專利名稱：：用于評價(jià)拉拔輥的材料的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于評價(jià)制造拉拔輥用的材料的特性的方法和系統(tǒng)，而這種拉拔輥用于制造平板玻璃?？筛鶕?jù)本發(fā)明測量諸如可壓縮性、復(fù)原性和彈性以及硬度之類的材料特性。
背景技術(shù)：
：近來，大量的注意力集中于可給觀看者提供更大且更清晰的觀看畫面的電視機(jī)和監(jiān)視器。這種大屏幕設(shè)備通常將大塊平板玻璃用于觀看表面。在制造平板玻璃時(shí)使用拉拔輥對玻璃坯帶施加拉力以將其成形為平板玻璃，進(jìn)而控制平板玻璃的標(biāo)稱厚度。通常，生產(chǎn)拉拔輥要花費(fèi)幾小時(shí)。拉拔輥通常是用諸如絲麻質(zhì)硬板之類的輥?zhàn)硬牧现瞥?，把輥?zhàn)硬牧蠜_制成多個圓盤，對它們進(jìn)行燒制，然后把它們壓裝在軸上以制成拉拔輥。隨后在車床上將這些拉拔輥切削出特定的表面光潔度并構(gòu)形為能夠安裝到用于生產(chǎn)平板玻璃的機(jī)器中。如果拉拔輥?zhàn)罱K未能滿足材料特性(例如硬度)標(biāo)準(zhǔn)，則必須把輥?zhàn)硬痖_并進(jìn)行再造。因?yàn)橐唤M兩個輥?zhàn)颖仨氂靡慌牧现瞥?，所以如果材料不可接受，則這將導(dǎo)致時(shí)間和成本的大量損失。典型地，根據(jù)要求清楚的材料規(guī)格書購買輥?zhàn)硬牧?，但沒有對進(jìn)來的材料在其被制造成拉拔輥的條件下進(jìn)行測試的現(xiàn)有手段。例如，在將極高的壓力施加于拉拔輥時(shí)，可壓縮性、復(fù)原性和彈性等材料特性是需要關(guān)注的。此外，還應(yīng)關(guān)注材料的硬度，將其作為在生產(chǎn)過程中輥?zhàn)訉⒛苋绾纬惺軣釥顩r以及與玻璃接觸的一個度量。如果一批麻絲硬板材料不滿足所需技術(shù)規(guī)格，則在拉拔輥被制造并投入使用之前這種故障將是未知的。這將導(dǎo)致時(shí)間和成本的大量損失。因此，本領(lǐng)域需要能夠在制造拉拔輥之前用于評價(jià)制造拉拔輥用的材料的特性的方法和系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供用于評價(jià)制造拉拔輥用的材料的特性的系統(tǒng)和方法。根據(jù)各實(shí)施例，可在生產(chǎn)出拉拔輥之前評價(jià)其材料的特性。在各實(shí)施例中，先用輥?zhàn)硬牧现瞥蓽y試用模塊，然后可測量諸如可壓縮性、復(fù)原性和彈性以及硬度之類的特性。在一個實(shí)施例中，提供用于評價(jià)材料特性的方法，且包括沿軸對齊包括該材料的多個板并沿該軸施加壓縮力以形成壓縮的模塊。在一個實(shí)施例中，各個板由一批材料制成。在一個實(shí)施例中，使模塊與切削表面接觸以使模塊具有表面光潔度。在又一個實(shí)施例中，提供一種用于評價(jià)模塊的系統(tǒng)，且包括用于把壓縮載荷傳遞到模塊的至少一部分的活塞和用于使模塊繞軸轉(zhuǎn)動的裝置。在一個實(shí)施例中，這種系統(tǒng)包括用于量化壓縮載荷的裝置。在再一個實(shí)施例中，這種系統(tǒng)包括用于光整加工該模塊的外表面的裝置。本發(fā)明另外的實(shí)施例將在隨后的詳細(xì)描述和任意權(quán)利要求中部分地陳述，且可根據(jù)該詳細(xì)描述部分地被推導(dǎo)，或可通過本發(fā)明的實(shí)踐部分地獲知。應(yīng)當(dāng)理解以上一般描述和以下詳細(xì)說明僅僅是示例性和說明性的而不是如所公開地和/或如所聲明要求保護(hù)地限制本發(fā)明。附圖簡述包含在此說明書中且構(gòu)成此說明書一部分的了本發(fā)明的特定方面，而且與描述一起用來非限制地說明本發(fā)明的原理。