專利名稱：輸送套色玻璃料流的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于形成玻璃制品制備用玻璃料的玻璃料流的輸送，更確切地說涉及輸送所謂的套色玻璃料流的方法和設(shè)備，在該套色玻璃料流中，外層或鑲色玻璃層包圍著內(nèi)層或核心玻璃。
迄今為止，人們已經(jīng)提出了用于形成具有層狀間壁的玻璃制品的套色玻璃料流。U.S.申請序列號08/374,371和08/374,372公開了輸送這樣的套色玻璃料流的技術(shù)，其中來自第一料源的核心玻璃通過第一料孔輸送。第二料孔垂直放置在下方并與第一料孔成一條直線，并且被一個通過第一和第二料孔之間的間隔與第二料孔連通的環(huán)形室包圍。加熱管將來自第二玻璃源的鑲色玻璃輸送到包圍第二料孔的環(huán)形室中。由于重力玻璃從第一和第二料源以這樣的方式流過第一和第二料孔，即從第二料孔中出現(xiàn)套色玻璃料流。該套色玻璃料流可以通過常規(guī)技術(shù)剪切以形成單個套色玻璃坯，以便輸送到常規(guī)的單分部玻璃制品成型機中。
雖然在上述的專利申請中公開的技術(shù)描述和克服了在現(xiàn)有技術(shù)中仍然存在的問題，但是還希望有進一步的改進。例如，因為鑲色玻璃層相當(dāng)薄，所以需要鑲色玻璃的輸送裝置能夠以非常低的抽拉速度例如以5～10噸/天的數(shù)量級輸送玻璃。此外，在安裝和啟動期間鑲色玻璃輸送槽能夠在一段持續(xù)的時間例如達45分鐘內(nèi)控制料流，而料流控制管道不會逐漸地凝結(jié)在輸送槽的底部。在所述的申請中已經(jīng)建議為了玻璃池的對流和輻射加熱從而將玻璃保持在較高的溫度下，在玻璃池的上方提供一排氣體燃燒器。這些現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)在正常運轉(zhuǎn)期間可以令人滿意的操作，但是在啟動或不使用期間不能與所希望的一樣的有效。因此，本發(fā)明總的目的是提供一種具有所述特征的套色玻璃料流的輸送方法和設(shè)備，其中鑲色玻璃輸送槽適合于在一段持續(xù)的時間內(nèi)以非常低的抽拉速度包括零料流抽拉速度輸送玻璃，而不會凝結(jié)或不正常啟動。
一般，本發(fā)明的上述和其它目的是這樣完成的，即安裝一鑲色玻璃輸送槽以加快熱量傳遞到輸送槽內(nèi)的鑲色玻璃池或浴中和以改善輸送槽內(nèi)的鑲色玻璃池或浴中的貯熱能力。為了實現(xiàn)這點，與常規(guī)玻璃輸送槽的設(shè)計相比，進行了許多結(jié)構(gòu)和功能上所改進。特別地，在具有一個和多個用于控制玻璃料流通過一個或多個輸送槽開孔的噴管的鑲色玻璃輸送槽中，輸送槽管道所占的玻璃池表面積與鑲色玻璃池實際總表面積的比例不超過15％，較優(yōu)選不超過10％和特別優(yōu)選不超過約8％。與常規(guī)輸送槽設(shè)計中25～27％的比例相比，該擴大的玻璃池的表面積促進來自于氣體燃燒器和來自于輸送槽輻射壁的熱量傳遞到玻璃池中，并覆蓋在玻璃池上方。與常規(guī)輸送槽相比，玻璃池的深度也可以降低以促進熱量從玻璃池表面通過玻璃池傳遞到環(huán)繞輸送槽開孔的玻璃中。與常規(guī)的28/1～32/1的比例相比，在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中玻璃池表面積與深度的比例是至少50/1，較優(yōu)選至少75/1。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，應(yīng)該擴大玻璃池上方的自由空間以便給氣體燃燒提供更多的空間，而氣體火焰不會與玻璃池表面接觸，并且為通過輸送槽側(cè)壁輻射的熱量傳遞提供較大的面積并且覆蓋在玻璃池的表面。增加氣體燃燒器孔的數(shù)目以便使附加的熱量傳遞到玻璃池中。這樣設(shè)計支撐鑲色玻璃輸送槽的殼即一個環(huán)形輸送槽支撐表面使該槽在該槽開孔外面徑向結(jié)合以降低流過該開孔的鑲色玻璃的熱量傳遞。增設(shè)的絕緣層布置在鑲色玻璃輸送槽的外壁表面和殼內(nèi)壁表面之間以進一步降低熱量傳遞。
