专利名称：用于曳拉玻璃带的设备和方法
技术领域：
本发明涉及将熔融态玻璃拉制成玻璃板，特别是涉及当熔融态玻璃在成形体上流 动并被曳拉穿过下游设施时控制熔融态玻璃的质量流率。
背景技术：
一种生产高质量玻璃板的方法是通过熔合下拉法(fusion downdrawmethod)。熔 融态玻璃在成形体的会聚式成形表面上流动，其中熔融态玻璃在会聚式成形表面相遇处的 线上熔合。位于成形体下游的拉制设备将玻璃带向下拉，并从连续的玻璃带上切下单独的 玻璃板。保持玻璃带的尺寸稳定性涉及到在成形体上流动的熔融态玻璃的质量流量分布 与熔融态玻璃和玻璃带的温度控制之间的复杂关系。
发明内容
在一个实施例中，描述了一种用于形成玻璃板的设备，该设备包括成形体，该成形 体包括沟槽和会聚式成形表面，成形表面在根部处连结，从而溢流出沟槽的熔融态玻璃形 成多个熔融态玻璃分流，这些熔融态玻璃的支流在会聚式成形表面上流动并在根部处合并 以形成玻璃带，并且其中，成形体可相对于水平平面倾斜。该设备还包括上转变构件和下转 变构件，上转变构件联接于成形体并形成玻璃带下降所穿过的第一内部空间，并且其中，上 转变构件能够倾斜，而下转变构件位于上转变构件下方，并形成玻璃带下降所穿过的第二 内部空间。上转变构件和下转变构件分隔开小于8cm的间隙，并且该间隙定位成与该间隙相 邻的玻璃带的粘度等于或小于约IO7 3泊但较佳的是还大于约IO5 7泊。较佳的是，上、下转 变构件之间的间隙等于或小于约8cm，且更佳的是小于约3cm。成形体和上转变构件可一同倾斜并可刚性联接。为了防止空气漏入转变构件的内部空间并扰乱转变构件内的热环境，可在上、下 转变构件之间设置隔热垫。可以将柔性密封构件或薄膜联接到上、下转变构件并覆盖间隙， 以进一步防止空气通过间隙漏进去并帮助将隔热垫保持在位。除了移动上转变构件之外，下转变构件也可相对于水平平面垂向移动。不过，上、 下转变构件是可彼此独立地运动的。于是，上转变构件的倾斜和下转变构件的垂向平移可 彼此独立地进行。在另外的实施例中，揭示了一种平衡在成形体表面上流动的熔融态玻璃的质量流 率的方法。
成形体包括沟槽和会聚式成形表面，成形表面在根部处连结，从而溢流出沟槽的 熔融态玻璃形成多个熔融态玻璃分流，这些多个熔融态玻璃分流在会聚式成形表面上流动 并在根部处合并以形成玻璃带。该方法的特征在于以下步骤响应于在会聚式成形表面上流动的熔融态玻璃的质 量流率中的变化而相对于水平平面倾斜成形体；相对于水平平面倾斜上转变构件，该上转 变构件位于成形体下方并联接于成形体。将玻璃带曳拉穿过由上转变构件形成的第一内部空间和由位于上转变构件下方 的下转变构件形成的第二内部空间。上转变构件和下转变构件分隔开小于8cm的间隙，并 且其中，该间隙定位成与该间隙相邻的玻璃带的粘度等于或小于约IO7 3泊。例如，间隙可 定位成与该间隙水平相邻的玻璃带的粘度等于或小于约IO7泊，等于或小于约IO6 5泊，或等 于或小于约IO6泊。根据本实施例，上、下转变构件可独立地运动，其中，在曳拉玻璃带时，下转变构件 可相对于水平平面垂向平移但不倾斜。在一些例子中，间隙可以等于或小于3cm。在另一实 施例中，下转变构件可以倾斜。在下面参照附图的说明性描述的过程中，将会更易于理解本发明，本发明的其它 目的、特征、细节以及优点也会变得更加清楚，该说明性描述无论如何都不意味有限制作 用。想要的是，所有这样的另外的系统、方法特征以及优点都包括在本说明书之内，落入本 发明的范围，并受到所附权利要求的保护。
图1是用于熔合下拉式玻璃板形成设备中的示例性成形体的立体图和局部剖视 图。图2是根据本发明实施例的玻璃板形成设备的侧视图；图3是图2设备的上转变构件的立体图；图4是图2设备的下转变构件的立体图；图5是包括单个转变构件的熔合下拉式设备的侧视图，其中成形体的倾斜可导致 整个设备的倾斜，可对熔融态玻璃产生流动扰动。图6是示出双层隔热垫的上、下转变构件的一部分的放大剖视图。设置在转变构 件之间。图7是图2设备的侧视图，示出围罩、成形体以及上转变构件的倾斜而设备的下部 (例如拉坯辊和下转变构件)不倾斜。
