牵引辊组件 |
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| 申请号 | CN201420688580.3 | 申请日 | 2014-09-29 | 公开(公告)号 | CN204417315U | 公开(公告)日 | 2015-06-24 |
| 申请人 | 康宁股份有限公司; | 发明人 | D·V·纽保尔; | ||||
| 摘要 | 本实用新型涉及一种牵引辊组件。该牵引辊组件用于在下拉工艺中拉伸玻璃板，该牵引辊组件包括：轴构件；设置在轴构件上的至少一个耐高温的盘；设置在轴构件上的至少一个可伸缩的轴环组件，其中该可伸缩的轴环组件在至少一个耐高温的盘上施加轴向的压缩 力 ，且包括至少一个可移除的轴环，所述至少一个可移除的轴环沿圆周围绕至少一个其他轴环。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种牵引辊组件，用于在下拉工艺中拉伸玻璃板，其特征在于，该牵引辊组件包括： |
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| 说明书全文 | 牵引辊组件[0001] 优先权 [0002] 本申请根据35U.S.C§119要求2013年2月10日提交的系列号为61/885654的美国临时申请的优先权，其内容通过引用在此被参考和全部并入。 技术领域背景技术[0004] 牵引辊被用在玻璃板的制造中，例如通过溢流下拉熔制法制造平板玻璃(见美国专利3,338,696和3,149,949)。在下拉熔制法中，牵引辊被典型地设置在熔管的顶端或根部的下游，被用于调节形成的玻璃带离开管的速率，并因此决定完成的板的名义厚度。 [0005] 牵引辊被优选地设计成在外边缘接触玻璃带，特别地，在存在于所述带的最边缘处的变厚的珠缘的内侧的区域。这种辊的优选的结构采用被安装在驱动轴上的抗热材料的盘。这种结构的示例可以从美国专利6,896,646，3,334,010，4,533,581和5,989,170中找到。这些专利均没有提出生产直径被减小到足够使得辊的缺陷最小化的牵引辊材料的特定方面。 [0006] 成功的牵引辊需要符合多个相冲突的标准。第一，辊需要能够在相当长的时间里承受住伴随着新形成的玻璃的高温。辊能够在这种环境中维持的时间越长越好，因为更换辊减少了给定机器能够生产的完成玻璃的量，并因此提高了玻璃的最终成本。 [0007] 第二，牵引辊必须不能释放出过多量的能够粘附到玻璃上并形成表面瑕疵(被称为“缺陷”)的粒子。对于被用在像平板显示器的基板这样的需求应用中的玻璃来说，由于每一个缺陷都会典型地代表完成的产品的有缺点的区 域(例如，一个或多个有缺点的像素)，缺陷必须被保持在非常低的水平。由于牵引辊工作在热的环境中，寻找能够对玻璃带施加足够的牵引力并在热的时候不释放出粒子的材料是一项困难的挑战。 [0008] 因此，需要在玻璃制造工艺中使用的牵引辊的替代性设计。实用新型内容 [0009] 在传统牵引辊组件中，单个经机械加工的轴环被提供在辊的每一端部上以在轴环之间的牵引辊材料上维持压力。通过精确地控制辊作用于玻璃板并相对于玻璃板旋转的旋转速度，牵引力被间接地维持。这种维持牵引力的间接方法能够导致辊损坏玻璃板的表面的情况。能够嵌入牵引辊表面的玻璃粒子也能引起损坏，并且在升高的温度下长时间的使用会引起辊散发出会变得嵌入柔软玻璃的特别的物质。前述的瑕疵和/或损坏可以导致玻璃板在玻璃拉制过程中太早的和/或不可控的破损，因此降低制造效率并且增加成本。可以周期性地刮擦辊的表面以除去造成玻璃损坏的玻璃碎片。如果足够的碎片不能被从辊上刮擦掉，传统的解决办法是更换辊。然而，使辊可重复使用是合乎需要的。 [0010] 根据一个实施例，一种牵引辊组件包括轴构件，设置在轴构件上的至少一个耐高温的盘；和设置在轴构件上的至少一个可伸缩的轴环组件。该可伸缩的轴环组件在至少一个耐高温的盘上施加轴向的压缩力。该可伸缩的轴环组件还包括至少一个可移除的轴环，所述至少一个可移除的轴环沿圆周围绕至少一个其他轴环。 [0011] 各方理解，前述的概括描述和下面的详细描述描写了多个实施例并且意图提供概观或框架以理解权利要求的主题的本质和特征。附图被包括在内以提供对多个实施例的理解，并且被并入且构成本说明书的一部分。附图用图说明了此处描述的多个实施例，并且与描述一起用来解释权利要求的主题的原理和实施。 附图说明[0012] 附图1是制作玻璃的装置的示意图； [0013] 附图2是根据此处展示和描述的一个或多个实施例的牵引辊组件的立体图； [0014] 附图3是根据此处展示和描述的一个或多个实施例的可伸缩的轴环组件的部件的分解立体图； [0015] 附图4是根据此处展示和描述的一个或多个实施例的可伸缩的轴环组件的横断面视图； [0016] 附图5是在根据此处展示和描述的一个或多个实施例的牵引辊组件之间移动的玻璃带的初始配置的横断面视图； [0017] 附图6是在根据此处展示和描述的一个或多个实施例的牵引辊组件之间移动的玻璃带的中间配置的横断面视图；和 [0018] 附图7是在根据此处展示和描述的一个或多个实施例的牵引辊组件之间移动的玻璃带的最终配置的横断面视图。 具体实施方式[0019] 现在将详细地参考用来制造玻璃板的牵引辊和合并其的玻璃制造工艺的多个实施例。无论什么时候只要可能，相同的参考数字将被在全部附图中用来指示相同或相似的部分。 [0020] 玻璃板材料通常通过熔化玻璃批料以形成熔融玻璃其后将熔融玻璃形成玻璃板而形成。示例性的方法包括浮法玻璃生产法，狭槽拉伸法和熔融下引法。在这些方法中的每一种中，一个或多个牵引辊可能被利用来与玻璃板接触并将玻璃板向下游方向传送。 [0021] 图1示出了用于制作玻璃的装置10的示意图，例如玻璃板12。装置10可以包括熔化容器14，被配置为从储存仓18接收批料16。批料16可以通过由电动机22动力驱动的批料传输装置20被引入熔化容器14。可选择的控制器24可以被提供来启动电动机22且熔化玻璃液位探针28可以被用于在竖管30中测量玻璃熔化液位并将测量的信息传送到控制器24。 [0022] 装置10还可以包括澄清容器38，例如澄清管，设置在熔化容器14的下游并与熔化容器14通过第一连接管36连接。混合容器42，例如搅拌室，也可以被设置在澄清容器38的下游，以及传输容器46，例如碗状件，可以被设置在混合容器42的下游。如图所示，第二连接管40可以将澄清容器38连接到混合容器42并且第三连接管44可以将混合容器42连接到传输容器46。如进一步的说明，下降管48可以被安置在将玻璃熔体从传输容器46传输到形成容 器60的入口50的位置。如图所示，熔化容器14，澄清容器38，混合容器42，传输容器46和形成容器60是玻璃熔体工位的示例，可以顺着装置10串联设置。 [0023] 熔化容器14典型地由耐高温的材料制成，例如耐高温的(如陶瓷)砖。装置10可以进一步包括典型地由铂或含铂金属例如铂-铑，铂-铱及其化合物制成的部件，但是也可以包括这种耐高温的金属，例如钼，钯，铼，钽，钛，钨，钌，锇，锆及其合金和/或二氧化锆。含铂部件可以包括第一连接管36，澄清容器38，第二连接管40，竖管30，混合容器42，第三连接管44，传输容器46，下降管48和入口50中的一者或多者。形成容器60也可以由耐高温的材料制成并设计成形成玻璃板12。第一牵引辊组件130a与第一边缘引导器80a连接且第二牵引辊组件130b与第二边缘引导器80b连接。如进一步所说明的，每一个牵引辊组件130a，130b是基本上彼此相同的，尽管在进一步的示例中多副牵引辊组件可以具有不同的特征。 [0024] 在传统的牵引辊组件中，单个经机械加工的轴环被提供在辊的每一端以在轴环之间的牵引辊材料上维持压力。通过精确地控制辊作用于玻璃板并相对于玻璃板旋转的旋转速度，牵引力被间接地维持。这种维持牵引力的间接方法能够导致两个辊损坏玻璃板的表面的情况。对玻璃板的表面的损坏也可能由牵引辊材料磨损特征引起。例如，当牵引辊接触玻璃的时候，能够变得嵌入牵引辊表面的玻璃粒子导致玻璃的损坏。类似的，在升高的温度下长时间的使用牵引辊会降低质量并散发出微粒物质。这种微粒物质可以变得嵌入软的玻璃中，因此在玻璃中形成瑕疵。