使无机非金属材料成型的设备的制作方法

本实用新型涉及无机非金属材料领域，特别涉及一种使无机非金属材料成型的设备。

背景技术：

无机非金属材料的成型工艺可包括诸如浇注成型、塑性成型、喷涂法成型、缠绕法成型、抄取法成型、层压法成型、薄片挤压成型、纺织工艺法成型、造粒成型、吹制成型、拉制成型、浮法成型的各种成型工艺。现有的无机非金属材料的成型设备或方法会具有制造成本高、工艺复杂和/或工艺时间长的问题。

在该背景部分中公开的上述信息仅为了增强对实用新型的背景的理解，因此，它可以包含不构成对于本领域的普通技术人员来说已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种使无机非金属材料成型的设备。

本实用新型的另一目的在于提供一种能够降低制造成本、简化制造工艺和/或缩短工艺时间的使无机非金属材料成型的设备。

本实用新型的又一目的在于提供一种有利于实现连续化生产的使无机非金属材料成型的设备。

根据本实用新型的使无机非金属材料成型的设备包括：第一辊和与第一辊平行的第二辊，其中，第一辊和第二辊限定出具有第一形状的第一空间，用于将熔融态无机非金属材料压延成具有第一形状的无机非金属材料毛坯；以及在无机非金属材料的行进方向上设置在第一辊和第二辊下游的第三辊和与第三辊平行的第四辊，其中，第三辊和第四辊限定出具有第二形状的第二空间，用于将无机非金属材料毛坯压延成具有第二形状的无机非金属材料产品，第一形状是第二形状的初步形状，其中，无机非金属材料产品包括基体和形成在基体上的至少一个凸部或凹部。

所述至少一个凸部或凹部的高度或深度可以是基体的厚度的0.2-30倍。

所述至少一个凸部或凹部可以包括多个凸部和凹部，最高的凸部的高度和最深的凹部的深度中的一者与最低的凸部的高度和最浅的凹部的深度中的一者之比可以在1.5-100的范围内。

无机非金属材料产品的最厚的部分与最薄的部分的厚度之比可在2-150的范围内。

第一辊可以包括第一辊本体、分别设置在第一辊本体的两侧并且其直径大于第一辊本体的直径的第一翼部和第二翼部，第二辊可以包括第二辊本体，第二辊本体可以面对第一辊本体并且与第一辊本体分隔开，第二辊本体的两端可以分别接触第一翼部和第二翼部，第一辊本体的外表面可以限定无机非金属材料毛坯的第一表面，第二辊本体的外表面可以限定无机非金属材料毛坯的与第一表面相对的第二表面，第一翼部可以限定无机非金属材料毛坯的将第一表面连接到第二表面的第三表面，第二翼部可以限定无机非金属材料毛坯的将第一表面连接到第二表面的第四表面，第三表面与第四表面可以相对，无机非金属材料毛坯的第一表面可以包括所述至少一个凸部或凹部的初步形状。

第三辊可以包括第三辊本体、分别设置在第三辊本体的两侧并且其直径大于第三辊本体的直径的第三翼部和第四翼部，第四辊可以包括第四辊本体，第四辊本体可以面对第三辊本体并且与第三辊本体分隔开，第四辊本体的两端可以分别接触第三翼部和第四翼部，第三辊本体的外表面可以限定无机非金属材料产品的第一表面，第四辊本体的外表面可以限定无机非金属材料产品的与第一表面相对的第二表面，第三翼部可以限定无机非金属材料产品的将第一表面连接到第二表面的第三表面，第四翼部可以限定无机非金属材料产品的将第一表面连接到第二表面的第四表面，第三表面可以与第四表面相对，无机非金属材料产品的第一表面可以包括所述至少一个凸部或凹部。

将第一辊的中心和第二辊的中心连接的虚拟线可以具有相对于竖直方向的+2°至+10°的角度。

第一空间的中心可以比第二空间的中心高。

将第一空间的中心与第二空间的中心连接的虚拟线可以相对于水平方向倾斜+5°至+12°的角度。

所述设备还可包括支撑装置，支撑装置设置在第一辊和第二辊与第三辊和第四辊之间，用于支撑无机非金属材料毛坯并将无机非金属材料毛坯从第一辊和第二辊引导至第三辊和第四辊。

第一辊和第二辊中的至少一个可以包括设置在其中的冷却部，冷却部可以是贯穿第一辊和第二辊中的所述至少一个的内部通道。

第一辊或第二辊可以具有轴向和径向，无机非金属材料毛坯的厚度可以在轴向上变化，冷却部的与无机非金属材料毛坯对应的部分的径向尺寸可以沿着轴向与无机非金属材料毛坯的厚度一致地变化。

第三辊和第四辊中的至少一个可以包括设置在其中的冷却部，冷却部可以是贯穿第三辊和第四辊中的所述至少一个的内部通道。

第三辊或第四辊可以具有轴向和径向，无机非金属材料产品的厚度可以在轴向上变化，冷却部的与无机非金属材料产品对应的部分的径向尺寸可以沿着轴向与无机非金属材料产品的厚度一致地变化。

使用上述设备使无机非金属材料成型的方法包括：将熔融态无机非金属材料供应到所述第一空间；第一辊和第二辊沿相反的方向旋转，从而将熔融态无机非金属材料压延成具有第一形状的无机非金属材料毛坯；将无机非金属材料毛坯供应到所述第二空间；第三辊和第四辊沿相反的方向旋转，从而将无机非金属材料毛坯压延成具有第二形状的无机非金属材料产品。

根据本实用新型的使无机非金属材料成型的设备包括两对辊，第一对辊将熔融态无机非金属材料压延成具有初步形状的无机非金属材料毛坯，第二对辊将无机非金属材料毛坯压延成具有最终形状的无机非金属材料产品。无机非金属材料产品在不同的部位之间可具有大的高度差或厚度差。

根据本实用新型的使无机非金属材料成型的设备包括顺序地设置的第一对辊和第二对辊，第一对辊用于将熔融态无机非金属材料压延成具有初步形状的无机非金属材料毛坯，第二对辊用于将无机非金属材料毛坯压延成具有最终形状的无机非金属材料产品，其中，无机非金属材料产品的最厚的部分与最薄的部分的厚度之比在2-150的范围内。