圖1A是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的用于形成和測試模塊的系統(tǒng)的示意性立體圖。圖1B是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的如圖1A所示的系統(tǒng)的示例性砧座元件的立體圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的用于形成和測試模塊的系統(tǒng)的示意性頂部正視圖。圖3A是對于示例性較短長度的拉拔輥的拉拔輥壽命對燒制的體積密度的圖示。圖3B是對于示例性較長長度的拉拔輥的拉拔輥壽命對燒制的體積密度的圖示。圖4A是對于示例性較短長度的拉拔輥的拉拔輥壽命對平均硬度計(jì)硬度值的圖示。圖4B是對于示例性較長長度的拉拔輥的拉拔輥壽命對平均硬度計(jì)硬度值的圖示。圖5A是對于示例性較短長度的拉拔輥的平均肖氏(Shore)D硬度計(jì)硬度對燒制的體積密度的圖示。圖5B是對于示例性較長長度的拉拔輥的平均肖氏D硬度計(jì)硬度對燒制的體積密度的圖示。圖5C是對于示例性較短長度和較長長度的拉拔輥的平均肖氏D硬度計(jì)硬度對燒制的體積密度的圖示。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例在計(jì)算模塊的可壓縮性、復(fù)原性和彈性中使用的尺寸的圖示。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的以下描述被提供為本發(fā)明的最好的實(shí)現(xiàn)示教，通常稱為實(shí)施例。為此，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識和理解可對本文中描述的本發(fā)明的各個實(shí)施例作出許多改變，同時(shí)仍獲得本發(fā)明的有益結(jié)果。還顯而易見的是通過選擇本發(fā)明的某些特征而不采用其它特征可獲得本發(fā)明的期望好處。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能認(rèn)識到本發(fā)明的許多修改和改變在特定情況下是可能的甚至是合乎需要的，而且這些修改和改變是本發(fā)明的一部分。因此，提供以下描述作為本發(fā)明原理的說明而不是限制。如本文中所使用地，單數(shù)形式"一個(a)"、"一個(an)"、以及"該(the)"也7包括復(fù)數(shù)指代物，除非上下文明確地另作規(guī)定。因此，例如，對"板"的引用包括具有兩個或多個這樣的"板"的實(shí)施例，除非上下文明確地另作規(guī)定。范圍在本文中可表達(dá)為從"約"一個特定值和/或到"約"另一特定值。當(dāng)表達(dá)這樣的范圍時(shí)，另一實(shí)施例包括從一個特定值和/或到另一特定值。同樣，當(dāng)值被表達(dá)為近似值時(shí)，通過使用先行詞"約"，應(yīng)當(dāng)理解該特定值構(gòu)成另一實(shí)施例。還應(yīng)理解的是，各個范圍的端點(diǎn)就與另一端點(diǎn)有關(guān)和與另一端點(diǎn)無關(guān)而言都是重要的。如以上概述，本發(fā)明提供能夠用于在生產(chǎn)拉拔輥之前評價(jià)制造拉拔輥用的材料的特性的系統(tǒng)和方法。在一個實(shí)施例中，本發(fā)明提供用于形成包括多個麻絲硬板材料的板的壓縮模塊并評價(jià)該模塊的材料特性的系統(tǒng)。例如，參照圖1A，系統(tǒng)100的一個實(shí)施例包括用于壓縮模塊的活塞132和用于使模塊轉(zhuǎn)動的裝置，諸如電動機(jī)102。將能理解，活塞被配置成基本沿線性路徑移動。例如，活塞可在其中沒有壓縮載荷被傳遞到模塊的第一位置和其中壓縮載荷被傳遞到模塊的至少一部分的第二位置之間移動。在其它實(shí)施例中，系統(tǒng)還可包括外殼110、真空清潔系統(tǒng)、至少一個砧座和/或推力軸承146。