制造玻璃制品的方法、热交换器设备及用于测量制品的形状的设备的制造方法_3

文档序号:9573630阅读:来源:国知局
些端部包括电连接器以用于将辐射加热器206、218连接到 电源。为了保护这些电连接器,端板220中的穿孔可用来围绕电连接器循环冷却空气。
[0099] 在开口 215处示出了模具组件226。模具组件226通过转位台104的工位延伸进 入开口 215中。模具组件226包括以上提及的模具214和用于模具214的支撑件228。模 具支撑件228可并入倾斜基座(tiltingstage),以用于在模具214被接纳在福射反射器表 面210的接纳孔212 (或接纳区域)中的同时倾斜模具214 (倾斜能力的相关性在于一种在 模具214上对齐玻璃的方法需要模具214被倾斜)。合适的定位系统将模具支撑件228附 接到转位台104,以使得模具组件226可随转位台104行进。模具组件226还可包括用于将 真空施加到模具214的导管(或多个导管)和用于在模具214周围施加气体的导管(或多 个导管)。在3D玻璃制品已成形之后,施加在模具214周围的气体可用于冷却模具上的3D 玻璃制品。模具214的细节在这里未公开。通常,模具214将具有模具表面,该表面具有对 应于将使用模具成形的玻璃制品的3D形状的3D轮廓。模具214还将具有口,真空可穿过 该口施加到玻璃以抵靠模具表面拉伸玻璃。该口将通向模具表面并且与(多个)导管连通 以用于将真空施加到模具214。
[0100] HT模块200可在其中辐射发射体208发出辐射的加热模式下或在其中辐射发射体 208吸收辐射的冷却模式下操作。对于在加热模式下操作的HT模块200,转位到加热HT模 块200中的玻璃将吸收由辐射发射体208发出的辐射。这种吸收将继续,直到发生下列两 个事件之一 :(i)玻璃的温度与辐射发射体208的温度大约相同,或(ii)玻璃被转位离开 HT模块200。对于在冷却模式下操作的HT模块200,转位到冷却HT模块200中的玻璃将发 出将由辐射发射体208吸收的辐射。这种发射将继续,直到发生下列两个事件之一 :(i)玻 璃的温度与辐射发射体208的温度大约相同,或(ii)玻璃被转位离开冷却HT模块200。
[0101] 图3示出了基本上为HT模块200 (在图2中)加上冷却设备302的HT模块300。 也就是说,如果不使用冷却设备302,HT模块300将以与上文针对HT模块200所描述的相 同的方式操作。HT模块300对于冷却玻璃来说比HT模块200更有效,如下文将解释的那 样。在解释HT模块300的构型的过程中,将再次使用上文已描述的HT模块200的部件。
[0102] 冷却设备302包括冷却板304,冷却板304布置在HT模块300的热封罩306内部。 冷却板304在辐射加热器206和HT模块300的上壁310之间。冷却板304的布置使得存 在相对于福射发射体208的冷却板304的福射视角(radiationview)。冷却板304具有 内室314。充气室316形成于冷却板304上方以用于将流体分布到冷却板304的内室314 中。在邻近充气室316的冷却板304的部分中设有孔318,以用于在充气室316和内室314 之间的流体连通。
[0103] 流体供应管320穿过HT模块300的顶盖310延伸至充气室316并且用来将冷却 流体供应至充气室316。充气室316中的冷却流体被迫使穿过冷却板304的孔318进入冷 却板304的内室314。冷却流体以射流形式冲击在冷却板304的内壁上。冲击射流具有在 小面积上提供大的热传递的优点。冷却流体通常为空气,并且流量通常小于200升/分钟。 两个流体排放管322、324穿过HT模块300的顶盖310延伸至冷却板304并且用来从冷却 板304的内室314移除流体。来自冷却设备302的热封罩306内部的颗粒污染风险较低, 因为冷却流体完全包含在冷却设备302内。优选地,冷却流体为诸如空气的气体,使得如果 存在来自冷却设备302的任何泄漏,该泄漏将不影响辐射加热器206的操作。冷却流体完 全包含在冷却设备302内还具有降低在流体管320、322、324上的热梯度使得在冷却板304 上的温度在一定程度上一致的优点。