不管来源，这种瑕疵和/或损坏可以导致玻璃板在玻璃拉制过程中太早的和/或不可控的破损，因此降低制造效率并且增加成本。牵引辊被在此处描述。可以周期性地刮擦辊的表面以除去造成玻璃损坏的玻璃碎片。如果足够的碎片不能被从辊上刮擦掉，传统的解决办法是更换辊。然而，使辊可重复使用是合乎需要的。 [0025] 重复使用牵引辊的一种解决方案是简单地将辊扩展到更大的直径并然后周期性地再切削辊直到每个辊的外轴环直径被实现。在这种情况下，仅可能从牵引辊上去除少于0.25英寸。然而，对牵引辊材料的损坏(例如，在RUBICON事件中)可以容易地超过大于 0.25英寸的深度。 [0026] 将辊扩展到基本上更大的直径也是有问题的。例如，由于机器开口的尺寸限制，更大的直径必须不能妨碍将辊安装进熔化机器的能力。此外，直 径基本上大于轴环直径的辊具有未被轴环在辊的每一端支撑的径向区域，导致辊材料沿着其表面区域较小的压缩。这能够导致辊材料更易受磨损和缺陷结果的影响。 [0027] 此处的实施例包括牵引辊组件，包括一个或多个可移除的轴环，使得辊可以被进一步切割以去除表面损坏并修复原始的表面。紧定螺钉，或类似的连接部件，可以被用于将轴环连接到彼此或与轴连接的基础轴环上。 [0028] 图2示出了根据此处展示和描述的一个或多个实施例的牵引辊组件130的立体图。牵引辊组件130包括至少一个耐高温的盘，例如是多个耐高温的盘(共同的以140表示)，设置在轴构件200上。牵引辊组件130进一步包括设置在多个耐高温的盘140的第一侧的第一可伸缩的轴环组件150和设置在多个耐高温的盘140的第二侧的第二可伸缩的轴环组件160。第一可伸缩的轴环组件150和第二可伸缩的轴环组件160在多个耐高温的盘140上施加轴向的压缩力。 [0029] 如图2所示，第一可伸缩的轴环组件150包括三个可移除的轴环。特别是，第一可伸缩的轴环组件150包括第一可移除的轴环152，其沿圆周地围绕第二可移除的轴环154。第二可移除的轴环154，依次，沿圆周地围绕第三可移除的轴环156。以这种方式，第一可伸缩的轴环组件150包括至少两个可移除的轴环，每个沿圆周地围绕至少另一个轴环。第二可伸缩的轴环组件160也可以被配置成包括至少两个可移除的轴环，每个沿圆周地围绕至少另一个轴环(从图2所示的视图中看不到)。 [0030] 图3示出了图2所示的可伸缩的轴环组件150的组成部分的分解立体图。特别是，图3示出了第一可移除的轴环152，第二可移除的轴环154，第三可移除的轴环156，和保持环170。如图3所示，第一可移除的轴环152包括多个孔153a，153b，153c，153d，互相间隔90度；第二可移除的轴环包括多个孔155a，155b，155c，155d，互相间隔90度；第三可移除的轴环包括至少一个孔157a，每个可以被攻丝以容纳螺钉或其他连接元件，允许每个可移除的轴环至少临时的固定于至少一个其他轴环，例如每一个可移除的轴环沿圆周地围绕的轴环。第三(最里面的)可移除的轴环156可以通过保持环170被固定于轴构件200上。选择性的(未示出)，一个最里面的可移除的轴环可以被固定于或一体形成到轴构件200上。 [0031] 图4示出了根据此处展示和描述的一个或多个实施例的可伸缩的轴 环组件的横断面视图。如图4所示，第一可移除的轴环152沿圆周地围绕第二可移除的轴环154，第二可移除的轴环154，依次，沿圆周地围绕第三可移除的轴环156。第三(最里面的)可移除的轴环156通过保持环170被固定于轴构件200上。在图4所示的实施例中，可移除的轴环152，154，156中的每一个至少临时的通过多个螺钉(在图4中用159a-h表示)固定于至少一个其他轴环，所述多个螺钉穿过至少一个可移除的轴环上的带螺纹的孔和至少一个其他轴环上的对准的带螺纹的孔延伸。 [0032] 虽然不局限于任何一种或多种特殊的材料，在特定的实施例中，可伸缩的轴环组件由不锈钢制成。例如，在图3所示的实施例中，第一可移除的轴环152，第二可移除的轴环154，第三可移除的轴环156中的至少一个由不锈钢制成。 [0033] 虽然不局限于任何一种或多种特殊的材料，在特定的实施例中，多个耐高温的盘140由至少一种被压缩的麻丝板材料制成。