專利名稱：制造玻璃球的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造玻璃球的方法和裝置。
背景技術(shù)：
公知的制造玻璃球的方法相當(dāng)費事，因此也相當(dāng)昂貴。在公知的方法中，將一個玻璃塊切割成便于使用的小塊或者立方體，然后使其成圓形并在滾筒里進行預(yù)磨。這樣形成的粗制玻璃球要再經(jīng)過粗磨、精磨、研磨和拋光，也就是要進行一系列的冷卻再加工。如果從玻璃棒上截取圓柱形截面作原料的話，也會產(chǎn)生同樣的缺陷。
制造時，要在玻璃棒上劃準(zhǔn)線，使其形成球狀。玻璃棒也可以通過空氣壓力或借助一個旋轉(zhuǎn)的圓盤使其碎裂，從而噴射或拋出小塊玻璃，其由于表面張力而形成球狀。但這里所生產(chǎn)出來的球體直徑大小限制在1mm以下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種制造玻璃球的方法，利用此方法以簡易的方式可批量制造直徑更大的粗制玻璃球。
按照本發(fā)明，上述技術(shù)問題是這樣來解決的將玻璃熔液從裝有熔融玻璃的給料容器中輸送到兩個沿玻璃熔液流動方向同步、但彼此反向相對運轉(zhuǎn)、且在其圓周上具有分布設(shè)置的半球狀凹區(qū)的輥子之間，在預(yù)計的兩輥子間的接觸區(qū)形成一條薄玻璃帶，其上具有彼此相鄰的球粒，該玻璃帶的厚度是由兩輥子接觸區(qū)處凹區(qū)外的輥子間距來確定的；在帶有球粒的玻璃帶冷卻后用一個分離裝置將粗制玻璃球從該玻璃帶上分離出來；然后對這些粗制玻璃球進行表面冷加工。
此帶有球粒的薄玻璃帶將大量粗制玻璃球集聚于其上，這些粗制玻璃球在冷卻后可借助一個分離裝置方便地從此薄玻璃帶上分離出來，因為此薄玻璃帶被制成具有預(yù)定斷裂位置的結(jié)構(gòu)。為此，這一分離過程可以在一個滾筒里進行。
其中有兩點很重要使這兩個輥子同步并反向運轉(zhuǎn)，且該凹區(qū)設(shè)置在輥子外緣上；兩輥子的凹區(qū)在其兩輥子接觸區(qū)總能彼此相對準(zhǔn)，并形成球狀粒結(jié)。必須避免相對置的凹區(qū)沿周向或軸向錯位，這最簡單的方式是通過對兩輥子作相應(yīng)同步調(diào)節(jié)運行來實現(xiàn)。由于在費用較低的情況下制成粗制玻璃球，對其進行冷再加工之前無需其它工序。
為了使粗制玻璃球易于與玻璃帶分離，規(guī)定球粒之間作為預(yù)定斷裂位置處的玻璃帶的厚度為1.5mm左右。如果厚度太大的話，就不能形成合適的預(yù)定斷裂點。而厚度太小的話，分離時還會在粗制玻璃球區(qū)產(chǎn)生裂痕。
在另一種結(jié)構(gòu)中規(guī)定借助輻射熱將輥子加熱至270到300℃。
這樣就避免輥子和帶有球粒的玻璃帶之間溫差的過大，防止在玻璃球內(nèi)產(chǎn)生裂痕。
一般來講，對于低粘性(η過程短)的玻璃，其拉絲裝置只需一對輥子就足夠了，因為凝固過程和碾薄過程幾乎是同時結(jié)束的。而對于粘度較大(η過程較長)的玻璃，這兩道工序用一組輥子是不能完成的。這時就需要2到3個輥對的輥組。
為了熔融的玻璃均勻地到達輥子、沿其流動并流入凹區(qū)，要求熔融的玻璃離開給料容器時的溫度為1000-1200℃之間，具有1到50dPas(分帕秒)的低粘度，最好是10dPas(分帕秒)左右，而且以200到250g/min(克/分鐘)的物料通過量送給輥子。對于粘度過大的玻璃，該玻璃帶、即預(yù)定斷裂位置不能被碾壓至足夠薄。
