牵引辊组件的制作方法
【专利说明】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
[0003]本说明书总体涉及在玻璃板制造中使用的牵引辊组件，更明确地，涉及通过从用来在其之间的压力下支撑牵引辊材料的每一个端部移除一个或多个轴环，直径可以被减小一倍或多倍的牵引辊。
【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]牵引棍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1