[0104] 为了冷却玻璃,辐射发射体208必须设定在某个温度,该温度将确定模具214上的 玻璃将冷却到的温度。随着辐射发射体208从玻璃和模具214以及辐射反射器表面210吸 收辐射,辐射发射体208的温度将升高。冷却设备302的作用是从辐射发射体208除去这 种多余的热量以使得辐射发射体208处于期望的设定温度。在没有这种冷却的情况下,玻 璃将最终处于比期望更高的温度。达到适当的温度是冷却的一个方面。另一个方面是以可 控方式冷却玻璃,以避免以后可能在玻璃中导致诸如翘曲的缺陷的热引发应力。玻璃的可 控冷却部分地通过在使用冷却设备302从辐射发射体208除去热量的同时使用辐射加热器 206选择性地递送热量到辐射发射体208来实现。递送至辐射发射体208的热量的量基于 在辐射发射体208吸收辐射并由冷却设备302冷却时辐射发射体208的温度。辐射发射体 208的温度可直接地通过用温度传感器测量或间接地通过测量加热器206的输出和由冷却 设备302除去的热量的量来监测。
[0105] 为了最大通过量和效率,使用图1的系统形成玻璃制品的过程涉及将多个模具循 环通过系统。对于任何给定的产品,将存在要形成的玻璃制品的理想形状。与理想形状的一 定偏差是可以容忍的。对于盖玻璃应用来说,可接受的偏差通常将非常小,例如在±50微 米内。每个模具可设计成产生具有在可接受偏差内的理想形状的玻璃制品。如果循环通过 系统的所有模具如此设计并且具有相同的热传递特性,那么它们制备的玻璃制品应具有符 合在可接受的偏差内的理想形状的一致形状。然而,由于模具材料、涂层或处理中的变化, 模具通常将不具有相同的热传递特性。这些变化可来自经历不同次数的循环的模具或来自 被整修的模具。模具的热传递特性的差异可能表现为例如模具表面辐射率的差异或在模具 和玻璃之间的界面传导中的差异。
[0106]当玻璃适形于模具时,玻璃制品的形状受玻璃中的热梯度的影响。玻璃中的热梯 度受模具的温度影响,并且模具的温度受模具的热传递特性影响。在本发明的一方面,模 具温度被控制以补偿模具的热传递特性的差异,以使得由模具制备的玻璃制品具有一致的 形状。置于模具下方的热交换器用来主动地控制模具温度。在热交换器和模具之间的热传 递可以通过传导、对流或辐射。在一个实施例中,热交换器在中等水平操作以从模具除去预 定量的热量。通过将热交换器调整至高于或低于中等水平可除去额外的或更少的热量。用 于形成玻璃制品的一般程序是首先建立制备具有期望形状的玻璃制品的基本过程。然后, 测量玻璃制品与理想形状的偏差。偏差用来确定在过程的后续阶段期间从模具除去多少热 量。
[0107] 图4A示出了可用来从模具除去热量的冷却板(或热交换器)400。通常,热通量可 借助于辐射、对流或传导施加到冷却板400的顶部表面。冷却板400接着将用来通过将热量 转移到循环通过其通道的流体而除去该热量。虽然将在冷却模具的背景下描述冷却板400, 但应当指出,冷却板400可用于其它冷却应用中,例如冷却诸如计算机芯片的电子器件。
[0108] 在一个实施例中,冷却板400包括顶板402、中板404和底板406。中板404包含 冷却板400的内部流动通道。如图4B所示,中板404具有呈环形(或连续)套环形式的外 带(或外部凸起区域)408和呈环形(或连续)套环形式的内带(或内部凸起区域)410,其 中外带408外接内带410。内带410具有通常彼此平行的直带部段412、414。内带410也 具有连接直带部段412、414的褶皱状带部段416、418。褶皱状带部段416、418由U形套环 制成。
[0109] 流入通槽420限定在外带408和内带410之间,并且流出通槽422限定在内带410 内。流入隔离物424布置在褶皱状带部段416、418的U形套环内的流入通槽420中。流入 隔离物425也沿中板404的中线布置在流入通槽420中。流出隔离物426沿直带部段412、 414或在直带部段412、414和褶皱状带部段416、418之间布置在流出通槽422中。流出隔 离物426充当用于导向流出通槽422中的流动路径的导流板。