為了使那些球粒盡可能形成完好的球狀，應(yīng)選擇直徑在100mm到250mm之間的輥子和半徑在3mm到10mm之間的凹區(qū)。
為了最佳地利用輥子的圓周來形成球粒，要求在所應(yīng)用的輥子上將凹區(qū)沿其圓周列均勻分布地設(shè)置在輥子的外表面，而相鄰的圓周列隔列交錯地錯開半個分布間隔。因此作為預(yù)定斷裂位置和球粒載體的玻璃帶在這些球粒之間的長度被限制得很短。
用于本發(fā)明方法的制造玻璃球的裝置具有這樣的結(jié)構(gòu)將從裝有玻璃熔液的給料容器中流出的熔融玻璃輸送到帶有兩個同步反向運轉(zhuǎn)、其上設(shè)有半球狀凹區(qū)的輥子的成型裝置中，以形成帶有球粒的薄玻璃帶；在玻璃帶冷卻后借助一個分離裝置將球粒作為粗制玻璃球從玻璃帶中分離出來；然后對這些粗制玻璃球進行表面冷再加工，這樣就可以以公知的方式在所希望的范圍內(nèi)進行最終的冷加工。


本發(fā)明的方法和裝置將在下面結(jié)合一示意圖作進一步說明。
圖1為本發(fā)明方法和裝置的示意圖。
具體實施例方式
一個裝置的給料容器10例如可以是一個平板玻璃設(shè)備中拉絲設(shè)備的拉絲容器，其中玻璃熔液11通過一出口縫隙被輸送到兩個反向運轉(zhuǎn)的輥子20.1和20.2之間。
輥子20.1和20.2的外表面上設(shè)置有多列沿圓周分布的一組半球狀凹區(qū)21，這些凹區(qū)均勻分布在輥子外表面上，并通過輥子20.1和20.2圓周上的區(qū)域22彼此分隔開。在沿玻璃熔液11的流向運轉(zhuǎn)的輥子20.1和20.2之間距離最小處，也就是屬于想像的接觸區(qū)，保留了一個確定流過的玻璃帶13厚度的縫隙，而位于該區(qū)域的兩個輥子20.1和20.2上的彼此相遇的凹區(qū)21形成玻璃帶13上的球粒12。在那里，首先進入最窄區(qū)的凹區(qū)21中被填充玻璃熔液11，該玻璃熔液11在通過該縫隙位置時就被擠壓成球粒12?？p隙的大小選定在1.3到1.5mm，熔融的玻璃11是通過輥子20.1和20.2的轉(zhuǎn)動來輸送的，其溫度為1000到1200℃之間，物料通過量在200到250g/min(克/分鐘)之間。同時所使用的玻璃熔液應(yīng)具有1到50dPas(分帕秒)之間的低粘度，最好為10dPas(分帕秒)，其可靠地完成凹區(qū)21的填充過程。
如果制造直徑為7到12mm的玻璃球，輥子20.1和20.2的直徑應(yīng)為100到200mm，凹區(qū)21的半徑應(yīng)為3.5到6mm。為了避免在球粒12內(nèi)部形成裂痕，借助輻射熱將輥子20.1和20.2加熱至270到350℃。
可以沿輥子軸向設(shè)置多列沿圓周分布的圓周列凹區(qū)21，其交替地彼此錯位半個分布間隔，且隔列交錯，以使球粒12之間的預(yù)定斷裂處盡可能小。這些預(yù)定斷裂處由玻璃帶13的厚度確定，并由輥子20.1和20.2之間的縫隙來決定。因此位于球粒12之間的玻璃帶13的厚度不宜太大；但其最小值也很重要，應(yīng)避免在后面將粗制玻璃球14從玻璃帶13分離的過程中在粗制玻璃球14內(nèi)部形成裂痕。在帶球粒12的玻璃帶13冷卻和固化后，借助一個分離裝置(如一個滾筒或一個沖擊裝置)來進行分離過程。
對這樣制成的粗制玻璃球14進行表面冷加工，對此可以根據(jù)所要求的表面特性對其進行粗磨、精磨、研磨和/或拋光處理。
權(quán)利要求
