片的设备W及设备的使用方法。
[0006] 在一些实施方式中，方法和设备提供沿着溢流槽（"管槽"）的凹槽和根部处改善 的热控制，对于所得到的拉制玻璃，该改善的热控制提供了改善的厚度和均匀性控制，或者 可控的厚度变化。
[0007] 在一些实施方式中，本发明提供烙合拉制设备或者层叠烙合拉制设备，其具有多 个嵌入外壳壁（例如碳化娃鼓形罩）中的加热元件，所述加热元件W-定的间隔横向地 沿着如下位置，例如上部管槽的凹槽的各个侧面上，底部管槽的根部，管槽之间的区域或间 隙，W及类似位置，或其组合。
[0008] 在一些实施方式中，设备和方法为烙融包覆玻璃流和/或烙融忍玻璃流提供热曲 线W及厚度性质和均匀性的改善的控制。
【附图说明】
[0009] 图IA和IB分别显示鼓形罩外壳中的示例性电阻加热器位置的端视图和透视图。
[0010] 图2显示图IB的插入物（120)，其具有燕尾槽（210)W将线圈组件（IlOb)保持在 碳化娃壁（220)中。
[0011] 图3显示鼓形罩外壳（100)壁（220)的示例性端视图部分，其在凹孔内具有电阻 加热丝（例如，销）线圈（310)。
[0012] 图4显示具有间隙（106)的两个管槽：忍（102)和包覆（104)的相对位置或标称 位置（nominalposition)。
[0013] 图5示意性显示在层叠烙合拉制机器中，相对于垂直流动和离开的玻璃片巧00) 的示例性上阵列和中阵列中的线圈支承（IlOal至11〇曰5W及IlObl至11化5)和独立的下 阵列中的线圈支承（IlOcl和110c5)。
[0014] 图6显示丝线圈效率的示例性热建模结果。
[0015] 图7显示本发明的图5的下方线圈支承相比于位于烙合管槽的根部下方和侧面的 常规过渡上入口和压缩线圈的热响应或溫度变化。
[0016]图8显示层叠玻璃制品的横截面图。 阳017]图9显示用于制造图8的层叠玻璃制品的烙合拉制设备和工艺。
[0018] 图10显示具有溫度和接近感应系统的方面的示例性烙合拉制设备。
[0019] 图11是接近感应系统的示例性框图，所述接近感应系统可结合图10所掲示的烙 合拉制设备的空间调节和定位使用。
【具体实施方式】
[0020] 下面将参考附图（如果存在的话）详细描述本发明的各种实施方式。对各种实施 方式的参考不限制本发明的范围，本发明范围仅受所附权利要求书的范围的限制。此外，在 本说明书中列出的任何实施例都不是限制性的，且仅列出要求保护的本发明的诸多可能实 施方式中的一些实施方式。
[0021] 在一些实施方式中，所掲示的设备和所掲示的设备的制造和使用方法提供了一个 或多个优势特征或方面，包括例如，如下文所述。任一项权利要求所述的特征或方面一般在 本发明的所有方面适用。在任一项权利要求中所述的任意单个或多个特征或方面可W结合 或与任一项或多项其它权利要求中所述的任意其它特征或方面置换。 柳巧定义
[0023]"电阻加热"、"电阻加热器"W及类似术语例如焦耳加热、欧姆加热指的是使电流 传输通过导体，导致向紧邻的周围环境释放热量。
[0024]"创嫌ar戚，，、."格罗己棒"W及类似术语指的是例如宽5-lOmm且长20-50mm的碳 化娃棒，或者直径1. 5-2. 75英寸且加热长度高至164英寸的碳化娃棒，其可W被电加热至 1000-1650°C(1832-3002°F) 〇
[0025]"人造刚玉"W及类似术语指的是例如氧化侣的烙融形式。
[00%]"等溫"或者"处于等溫状态或近似等溫状态"指的是：如果每个斜堪（inclined weir)(即，顶部线）具有虚的向外和平面投影，则平面投影与外壳的内部在相对长侧上相 交，并在内表面上产生虚线W及在外壳的外表面上产生对应的虚线。在本发明的实施方式 中，沿着运些线中的每一条的溫度优选是等溫的。在包覆堪升高部（顶截面）的溫度值可 W(并且在大多数情况下会）不同于忍堪升高部（中截面）的溫度。因此，整个外壳可W 不是并且不需要是等溫的。
[0027]"包括"、"包含"或类似术语表示包括但不限于，即内含而非排它。
[0028] 本文所述的实施方式中用来对例如组合物中成分的量、浓度、体积、加工溫度、加 工时间、产率、流速、压力、粘度和类似值及其范围或者组件的尺寸W及类似值及其范围进 行修饰的"约"是指可能发生的数值量的改变，例如，源自制备材料、组合物、复合体、浓缩 物、组件部件、制品或使用制剂所用的常规测量和操作过程；源自运些过程中的偶然性误 差；源自用来实施所述方法的起始材料或成分的制造、来源或纯度的差异；W及类似因素。 术语"约"还包括由于具有特定初始浓度或混合物的组合物或制剂的老化而不同的量，W及 由于混合或加工具有特定初始浓度或混合物的组合物或制剂而不同的量。