根据本实用新型的使无机非金属材料成型的设备有助于简化制造工艺，降低制造成本，并且/或者缩短工艺时间。此外，根据本实用新型的使无机非金属材料成型的设备产生的废料量可大大减少，简化了制造工艺，降低了制造成本，并且/或者缩短了工艺时间。此外，根据本实用新型的使无机非金属材料成型的设备有利于实现连续化生产。

附图说明

图1是一种异型无机非金属材料产品的透视图。

图2是图1中示出的异型无机非金属材料产品沿着线I-I’截取的剖视图。

图3是根据本实用新型一个示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备的示意性剖视图。

图4是根据本实用新型一个示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备中包括的第一对辊沿着图3中的线II-II’截取的示意性剖视图。

图5是根据本实用新型一个示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备中包括的第二对辊沿着图3中的线III-III’截取的示意性剖视图。

图6是根据本实用新型一个示例性实施例的通过第一对辊制造的异型无机非金属材料毛坯的剖视图。

图7是示出根据本实用新型一个示例性实施例的其中包括冷却部的第二上辊的示意性剖视图。

图8是示出根据本实用新型一个示例性实施例的其中包括冷却部的第二下辊的示意性剖视图。

具体实施方式

图1是一种异型(或“异形”)无机非金属材料产品100的透视图。图2是图1中示出的异型无机非金属材料产品100沿着线I-I’截取的剖视图。例如，图1中示出的异型无机非金属材料产品100可以是用于门框(例如电梯门套)的装饰用石材产品。

参照图1和图2，异型无机非金属材料产品100具有伸长的基本上矩形板形状。异型无机非金属材料产品100的长度大于宽度，异型无机非金属材料产品100的宽度大于厚度。异型无机非金属材料产品100的宽度方向被定义为图1中的X方向，长度方向被定义为图1中的Y方向，厚度方向被定义为图1中的Z方向。

参照图1和图2，异型无机非金属材料产品100包括基本上平坦的基体110和形成在基体110上的多个凸部120、130、140和150。基体110具有在Y方向上伸长地延伸的矩形平板形状，并包括平坦的上表面111、与上表面111相对地设置的平坦的下表面112、将上表面111连接到下表面112且彼此相对地设置的第一侧表面113和第二侧表面114。第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150沿X方向依次设置在基体110的上表面111上，并且第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150中的每个在Y方向上彼此平行地伸长地延伸，使得第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150中的每个具有在基体110上沿Y方向延伸的长条形状。

第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150均可具有与基体110的上表面111接触的底部(或底表面、内表面)，并且均可具有弯曲的外部轮廓。第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150中的每个的外部轮廓可具有沿着X方向首先增大然后减小的高度。第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150中的每个的外部轮廓可具有圆形、椭圆形或弧形的形状。所述弧形可包括半圆形、半椭圆形、正态分布曲线形、正弦曲线形、抛物线形等。

基体110与第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150之间存在第一分界面IN1。第一分界面IN1也可以被视为基体110的上表面111的一部分或第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150的底表面。第一凸部120与第二凸部130之间具有第二分界面IN2。第三凸部140与第四凸部150之间具有第三分界面IN3。第二凸部130和第三凸部140的彼此相接的端部可以与基体110的上表面111处于同一水平，使得第二凸部130和第三凸部140不具有分界面。

第一凸部120和第二凸部130的彼此相邻的外部轮廓限定第一凹部160，第二凸部130和第三凸部140的彼此相邻的外部轮廓限定第二凹部170，第三凸部140和第四凸部150的彼此相邻的外部轮廓限定第三凹部180。第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150之间可具有平缓的过渡部，使得第一凹部160、第二凹部170和第三凹部180具有平顺的轮廓。

第一凸部120在X方向上的宽度可以是基体110在X方向上的宽度的20％-32％，第二凸部130在X方向上的宽度可以是基体110的宽度的20％-32％，第三凸部140在X方向上的宽度可以是基体110的宽度的10％-22％，第四凸部150在X方向上的宽度可以是基体110的宽度的7％-19％。基体110还可具有未被第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150覆盖的部分，例如，基体110的在X方向上的两端部。

基体110可具有在Z方向上的基本均匀的厚度t1。第一凸部120在Z方向上的最大高度h1可以大于基体110的厚度t1，第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150在Z方向上的最大高度h2、h3和h4可以小于基体110的厚度t1。例如，第一凸部120的最大高度h1可以是基体110的厚度t1的大约1.4-1.8倍(例如1.6倍)，第二凸部130的最大高度h2可以是基体110的厚度t1的大约0.4-0.8倍(例如0.6倍)，第三凸部140的最大高度h3可以是基体110的厚度t1的大约0.1-0.5倍(例如0.2-0.5倍、或0.3倍)，第四凸部150的最大高度h4可以是基体110的厚度t1的大约0.3-0.7倍(例如0.5倍)。第一凹部160的最低点高于基体110的上表面111，第二凹部170的最低点与基体110的上表面111基本齐平，第三凹部180的最低点高于基体110的上表面111。第二凹部170的最低点可与基体110的上表面111齐平，使得第二凸部130和第三凸部140的彼此接触的端部可与基体110处于同一水平面。因此，异型无机非金属材料产品100可具有在X方向上变化的总厚度。

传统上，可通过下述的第一种方法或第二种方法来制造异型无机非金属材料产品100。

在第一种方法中，首先单独地制造基体110、第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150中的每个，然后将第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150接合(例如，粘接)在基体110上，并且将第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150依次彼此接合(例如，粘接)，从而制造出异型无机非金属材料产品100。可通过模铸、压延或浮法制造平板状的基体110，可通过模铸或诸如切削和/或磨削的机械加工方法来制造第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150中的每个。

在第二种方法中，首先准备厚度为基体110的厚度与第一凸部120的最大高度之和的平板形的、一体的原材料，然后将该原材料加工(例如，切削和/或磨削)成具有基体110、第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150的异型无机非金属材料产品100。可通过模铸、压延或浮法制造平板状的该原材料。