具体实施例方式在下面的详细说明中，为了解释说明而非限制的目的，将阐述多种特定细节的示 例实施例以便完整地理解本发明。但是，本领域的普通技术人员在借鉴了本文所揭示的内 容之后，对他们来说显而易见的是，可以不偏离本文所揭示具体细节的其它实施例来实践 本发明。此外，省略对已知装置、方法和材料的描述以使本发明的描述清楚。最后，尽可能 用相同的附图标记来标示相同的构件。如这里所使用的，除非另有定义，“上方”和“下方”指的是相对地球表面的绝对术语。这些术语也相关地涉及在同一参照系中的物体。因此，在地面上方一米的第一物体在 地表面上方、在该物体沿垂向的下面将有1米，而在地面上方2米且沿垂向在第一物体之上 的物体也在地面上方，但第一物体将位于第二物体下方。一种制作玻璃板的方法是熔合下拉法，之所以称作熔合下拉工艺，是因为致使玻 璃流分成在成形体上流动的两个分开的熔融态玻璃分流。这两个分流然后在成形体的底部 处重新结合或熔合，以产生玻璃板。参照示出可用于熔合下拉玻璃制作工艺的示例性成形 体的图1，可更加清楚地理解这一点。图1示出的成形体10包括形成在成形体上部中且由侧壁14构成的沟道或沟槽12 以及沿着成形体的长度延伸且在根部18处相遇的会聚式成形表面16a、16b。将熔融态玻璃 20引入沟槽12并使其在成形体的两侧溢流过侧壁14，从而形成沿着成形体并在成形体上 流动的两个分开的熔融态玻璃分流。两个分开的熔融态玻璃分流在会聚式成形表面16a和 16b上流动，并在根部18处相遇，其中根部18是通过会聚式成形表面的会聚而形成的一条 线。两个分流在根部处重新结合或熔合以形成从根部向下流动而作为原始玻璃带22的单 个流。已与成形体的表面(例如会聚式成形表面)接触的熔融玻璃位于所形成的玻璃带的 内部，而玻璃带的外表面没有接触成形表面。
图2示出包括图1所示成形体10的熔合拉制设备30。除了成形体10之外，熔合 拉制设备30还包括包围成形体10的围罩32、成形第一内部空间36的上转变构件34(图 3)、形成第二内部空间40的下转变构件38 (图4)以及用于通过拉坯辊组42 (拉坯辊组42 包括示于玻璃带的相反两侧的两对拉坯辊组，以使玻璃带被夹紧在相对的辊子之间)向下 曳拉玻璃板的辊子。围罩32、上转变构件34以及下转变构件38与设置在围罩和转变体内 的各种加热和冷却设备(未示出)组合，用来调节在玻璃带22从成形体根部18中拉出并 向下穿过上、下转变构件时玻璃带22周围的热环境。具有控制玻璃带热环境、特别是将热 环境控制在玻璃带在其中冷却并从粘弹性材料转变成弹性材料的温度范围内的能力，就能 制造出很高质量的薄玻璃板。其中施加(streSS)90%的高温的温度范围将保持在室温下。 考虑冷却速率和玻璃粘弹性特性的效应来计算该温度范围。也就是说，对于较高的冷却速 率(例如拉制速度)，固化区域就较热且较小。根据图2的实施例，围罩32、上转变构件34以及成形构件10实质上相联接，从而 这些部件可作为一个单元来移动。此外，围罩32、上转变构件34以及成形体10可相对于水 平平面46倾斜，以根据沿着成形体长度的位置来平衡在成形体10上流动的熔融态玻璃的 质量流率。例如，可通过经由螺杆千斤顶来支承相联接的围罩_成形体_转变构件组件的 至少一端来执行倾斜操作。例如，响应于成形体上熔融态玻璃的质量流率的改变或扰乱，可 将成形体按需倾斜以重新分布在成形体的长度(从一端到另一端)流动上的熔融态玻璃， 以保持玻璃带22的一致厚度。图5示出一个假想的熔合拉制设备50，该设备50包括单个转变构件52、成形体 10、围罩32以及拉坯辊42，其中成形体10、围罩32、拉坯辊42以及单个转变构件52通过框 架(未示出)刚性地联接在一起，从而为了倾斜成形体10就必须倾斜整个设备50。在图 5的示例中，倾斜状态导致有两个不平行的曳拉力作用在玻璃带上，即垂向重力g和拉坯辊 42施加的拉力η。这两个不平行的曳拉力产生的结果可以是熔融态玻璃的流动不稳定性以 及玻璃带的水平移位。在极端的情况中，水平移位可致使与单个转变构件52接触。