1.一種制造玻璃球的方法，其特征在于將從一個裝有熔融玻璃的給料容器(10)中流出的玻璃熔液(11)輸送到兩個沿該熔液流動方向同步、但彼此反向運轉(zhuǎn)、且在其圓周上具有分布設(shè)置的半球狀凹區(qū)(21)的輥子(20.1，20.2)之間，在預(yù)計的兩輥子間的接觸區(qū)形成一條薄玻璃帶(13)，其上具有彼此相鄰的球粒(12)，該玻璃帶(13)的厚度是由兩輥子接觸區(qū)處凹區(qū)(21)外的輥子(20.1，20.2)間距來確定的；在帶有球粒(12)的玻璃帶(13)冷卻后用一個分離裝置(15)將粗制玻璃球(14)從該玻璃帶(13)上分離出來；然后對這些粗制玻璃球(14)進行表面冷加工。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述位于球粒(12)之間的玻璃帶(13)設(shè)計成厚度約為1.5mm的預(yù)定斷裂處。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述輥子(20.1，20.2)借助輻射熱加熱到270至300℃。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于所述從給料容器(10)中流出的熔融的玻璃的溫度為1000至1200℃之間，粘度在1至50dPas之間，最好為10dPas左右，其以200至250g/min的物料通過量輸送給輥子(20.1，20.2)。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于應(yīng)用直徑為100-250mm的輥子(20.1；20.2)，其上凹區(qū)的半徑為3-10mm。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于在所應(yīng)用的輥子(20.1，20.2)上將所述凹區(qū)(21)沿其圓周列均勻分布地設(shè)置在輥子的外表面，其中相鄰的圓周列隔列交錯地各錯開半個分布間隔。
7.一種用于本發(fā)明方法的制造玻璃球的裝置，其特征在于將從裝有玻璃熔液的給料容器(10)中流出的熔融玻璃(11)輸送到帶有兩個同步反向運轉(zhuǎn)、其上設(shè)有半球狀凹區(qū)的輥子(20.1，20.2)的成型裝置中，以形成帶有球粒(12)的薄玻璃帶(13)；在玻璃帶(13)冷卻后借助一個分離裝置(15)將球粒(12)作為粗制玻璃球(14)從玻璃帶(13)中分離出來；然后對這些粗制玻璃球(14)進行表面冷加工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制造玻璃球的方法和裝置，借助這種方法和裝置可以方便地批量生產(chǎn)玻璃球。按照本發(fā)明，將玻璃熔液從裝有熔融玻璃的給料容器中輸送到兩個沿玻璃熔液流動方向同步、但彼此反向相對運轉(zhuǎn)、且在其圓周上具有分布設(shè)置的半球狀凹區(qū)的輥子之間，在預(yù)計的兩輥子間的接觸區(qū)形成一條薄玻璃帶，其上具有彼此相鄰的球粒，該玻璃帶的厚度是由兩輥子接觸區(qū)處凹區(qū)外的輥子間距來確定的；在帶有球粒的玻璃帶冷卻后用一個分離裝置將粗制玻璃球從該玻璃帶上分離出來；然后對這些粗制玻璃球進行表面冷加工。
文檔編號C03B19/10GK1397508SQ02127560
公開日2003年2月19日 申請日期2002年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月13日
發(fā)明者哈托·謝弗, 克里斯琴·申克, 霍斯特·沃爾夫, 安德烈亞斯·沃爾斯多爾夫 申請人:艙壁玻璃公司