將由下面的描述、所附的權(quán)利要求和附圖更好地理解本發(fā)明及其其它的目的、特征和優(yōu)點，在附圖中附

圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的玻璃輸送體系的局部正視圖；附圖2是附圖1的體系中的輸送槽的局部放大剖視圖；附圖3是附圖1中鑲色玻璃輸送槽的平面圖，將實際玻璃池表面積與輸送槽管道所占的部分面積相比；附圖4A和4B是表示根據(jù)本發(fā)明的鑲色玻璃池深度的部分示意圖；附圖5是附圖2中大體上沿線5-5的剖視圖；和附圖6是附圖5中所示的部分氣體燃燒器裝置的部件分解圖。
附圖1表示輸送套色玻璃料流的系統(tǒng)10。第一工作區(qū)輸送核心玻璃至在其下端具有至少一個開孔16(通常是幾個開孔)的貯存槽或盆14。貯存槽14由優(yōu)選用非磁性金屬例如不銹鋼制成的保護套18包圍著。管道20控制核心玻璃從貯存槽通過開孔16到由貯存槽14下面的上料口環(huán)24攜帶的第一料孔22并通過該料孔的輸送。下料口環(huán)26攜帶放置在料孔22下面并與之軸向?qū)?zhǔn)的第二料孔28。料孔28由料口環(huán)22、26之間形成的環(huán)形室30包圍著。環(huán)形室借助于料孔22、28之間的橫向間距或距離與料孔28連接。環(huán)形室30通過輸送管道32與鑲色玻璃輸送槽36下端的開孔34配合。輸送槽36包括輸送控制管道38，并與鑲色玻璃工作區(qū)40相配合。輸送管道32是通過控制電子設(shè)備42而電阻加熱用于保持鑲色玻璃流到環(huán)形室30中。描述到這為止，附圖1中的系統(tǒng)10基本上與上面引用的美國申請序列號08/374,371和08/74,372中公開的相同。前一申請?zhí)貏e涉及鑲色玻璃輸送管道32的構(gòu)造，而后一申請?zhí)貏e涉及料口環(huán)24、26的構(gòu)造。從背景技術(shù)的目的出發(fā)，這些申請的公開內(nèi)容在此引入以供參考，其中這二個申請被轉(zhuǎn)讓給這里的受讓人。
在常規(guī)的玻璃輸送槽設(shè)計中，通過臨時降低輸送槽管道以使輸送槽管道接觸到輸送槽的底部來中止料流。在中止料流的同時，從外面堵塞料口環(huán)或使用無孔的料孔代替該料口環(huán)。然后升高輸送槽管道使之遠離輸送槽底部。這必須在幾分鐘內(nèi)完成以防止輸送槽管道凝結(jié)在輸送槽底部。為了防止這樣的凝結(jié)，常規(guī)的做法是在料孔變?yōu)榱鲃有迈r的熱玻璃通過輸送槽期間周期性地提升該管道和重新加熱出口。一旦輸送槽被堵塞和管道被提升，當(dāng)移去外部的塞子時玻璃的對流將使輸送槽內(nèi)的底部玻璃保持流動以足以在稍后的時間為建立料流。然而，在附圖1所示的鑲色玻璃體系中，將鑲色玻璃輸送槽36的出口端連接到輸送管32上，因此其不會暴露出來被堵塞或替換。因此，料流控制管道38和控制39(附圖2)是唯一的用于中止鑲色玻璃料流的裝置。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過將要描述的本發(fā)明的裝置，輸送管38可以?？吭谳斔筒?6的底部達45分鐘以上而不會凝結(jié)，此后為了玻璃的流動提升該輸送管以成功地重新打開輸送槽。
