專利名稱：控制熔融玻璃物流通過供料通道的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成用于玻璃器皿生產(chǎn)的玻璃料或玻璃料滴的玻璃物流輸送方法和設(shè)備，更具體地說，本發(fā)明涉及一種測(cè)量和控制玻璃物流通過供料通道速度的方法和設(shè)備。
在玻璃器皿生產(chǎn)的現(xiàn)有技術(shù)中，通常有兩種用于測(cè)量熔融玻璃物流如每天幾噸物料的基本方法，第一種方法是獲得通過供料通道/供料器出口時(shí)的玻璃試樣，并對(duì)試樣稱重。盡管該技術(shù)提供了對(duì)玻璃物流準(zhǔn)確測(cè)量的方法，但由于取樣而導(dǎo)致生產(chǎn)量下降。第二種方法是一種間接的方法，其中用加入熔爐中的每批材料的平均裝載量計(jì)算玻璃物流。盡管該方法為熔爐只給一個(gè)供料通道供料的系統(tǒng)提供了一個(gè)大致準(zhǔn)確的測(cè)量方法，但該方法卻對(duì)熔爐給兩個(gè)或多個(gè)供料通道供料的系統(tǒng)無效。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種準(zhǔn)確的，在供料通道中進(jìn)行的，測(cè)量熔融玻璃物流通過供料通道的方法和設(shè)備。該方法易于用在熔爐向一個(gè)以上的供料通道供料的系統(tǒng)中。并且不要求停止玻璃器皿成型系統(tǒng)的操作。本發(fā)明另一個(gè)更特定的目的是提供一種測(cè)量和控制熔融玻璃物流時(shí)具有上述特性的方法和設(shè)備，其中可自動(dòng)進(jìn)行玻璃物流的調(diào)整。
按照本發(fā)明現(xiàn)優(yōu)選的技術(shù)方案的一個(gè)方面，控制熔融玻璃物流通過供料通道的速度的設(shè)備包括一個(gè)位于供料通道中用于限制供料通道中玻璃物流寬度的料槽，以便使供料通道中的熔融玻璃量在料槽的上游和下游之間存在差異。傳感器測(cè)量料槽上游和下游中熔融玻璃的數(shù)量。控制器隨傳感器反應(yīng)，從而確定熔融玻璃物流通過供料通道的速度，因?yàn)槿廴诓Ａ锪魍ㄟ^供料通道的速度是不同傳感器之間熔融玻璃數(shù)量差的函數(shù)。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，熔融玻璃物流通過供料通道的速度作為通過料槽的熔融玻璃數(shù)量差的函數(shù)而得到控制。
在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，供料通道的端點(diǎn)是一個(gè)在下部具有開口以便輸送熔融玻璃的料盆。物流控制管位于料盆內(nèi)以便作靠近或離開料盆開口的移動(dòng)，從而限制或增加通過開口的玻璃物流。物流控制管的位置隨控制器反應(yīng)從而得到控制，當(dāng)玻璃物流通過料槽的速度偏離了由控制員輸入的所要求的玻璃物流速度時(shí)，控制器相對(duì)于開口移動(dòng)控制管。在包括多個(gè)由一個(gè)熔爐供料的供料通道的玻璃物流系統(tǒng)中，測(cè)量玻璃水平面的傳感器和每個(gè)供料通道中的物流控制管是彼此獨(dú)立地操作的。
料槽順著通過供料通道的玻璃物流的流向布置，以便使供料通道和料槽中的玻璃物流的深度保持恒定，同時(shí)玻璃物流的寬度在料槽的上游和下游之間保持恒定，而料槽包括平滑緩和的上游和限制玻璃料流的料槽下游。限制玻璃物流的區(qū)域用鉑或其他抗腐蝕性材料涂覆，以便防止玻璃中沉積的結(jié)石或顆粒腐蝕料槽，并使承載玻璃物流的料槽截面保持恒定。在本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案中，傳感器包括分布在供料通道上的接觸式傳感器，接觸性傳感器可選擇性地降低位置使其與熔融玻璃表面接觸?？蓪⒏鞣N不同的電阻器或其他合適的設(shè)備與傳感器相連，以便確定傳感器的位置。通過將傳感器降低至供料通道的底部壁表面上，從而使傳感器優(yōu)選地在測(cè)量玻璃物流之前調(diào)零。在限制區(qū)域處測(cè)知(或測(cè)量)玻璃的粘度或溫度，以料槽上游和下游表面水平面之差為基礎(chǔ)，可準(zhǔn)確地計(jì)算出玻璃物料流量。
從以下說明書，權(quán)利要求書，和附圖中可更好地理解本發(fā)明以及本發(fā)明的其他目的，特征和優(yōu)點(diǎn)。其中

