通過拉制熔融玻璃來制造玻璃管的設(shè)備和方法
【專利說明】通過拉制熔融玻璃來制造玻璃管的設(shè)備和方法
[0001]相關(guān)串請交叉參考
[0002]本申請根據(jù)35U.S.C.§ 119，要求2012年8月30日提交的美國臨時申請系列第61/694，920號的優(yōu)先權(quán)，本文以該申請為基礎(chǔ)并將其全文通過引用結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明一般地涉及制造玻璃管的設(shè)備和方法，更具體地，涉及制造玻璃管的設(shè)備和方法，其中一部分的熔融玻璃溢流過無端堰以形成熔融玻璃管，所述一部分的熔融玻璃具有熔融玻璃的自由表面的相應(yīng)部分。
【背景技術(shù)】
[0004]提供玻璃管的常規(guī)方法和設(shè)備是已知的。例如，已知在擠出過程中，使得熔融玻璃向下流過錐形閥，并使得熔融玻璃流過圓柱形殼的外表面來形成玻璃管。此類常規(guī)技術(shù)可提供在制造過程中連續(xù)制造玻璃管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]下面簡要歸納本發(fā)明的內(nèi)容，以便提供對詳述部分所描述的一些示例性方面的基本理解。
[0006]根據(jù)第一個示例性方面，制造玻璃管的方法包括以下步驟:(I)使熔融玻璃流入槽中，從而使得恪融玻璃在槽內(nèi)具有自由表面，其中具有相應(yīng)部分的自由表面的一部分恪融玻璃從沿著圓柱形表面的上游圓周延伸的無端堰溢流，以形成向下流過圓柱形表面的熔融玻璃管。所述方法還包括步驟(II)，從圓柱形表面的下游部分拉出熔融玻璃管，以形成具有預(yù)定形狀的玻璃管。
[0007]在第一個方面的一個例子中，在步驟(I)期間，溢流過無端堰的熔融玻璃的自由表面形成熔融玻璃管的內(nèi)表面。
[0008]在第一個方面的另一個例子中，步驟(I)提供排出元件，圓柱形表面限定所述排出元件的內(nèi)表面。
[0009]在第一個方面的另一個例子中，步驟⑴提供無端堰來限制排出元件的圓柱形表面。
[0010]在第一個方面的另一個例子中，在步驟(I)期間，溢流過無端堰的熔融玻璃的自由表面形成熔融玻璃管的外表面。
[0011]在第一個方面的另一個例子中，步驟(I)提供成形裝置，圓柱形表面限定所述成形裝置的外表面。
[0012]在第一個方面的另一個例子中，步驟(I)還包括調(diào)節(jié)向下流過圓柱形表面的熔融玻璃管的溫度。
[0013]在第一個方面的另一個例子中，所述方法還包括如下步驟:通過調(diào)節(jié)圓柱形表面與槽之間的角度，來調(diào)節(jié)溢流過無端堰的玻璃流分布。
[0014]在第一個方面的一個例子中，在步驟(I)期間流入槽的熔融玻璃的粘度μ為10，000Ρ 彡 μ 彡 500，OOOPo
[0015]在第一個方面的另一個例子中，步驟(II)從至少一個邊緣引導(dǎo)件拉出至少一部分的熔融玻璃管，所述至少一個邊緣引導(dǎo)件位于圓柱形表面的下游部分。
[0016]在第一個方面的另一個例子中，步驟(II)的預(yù)定形狀是圓形。
[0017]在第一個方面的另一個例子中，步驟(II)的預(yù)定形狀是橢圓形。
[0018]第一個示例性方面的任意例子可以單獨使用或者與上文所述的第一個示例性方面的任意數(shù)量的其他例子結(jié)合使用。
[0019]在第二個示例性方面，玻璃管制造設(shè)備包括:槽，其配置成接收熔融玻璃，以及成形裝置，其限定了圓柱形表面。無端堰沿著所述圓柱形表面的上游圓周延伸。無端堰配置成使得槽內(nèi)的熔融玻璃的自由表面可溢流過無端堰，以形成向下流過圓柱形表面的熔融玻璃管。
[0020]在第二個方面的一個例子中，成形裝置包括排出元件，圓柱形表面限定所述排出元件的內(nèi)表面。
[0021]在第二個方面的另一個例子中，無端堰限制排出元件的圓柱形表面。
[0022]在第二個方面的另一個例子中，圓柱形表面限定成形裝置的外表面。
[0023]在第二個方面的另一個例子中，設(shè)備還包括溫度控制裝置，其配置成調(diào)節(jié)向下流過圓柱形表面的熔融玻璃管的溫度。
[0024]在第二個方面的另一個例子中，成形裝置相對于槽是可調(diào)節(jié)角度的，以調(diào)節(jié)溢流過無端堰的玻璃流分布。
[0025]在第二個方面的另一個例子中，設(shè)備還包括至少一個邊緣引導(dǎo)件，其相對于成形裝置的下游部分安裝。
[0026]在第二個方面的另一個例子中，邊緣引導(dǎo)件從成形裝置的下邊緣向下游延伸。
[0027]第二個示例性方面的任意例子可以單獨使用或者與上文所述的第二個示例性方面的任意數(shù)量的其他例子結(jié)合使用。
【附圖說明】
[0028]參考附圖閱讀下文詳細(xì)描述時，更好地理解這些和其他方面，其中:
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明的方面的玻璃管制造設(shè)備的第一部分的示意圖；
[0030]圖2是根據(jù)本發(fā)明的方面的玻璃管制造設(shè)備的第二部分的示意圖；
[0031]圖3是圖2的玻璃管沿線3-3的一個示例性截面圖，顯示玻璃管的一個示意性橢圓形預(yù)定截面形狀；
[0032]圖4是圖2的玻璃管沿線3-3的另一個示例性截面圖，顯示玻璃管的另一個示意性橢圓形預(yù)定截面形狀；
[0033]圖5是圖2的玻璃管沿線3-3的另一個示例性截面圖，顯示玻璃管的一個示意性圓形預(yù)定截面形狀；
[0034]圖6是圖2沿線6-6的截面圖，顯示圖1_2的玻璃管制造設(shè)備的示例性成形裝置的部分；
[0035]圖7是圖6的俯視圖；以及
[0036]圖8是根據(jù)本發(fā)明其他方面的玻璃管制造設(shè)備的另一個第二部分的示意圖。
【具體實施方式】
[0037]在此將參照附圖更完整地描述本發(fā)明的例子，其中，附圖中給出了示例性實施方式。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同或類似的部分。但是，本發(fā)明可以以許多不同的方式實施，不應(yīng)被解讀成局限于在此提出的實施方式。
[0038]圖1和2顯示用于制造具有用于各種應(yīng)用的預(yù)定形狀的玻璃管的玻璃管制造設(shè)備101的部分示意圖。圖1顯示玻璃管制造設(shè)備101的上游部分，而圖2顯示玻璃管制造設(shè)備101的下游部分。如圖1所示，玻璃管制造設(shè)備101可以包括熔融容器105，該熔融容器105配置成從儲料斗109接收批料107?？梢酝ㄟ^由電動機113驅(qū)動的批料傳遞裝置111來引入批料107。任選的控制器115可配置成激活電動機113，以將所需量的批料107引入熔融容器105中，如箭頭117所示。在一個例子中，玻璃金屬探針119可用于測量豎管123內(nèi)的熔融玻璃121的水平，并通過通信線路125的方式將測得的信息傳輸?shù)娇刂破?15。
[0039]玻璃管制造設(shè)備101還可包括位于熔融容器105下游、并且通過第一連接管129的方式與熔融容器105相連的澄清容器127，例如澄清管。混合容器131 (例如，攪拌室)也可位于澄清容器127的下游。如圖2所示，傳遞容器133 (例如，碗)可位于混合容器131的下游。如所示，第二連接管135可以連接澄清容器127和混合容器131，第三連接管137可以連接混合容器131和傳遞容器133。如進一步所示，可布置下導(dǎo)管139，以將熔融玻璃121從傳遞容器133輸送至槽201的進口 141。如圖所示，熔融容器105、澄清容器127、混合容器131、傳遞容器133和槽201是熔融玻璃站的例子，它們可以以串聯(lián)的形式沿著玻璃管制造設(shè)備101放置。
[0040]如圖2所示，可以通過如下方式從成形裝置601連續(xù)地拉制拉伸的玻璃管205:例如，通過一個或多個驅(qū)動輥207，所述驅(qū)動輥207可以受控制器209的命令進行驅(qū)動，以獲得來自成形裝置601的拉伸的玻璃管205的合適的拉制速度。檢查裝置211可用于幫助確定拉伸的玻璃管205的壁厚，但是在其他例子中，檢查裝置211可用于測量其他特性。來自檢查裝置211的反饋可用作用于控制器209的反饋。然后，控制器可以向驅(qū)動輥207傳送命令信號，以幫助調(diào)節(jié)正在從成形裝置601拉制的拉伸的玻璃管205的特性(例如，壁厚)。驅(qū)動輥207可以位于玻璃管的形狀已經(jīng)凝固的位置?；蛘撸?qū)動輥207可以位于如下位置:輥可幫助在玻璃管凝固成最終形狀構(gòu)造之前，使得玻璃管變形為最終形狀的位置。
[0041]如圖2進一步所示，拉伸的玻璃管205可以連續(xù)地拉制并通過切割裝置213周期性地切割成玻璃管區(qū)段203，其可以通過傳送機215或者其他材料處理裝置移動到遠(yuǎn)處位置用于儲存或進一步加工。
[0042]如圖3-5所示，成形裝置601可設(shè)計成產(chǎn)生具有寬范圍的截面形狀的玻璃管。在一個例子中，玻璃管可具有橢圓形(oblong)形狀，例如橢圓形狀、蛋形狀、矩形形狀，或者其他橢圓形形狀。圖3顯示具有包括橢圓形狀301的橢圓形形狀的玻璃管203。圖4顯示具有包括矩形形狀401的另一種橢圓形形狀的玻璃管203，但是在其他例子中，也可提供其他橢圓形形狀。圖5還顯示包括圓形截面形狀501的玻璃管203。在其他例子中可提供其他管形狀，例如具有三邊或更多邊的多邊形形狀，或者其他管形狀配置。本發(fā)明的方面可產(chǎn)生具有各種長寬比的截面形狀。參見圖3，玻璃管的截面長寬比可以認(rèn)為是寬度“W”相對于高度“H”。例如，如果圖3所示的寬度“W”是高度“H”的兩倍，則玻璃管的長寬比會是2:1。在一些例子中，通過本發(fā)明的設(shè)備和