在一個實(shí)施例中，電動機(jī)軸104從電動機(jī)102沿縱軸延伸并圍繞該軸旋轉(zhuǎn)。電動機(jī)軸104的遠(yuǎn)端可接觸模塊的一端，從而帶動該模塊旋轉(zhuǎn)。在一個實(shí)施例中，可將電動機(jī)軸接配器106定位在電動機(jī)軸104的遠(yuǎn)端。如果電動機(jī)軸與砧座表面尺寸不同(即具有更小或更大的直徑)，則需要電動機(jī)軸接配器。在這種系統(tǒng)的另一方面，液壓缸130被配置成可選擇性地壓縮模塊。在各實(shí)施例中，液壓缸130可選擇性地移動且在活塞的第一端耦合于活塞132。在使用中，活塞的第二端是配置成接觸模塊的一端。在其它實(shí)施例中，活塞132的第二端可連接至推力軸承146，這允許模塊在電動機(jī)102的運(yùn)動下旋轉(zhuǎn)但又能防止活塞132和液壓缸130隨之旋轉(zhuǎn)。在某些實(shí)施例中，推力軸承連接至液壓缸。在一個實(shí)施例中，液壓缸包括測力計(jì)134，用于量化模塊上的壓縮載荷。在其它實(shí)施例中，設(shè)置用于測量或量化模塊上的載荷的其它量具或設(shè)備。在一個實(shí)施例中，用至少一個砧座在模塊被壓縮且旋轉(zhuǎn)時(shí)握住該模塊。例如，如圖1A所示，第一砧座140可放在活塞132的一端和模塊的第一端之間。8第一砧座140可包括一個或多個圓錐形壓頭144，如圖IB所示，用于抓住模塊而防止打滑。第二砧座142可放在模塊的第二端和電動機(jī)軸接配器106之間。第二砧座142也可包括如上所述的一個或多個圓錐形壓頭144。系統(tǒng)的某些實(shí)施例可包括第一和第二兩個砧座。在其它實(shí)施例中，可將該系統(tǒng)設(shè)想成包括或者第一砧座或者第二砧座，或者不包括任一個，或者包括兩者。上述類似，推力軸承146可插入在活塞132的第二端和第一砧座140之間，使得第一砧座140將隨模塊旋轉(zhuǎn)而又不將旋轉(zhuǎn)力傳遞到活塞。這樣，在某些實(shí)施例中，模塊的一端與電動機(jī)軸104的遠(yuǎn)端接觸，而模塊的另一端與活塞的第二端接觸。在其它實(shí)施例中，可將如上所述的一個砧座定位在模塊與電動機(jī)軸和活塞中的任一個或兩者之間。另外，如上所述，可設(shè)想把推力軸承單獨(dú)地或與砧座組合地定位在模塊和活塞之間。在各實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括外殼IIO。在一個實(shí)施例中，外殼110是細(xì)長的且包括上蓋112和底托114。蓋和底座可通過鉸鏈116連接以允許外殼在其中外殼的至少一部分(例如，外殼蓋112)與模塊相鄰定位的第一外殼位置和其中外殼的至少一部分(例如，外殼蓋112)與模塊間隔開第二外殼位置之間移動。在某些實(shí)施例中，外殼可包括握住模塊(或多個板)的底托。，諸如通過螺線管150來抬高或降低底托。例如，當(dāng)將板加載到外殼里時(shí)可使底托處于"上"位置，然后當(dāng)各個板被壓縮成模塊時(shí)可將其降低。外殼還可包括標(biāo)尺152或其它測量器具，用于測量外殼110內(nèi)的模塊的長度。在其它實(shí)施例中，標(biāo)尺可定位成與外殼分離。系統(tǒng)還可包括與外殼110連通的一個或多個真空口，以便與真空清潔系統(tǒng)一起使用(以下將進(jìn)一步詳述)。例如，如圖1A所示，兩個真空口120可沿外殼110的蓋112定位。在各實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括用于光整加工該模塊的外表面的裝置。例如，外殼IIO可包括切削表面118?？捎脛e的表面光整機(jī)，諸如噴砂、拋光、切削或其它方式來光整表面的設(shè)備。在示例性方面中，切削表面118可包括連接到蓋112且在基本上平行于外殼110的縱軸的方向沿蓋112延伸的刀片。