用于加工玻璃带的辊对和包含辊对的拉制装置的制造方法
【专利说明】用于加工玻璃带的辊对和包含辊对的拉制装置
[0001]相关文件的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年12月20日提交的美国专利申请第13/721537的优先权权益，该申请的全部内容以参见的方式纳入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及用以在生产过程中将力施加到玻璃带上的装置，并且具体地涉及低摩擦辊对以及包含有所述辊对的拉制装置，该拉制装置控制由辊对施加的夹紧力。
【背景技术】
[0004]熔融拉制工艺用于玻璃生产操作中，以制造薄玻璃板，薄玻璃板用于包括平板显示器等多种产品。根据这些工艺制造的玻璃板通常比由诸如浮法等不同方法制造的玻璃具有更高的平坦度和光滑度。
[0005]在拉制工艺中，为了制造玻璃带，当玻璃处于粘弹性状态时，将拉力通过接触辊沿拉制方向施加到玻璃带上。玻璃带由棍子拉制，$昆子施加拉力以沿拉制方向(即玻璃行进的方向)以及法向于该拉制方向的横拉方向拉展玻璃带。该拉力将玻璃处理成在商品中使用所需的厚度。
[0006]辊子与玻璃带的物理界面在该拉制工艺中影响玻璃带的稳定性，并且影响由玻璃带制造的最终玻璃物品的属性。具体地，由相对的辊子施加在玻璃带的整个厚度上的法向(夹紧)力和法向力变化可能影响玻璃属性。在系统中用以控制相对的辊子之间夹紧力的摩擦会减小施加到玻璃带上的有效法向力，并且可以导致施加到玻璃带上的力的周期性变化和/或随机变化。夹紧力变化的减少可以减小玻璃带张力并降低玻璃带的非均匀性。
[0007]因此，需要具有可替换夹紧力控制系统的辊对和包含有所述辊对的拉制装置。
【发明内容】
[0008]本文描述的实施例涉及用在玻璃生产工艺中的装置，用以在玻璃带从粘性状态转变到更具弹性的状态时将张力施加到玻璃带。在根据本发明的实施例中，藉由位于玻璃带的厚度的相对侧上的一系列辊子将拉力施加到玻璃带。通过控制法向力(即沿对应于玻璃带厚度的方向上施加在相对辊子之间的夹紧力)，可以控制玻璃带中的张力。减小在用以控制相对的辊子之间的夹紧力的各部件中的摩擦可以减小施加到玻璃带上的张力变化，此可以减少玻璃带属性的变化。
[0009]根据各个实施例，用于将力施加到沿拉制方向移动的玻璃带上的辊对包括沿玻璃带的相对侧定位的第一辊组和第二辊组件。第一辊组件和第二辊组件都包括轴和联接到该轴的接触轮，其中第一辊组件的轴联接到支承框架并且第二辊组件的轴联接到致动系统。该致动系统包括:可重定位支承构件，其允许第二辊组件的轴沿横向于玻璃带的拉制方向的方向进行平移；气动致动器，其控制第二辊组件的接触轮在沿横向于玻璃带的拉制方向的方向上的位置；以及储气器，其与气动致动器流体连通，该储气器将处于升高压力下的流体输送到气动致动器。
[0010]根据其它实施例，用于将力施加到沿拉制方向移动的玻璃带上的拉制装置包括支承框架和沿该拉制方向的位置处布置的多个辊对。多个辊对的每个包括沿玻璃带的相对侧定位的第一辊组件和第二辊组件，第一辊组件和第二辊组件都包括轴和联接到该轴的接触轮。第一辊组件的轴联接到支承框架，并且第二辊组件的轴联接到致动系统。该致动系统包括:可重定位支承构件，其允许第二辊组件的轴沿横向于玻璃带的拉制方向的方向进行平移；气动致动器，其控制第二辊组件的接触轮在横向于玻璃带的拉制方向的方向上的位置；储气器；以及流体歧管，其连接到每个辊对的气动致动器和储气器，该流体歧管使储气器与每个棍对的气动致动器流体连通。
[0011]本文所述的各实施例的附加特征和优点将在以下的详细描述中陈述，而且这些附加特征和优点部分地对于本领域技术人员来说可从该描述中显而易见，或者可通过实施包括以下详细描述、权利要求和附图的本文所述的各实施例而易于认识到。
[0012]应予理解的是，上面的总体说明和下面的详细说明都描述了本发明的各实施例，并意在提供概况或框架以便理解如所要求保护的主体的性质和特征。包括附图以提供对各实施例的进一步理解，附图包括在说明书中并构成说明书的一部分。附图示出本发明的各实施例并与说明书一起用于解释本主题的原理和操作。
【附图说明】
[0013]附图中所阐释的实施例在性质上是说明性的和示例性的，且并非意在限制由权利要求书所限定的主题。当结合以下附图阅读时就会理解说明性的实施例的以下详细说明，其中相同的结构用相同的标号来表示，且其中:
[0014]图1示意性地描绘了根据本文所示或所述的一个或多个实施例的玻璃生产装置；
[0015]图2示意性地描绘了根据本文所示或所述的一个或多个实施例的玻璃生产装置的辊对的局部立体图；