可通过将上述的第一种方法和第二种方法结合来制造异型无机非金属材料产品100。例如，可以单独地制造具有最大高度的第一凸部120；准备厚度为基体110的厚度与第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150中的最高的一个凸部的高度之和的平板形的、一体的原材料，然后将该原材料切削和/或磨削成具有基体110、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150；最后将第一凸部120与基体110、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150的结合体彼此接合来制造异型无机非金属材料产品100。

在上述的第一种方法中，需要单独地制造基体110、第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150中的每个并将它们接合，因此制造成本高、工艺复杂，且工艺时间长。在上述的第二种方法中，因为由大体积的原材料机械加工成异型无机非金属材料产品100，所以产生大量的废料，并且制造成本高、工艺复杂，且工艺时间长。此外，上述的第一种方法和第二种方法均难以实现连续化生产。

现在将在下文中详细地描述根据本实用新型示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备。

本说明书中使用的术语“无机非金属材料”可表示各种无机非金属材料，而没有具体限制，例如，玻璃、微晶玻璃、陶瓷、石材(例如微晶石)、水泥、耐火材料、碳素材料、多孔材料，等等。无机非金属材料可具有比金属材料低得多的延展性。如本领域技术人员所理解的，本说明书中使用的术语“熔融(态)无机非金属材料”或“熔融的无机非金属材料”可表示液态或液相的无机非金属材料，其可包括热态的液相无机非金属材料。例如，“熔融(态)无机非金属材料”或“熔融的无机非金属材料”可包括温度在460℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃、1550℃、1600℃、1650℃或1700℃以上，或者这些数值限定的任何范围(例如500℃-1600℃、550℃-1500℃、600℃-1400℃、650℃-1300℃、700℃-1250℃、750℃-1200℃、800℃-1150℃、850℃-1100℃、900℃-1050℃或950℃-1000℃)的热态的液相无机非金属材料。如本领域技术人员所理解的，本说明书中使用的术语“软化无机非金属材料”或“软化的无机非金属材料”可表示可具有固态的外壳但总体上柔软的无机非金属材料，其可包括热态柔软的无机非金属材料。软化的无机非金属材料可具有比金属材料低得多的延展性。例如，“软化无机非金属材料”或“软化的无机非金属材料”可包括温度在450℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃、1550℃、1600℃、1650℃或1700℃以上，或者这些数值限定的任何范围(例如500℃-1600℃、550℃-1500℃、600℃-1400℃、650℃-1300℃、700℃-1250℃、750℃-1200℃、800℃-1150℃、850℃-1100℃、900℃-1050℃或950℃-1000℃)的热态软化的无机非金属材料。

图3是根据本实用新型一个示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备的示意性剖视图，图4是根据本实用新型一个示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备中包括的第一对辊沿着图3中的线II-II’截取的示意性剖视图，图5是根据本实用新型一个示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备中包括的第二对辊沿着图3中的线III-III’截取的示意性剖视图，图6是根据本实用新型一个示例性实施例的通过第一对辊制造的异型无机非金属材料毛坯的剖视图。

参照图3至图5，根据本实用新型一个示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备200包括沿着无机非金属材料的行进方向依次设置的两对辊，第一对辊包括第一上辊210和与第一上辊210平行地布置的第一下辊220，第二对辊包括第二上辊230和与第二上辊230平行地布置的第二下辊240。第一上辊210和第一下辊220用于将熔融态无机非金属材料300压延成异型无机非金属材料毛坯100′(或称为软化的无机非金属材料100′)。第二上辊230和第二下辊240用于将异型无机非金属材料毛坯100′压延成异型无机非金属材料产品100。

第一上辊210和第一下辊220能够沿相反的方向旋转。这里所述的“第一上辊210和第一下辊220”可以表示在图3的示意性剖视图中第一上辊210的旋转方向与第一下辊220的旋转方向相反，以使得熔融无机非金属材料300能够顺利地经过第一上辊210与第一下辊220之间的空间S′。在第一上辊210和第一下辊220沿相反的方向旋转的过程中，第一上辊210和第一下辊220的彼此最靠近的两个部分的切线方向可以平行或者相同。

图3至图6中的X方向、Y方向和Z方向可以是与图1和图2中的X方向、Y方向和Z方向分别一致的方向。X方向和Y方向可以是在水平面内彼此垂直的水平方向，即，X方向和Y方向一起限定水平面。Z方向可以是竖直方向，即，Z方向垂直于X方向和Y方向一起限定的水平面。

第一上辊210沿着X方向延伸，即，第一上辊210具有平行于X方向的轴向。第一上辊210包括第一上辊本体211、分别设置在第一上辊本体211的两侧并且其直径大于第一上辊本体211的直径的第一翼部212和第二翼部213，以及设置在第一翼部212外侧的第一上传动轴214和设置在第二翼部213外侧的第二上传动轴215。

第一上辊本体211可以是工作部。参照图3和图4，第一上辊本体211可具有圆形的横截面，以及外部轮廓与待形成的异型无机非金属材料毛坯100′的上表面的轮廓一致(例如，相同)的纵截面。更具体地讲，第一上辊本体211的圆形横截面的直径可在X方向上变化，以与待形成的异型无机非金属材料毛坯100′的变化的总厚度对应。第一上辊本体211的纵截面的上轮廓和下轮廓均与待形成的异型无机非金属材料毛坯100′的上表面的轮廓一致(例如，相同)，并且相对于第一上辊本体211的中心轴对称。换言之，第一上辊本体211的辊面限定待形成的异型无机非金属材料毛坯100′的上表面。

第一翼部212和第二翼部213分别设置在第一上辊本体211的相对的两侧，并且其直径均大于第一上辊本体211的直径，即，从第一上辊本体211沿径向向外突出。第一翼部212和第二翼部213可以是工作部。第一翼部212可具有圆形的横截面和矩形的纵截面。也就是说，沿着X方向，第一翼部212具有相同或基本相同的横截面以及均匀的外径。换言之，第一翼部212可具有圆柱形的形状。第二翼部213可具有圆形的横截面和矩形的纵截面。也就是说，沿着X方向，第二翼部213具有相同或基本相同的横截面以及均匀的外径。换言之，第二翼部213可具有圆柱形的形状。第一翼部212和第二翼部213可具有相同的直径。