在該方面中，當(dāng)模塊在外殼110中時(shí)，切削表面118沿著基本上平行于模塊的縱軸的方向延伸。如上所述，外殼被配置成可定位在模塊的周圍。結(jié)果，切削表面118可定位在其中切削表面與模塊的外圍外表面間隔開的第一非接觸位置和其中切削表面118的至少一部分與模塊的外圍外表面接觸的第二接觸位置之間。在一個實(shí)施例中，切削表面118可定位成其中切削表面與模塊的外圍外表面的至少一部分接觸的第三接觸位置。在一個實(shí)施例中，該第三位置被配置成形成具有預(yù)定半徑的模塊。在其它實(shí)施例中，切削表面可定位在系統(tǒng)中的其它位置，而非作為外殼的一部分。例如，在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)可不包括外殼，且切削表面可通過其它措施定位成鄰接于模塊，以便光整加工模塊的表面。在一個示例性的方面，鉸鏈116可包括張力鉸鏈，其配置成在鉸鏈降低到與模塊接觸時(shí)更緩慢地閉合，從而防止切削表面戳入模塊而卡住。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100還包括真空清潔系統(tǒng)。當(dāng)切削表面118切削模塊或使其成形時(shí)，往往產(chǎn)生灰塵粒子。真空清潔系統(tǒng)可用于從圍繞模塊的區(qū)域(例如外殼內(nèi)的區(qū)域)去除這些粒子。在一個實(shí)施例中，真空清潔系統(tǒng)可包括一個或多個真空口(例如布置在外殼110的蓋112內(nèi)的各真空口120)、連接至一個或多個真空口的一個或多個氣管、氣源、空氣調(diào)節(jié)器、關(guān)閉閥和連接至氣管的另一端的用于粒子處置的真空系統(tǒng)(例如，工廠真空或集塵器)。在其它實(shí)施例中，真空系統(tǒng)包括在模塊外面的一個或多個軟管，用它們收集光整加工或切削模塊表面過程中產(chǎn)生的灰塵或其它粒子。在一個實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于評價(jià)制造拉拔輥用的材料的特性的方法。在一個實(shí)施例中，該方法包括提供由待測試材料(例如，麻絲硬板材料)成形的多個板。在一個方面，多個板包括足夠大數(shù)量的測試樣本，用于每個輥?zhàn)拥呐坎牧系尿?yàn)收取樣。例如，熟悉本領(lǐng)域的人將能理解，按照Mil-Std-414或ANSI/ASQCZ1.9的規(guī)定，如果一個批量即制造輥?zhàn)铀璧膱A盤數(shù)目在800-1300范圍內(nèi)，則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則，單次取樣的樣本量要求是約30-35個圓盤。在另一方面，將各板沿共用縱軸同軸地對齊以形成模塊，且在沿縱軸施加的力的作用下將其壓縮以形成壓縮的模塊。在一個實(shí)施例中，板是在外殼110的底托114內(nèi)對齊。在這一方面，底座被配置成接收多個板，即基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的樣本量的板。然后在液壓缸130和活塞132的力的作用下，由電動機(jī)軸接配器106在另一端頂著，壓縮對齊的各板。在一個方面，液壓缸和活塞被配置成其施加的壓縮力在約50至約1,500磅每平方英寸之間，或者在約100至約12,500磅每平方英寸之間，更優(yōu)選地在約100至約10,000磅每平方英寸之間。在另一個方面，壓力計(jì)被配置成能在至少壓縮范圍內(nèi)測量所施加的壓力。在該方面中，如果所施加的壓力超過預(yù)定的安全壓力，則壓力計(jì)還可有標(biāo)記的警告區(qū)。如上所述，可將配置成在模塊的兩端握住各板的砧座插入在活塞和板之間，以及電動機(jī)軸接配器和板之間，以防止打滑。在又一個方面中，可預(yù)先確定施加到模塊的壓縮力。