圖1是本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案玻璃輸送系統(tǒng)的部分正視圖。
圖2是沿圖1中2-2方向剖取的部分頂部平面圖。
圖3是基本上沿圖2中3-3方向剖取的部分截面圖。
圖4是本發(fā)明包括由一個(gè)熔爐向一對(duì)供料通道供料的玻璃輸送系統(tǒng)的頂部平面圖。
圖5是說明本發(fā)明操作的曲線。
圖1-3所示為本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案中的玻璃輸送系統(tǒng)10。玻璃批料加料器12將玻璃加入到熔爐14中，玻璃在其中熔融，并以熔融的形式加入到供料通道16中，玻璃通過供料通道16流向玻璃輸送系統(tǒng)的料盆18中，料盆18在其下端具有開口20。玻璃輸送控制管22可移動(dòng)地布置在料盆18中。并與發(fā)動(dòng)機(jī)24相連，以便作靠近或遠(yuǎn)離料盆開口20的運(yùn)動(dòng)，從而控制玻璃物流通過料盆開口的速度。
在本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案中，用于測(cè)量和控制玻璃物流通過供料通道16的速度的裝置26包括位于供料通道16中用于限制玻璃物流通過供料通道的料槽28。料槽28包括沿寬度方向橫跨供料通道16的限制塊30，并向限制塊30提供U型限制開口32，開口32大致與供料通道同軸心。第一對(duì)輔助過渡塊34,36位于限制塊30的上游(相對(duì)于熔融玻璃物流通過供料通道的流向38)，以便在供料通道16的寬度W1和開口32的寬度W2之間提供平滑緩和的過渡區(qū)。第二對(duì)輔助過渡塊40和42位于限制塊30下游一側(cè)，以便再在開口32的寬度W2和供料通道16的寬度W1之間提供一平滑緩和的過渡區(qū)。在料槽26的上游和下游，供料通道16中的玻璃物流的寬度W1是相同的，而供料通道16和料槽26的深度則保持恒定，其最好如圖1所示。限制塊30和過渡塊34,36,40,42以及構(gòu)成供料通道16側(cè)壁的塊體可用合適的高溫陶瓷形成。優(yōu)選地向限制開口或通道32提供一鉑或其他高溫抗腐蝕材料的涂層，以便防止由通過料槽時(shí)被限制的玻璃物流導(dǎo)致的陶瓷材料的腐蝕。防止腐蝕不僅有助于防止陶瓷顆粒進(jìn)入熔融的玻璃物流中(這在所生產(chǎn)的玻璃器皿中是經(jīng)常出現(xiàn)的)，而且有助于使限制開口32處的玻璃物流橫截面保持恒定。使玻璃物流橫截面保持恒定有助于保持測(cè)量玻璃物流的準(zhǔn)確性。
一對(duì)用于測(cè)量水平面的傳感器44,46分別安裝在供料通道上料槽限制塊38的上游和下游的上方。傳感器44,46是相同的，并且每一個(gè)傳感器包括通過合適的裝置50與電極或發(fā)動(dòng)機(jī)52相連的接觸式探針48，以便相對(duì)于供料通道16垂直降低或提升探針48。每一個(gè)探針48都與傳感器相連，如可變電阻器53，以便提供探針垂直位置的絕對(duì)測(cè)量值。傳感器電機(jī)52以及控制管電機(jī)24與合適的電子控制器54相連?？刂破?4從各種指明相關(guān)探針48位置的可變電阻器53中接收輸入信號(hào)，以及從操作器輸入終端或設(shè)備56中接收輸入信號(hào)。
在操作中，傳感器44,46首先在玻璃物流通過供料通道之前經(jīng)傳感器探針48降低至供料通道16底部面壁上而被取零，在傳感器探針48觸摸到供料通道底部表面時(shí)，電阻器52給出了一個(gè)供料通道底部表面垂直水平面的指示，之后，該水平面通過與玻璃材料水平面比較，從而提供玻璃在料槽28上游和下游的高度的絕對(duì)測(cè)量數(shù)值。隨后探針48向上抽出，并使熔融玻璃由批料供料器12和熔爐14經(jīng)供料通道流向料盆18和出口20。之后，傳感器44和46周期性地降至玻璃表面，并通過控制器54由可變電阻器52獲得相應(yīng)表面水平面的測(cè)量值。測(cè)知(或測(cè)量)玻璃物流溫度和粘度，并以料槽中物料水平面的降低值為基礎(chǔ)，可較容易地確定玻璃物流通過供料通道16時(shí)的速度。圖5表示料槽中的物料水平面實(shí)際降低值(英寸)與玻璃的流速(噸/天)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過測(cè)量料槽中物流水平面的降低值，并與用其它儀器確定的玻璃流速相比較，從而獲得圖中所示的數(shù)據(jù)點(diǎn)值，而直線則表示流速與物流水平面降低值的線性計(jì)算對(duì)應(yīng)關(guān)系。