第一翼部212和第二翼部213的内侧表面可以分别限定待形成的异型无机非金属材料毛坯100′的基体110′的第一侧表面113′和第二侧表面114′(见图6)。

第一上传动轴214设置在第一翼部212的轴向上的外侧，第二上传动轴215设置在第二翼部213的轴向上的外侧。第一上传动轴214和第二上传动轴215可以是直径小于第一上辊本体211、第一翼部212和第二翼部213的直径的圆柱体。第一上传动轴214和第二上传动轴215可对称地设置在第一上辊本体211、第一翼部212和第二翼部213的组合体的两侧，且可具有相同的直径。

第一上辊本体211、第一翼部212、第二翼部213、第一上传动轴214和第二上传动轴215可以一体地形成。第一上辊210可以由任何合适的材料制成，例如由金属或陶瓷制成。优选地，第一上辊210可由耐热的金属或陶瓷制成。

第一下辊220包括第一下辊本体221以及分别设置在第一下辊本体221的两侧的第一下传动轴224和第二下传动轴225。

第一下辊本体221可以是工作部。第一下辊本体221沿着X方向延伸，即，第一下辊本体221具有平行于X方向的轴向。第一下辊本体221可具有圆形的横截面和矩形的纵截面。也就是说，沿着X方向，第一下辊本体221具有相同或基本相同的横截面以及均匀的外径。换言之，第一下辊本体221可具有圆柱形的形状。

第一下辊本体221的两端部的辊面分别与第一上辊210的第一翼部212和第二翼部213的辊面接触，以防止熔融无机非金属材料300的漏出。第一下辊本体221的不与第一翼部212和第二翼部213接触的辊面限定待形成的异型无机非金属材料毛坯100′的基体110′的平坦下表面112′(见图6)。

第一下辊本体221的外侧表面可以与第一翼部212和第二翼部213的外侧表面在Z方向上对齐。然而，本实用新型不限于此。第一下辊本体221的外侧表面可以延伸超过第一翼部212和第二翼部213的外侧表面，或者第一翼部212和第二翼部213的外侧表面可以延伸超过第一下辊本体221的外侧表面。

第一下传动轴224和第二下传动轴225分别设置在第一下辊本体221的轴向上的两侧。第一下传动轴224和第二下传动轴225可以是直径小于第一下辊本体221的直径的圆柱体。第一下传动轴224和第二下传动轴225可对称地设置在第一下辊本体221的两侧，且可具有相同的直径。

第一下辊本体221、第一下传动轴224和第二下传动轴225可以一体地形成。第一下辊220可以由任何合适的材料制成，例如由金属或陶瓷制成。优选地，第一下辊220可由耐热的金属或陶瓷制成。

由于第一上辊210和第一下辊220的如上所述的构造和布置，第一上辊210和第一下辊220可限定出形状与待形成的异型无机非金属材料毛坯100′的横截面形状一致(例如，相同)的空间S′。更具体地讲，第一上辊本体211的辊面限定待形成的异型无机非金属材料毛坯100′的上表面，第一翼部212和第二翼部213的内侧表面分别限定待形成的异型无机非金属材料毛坯100′的基体110′的第一侧表面113′和第二侧表面114′，第一下辊本体221的不与第一翼部212和第二翼部213接触的辊面限定待形成的异型无机非金属材料毛坯100′的基体110′的下表面112′。

参照图6和图2，异型无机非金属材料毛坯100′相对于异型无机非金属材料产品100具有初步的(或预备的)形状。具体而言，异型无机非金属材料毛坯100′具有与异型无机非金属材料产品100大致相似的总体形状，但是可能不具有异型无机非金属材料产品100的形状的具体细节，或者异型无机非金属材料毛坯100′的形状的具体细节与异型无机非金属材料产品100的形状的具体细节不同(例如略有不同)。

例如，参照图6和图2，异型无机非金属材料毛坯100′包括与异型无机非金属材料产品100的基体110对应的基体110′，以及形成在基体110′上的与异型无机非金属材料产品100的多个凸部120、130、140和150分别对应的第一凸部120′、第二凸部130′、第三凸部140′和第四凸部150′。异型无机非金属材料毛坯100′的基体110′可包括基本(或大致)平坦的上表面111′、与上表面111′相对地设置的平坦的下表面112′、将上表面111′连接到下表面112′且彼此相对地设置的第一侧表面113′和第二侧表面114′。异型无机非金属材料毛坯100′的基体110′可具有比异型无机非金属材料产品100的基体110大(例如略大)的厚度，异型无机非金属材料毛坯100′的多个凸部120′、130′、140′和150′可具有比异型无机非金属材料产品100的多个凸部120、130、140和150大(例如略大)或小(例如略小)的厚度。然而，因为第二凸部130′明显地比第一凸部120′小，第三凸部140′明显地比第四凸部150′小，所以在异型无机非金属材料毛坯的另一个实施例中，第一凸部和第二凸部可以合并为单个凸部，第三凸部和第四凸部可以合并为单个凸部。

由于异型无机非金属材料产品100的凹凸形状(例如，在不同的部位之间具有大的高度差或厚度差)，因此如果将熔融态无机非金属材料300直接压延成异型无机非金属材料产品100而不经过异型无机非金属材料毛坯100′，则可能难以保证异型无机非金属材料产品100的质量，例如可能出现诸如细节形状的精度低和/或局部应力大或局部破裂的缺陷。通过首先利用第一对辊将熔融态无机非金属材料300压延成具有初步形状(或雏形)的异型无机非金属材料毛坯100′，然后利用第二对辊将异型无机非金属材料毛坯100′压延成异型无机非金属材料产品100，可以防止或减少上述缺陷中的至少一个，例如，可以提高异型无机非金属材料产品100的形状的精度，和/或减轻或避免局部应力或破裂。