在附圖2中詳細地描述了鑲色玻璃輸送槽36。輸送槽36被金屬例如鋼的外殼44圍繞著。殼44具有一個上凸緣46和一個支承環(huán)48。支承環(huán)48在離開鑲色玻璃輸送槽開孔34徑向向外的留有間距的地方連接并支承輸送槽36的下端以便使流過開孔36和殼44的鑲色玻璃之間的熱量傳遞降低至最小。特別地，支承環(huán)48具有一個向上延伸的環(huán)形凸緣47，其具有連接并支承平臺47徑向向外邊緣的軸肩，平臺51圍繞著輸送槽開孔34。因此這里存在一環(huán)48和輸送槽36軸肩的最小接觸面積，以降低它們之間的熱量傳遞。支承環(huán)48具有一種將其中通過的熱量降低的結(jié)構(gòu)。使用高效絕熱材料填充輸送槽36和殼44之間的體積或氣體空間，例如商品名為MICROTHERM的多層絕熱材料層50，其余用集料絕熱材料49填充。
殼44的上凸緣支承與氣體源(未示出)連接的氣體歧管52(附圖2、5和6)。許多燃燒器彎管54(附圖2)從歧管52中相應(yīng)的開孔中伸出，并分別同相應(yīng)的氣體噴嘴56相配合。每個氣體噴嘴56徑向向內(nèi)延伸以嵌入相應(yīng)的噴嘴開孔58，這些噴嘴開孔集中地圍繞著四個噴嘴磚60布置成一排。噴嘴磚60支承在鑲色玻璃輸送槽36的上凸緣上，這樣氣體火焰在輸送槽36的上方徑向向內(nèi)延伸。一系列的蓋磚62通過噴嘴磚支承并且其封蓋輸送槽36的上端。槽36和蓋磚62為陶瓷較高，用于由氣體火焰吸收熱量并將熱量再次輻射到槽36中的玻璃池表面63上。因此，在輸送槽36中維持熔化玻璃溫度所需的熱量來自于二個源泉，即輸送槽區(qū)域上方的氣體燃燒器和從工作區(qū)輸送的玻璃的潛熱，一般溫度是2000～2300°F。如果該玻璃以足夠高的速度流過輸送槽36，那么將不需要額外的熱量。然而，因為與鑲色玻璃的流動有關(guān)的非常低的抽拉速度，附加的熱量通過氣體燃燒器提供(除了通過電子設(shè)備42施加在輸送管36上的熱量外)。通過氣體燃燒器提供的熱量彌補熱量損失和將由于玻璃料流中的變化造成的溫度的變化降低到最小。燃燒器的火焰在處于熔化玻璃表面63和蓋磚之間的自由空間中的熔化玻璃浴的上方產(chǎn)生熱量。燃燒器火焰不應(yīng)該直接撞擊熔化玻璃的表面，其可能造成不希望的氣泡的產(chǎn)生。
附圖3表示在輸送槽36之內(nèi)的玻璃池的暴露表面積與輸送管38所占的表面積的比較。根據(jù)本發(fā)明的一方面，管38所占的表面積與輸送槽36內(nèi)玻璃池的實際表面積(例如除去管的面積)的比例不超過15％，較優(yōu)選不超過10％和最優(yōu)選不超過約8％。在附圖3所示的特定實施例中，管38所占的面積是33平方英寸，而輸送槽36之內(nèi)圍繞著管38但不包括管38的熔融浴的表面積是401平方英寸，比例大約是8.2％。這些優(yōu)選的比例與常規(guī)輸送槽中的約24～27％的比例相比較。相對于該浴的體積提高熔融玻璃表面積可以提高玻璃浴輻射加熱的效率。
根據(jù)附圖4A和4B所示的本發(fā)明另一方面，與現(xiàn)有技術(shù)相比降低了玻璃浴的深度。這促進了熱量從玻璃表面63向輸送槽36底部的傳遞。玻璃表面積(不包括管38)與玻璃深度的比例優(yōu)選至少是50/1，和最優(yōu)選是75/1。(所有的比例建立在測量的基礎(chǔ)上，其單位例如是平方英寸/平方英寸、平方英寸/英寸等。)在附圖4A所示的實施例中，比玻璃浴或玻璃池的表面積為401平方英寸，深度是7.5英寸，其比例是約53.5/1。在附圖4B所示的實施例中，401平方英寸的表面積與4.25英寸的深度的比例是約94.4/1。