[0029]"任选的"或"任选地"指的是随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，描述 内容包括事件或情况发生的场合W及事件或情况没有发生的场合。
[0030] 除非另外说明，否则本文所用的不定冠词"一个"或"一种"及其相应的定冠词"该" 表示至少一（个/种），或者一（个/种）或多（个/种）。
[0031] 可采用本领域普通技术人员熟知的缩写（例如，表示小时的"h"或"虹"，表示克的 "g"或"gm"，表示毫升的"血"，表示室溫的"rt"，表示纳米的"皿"W及类似缩写）。
[0032] 在组分、成分、添加剂、尺度、条件、时间和类似方面公开的具体和优选的值及其范 围仅用于说明，它们不排除其他限定值或限定范围内的其他值。本发明的设备和方法可包 括本文所述的任何值或值、具体值、更具体的值和优选值的任何组合，包括明示或暗示的中 间值和范围。
[0033] 在烙合拉制操作中，玻璃在溢流槽（"管槽"）的顶边缘或堪上的分布与沿着凹槽 的长度的溫度分布W及管槽几何形貌相关。凹槽几何形貌通常设计成W等溫状态运行。因 此，溫度不均匀性会导致形成的玻璃片中的厚度偏差。在常规烙合拉制过程中（参见例如， 共同拥有和转让的美国专利3, 338, 696,Dockerty)，可W通过例如采用格罗己棒在管槽的 根部或下方尖端进行局部加热，来部分地校正此类厚度偏差。
[0034] 可W通过位于外壳外部的格罗己棒来确定流过外壳（例如，碳化娃（SiC)"鼓形 罩"）内的溢流槽上的玻璃的溫度曲线的形状。已知的格罗己棒设计提供较好地操作垂直 溫度曲线的能力，而其影响水平方向上（例如沿着凹槽，如端视图中的左-中屯、-右，或者 侦顺图中的端-中屯、-端）的溫度的能力非常有限。通过例如，溢流槽的物理调节或倾斜， 常规系统值OCkedy的美国专利3, 338, 696)被用于在管槽根部水平W非常有限的长度解 决水平热不均匀性。
[0035] 在多层或层叠烙合工艺（例如3层，忍层和两层外包覆玻璃层），厚度偏移校正的 常规方法仅仅影响块玻璃，而不区分对待单独的玻璃层。在多层层叠中，优选将每层玻璃层 的厚度控制到具体容差。因此，对每层玻璃层的厚度性质或者厚度曲线进行独立控制的额 外方法会是有价值的。在一些实施方式中，本发明提供了可作为厚度偏移校正的常规方法 的补充或替代的设备和方法。
[0036] 在=层层叠中，忍玻璃可W源自单个溢流槽，其中，溢流槽的任一侧上流动的玻璃 在溢流槽的根部融合或汇聚，W形成单个均匀内部玻璃层。包覆玻璃也可源自单个溢流槽， 但是包覆溢流槽的每侧上流动的玻璃沉积到忍玻璃层的外表面上，所述忍玻璃层在位于包 覆溢流槽下方的忍溢流槽的各个侧面上流动。包覆玻璃和忍玻璃汇合处的热曲线最有可能 是不均匀或难W控制的，运是由于两个管槽之间的几何形貌导致的。在区域中各玻璃流的 粘度优选尽可能地均匀，W确保稳定和均匀的汇合。在多层层叠中，例如当超过两根管槽在 彼此顶部上堆叠堆建时，会存在相同的不均匀性问题。
[0037] 在一些实施方式中，在玻璃离开溢流槽表面并成形单带或双带的溢流槽的根部实 现特定溫度曲线是有意义的。为了确保稳定的操作，避免片宽度变化，避免失透生长，W及 实现带的合适应力和形状，优选在溢流槽的中屯、和溢流槽的各个端部之间维持某一水平 溫度梯度。在常规拉制烙合中，主要使用具有形状的（profiled)格罗己棒来实现所需的 端-中屯、或者左-右溫度梯度。
[0038] 在一些实施方式中，本发明提供了使用可W对管槽根部处或者靠近管槽根部处的 多个模块化电阻加热元件的端-中屯、功率分布进行独立地热操纵的设备和方法。对于现有 技术的具有形状的（profiled)格罗己棒加热元件或者格罗己棒阵列是无法实现此类独立 的热控制的。
[0039] 在一些实施方式中，本发明提供了用于烙融玻璃流热曲线控制的玻璃烙合设备， 其包括： W40] 第一外壳，例如碳化娃鼓形罩（100);W及
[0041]位于第一外壳内（例如至少被一部分的第一外壳包围的）第一溢流槽（102)，
[0042] 第一外壳包括与第一外壳的外部壁（103)是一体的多个第一加热元件组件，所述 至少一个第一加热元件靠近外壳内溢流过第一溢流槽的部分烙融玻璃流。
[0043] 在一些实施方式中，每个加热元件组件可W是例如至少一个丝线圈支承，其具有 多个凹孔（即槽或类似结构）W及与所述至少一个丝线圈支承的所述多个凹孔交错的多根 电阻丝。
[0044] 在一些实施方式中，所述至少一个丝线圈支承可W是例如位于第一外壳的一个或