下面将描述将异型无机非金属材料毛坯100′压延成异型无机非金属材料产品100的第二对辊230和240。

第二上辊230和第二下辊240能够沿相反的方向旋转。这里所述的“第二上辊230和第二下辊240沿相反的方向旋转”可以表示在图3的示意性剖视图中第二上辊230的旋转方向与第二下辊240的旋转方向相反，以使得异型无机非金属材料毛坯100′能够顺利地经过第二上辊230和第二下辊240之间的空间S。在第二上辊230和第二下辊240沿相反的方向旋转的过程中，第二上辊230和第二下辊240的彼此最靠近的两个部分的切线方向可以平行或者相同。

第二上辊230沿着X方向延伸，即，第二上辊230具有平行于X方向的轴向。第二上辊230包括第二上辊本体231、分别设置在上辊本体231的两侧并且其直径大于上辊本体231的直径的第三翼部232和第四翼部233，以及设置在第三翼部232外侧的第三上传动轴234和设置在第四翼部233外侧的第四上传动轴235。

第二上辊本体231可以是工作部。参照图3和图5，第二上辊本体231可具有圆形的横截面，以及外部轮廓与待形成的异型无机非金属材料产品100的上表面的轮廓一致(例如，相同)的纵截面。更具体地讲，第二上辊本体231的圆形横截面的直径可在X方向上变化，以与待形成的异型无机非金属材料产品100的变化的总厚度对应。第二上辊本体231的纵截面的上轮廓和下轮廓均与待形成的异型无机非金属材料产品100的上表面的轮廓一致(例如，相同)，并且相对于第二上辊本体231的中心轴对称。换言之，第二上辊本体231的辊面限定待形成的异型无机非金属材料产品100的上表面，包括基体110的暴露的上表面111以及第一凸部120、第二凸部130、第三凸部140和第四凸部150的上表面。

第三翼部232和第四翼部233分别设置在第二上辊本体231的相对的两侧，并且其直径均大于第二上辊本体231的直径，即，从第二上辊本体231沿径向向外突出。第三翼部232和第四翼部233可以是工作部。第三翼部232可具有圆形的横截面和矩形的纵截面。也就是说，沿着X方向，第三翼部232具有相同或基本相同的横截面以及均匀的外径。换言之，第三翼部232可具有圆柱形的形状。第四翼部233可具有圆形的横截面和矩形的纵截面。也就是说，沿着X方向，第四翼部233具有相同或基本相同的横截面以及均匀的外径。换言之，第四翼部233可具有圆柱形的形状。第三翼部232和第四翼部233可具有相同的直径。

第三翼部232和第四翼部233的内侧表面可以分别限定待形成的异型无机非金属材料产品100的基体110的第一侧表面113和第二侧表面114。

第三上传动轴234设置在第三翼部232的轴向上的外侧，第四上传动轴235设置在第四翼部233的轴向上的外侧。第三上传动轴234和第四上传动轴235可以是直径小于第二上辊本体231、第三翼部232和第四翼部233的直径的圆柱体。第三上传动轴234和第四上传动轴235可对称地设置在第二上辊本体231、第三翼部232和第四翼部233的组合体的两侧，且可具有相同的直径。

第二上辊本体231、第三翼部232、第四翼部233、第三上传动轴234和第四上传动轴235可以一体地形成。第二上辊230可以由任何合适的材料制成，例如由金属或陶瓷制成。优选地，第二上辊230可由耐热的金属或陶瓷制成。

第二下辊240包括第二下辊本体241以及分别设置在第二下辊本体241的两侧的第三下传动轴244和第四下传动轴245。

第二下辊本体241可以是工作部。第二下辊本体241沿着X方向延伸，即，第二下辊本体241具有平行于X方向的轴向。第二下辊本体241可具有圆形的横截面和矩形的纵截面。也就是说，沿着X方向，第二下辊本体241具有相同或基本相同的横截面以及均匀的外径。换言之，第二下辊本体241可具有圆柱形的形状。

第二下辊本体241的两端部的辊面分别与第二上辊230的第三翼部232和第四翼部233的辊面接触，以防止异型无机非金属材料毛坯100′的漏出。第二下辊本体241的不与第三翼部232和第四翼部233接触的辊面限定待形成的异型无机非金属材料产品100的基体110的平坦下表面112。

第二下辊本体241的外侧表面可以与第三翼部232和第四翼部233的外侧表面在Z方向上对齐。然而，本实用新型不限于此。第二下辊本体241的外侧表面可以延伸超过第三翼部232和第四翼部233的外侧表面，或者第三翼部232和第四翼部233的外侧表面可以延伸超过第二下辊本体241的外侧表面。

第三下传动轴244和第四下传动轴245分别设置在第二下辊本体241的轴向上的两侧。第三下传动轴244和第四下传动轴245可以是直径小于第二下辊本体241的直径的圆柱体。第三下传动轴244和第四下传动轴245可对称地设置在第二下辊本体241的两侧，且可具有相同的直径。

第二下辊本体241、第三下传动轴244和第四下传动轴245可以一体地形成。第二下辊240可以由任何合适的材料制成，例如由金属或陶瓷制成。优选地，第二下辊240可由耐热的金属或陶瓷制成。

由于第二上辊230和第二下辊240的如上所述的构造和布置，第二上辊230和第二下辊240可限定出形状与待形成的异型无机非金属材料产品100的横截面形状一致(例如，相同)的空间S。更具体地讲，第二上辊本体231的辊面限定待形成的异型无机非金属材料产品100的上表面，第三翼部232和第四翼部233的内侧表面分别限定待形成的异型无机非金属材料产品100的基体110的第一侧表面113和第二侧表面114，第二下辊本体241的不与第三翼部232和第四翼部233接触的辊面限定待形成的异型无机非金属材料产品100的基体110的下表面112。

因为由具有初步或预备形状的异型无机非金属材料毛坯100′通过第二上辊230和第二下辊240压延成具有最终形状的异型无机非金属材料产品100，所以可以提高异型无机非金属材料产品100的形状的精度，和/或减轻或避免局部应力或破裂。