被压缩的麻丝板材料优选抗热陶瓷材料，象这种的，例如，以干重计，包括从约5至约30重量百分数的耐高温陶瓷纤维，从约1至约10重量百分数的有机纤维，象这种的，例如，纤维素，从约10至约40重量百分数的硅酸镁，象这种的，例如，镁橄榄石，从约5至约32重量百分数的云母，从约10至约35重量百分数的高岭粘土，少于约0.5重量百分数的结晶二氧化硅，和少于约0.8重量百分数的二氧化钛的麻丝板材料。这种材料的示例可以，例如，美国专利7,507,194中找到，其全部公开的内容被通过引用合并在此。 [0034] 图5示出了在根据此处展示和描述的一个或多个实施例的牵引辊组件之间移动的玻璃带的初始配置的横断面视图。如图5所示，玻璃板或带12被接合在第一牵引辊组件130和第二牵引辊组件130’之间。第一牵引辊组件130包括多个耐高温的盘140和至少一个包括沿圆周地围绕第二可移除的轴环154的第一可移除的轴环152的可伸缩的轴环组件，第二可移除的轴环154，依次，沿圆周地围绕第三可移除的轴环156，第三可移除的轴环 156，依次，沿圆周地围绕轴构件200。第二牵引辊组件130’包括多个耐高温的盘140’和至少一个包括沿圆周地围绕第二可移除的轴环154’的第一可移除的轴环152’的可伸缩的轴环组件，第二可移除的轴环154’，依次，沿圆周地围绕第三可移除的轴环156’，第三可移除的轴环156’，依次，沿圆周地围绕轴构件200’。 [0035] 图6示出了在根据此处展示和描述的一个或多个实施例的牵引辊组件之间移动的玻璃带的中间配置的横断面视图。与图5所示的实施例相比，在图6所示的实施例中，耐高温的盘140和140’的径向部分已经被切去，以致于在切去步骤之后耐高温的盘140和140’的外表面具有相对纯洁的品质(例如比得上使用之前的盘的原始品质)。此外，与图 5所示的实施例相比，在图6所示的实施例中，第一可移除的轴环152和第一可移除的轴环 152’已经被从可伸缩的轴环组件移除，使得超过可伸缩的轴环组件的最远半径的耐高温的盘140和140’的径向延伸类似于图5所示的最初配置。 [0036] 图7示出了在根据此处展示和描述的一个或多个实施例的牵引辊组件之间移动的玻璃带的最终配置的横断面视图。与图6所示的实施例相比，在图7所示的实施例中，耐高温的盘140和140’的更多的径向部分已经被切去，以致于在切去步骤之后耐高温的盘140和140’的外表面具有相对纯洁的品质(例如比得上使用之前的盘的原始品质)。此外，与图6所示的实施例相比，在图7所示的实施例中，第二可移除的轴环154和第二可移除的轴环154’已经被从可伸缩的轴环组件移除，使得超过可伸缩的轴环组件的最远半径的耐高温的盘140和140’的径向延伸类似于图5所示的最初配置。 [0037] 至少一个可移除的轴环的移除，如图5-7所示，能够在特定的实施例中使得可伸缩的轴环组件具有被减小了至少0.25英寸的半径，例如至少0.3英寸，和进一步例如至少0.35英寸，和再进一步例如至少0.5英寸，例如从0.25英寸到2英寸，包括从0.5英寸到1英寸。 [0038] 随着牵引辊的直径被如图5-7所示的减小，本领域技术人员能够实现工艺的其他调整。例如，由于直径被减小，牵引辊的旋转速度可以被提高补偿量。此外，由于直径被减小，轴可以被移动得靠近在一起，使得接触玻璃带的牵引辊表面之间的距离相对不改变。 [0039] 尽管已经在此处被描述的牵引辊组件与利用熔化拉制机器的装置联合使用以形成玻璃板，但应该理解牵引辊组件可以被用在玻璃批料被熔化以形成熔化玻璃和熔化玻璃然后形成玻璃板和被牵引辊拉制的类似工艺中。通过示例而不是限制的方式，此处描述的牵引辊组件也可以与上拉法，狭槽拉伸法，浮法玻璃拉伸法和其他类似的玻璃拉制方法联合使用。 [0040] 此处公开的至少一个实施例的潜在优点包括，但不限于，通过至少 三个因素延长牵引辊材料的使用寿命，例如耐高温的盘材料，而仍然在耐高温的牵引辊材料上保持足够的轴向压缩力。此外，此处公开的实施例能够在现有的牵引辊硬件上实现，包括设计来以单片轴环的方式使用的牵引辊硬件。 |
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