[0016]图3示意性地描绘了沿图2的线A-A剖切而示出的玻璃生产装置的气动致动器的侧剖图；
[0017]图4示意性地描绘了根据本文所示或所述的一个或多个实施例的致动系统的致动开关的俯视图；
[0018]图5示意性地描绘了根据本文所示或所述的一个或多个实施例的第二辊组件的致动系统的侧视图；
[0019]图6示意性地描绘了根据本文所示或所述的一个或多个实施例的第二辊组件的致动系统的侧视图；以及
[0020]图7示意性地描绘了根据本文所示或所述的一个或多个实施例的第二辊组件的致动系统的侧视图。
【具体实施方式】
[0021]现在详细参照用于玻璃带生产操作中的辊对和拉制装置的实施例。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。图1总体上描绘了在拉制操作中用于制造玻璃的玻璃生产装置。该玻璃生产装置将配合料加工成熔融玻璃，将熔融玻璃引到成形装置，熔融玻璃从该成形装置流动以形成玻璃带。玻璃带与位于玻璃带附近的多个辊对接触。各辊对接触玻璃带并将对玻璃带施加力以控制随后固化的玻璃带的诸如线速度和厚度等参数。
[0022]根据本发明的拉制装置包含具有气动致动器的辊对，气动致动器控制在辊对中的至少一个棍子的定位。气动致动器也控制施加到位于棍对中的对应棍子之间的玻璃带的夹紧力。因为辊对的气动致动器和各部件可以在它们的缩回和伸展平移运动中具有低摩擦，相比具有较高摩擦的其它夹紧力控制系统，所述气动致动器可以提供施加到玻璃带上的张力的较小变化。另外，可以在沿拉制装置的不同位置处包含气动致动器，以接触玻璃带，由此控制在沿玻璃带的多个位置处的玻璃带张力。气动致动器可以沿玻璃带提供可靠且可重复的夹紧力控制，由此提供玻璃带上的稳定、均匀的力曲线并赋予玻璃带优越的板属性。另夕卜，气动致动器能够进行远程致动，以使得能够对工艺扰动进行快速反应。
[0023]现在参照图1，其描绘了一种玻璃生产装置100，该玻璃生产装置100包含用于制造玻璃带105的熔融工艺。该玻璃制造装置100可包括熔融容器110、精炼容器115、混合容器120、输送容器125、成形装置135、拉制装置200以及切割装置150。玻璃生产装置100由配合料通过以下方式制造连续玻璃带105:将配合料熔融并合成为熔融玻璃，将熔融玻璃分布成初始形状，将张力施加到玻璃带105上以随着玻璃冷却且粘性增加而控制玻璃带105的尺寸，以及在玻璃经历粘性-弹性过渡并且具有能够使玻璃板155的尺寸特征稳定的机械性能后将玻璃带切割成分离的玻璃板155。
[0024]在操作中，将用于形成玻璃的配合料如箭头112所示引入熔融容器110中，并且熔融以形成熔融玻璃126。熔融玻璃126流入精炼容器115中，将精炼容器115的温度保持在熔融容器110的温度之上。熔融玻璃126从精炼容器115流入混合容器120中，在混合容器120中，熔融玻璃126经历混合过程以使熔融玻璃126均质化。熔融玻璃126从混合容器120流到输送容器125，输送容器125将熔融玻璃126经由下降管130输送到入口 132并进入成形装置135。
[0025]图1所描绘的成形装置135用于熔融拉制工艺中，以制造具有高表面质量和低厚度变化的玻璃带105。成形装置135包括接收熔融玻璃126的开口 136。熔融玻璃126流入沟槽137中并且然后溢流，并且在成形装置135的根部139下方熔融在一起之前，以两个分开的带部分向下流过沟槽137的侧部。仍然处于熔融状态的玻璃126的两个分开的带部分在成形装置135的根部139下方的位置处再次彼此结合(例如，熔融)，由此形成玻璃带105。拉制装置200将玻璃带105从该成形装置向下拉制。虽然在本文中示出并描述的成形装置135实施熔融拉制工艺，但是应当理解的是，可以使用其它成形装置，包括但不限于槽拉制装置等类似装置。
[0026]如图1所示，拉制装置200包括多个辊对210，辊对210布置在沿拉制装置200的各位置处以当玻璃带105移动通过拉制装置200时接触玻璃带105。在图1所示的实施例中，辊对210包括辊子212，辊子212在玻璃带105的仅一部分宽度上伸展并且定位在玻璃带105的边缘附近。在其它实施例中(未示出)，辊对210可以包括在玻璃带105的整个宽度上伸展的辊子。辊对210在由玻璃带105的厚度隔开的玻璃带105的相对表面上接触玻璃带105。
[0027]如以下将更详细讨论的，拉制装置200的实施例，辊对210包括驱动马达222，驱动马达222适于为辊对210的当玻璃带移动通过拉制装置200时与玻璃带105接触的各元件提供扭矩。拉制装置200的各个辊对210适于在操作中变化以控制玻璃带105的参数。例如，在辊对210的