图7是示出根据本实用新型一个示例性实施例的其中包括冷却部的第二上辊230的示意性剖视图，图8是示出根据本实用新型一个示例性实施例的其中包括冷却部的第二下辊240的示意性剖视图。

参照图7，第二上辊230还可以包括设置在其中的冷却部236。冷却部236可以是沿着轴向贯穿第二上辊230，例如，沿着轴向依次地贯穿第三上传动轴234、第三翼部232、第二上辊本体231、第四翼部233和第四上传动轴235的内部孔道或腔室。所述内部孔道或腔室的横截面可以是圆形、半圆形、椭圆形、半椭圆形、规则多边形、不规则多边形等。冷却部236可以设置在第二上辊230的在径向上的中心，或任何其他合适的位置。

在执行使无机非金属材料成型的方法时，冷却介质可以在冷却部236中流动，以使得异型无机非金属材料毛坯100′被冷却。冷却介质不受具体限制，例如可以是水、油、空气、冷却溶液等。

冷却部236包括顺序地彼此连通的贯穿第三上传动轴234的第一部分236a、贯穿第三翼部232的第二部分236b、贯穿第二上辊本体231的与基体110的未被多个凸部覆盖的一部分对应的部分的第三部分236c、贯穿第二上辊本体231的与第一凸部120对应的部分的第四部分236d、贯穿第二上辊本体231的与第二凸部130对应的部分的第五部分236e、贯穿第二上辊本体231的与第三凸部140对应的部分的第六部分236f、贯穿第二上辊本体231的与第四凸部150对应的部分的第七部分236g、贯穿第二上辊本体231的与基体110的未被多个凸部覆盖的另一部分对应的部分的第八部分236h、贯穿第四翼部233的第九部分236i和贯穿第四上传动轴235的第十部分236j。

第一部分236a、第二部分236b、第九部分236i和第十部分236j中的每个的径向尺寸(例如径向上的直径、高度或长度)可以小于第三部分236c至第八部分236h的径向尺寸(例如直径、高度或长度)。

第三部分236c至第八部分236h中的每个的径向尺寸可以大于第一部分236a、第二部分236b、第九部分236i和第十部分236j中的每个的径向尺寸。然而，第一部分236a、第二部分236b、第九部分236i和第十部分236j中的每个的径向尺寸可不受限制。

第三部分236c至第八部分236h中的每个的径向尺寸可以分别与异型无机非金属材料产品100的在X方向(即，轴向)上的各部分的最大厚度(或高度)对应。如前所述，沿着轴向，异型无机非金属材料产品100的各部分可以依次具有最大厚度t1、t1+h1、t1+h2、t1+h3、t1+h4和t1。因此，第三部分236c至第八部分236h的径向尺寸可以分别与最大厚度t1、t1+h1、t1+h2、t1+h3、t1+h4和t1对应。在示例性实施例中，第三部分236c至第八部分236h的纵截面轮廓可以与异型无机非金属材料产品100的上表面的轮廓大体一致。

冷却部236的轴向各个位置处的冷却量(或冷却能力)可以与冷却部236的径向尺寸一致(例如，成比例)。因此，从冷却部236的第三部分236c至第八部分236h，冷却能力可以分别与最大厚度t1、t1+h1、t1+h2、t1+h3、t1+h4和t1一致。换言之，对于异型无机非金属材料产品100的较厚的部分，施加较大的冷却量，而对于异型无机非金属材料产品100的较薄的部分，施加较小的冷却量。因此，可以有助于异型无机非金属材料产品100的各部分的均匀、一致的冷却。

虽然上面参照图7描述了在轴向上的各个位置处具有不同冷却能力的冷却部236，但是本实用新型不限于此。在冷却量充足的情况下，冷却部可具有在轴向上的各个位置处均匀的冷却能力。虽然上面参照图7描述了通过调整冷却部236的径向尺寸来实现在轴向上的各个位置处不同的冷却能力，但是本实用新型不限于此。例如，可通过在轴向上的各个位置处布置不同数量的冷却管道(即，冷却管道的各种排布)来在轴向上的各个位置处实现不同的冷却能力。虽然上面参照图7描述了冷却部236设置在第二上辊230的在径向上的中心，但本实用新型不限于此。冷却部可设置在任何其他合适的位置，例如，多个冷却部件沿第二上辊230的外表面依次设置在第二上辊230内的靠近第二上辊230的外表面的位置，以具有提高的冷却效率。

参照图8，第二下辊240还可以包括设置在其中的冷却部246。冷却部246可以是沿着轴向贯穿第二下辊240，例如，沿着轴向依次地贯穿第三下传动轴244、第二下辊本体241和第四下传动轴245的内部孔道或腔室。所述内部孔道或腔室的横截面可以是圆形、半圆形、椭圆形、半椭圆形、规则多边形、不规则多边形等。冷却部246可以设置在第二下辊240的在径向上的中心，或任何其他合适的位置。

在执行使无机非金属材料成型的方法时，冷却介质可以在冷却部246中流动，以使得异型无机非金属材料毛坯100′被冷却。冷却介质不受具体限制，例如可以是水、油、空气、冷却溶液等。

冷却部246的形状、构造和功能可以与第二上辊230的冷却部236在图7中示出的形状、构造和功能相似或基本相同。因此，为了简洁，这里将不详细地描述冷却部246的形状、构造和功能。

在冷却量充足的情况下，第二下辊240的冷却部可具有在轴向上的各个位置处均匀的冷却能力。虽然上面参照图7描述了通过调整冷却部236的径向尺寸来实现在轴向上的各个位置处不同的冷却能力，但是第二下辊240的冷却部不限于此。例如，可通过在轴向上的各个位置处布置不同数量的冷却管道(即，冷却管道的各种排布)来在轴向上的各个位置处实现不同的冷却能力。虽然上面参照图8描述了冷却部246设置在第二下辊240的在径向上的中心，但本实用新型不限于此。冷却部可设置在任何其他合适的位置，例如，多个冷却部件沿第二下辊240的外表面依次设置在第二下辊240内的靠近第二下辊240的外表面的位置，以具有提高的冷却效率。