(可以看出圖1中所示的物流水平面的降低值被大大地夸大了，而且如圖5所示，料槽中物料水平面的實(shí)際降低值僅在一英寸的幾十分之一或幾百分之一的范圍內(nèi))。如果由傳感器44和46確定的玻璃流速偏離了所要求的數(shù)值，如偏離了由操作盤56輸入的數(shù)值，控制器54啟動(dòng)電機(jī)24，從而相對(duì)于料盆開口20提升或降低流量控制管22，進(jìn)而增加或降低通過料盆開口的玻璃流量。在適合于使玻璃流速達(dá)到或穩(wěn)定在新的水平處的最后時(shí)間，在傳感器44和46處，再測(cè)量一次水平面，并且再次調(diào)整流量控制管22的位置。流量控制管的位置優(yōu)選地在每次測(cè)量后預(yù)先升高一點(diǎn)，以便使所測(cè)量的玻璃流量控制值逐漸接近由操作器輸入的要求數(shù)值，但又不使所要求的數(shù)值調(diào)整過度。
圖4所示為包括一個(gè)熔爐14的熔融玻璃物流控制系統(tǒng)60，該熔爐向一對(duì)供料通道16供料。每一個(gè)供料通道16包括帶有相關(guān)流量控制管22的相關(guān)出料料盆18，每一個(gè)供料通道16也包括一個(gè)相關(guān)水平面測(cè)量設(shè)備26，而測(cè)量設(shè)備26包括料槽28，和相關(guān)水平面測(cè)量傳感器44和46。這些水平面測(cè)量傳感器和流量控制管可彼此獨(dú)立地操作，以便獨(dú)立地控制熔融玻璃通過相關(guān)供料通道時(shí)的流量。通過各自供料通道的所要求的流速不必是相同的。控制器54中的軟件程序可讀取玻璃溫度或粘度的變化以及玻璃總深度的變化。
在圖1所示的優(yōu)選的技術(shù)方案中，水平面測(cè)量傳感器44和46包括用于在玻璃車間惡劣的操作條件下測(cè)量熔融玻璃水平面的所謂的“弦線槽”。接觸式探針48是那種當(dāng)與熔融玻璃進(jìn)行表面接觸時(shí)電性能發(fā)生改變的探針。然而也可以使用其它類型的測(cè)量傳感器，接觸式的和非接觸式的都可以，只要從最廣泛的方面看不脫離本發(fā)明就行。控制器54可以是任何合適類型的控制器。
以上公開了完全滿足本發(fā)明上述所有目的的用于測(cè)量和控制熔融玻璃物流通過供料通道的速度的裝置和方法。盡管結(jié)合優(yōu)選的技術(shù)方案描述了本發(fā)明，但也可建議對(duì)本發(fā)明作許多改進(jìn)和變化，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，自身就能夠想出許多其他的改進(jìn)和變化。本發(fā)明包括所有落在本發(fā)明實(shí)質(zhì)和附加的權(quán)利要求書的寬廣的范圍之內(nèi)各種改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1．一種控制熔融玻璃物流通過具有一定寬度(W1)和深度的供料通道(16)時(shí)的速度的裝置，其特征在于它包括位于所說的供料通道中用于限制所說的供料通道中玻璃物流寬度的料槽(28)，同時(shí)，使所說的料槽深度保持恒定，以便使供料通道中的熔融玻璃在所說料槽的上游和下游存在水平面差，用于測(cè)量熔融玻璃在所說料槽上游和下游水平面的傳感器(44,46)，隨所說傳感器作出反應(yīng)，用于確定熔融玻璃物流通過所說供料通道時(shí)的速度的控制器(54)，該速度是熔融玻璃在所說不同傳感器之間水平面差的函數(shù)，隨所說控制器作出反應(yīng)，用于可變地控制熔融玻璃物流通過供料通道時(shí)的速度的裝置(22,24)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所說的裝置，其中所說料槽(28)沿玻璃物流通過供料通道(16)的方向布置，以便使供料通道中玻璃物流的寬度W1在所說料槽上游和下游保持相同。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所說的裝置，其中所說料槽(28)包括具有限制通道(32)的限制塊(30)，和在所說限制塊上游和下游用于在所說供料通道的寬度(W1)和所說限制通道的寬度(W2)之間使玻璃物流的寬度形成平滑緩和過渡的過渡塊(34,36,40,42)。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所說的裝置，其中所說限制塊(30)在所說限制通道(32)附近用鉑進(jìn)行涂覆。