例如，壓縮力可能需要模仿在拉拔輥的制造過程中施加于拉拔輥的力。利用加在模塊上的模擬壓力基本上確保了以與制造拉拔輥相同的方式制造模塊；模塊的材料特性將基本上與由同一材料制造的拉拔輥的相同。在一個實(shí)施例中，在預(yù)先確定的壓縮力下把模塊壓縮到一個壓縮長度。標(biāo)尺152用于測量模塊的壓縮前和壓縮后長度。構(gòu)想到當(dāng)形成模塊時(shí)可使用預(yù)先確定數(shù)量的板。根據(jù)另一個實(shí)施例，模塊被壓縮至預(yù)定體積密度，且然后可量化實(shí)現(xiàn)該體積密度所需的壓縮力。在某些實(shí)施例中，可通過計(jì)算實(shí)現(xiàn)預(yù)定體積密度所需的預(yù)定壓縮長度來實(shí)現(xiàn)所要求的預(yù)定體積密度(見以下的例子6)。在各實(shí)施例中，所希望的體積密度是從約0.95g/cc至約1.05g/cc(例如，1.00g/cc)。在其它各實(shí)施例中，所希望的體積密度是從約0.9g/cc至約1.20g/cc。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員意識到的，在拉拔輥的制造中使用麻絲硬板材料的圓盤。典型地，圓盤的中心部分被去除，以便安裝到軸上。在本發(fā)明的各實(shí)施例中，用于形成被壓縮的模塊的板包括被沖掉的部分，即用于成形生產(chǎn)用拉拔輥的圓盤的中心部分。因此，在某些實(shí)施例中，各板有相同或基本類似的尺寸。在某些實(shí)施例中，各板是圓形的，因而被壓縮成的模塊是大致圓柱形的。在某些實(shí)施例中，用同一批麻絲硬板材料(或用于生產(chǎn)拉拔輥的其它材料)來制成多個板。在使用中，拉拔輥是成對地使用且兩個輥?zhàn)颖仨毷怯赏慌榻z硬板材料制成的。在多個板是選自同一批麻絲硬板材料時(shí)，所評價(jià)的被壓縮成的模塊的材料特性將是類似于由同一批材料成形的那一對生產(chǎn)用拉拔輥的材料特性。在各實(shí)施例中，在形成壓縮的模塊之前對由麻絲硬板材料成形的各個板進(jìn)行燒制。在其它實(shí)施例中，不對由麻絲硬板材料成形的板進(jìn)行燒制。按照各實(shí)施例，讓被壓縮成的模塊繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)。在一個實(shí)施例中，讓模塊在其至少處于最小壓縮力下時(shí)旋轉(zhuǎn)。諸如上述舉例的切削表面118之類的切削表面構(gòu)形為接觸模塊的外圍外表面的至少一部分。在一個方面，模塊的外圍表面的至少一部分被切削或成形為達(dá)到所期望的表面光潔度。另一方面，模塊的外圍表面的至少一部分被切削或成形為達(dá)到所要求的尺寸，例如但不限于，達(dá)到所要求的直徑。在一個實(shí)施例中，可讓切削表面相對于模塊成一定角度，以便達(dá)到所要求的表面光潔度，諸如這個角度可以是在基本上平行于模塊的切線的約0°至基本上垂直于模塊的切線的約90°之間。例如但不限于，切削表面可以相對于模塊成一個約30。的角度。在某些實(shí)施例中，可讓模塊以一個特定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以便達(dá)到足以適用于精確地硬度測試的表面光潔度。在一個實(shí)施例中，轉(zhuǎn)速是在約500至約l,500rpm之間，或者在約600至約l，OOOrpm之間，且優(yōu)選地是在約700至約900rpm之間(例如，800rpm)。在某些實(shí)施例中，成角度的切削表面和特定的轉(zhuǎn)速的組合可用于達(dá)到適當(dāng)?shù)哪K表面光潔度，諸如但不限于，約25。至約35。之間的切削表面角度與約700至約900rpm之間的模塊轉(zhuǎn)速相組合。在達(dá)到所期望的表面之后，可確定模塊外表面的至少一部分的硬度計(jì)硬度值。