第一上辊210和第一下辊220中的每个可具有与第二上辊230和第二下辊240的如上描述的冷却部相同或相似的结构。也就是说，第二上辊230和第二下辊240的冷却部可基于相同的原理应用于第一上辊210和第一下辊220中的每个。第一上辊210和第一下辊220的总冷却量可以大于第二上辊230和第二下辊240的总冷却量。例如，第一上辊210的冷却量可以大于第二上辊230的冷却量，第一下辊220的冷却量可以大于第二下辊240的冷却量。

参照图3，第一上辊210和第一下辊220之间的间隙的中心比第二上辊230和第二下辊240之间的间隙的中心高，使得异型无机非金属材料毛坯100′可以至少部分地基于重力从第一上辊210和第一下辊220之间的间隙顺利地行进至第二上辊230和第二下辊240之间的间隙。

将第一上辊210和第一下辊220之间的间隙的中心与第二上辊230和第二下辊240之间的间隙的中心连接的虚拟线可相对于Y方向(即，水平方向)倾斜+5°至+12°、+6°至+11°、+7°至+10°或+8°至+9°的角度。这里的符号“+”(正)可表示将第一上辊210和第一下辊220之间的间隙的中心与第二上辊230和第二下辊240之间的间隙的中心连接的虚拟线相对于Y方向在顺时针方向上偏移。该角度使得向第二上辊230和第二下辊240倾斜地向下传送异型无机非金属材料毛坯100′，使得异型无机非金属材料毛坯100′可以至少部分地基于重力从第一上辊210和第一下辊220之间的间隙顺利地行进至第二上辊230和第二下辊240之间的间隙。如果该角度大于12°，则异型无机非金属材料毛坯100′倾斜的角度太大，异型无机非金属材料毛坯100′被支撑装置260支撑的支撑力不足而掉落或断裂，或异型无机非金属材料毛坯100′的行进速度太快而使得降温不足；如果该角度小于5°，则异型无机非金属材料毛坯100′向前行进的动力可能不足。

此外，将第一上辊210的中心和第一下辊220的中心连接的虚拟线可具有相对于Z方向(即，竖直方向)的+2°至+10°、+3°至+9°、+4°至+8°、+5°至+7°或+5.5°至+6.5°的角度。这里的符号“+”(正)可表示将第一上辊210的中心和第一下辊220的中心连接的虚拟线相对于Y方向在顺时针方向上偏移。该角度使得便于向比第一上辊210和第一下辊220相对低地设置的第二上辊230和第二下辊240传送异型无机非金属材料毛坯100′。

穿过第二下辊240的中心和第二上辊230的中心的虚拟线(未示出)沿着Z方向在竖直方向上延伸，即，第二上辊230设置在第二下辊240的在重力方向上的正上方，或者第二上辊230和第二下辊240相对于彼此竖直地布置。然而，本实用新型不限于此。具体地讲，第二上辊230和第二下辊240可以相对于竖直方向倾斜地布置；或者可选择地，第二上辊230和第二下辊240可以相对于彼此水平地布置或者相对于水平方向倾斜地布置。

第一上辊210的外径(更具体地讲，第一上辊本体211的外径、第一翼部212的外径和第二翼部213的外径)与第一下辊220的外径(更具体地讲，第一下辊本体221的外径)之间的比例关系不受具体限制。第二上辊230的外径(更具体地讲，第二上辊本体231的外径、第三翼部232的外径和第四翼部233的外径)与第二下辊240的外径(更具体地讲，第二下辊本体241的外径)之间的比例关系不受具体限制。第一上辊210和第一下辊220的尺寸与第二上辊230和第二下辊240的尺寸之比也不受具体限制。

使无机非金属材料成型的设备200还可包括与第一上传动轴214、第二上传动轴215、第一下传动轴224和第二下传动轴225装配的轴承装置(未示出)以及为第一上辊210和/或第一下辊220的旋转提供动力的驱动装置(未示出)。使无机非金属材料成型的设备200还可包括与第三上传动轴234、第四上传动轴235、第三下传动轴244和第四下传动轴245装配的轴承装置(未示出)以及为第二上辊230和/或第二下辊240的旋转提供动力的驱动装置(未示出)。

使无机非金属材料成型的设备200还可包括：原料供应槽250，设置在第一上辊210和第一下辊220的上游，用于向第一上辊210和第一下辊220供应熔融无机非金属材料300；支撑装置260，设置在第一上辊210和第一下辊220与第二上辊230和第二下辊240之间，用于支撑异型无机非金属材料毛坯100′并将异型无机非金属材料毛坯100′从第一上辊210和第一下辊220引导至第二上辊230和第二下辊240；以及传送装置270，设置在第二上辊230和第二下辊240的下游，用于传送异型无机非金属材料产品100。

原料供应槽250可以是流液槽，用于容纳熔融无机非金属材料300。

支撑装置260可以是托板、托板水箱或者包括多个辊的辊单元。辊单元可以装有或未装有冷却部件。

传送装置270可包括能够旋转的多个辊。传送装置270还可包括设置在其中的冷却部件(未示出)，例如，冷却水管道。

使无机非金属材料成型的设备200还可包括设置在传送装置270的下游、或设置在传送装置270的多个辊之间的使异型无机非金属材料产品100断开的装置。使异型无机非金属材料产品100断开的装置可以是切刀，或者是由彼此平行地布置且其间的间隙可以改变以使得异型无机非金属材料产品100断开的至少两个辊形成的断开装置。

现在将在下文中参照图3至图6详细地描述根据本实用新型示例性实施例的使无机非金属材料成型的方法。

将作为原料的熔融无机非金属材料300从原料供应槽250供应至第一上辊210和第一下辊220之间的空间S′。沿相反的方向旋转的第一上辊210和第一下辊220挤压、冷却并牵拉熔融无机非金属材料300，以得到异型无机非金属材料毛坯100′，并向支撑装置260输送异型无机非金属材料毛坯100′。支撑装置260支撑异型无机非金属材料毛坯100′，并且异型无机非金属材料毛坯100′在第一上辊210和第一下辊220的推力以及其自身重力的作用下被支撑装置260引导至第二上辊230和第二下辊240之间的空间S。沿相反的方向旋转的第二上辊230和第二下辊240牵拉异型无机非金属材料毛坯100′并将异型无机非金属材料毛坯100′挤压(或压延)成异型无机非金属材料产品100。