5．根據(jù)任何前述權(quán)利要求所說的裝置，其中傳感器(44,46)包括第一和第二接觸式傳感器，裝置(50,52)與所說控制器(54)相連，用于選擇性地將所說傳感器移入或移出，與所說供料通道中的玻璃物流相接觸表面，和裝置(53)隨所說傳感器的移動(dòng)而作出反應(yīng)，用于測(cè)定熔融玻璃水平面。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中，與所說控制器相連的所說裝置(50,52)包括用于垂直移動(dòng)所說傳感器，以使其與玻璃表面接觸的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，而隨所說移動(dòng)作出反應(yīng)的裝置(53)包括與所說傳感器相連的可變電阻器。
7．根據(jù)任何上述權(quán)利要求所說的裝置，其中，供料通道(16)的端點(diǎn)為下部具有出口(20)以便輸送熔融玻璃的料盆(18)，流量控制管(22)布置在所說料盆中，以便使其作靠近所說出口的移動(dòng)，從而限制通過所說出口的玻璃物流，而當(dāng)通過所說料盆的玻璃物流的流速偏離了所要求的流速時(shí)，裝置24隨所說控制器作出反應(yīng)，以使所說管作相對(duì)于所說出口的移動(dòng)。
8．一種使用任何上述權(quán)利要求所說的設(shè)備，從而控制熔融玻璃流速的系統(tǒng)，其包括用于提供熔融玻璃的熔爐(14)，至少兩個(gè)與所說熔爐相連用于從所說熔爐中接受熔融玻璃的所說供料通道(16)，布置在每一個(gè)所說供料通道中，用于限制熔融玻璃物流通過供料通道的料槽(28)，以便使在每一個(gè)所說供料通道中的熔融玻璃在相關(guān)的料槽上游和下游之間存在水平面差。在每一個(gè)所說供料通道中，用于測(cè)量熔融玻璃在相關(guān)料槽上游和下游的水平面的傳感器(44,46)，隨所說傳感器而作出反應(yīng)用于測(cè)定熔融玻璃通過相關(guān)供料通道時(shí)的流速的控制器(54)，隨所說控制器而作出反應(yīng)，用于彼此相互獨(dú)立地和可變地控制玻璃物流通過每一個(gè)所說供料通道時(shí)的流速的裝置(22,24)。
9．一種控制熔融玻璃物流通過供料通道(16)時(shí)的速度的方法，其包括以下步驟(a)在所說的供料通道中布置一個(gè)用于限制所說供料通道寬度同時(shí)又使供料通道深度保持恒定的料槽(28)，(b)引導(dǎo)熔融玻璃使其通過所說的供料通道和料槽，(c)測(cè)量熔融玻璃在所說料槽上游和下游的水平面值，(d)確定熔融玻璃物流通過所說供料通道和料槽時(shí)的流速，該流速是熔融玻璃在所說料槽上游和下游水平面差的函數(shù)，(e)可變地控制作為所說水平面差函數(shù)的玻璃物流通過所說供料通道和料槽時(shí)的流速。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所說的方法，其中，所說步驟(d)按以下過程來完成(d1)在所說的供料通道上的所說料槽(28)的上游和下游的上方布置玻璃水平面測(cè)量傳感器(44,46)，(d2)在所說步驟(b)之前，使所說傳感器抵達(dá)所說供料通道(16)底部壁表面，從而使所說傳感器取零。
全文摘要
一種控制熔融玻璃物流通過供料通道(16)時(shí)的速度的裝置,該裝置包括:位于所說的供料通道中,用于限制所說供料通道中玻璃物流寬度,以使供料通道中的熔融玻璃在所說料槽的上游和下游存在水平面差的料槽(28);用于測(cè)量熔融玻璃在所說料槽上游和下游水平面的傳感器(44,46);和隨所說傳感器作出反應(yīng),用于確定熔融玻璃物流通過所說供料通道時(shí)的速度的控制器(54),該速度是熔融玻璃在所說不同傳感器之間水平面差的函數(shù),玻璃物流通過供料通道時(shí)的流速作為玻璃在穿過料槽時(shí)存在的水平面差的函數(shù),經(jīng)與由操作器確定的所要求的流速相比較而得到很好的控制。
文檔編號(hào)C03B7/02GK1303823SQ00137630
公開日2001年7月18日 申請(qǐng)日期2000年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月29日
發(fā)明者P·D·佩里, M·T·德姆比基 申請(qǐng)人:歐文斯-布洛克威玻璃容器有限公司