根据图2的实施例，为了便于倾斜成形体和上转变构件而不扰乱玻璃带的流动动 力学状况，以及为了防止与转变壳体接触，设置用于包括上转变构件34和下转变构件38的 设备30的两件式转变壳体。上转变构件34和下转变构件38彼此分隔开一间隙δ。因为 难于在间隙δ内设置加热和/或冷却设施且仍适应上转变构件34的倾斜，所以将间隙δ 做得尽可能窄。为此，上、下转变构件之间的最大间隔(即间隙S)较佳的是小于8cm，但可 根据上转变构件的倾斜程度而改变。例如，当上转变构件34处于标准位置(水平面)时， 间隙S较佳的是等于或小于3cm，通常约2. 5cm。可在上转变构件34和下转变构件38之间的间隙δ中设置隔热垫54 (在图6中 的上、下转变构件34、38的放大剖视详图中示为双层)，以防止环境空间通过间隙泄漏并扰 乱转变体内的热环境。隔热垫形成上、下转变构件之间的柔性、且较佳的是可压缩的阻挡 物，它可在继续防止穿过间隙δ的气流的同时适应上、下转变构件之间的运动。隔热垫54 中例如可包括一层或多层无机纤维材料，这些纤维材料诸如为由Unifrax公司(Unifrax Corporation)以商标名称为Fiberfrax Durabl anket 销售的那些。不过，可以使用任 何具有足够的柔性和可压缩性以适应上述工艺的严格要求的耐高温隔热材料。可选用的柔 性密封构件56可联接于上转变构件和下转变构件以在间隙δ上形成附加的、可阻止通过 该间隙的空气流动和热量损失的阻挡物。图2和7没有示出隔热垫54和密封构件56的一 些部分，以不妨碍图的其它部分。例如，在实践中，密封构件56可以在间隙δ上围绕上、下 转变构件34、38的整个周缘延伸。在一些实施例中，下转变构件38可垂向移动，但没有像上转变构件那样构造成可 倾斜。较佳的是，拉坯辊42还能够垂向移动，且更佳的是在通过支承框架结构(未示出) 联接时能与下转变构件38 —同移动。例如，在一些例子中，可垂向调整下转变构件38和拉 坯辊42的位置，以适应上转变构件34的倾斜。在其它实施例中，下转变构件可独立于上转变构件进行倾斜(也就是说，上、下转 变构件可独立地倾斜)。如果执行不同的操作顺序，这是所希望的。例如，上、下转变构件 可诸如通过螺杆千斤顶来连接，从而上、下转变构件首先一同倾斜。一旦执行了初始倾斜之 后，就暂时释放螺杆千斤顶，并倾斜(重新定水平)下转变构件，以使下转变构件再次成垂 向(或相邻与间隙S处的下转变构件的上边缘回到水平平面中)。然后在新的配置下重新 连接上、下转变构件。为了使玻璃带在穿过固化区域下降时受到的干扰最小，上转变构件34的长度构 造成间隙δ位于与该间隙水平相邻的玻璃带的粘度等于或小于约IO7 3泊的粘度处。 例如，间隙可定位成与该间隙水平相邻的玻璃带的粘度等于或小于约IO7泊的，等于或 小于约IO6 5泊的νΛλ，或等于或小于约IO6泊的νΛλ。较佳的是，间隙δ可还位于与该间 隙水平相邻的玻璃带的粘度等于或大于约IO5 7泊的粘度(V·、)处。因此，例如，间隙可定 位在与玻璃带的位置水平相邻的这样的一个位置，在那里玻璃带的粘度在V·、与之间， 例如IO7 3泊与IO5 7泊之间，IO7泊与IO5 7泊之间，IO6 5泊与IO5 7泊之间，或IO6泊与IO5 7 泊之间。应予强调的是，上述实施例，特别是任何“较佳”实施例，仅仅是可能的实施方式的示例，提出它们仅仅是为了更好地理解本发明的原理。可以对上述实施例作出许多变化和 修改，而不会在实质上偏离本发明的精神和原理。例如，尽管本文所述的示例实施例涉及有机发光二极管显示装置，但也可以设想其它实施例，这些其它实施例也落入本发明的范围之内。所有这样的修改和变型都包含在本文揭示内容和本发明的范围之内，并受到下述权 利要求的保护。