优选的是，在形成或传送异型无机非金属材料毛坯100′或异型无机非金属材料产品100的同时，第一上辊210、第一下辊220、第二上辊230、第二下辊240、支撑装置260和/或传送装置270中包括的冷却部对其进行冷却。

从第二上辊230和第二下辊240之间的空间S排出的异型无机非金属材料产品100可以是软化的或硬化的产品。

可选地包括的、使异型无机非金属材料产品100断开的装置可将成型的异型无机非金属材料产品100断开为小尺寸产品。可以将断开的、小尺寸的异型无机非金属材料产品100从成型设备200上取下，以对其执行后处理，例如机械加工(例如表面精整、切割等)或热处理。

因为如上所述，第一上辊210和第一下辊220限定了形状与待形成的异型无机非金属材料毛坯100′的横截面形状一致(例如，相同)的空间S′，第二上辊230和第二下辊240限定了形状与待形成的异型无机非金属材料产品100的横截面形状一致(例如，相同)的空间S，所以可由第一上辊210和第一下辊220以及第二上辊230和第二下辊240两次压延一体地形成异型无机非金属材料产品100。

因为可由两对辊一体地压延形成异型无机非金属材料产品100，所以与相关技术的前述第一种方法相比，根据本实用新型示例性实施例的使无机非金属材料成型的方法简化了制造工艺，降低了制造成本，并且缩短了工艺时间。此外，与相关技术的前述第二种方法相比，根据本实用新型示例性实施例的使无机非金属材料成型的方法产生的废料量大大减少，简化了制造工艺，降低了制造成本，并且缩短了工艺时间。此外，根据本实用新型示例性实施例的使无机非金属材料成型的方法有利于实现连续化生产。

虽然在上面描述了可由第一上辊210和第一下辊220以及第二上辊230和第二下辊240两次压延一体地形成异型无机非金属材料产品100，但是本实用新型不限于此。可由原材料经过多于两次(例如，三次、四次、五次等)的压延来形成异型无机非金属材料产品。

虽然在上面描述了异型无机非金属材料产品100的长度大于宽度，但是本实用新型不限于此。异型无机非金属材料产品100的宽度可大于其长度。也就是说，通过根据本实用新型示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备或方法，可以制造任意长宽比的无机非金属材料产品。

虽然在上面描述了第二上辊230包括其辊面轮廓与异型无机非金属材料产品100的上表面的轮廓一致的一个第二上辊本体231，但是本实用新型不限于此。第二上辊230可包括沿着第二上辊230的轴向(即，X方向)依次布置的多个上辊本体，每个上辊本体的辊面轮廓与一个异型无机非金属材料产品100的上表面的轮廓一致。在多个上辊本体之间可以设置有将空间S分别隔开的分隔部。在这种情况下，可以使用一个第二上辊230制造独立的多个异型无机非金属材料产品100，从而提高生产率。在多个上辊本体之间可以不设置将空间S分别隔开的分隔部，即，多个空间S彼此连通。在这种情况下，可制备出彼此结合的多个异型无机非金属材料产品100，可以通过切割将多个异型无机非金属材料产品100分离。同样的技术构思可以适用于第一上辊210。

虽然在上面结合具有特定形状的异型无机非金属材料产品100描述了根据示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备和方法，但是本实用新型的使无机非金属材料成型的设备和方法不限于异型无机非金属材料产品100的在图中示出的特定形状。

在一个示例性实施例中，图1和图2中示出的异型无机非金属材料产品还包括设置在基体的下表面上的至少一个凸部。在这种情况下，图3至图5中示出的使无机非金属材料成型的设备的下辊包括与该至少一个凸部对应的至少一个凹部。

在一个示例性实施例中，待形成的异型无机非金属材料产品包括具有规则形状的基体和形成在基体上的至少一个凸部和/或至少一个凹部。根据本实用新型的使无机非金属材料成型的设备的第一辊(例如第一上辊)和第二辊(例如第一下辊)限定第一空间，第一空间具有与待形成的异型无机非金属材料毛坯的轮廓对应的(例如相同的)轮廓，第三辊(例如第二上辊)和第四辊(例如第二下辊)限定第二空间，第二空间具有与待形成的异型无机非金属材料产品的轮廓对应的(例如相同的)轮廓。

所述规则形状可以是平板形、棱柱形、圆柱形、半圆柱形、椭圆柱形或半椭圆柱形等。所述至少一个凸部或凹部的高度或深度可以是基体的厚度0.2-30倍、0.3-28倍、0.4-26倍、0.5-24倍、0.6-22倍、0.7-20倍、0.8-18倍、1-15倍、1.5-12倍、2-10倍、3-8倍。最高的凸部的高度和最深的凹部的深度中的一者与最低的凸部的高度和最浅的凹部的深度中的一者之比可以在1.5-100、2-80、5-60、8-50、10-40、12-35、15-30、20-25的范围内。由于异型无机非金属材料产品的凹凸形状，异型无机非金属材料产品的最大厚度(或最大高度)与最小厚度(或最小高度)之间的比例可以在2-150、2.5-140、3-130、3.5-120、4-110、4.5-100、5-80、5.5-60、6-40、6.5-30、7-25、7.5-20、8-15、8.5-12的范围内，或者这里给出的这些数值任意限定的范围内，例如2-8、2.5-12、3-40的范围内。

因此，根据本实用新型示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备和方法还可以容易地制造在不同的部位之间具有大的高度差或厚度差的无机非金属材料产品。

虽然上面参照附图描述了根据本实用新型示例性实施例的使无机非金属材料成型的设备和方法，但是本实用新型不限于此。本领域技术人员理解的是，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对其做出形式上和细节上的各种改变。