[0110] 外带408和隔离物424、425、426具有相同高度,而内带410短于外带408。当顶 板402叠置在中板404上(如图4A所示)时,外带408和隔离物424、425、426接触并密封 顶板402。同时,在对应于流入通槽420、流出通槽422和内带410的位置处,在顶板402和 中板404之间形成间隙427(在图4C中)。隔离物424、425、426在顶板402和内带410之 间保持固定距离,以允许间隙427在冷却板400上具有一致的高度。如图4C所示,流体可 流过间隙427,从流入通槽420横穿内带410进入流出通槽422中。流入通槽420必须被 淹没以允许流体从流入通槽420横穿进入流出通槽422中。在这种情况下,内带410在通 槽420、422之间充当限制物。流经间隙427的流体的阻力必须远大于对流体流动贯穿通槽 420的阻力或对流体流动贯穿通槽422的阻力。阻力在工程上定义为流体在其沿路径行进 时经历的压降除以沿该路径流动的流体的流量。如果穿过间隙427的流体的阻力为Rg,沿 流入通槽420的长度流动的流体的阻力为Rs,并且沿流出通槽422的长度流动的流体的阻 力为Rd。那么,Rd和Rs中的每一个应远小于Rg,例如小至少10倍。这将确保非常均匀的 流体流穿过间隙427的所有区域。均匀的流动是所需的,以便产生冷却板400的均匀的冷 却和均匀的温度。还重要的是应指出,流入通槽420中的流体的压力在很大程度上是均匀 的。在流体中的大部分压力变化发生在流体穿过间隙427时。
[0111] 图4D示出形成于中板404的背面中的供应通槽(或流分布通槽)430的网络。网 络430包括大体上沿中板404的中线延伸的主供应通槽432和从主供应通槽432分出来的 支供应通槽434。岛436形成于主供应通槽432中。流体可沿主供应通槽432且围绕岛436 移动以到达支供应通槽434。排放孔437从岛436延伸至流出通槽422 (在图4B中)。主 供应孔438、439和交叉孔440大体上沿主供应通槽432的中线设置。供应孔438、439、440 从中板404的背面延伸至流入通槽420 (在图4B中)。辅助供应孔442沿中板404的周边 设置。辅助供应孔442位于支供应通槽434的端部处且从中板404的背面延伸至流入通槽 420。网络430允许流体快速分布到流入通槽420。一旦流体被递送至主供应孔438、439, 流体将会通过网络430扩散至交叉孔440和周边的供应孔442,然后进入流入通槽420。
[0112] 底板406具有供应孔444、445(在图4E中)和排放孔437(在图4E中)。当中板 404叠置在底板406上时,底板406的供应孔444、445将与中板406的主供应孔438、439 对齐,并且底板406的排放孔437将与中板404的排放孔437对齐。在使用中,供应流体管 446、447 (在图4A中)分别联接到底板406的供应孔444、445,并且排放流体管448 (在图 4A中)联接到底板406的排放孔437。在供应流体管446、447中的冷却流体被递送至主供 应孔438、439,然后经由网络430分布到流入通槽420。优选地,冷却流体为气体,例如空气。 当处于足够的水平时,流入通槽420中的流体将在沿内带410的若干(无穷多个)点处横 穿进入流出通槽422中。流体通过中板404中的排放孔437和底板406中的排放孔437从 流出通槽422排入排放流体管448中。
[0113] 在冷却板中的通道已设计成使得当在流入通槽420中时流体将吸收尽可能少的 热量。如果流体在其沿流入通槽420行进时受热,那么这将导致冷却板400的不均匀温度。 优选的是,流体在其越过间隙427 (在图4C中)时受热,在间隙427处流被均匀地分布。如 果流体在其越过间隙427时受热,这将导致冷却板400的总体均匀的温度。流入通槽420 和间隙427尺寸设计成使得流体吸收的大部分热量在流体越过间隙427时发生。例如,流 入通槽420大于间隙427,使得流入通槽420具有比间隙427更小的对流热传递系数。
[0114] 中板404允许流体在冷却板400上平行的分布。这种平行分布具有最小化在冷却 板400上的温度梯度的净效应,这将允许冷却板400为模具提供均匀的冷却。网络430和 交叉孔440设计成使流体以尽可能小的阻力扩散到流入通槽420,并且具有尽可能接近入
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1