权利要求
一种用于形成玻璃板的设备，所述设备包括成形体(10)，所述成形体包括沟槽(12)和会聚式成形表面(16a，16b)，所述成形表面在根部(18)处连结，以使溢流出所述沟槽的熔融态玻璃(20)形成多个熔融态玻璃分流，所述多个熔融态玻璃分流在所述会聚式成形表面上流动并在所述根部处合并以形成玻璃带(22)，并且其中，所述成形体能相对于水平平面倾斜，所述设备还有特征在于上转变构件(34)，所述上转变构件联接于所述成形体并形成所述玻璃带下降所穿过的第一内部空间(36)，并且其中，所述上转变构件能够倾斜；下转变构件(38)，所述下转变构件位于所述上转变构件下方，并形成所述玻璃带下降所穿过的第二内部空间(40)；并且其中，所述上转变构件和所述下转变构件分隔开小于8cm的间隙(δ)，并且所述间隙定位成与所述间隙相邻的所述玻璃带的粘度等于或小于107.3泊。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述间隙(δ)小于3cm。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述成形体和所述上转变构件一同倾斜。
4.如权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，还包括联接于所述上转变构件 和下转变构件并覆盖所述间隙(S)的柔性密封构件。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述下转变构件能相对于所述水平平面垂 向移动。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述上转变构件和下转变构件能独立地运动。
7.一种平衡在成形体表面上流动的熔融态玻璃的质量流率的方法，所述成形体包括沟 槽和会聚式成形表面，所述成形表面在根部处连结，以使溢流出所述沟槽的熔融态玻璃形 成多个熔融态玻璃分流，所述多个熔融态玻璃分流在所述会聚式成形表面上流动并在所述 根部处合并以形成玻璃带，所述方法的特征在于以下步骤响应于在所述会聚式成形表面上流动的所述熔融态玻璃的质量流率中的改变而相对 于水平平面倾斜所述成形体；相对于所述水平平面倾斜上转变构件，所述上转变构件位于所述成形体下方并联接于 所述成形体；将所述玻璃带曳拉穿过由所述上转变构件形成的第一内部空间； 将所述玻璃带曳拉穿过由位于所述上转变构件下方的下转变构件形成的第二内部空 间；并且其中，所述上转变构件和所述下转变构件分隔开小于8cm的间隙(δ )，并且其中，所述 间隙定位成与所述间隙相邻的所述玻璃带的温度等于或小于IO7 3泊但大于IO5 7泊。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述上转变构件和下转变构件能独立地运动。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述下转变构件相对于所述水平平面垂 向平移。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述下转变构件在曳拉所述玻璃带时保持垂向。
全文摘要
本发明提供用于平衡在成形体上流动以形成玻璃带的熔融态玻璃的质量流率的设备和方法。该设备包括在从成形体曳拉玻璃带时围绕玻璃带的上、下转变构件。上、下转变构件可独立地运动，并分隔开横跨小于8cm的间隙。该狭窄的间隙使对包含在上、下转变构件内的热环境的扰乱最少，并定位在玻璃带的固化区域上方足够大的距离处，以使对玻璃带的尺寸一致性的任何影响最小。
文档编号C03B17/06GK101817632SQ201010127198
公开日2010年9月1日 申请日期2010年2月25日 优先权日2009年2月26日
发明者R·迪里亚, S·R·马克汉姆 申请人:康宁股份有限公司