正如上面剛討論的一樣，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，玻璃池深度的降低具有額外的優(yōu)點，即提高玻璃池上方用于氣體燃燒和加熱的自由空間。通過提高該自由空間，輸送槽的側(cè)壁逐漸暴露出，并且與蓋磚相配合以促進玻璃池的輻射表面加熱。也就是說，這里存在用于吸收來自于燃燒器火焰熱量的附加表面積，以及存在相應(yīng)的用于熱量重新輻射到玻璃池表面的附加表面積。與現(xiàn)有技術(shù)中一般為33/8相比，在附圖4A和4B所示的結(jié)構(gòu)中，玻璃池表面和輸送槽上凸緣之間的自由空間是53/8英寸。與現(xiàn)有技術(shù)中的約250～475平方英寸相比，合在一起的輻射面積(蓋磚加側(cè)壁)是697平方英寸?？偟妮椛浔砻娣e與玻璃池的表面積的比例是約1.7/1。正如附圖5和6所示的一樣，與相應(yīng)的常規(guī)設(shè)計中的10～14個燃燒器口相比，本發(fā)明的鑲色玻璃輸送槽的設(shè)計優(yōu)選具有18個氣體燃燒器口。這表示在燃燒器功率上比10個燃燒器的設(shè)計提高23％。因此，與常規(guī)設(shè)計中的約25～34的比例相比，自由輻射表面積(側(cè)壁加蓋磚)與燃燒器口的比例是約38.7。優(yōu)選在表面63之上至少5英寸的地方布置燃燒器口。與常規(guī)的具有相似半徑的輸送槽36的結(jié)構(gòu)相比，那么殼44的半徑提高約10％，用于絕熱50、49的體積將會提高約30％。
權(quán)利要求
1.形成一種具有由外層鑲色玻璃包圍的內(nèi)層核心玻璃的套色玻璃料流的設(shè)備，所述的設(shè)備包括一種容納來自于第一料源(12)的核心玻璃并輸送這樣的玻璃通過第一料孔(22)的裝置(14)，裝置(26)形成第二料孔(28)，該料孔垂直有間隔地布置在所述的第一料孔的下方并與之對準(zhǔn)，環(huán)形室(30)包圍著所述的第二料孔并且由通過第一和第二料孔之間的間距與第二料孔連接，裝置(32、34、36)用于將來自于第二料源的鑲色玻璃輸送到環(huán)形室這樣玻璃借助于重力從第一和第二料源流過料孔以形成所述的套色玻璃料流，所述的用于輸送鑲色玻璃的裝置(32、34、36)包括一個用于將鑲色玻璃容納和貯存在具有暴露的第一上表面積和具有至少一個下開孔(34)的玻璃池中的輸送槽(36)，布置在所述的輸送槽內(nèi)的輸送管(38)，其可以在所述的玻璃池中遠離和向著所述的至少一個開孔移動以打開和關(guān)閉所述的開孔，所述的管占去所述玻璃池的表面上的第二面積，多個加熱裝置(58)圍繞所述的輸送槽布置在所述的第一表面的上方用于加熱所述的玻璃池，其改進之處在于維持所述玻璃池的溫度在低抽拉速度下，其中所述的第二表面積與所述的第一表面積的比不超過15％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述的比是不超過10％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述的比是約8％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述的用于輸送鑲色玻璃的裝置(32、34、36)是這樣構(gòu)成的，即在所述的輸送槽(36)中所述的玻璃池在所述的加熱裝置(58)的下面具有一個深度，結(jié)果使得所述的第一表面積與所述的深度的比是至少50/1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中所述的深度比是至少75/1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中所述的輸送槽(36)具有側(cè)壁和封蓋所述的玻璃池的蓋磚(62)，其中所述輸送槽在所述玻璃池的上方具有側(cè)壁和蓋磚的自由表面積，該自由表面積與所述的第一表面積的比是至少1.7/1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