在某些實(shí)施例中，根據(jù)肖氏D硬度測試測量模塊的至少一部分的硬度。在其它實(shí)施例中，可以采用肖氏A硬度測試、洛氏(Rockwell)硬度測試或其它硬度測試。如上所述，在切削模塊的過程中或之后可用真空清潔系統(tǒng)來除去在該過程中產(chǎn)生的細(xì)粒子的灰塵。最后，應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然已經(jīng)相對于本發(fā)明的特定說明和特定實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本發(fā)明限于那些實(shí)施例，因?yàn)樵诓槐畴x如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的寬廣精神和范圍的情況下，多種變體是可能的。示例為進(jìn)一步說明本發(fā)明的原理，給出以下示例以向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員提供對本文中聲明要求保護(hù)的陶瓷制品以及方法如何被制造和評價(jià)的完整公開和描述。它們純粹是本發(fā)明的示例，而不是為了限制發(fā)明人認(rèn)為的他們的發(fā)明的范圍。已經(jīng)努力確保數(shù)值的準(zhǔn)確性(例如數(shù)量、溫度等)；然而某些錯誤和偏差可能會出現(xiàn)。除非另外說明，比例是按重量的比例，溫度是攝氏度或在室溫下，以及壓力是大氣壓或接近大氣壓。示例l:拉拔輥壽命對燒制的體積密度的關(guān)系對不同長度的許多拉拔輥進(jìn)行了測試(如圖3A所示的較短長度的和如圖3B所示的較長長度的)，以確定何種燒制體積密度對應(yīng)于最佳拉拔輥壽命(以天數(shù)計(jì))。如圖3A所示，在體積密度是從約0.95g/cc至約1.05g/cc時(shí)，較短長度的拉拔輥可達(dá)到最佳輥?zhàn)訅勖?。如圖3B所示，在體積密度是從約1.00g/cc至約1.05g/cc時(shí)，較長長度的拉拔輥可達(dá)到最佳輥?zhàn)訅勖?。在制備測試用模塊時(shí)可采用這些體積密度值。例如，可將測試用模塊制備成模仿較短長度的拉拔輥。為了測量麻絲硬板材料的特性，可將模塊壓縮到有約0.95g/cc至約1.05g/cc的體積密度。在壓縮模塊之后測量的材料特性將基本上類似于用于生產(chǎn)較短長度的拉拔輥的同一材料的特性。示例2:拉拔輥壽命對平均肖氏D硬度計(jì)硬度的關(guān)系對不同長度的許多拉拔輥進(jìn)行了測試，以確定拉拔輥的硬度和拉拔輥的壽命(按天數(shù)計(jì))之間的關(guān)系。對于這些測試，硬度是用肖氏D硬度計(jì)標(biāo)度測量的。如圖4A所示，在輥?zhàn)拥挠捕戎凳羌s40至約45時(shí)，較短長度的拉拔輥達(dá)到最佳輥?zhàn)訅勖?。如圖4B所示，在輥?zhàn)拥挠捕仁羌s40至約50時(shí)，較長長度的拉拔輥達(dá)到最佳輥?zhàn)訅勖?。在一個方面，知道了光整加工的輥?zhàn)拥淖罴延捕葦?shù)值，就可提供用于評價(jià)麻絲硬板材料的各個批次和它們用于生產(chǎn)拉拔輥的穩(wěn)定性的一個度量。例如，可將包括由一批麻絲硬板材料做成的各個板壓縮成模塊并進(jìn)行如上所述的表面光整加工。可測量該模塊的多個部分的肖氏D硬度計(jì)硬度，并將其與例如圖4A和4B所示的最佳硬度數(shù)值進(jìn)行比較。示例3:肖氏D硬度計(jì)硬度和拉拔輥的燒制的體積密度之間的關(guān)系圖5A、5B和5C表示出燒制的體積密度和平均硬度計(jì)硬度之間的關(guān)系。如這些圖所示，這些變量之間有正相關(guān)的關(guān)系。然而，由于進(jìn)行測試時(shí)測量中的微小誤差(諸如在測量硬度計(jì)硬度中的誤差，以及在更小的程度上，板的重量的誤差)，該圖示出顯著分散的數(shù)據(jù)點(diǎn)，且使相關(guān)系數(shù)降級。