)備，其中所述的加熱裝置(58)包括多個在所述的玻璃池表面上方具有口的氣體燃燒器，所述的自由表面積與許多所述的燃燒器口的比例是至少35/1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其中所述的口(58)布置在所述的第一表面的上方，距離至少是5英寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述的用于輸送鑲色玻璃的裝置(32、34、36)進一步包括用于支承所述的輸送槽(36)的裝置，包括圍繞著所述的輸送槽和形成環(huán)形輸送槽支承表面(在48處)的殼(44)，該表面使得所述的槽徑向向外與所述的具有至少一個開孔結(jié)合，以減少來自于流過所述開孔的鑲色玻璃的熱量傳遞到所述的殼上。
10.一種形成套色玻璃料流的方法，其中來自第一和第二料源的玻璃被以這樣的方式輸送到一對成直線對準(zhǔn)布置的料孔(22、28)中，即來自第二料源的玻璃形成圍繞著來自第一料源的內(nèi)層核心玻璃的鑲色玻璃，其中通過如下方式輸送來自輸送第二料源的玻璃(a)形成一輸送槽(36)，其具有側(cè)壁和底部，底部具有一開孔(34)，通過該開孔玻璃從所述的第二料源流出，(b)在所述的輸送槽內(nèi)安置輸送管(38)，其向著或遠離所述的開孔移動，(c)調(diào)節(jié)通過所述的開孔的玻璃的流動以便在所述的輸送槽內(nèi)圍繞著所述的管形成一鑲色玻璃池，(d)在所述的輸送槽中輸送熱量(在58處)到所述的玻璃池上方，和(e)根據(jù)所述的管確定所述的輸送槽的尺寸，這樣所述的玻璃池的具有不包括所述的管的第一表面積(63)，而所述的管占有的第二表面積，第二表面積與第一表面積的比不超過15％。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述的比不超過10％。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述的比是約8％。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述的步驟(c)包括調(diào)節(jié)玻璃料流的步驟，這樣所述的玻璃池在所述的第一表面積下方的深度不超過所述的第一表面積的1/50。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，所述深度比不超過1/75。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所述的輸送槽具有一覆蓋在所述的側(cè)壁和所述的玻璃池上面的蓋磚，所述的輸送槽側(cè)壁和蓋磚在所述的玻璃池上方限定的自由輸送槽表面積與所述的第一表面積的比至少是1.7/1。
全文摘要
用以形成由外鑲色玻璃包圍內(nèi)核心玻璃的套色玻璃料流的設(shè)備(10),包括容納并輸送第一料源(12)核心玻璃的第一料孔(22),環(huán)形室(30)包圍的第二料孔(28)布置在第一料孔下方與之隔開并對準(zhǔn)。輸送槽(36)將第二料源鑲色玻璃通過管(32)輸送至環(huán)形室,重力將第一和第二料源的玻璃料流形成套色玻璃料流。在輸送槽內(nèi)有氣體燃燒器(58)。玻璃池表面積(63)擴大而深度降低。殼(44)支承輸送槽以于輸送槽開孔(34)接合,以便降低鑲色玻璃傳遞到殼上的熱量。
文檔編號C03B7/00GK1184786SQ9712147
公開日1998年6月17日 申請日期1997年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月20日
發(fā)明者G·L·斯科特 申請人:歐文斯-布洛克威玻璃容器有限公司