然而，在原理上，拉拔輥的密度越高(因而測試用模塊的密度也越高)，硬度計(jì)硬度值就越13高。圖5C表示出圖5A和5B中給出的數(shù)據(jù)的一種組合，由于圖5A和5B中平均硬度計(jì)讀數(shù)的范圍的重疊，所以圖5C可證明硬度計(jì)硬度和燒制的體積密度之間更明確的相關(guān)性。示例4:測試用模塊和生產(chǎn)用拉拔輥之間的肖氏D硬度計(jì)硬度的比較進(jìn)行了一個測試，借以測量由同一麻絲硬板材料制成的測試用模塊和生產(chǎn)用拉拔輥的肖氏D硬度計(jì)硬度。從表1可見，用測試用模塊測量的數(shù)值基本上類似于在拉拔輥上測量的數(shù)值。在進(jìn)行該測試時(shí)，所用的拉拔輥的軸的每一端(即驅(qū)動端和跟轉(zhuǎn)端)有材料，而其間沒有材料。用于表示軸的每一端的A列和B列分別表示在制造平板玻璃中用作一對的拉拔輥。如上所述，拉拔輥是成對使用的且一對兩個輥?zhàn)邮怯赏慌牧现瞥伞?總平均值"那一列給出生產(chǎn)用拉拔輥的材料的平均肖氏D硬度計(jì)硬度；而"受測試物的平均值"那一列給出由同一批材料制造的測試用模塊的平均肖氏D硬度計(jì)測量值?？梢钥吹?，在該具體測試中，生產(chǎn)用拉拔輥的平均肖氏D硬度計(jì)測量值是42，而測試用模塊的平均肖氏D硬度計(jì)測量值是41。表/.^翁定浙沃游麻遂麥叛激成賴成^逸拔霧與;^^—浙麻遂麥叛激成顏試微炎游微平均肖氏D硬度計(jì)硬度驅(qū)動端空閑端總平均受測試物ABCD值平均值434341424241434643414341414141414141414041424141434642474441424342434241平均42434242424114示例5:測試用模塊的過分壓縮的效果以及對肖氏D硬度的影響進(jìn)行了這樣的測試，其中測試用模塊的被壓縮成的長度是固定的，而不是為達(dá)到一個目標(biāo)體積密度1.025g/cc而計(jì)算出來的。如表2所示，固定的壓縮長度比為達(dá)到期望的目標(biāo)體積密度1.025g/cc所需要的短(即模塊被過分壓縮了)。得到的被過分壓縮的模塊的體積密度高于目標(biāo)體積密度，如標(biāo)為"基于實(shí)際壓縮長度估算的體積密度"的那一列所示。第1-6列表示在沿著模塊軸線的三個位置(即左、中和右)測得的測量值，以及在將模塊轉(zhuǎn)動180度之后相同的三個位置的測量值。從"平均硬度計(jì)硬度"那一列可見，由于過分地壓縮了模塊，硬度計(jì)硬度數(shù)值增大了(某種程度地超過了35-50的規(guī)格容限)。另外，這些數(shù)值高于用同一批材料制成的生產(chǎn)用輥?zhàn)拥钠骄捕扔?jì)硬度。使用太硬的(即高于規(guī)格容限)生產(chǎn)用輥?zhàn)拥囊粋€缺點(diǎn)是，在平板玻璃生產(chǎn)過程中輥?zhàn)訒蛊洚a(chǎn)生裂紋或其它缺陷。表2.SD115材料測試燒制中心<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>平均=50.4生產(chǎn)用輥?zhàn)?同一批)45.7如表2所示，實(shí)際的壓縮后長度比它們應(yīng)有的壓縮后長度短，所以測得的硬度較高。此外，所期望的體積密度目標(biāo)優(yōu)選的是約為1.025g/cc，但在另一個示例中，體積密度可能變化約1.09g/cc。示例6:為達(dá)到預(yù)定的體積密度所需要的壓縮的模塊長度的計(jì)算如上所述，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，可將模塊壓縮到有一個預(yù)定的體積密度，而且可量化達(dá)到這一體積密度所需的壓縮力。在某些實(shí)施例中，可通過計(jì)算達(dá)到目標(biāo)體積密度所需的壓縮成的模塊長度來確定預(yù)定的體積密度值。表3表示出可用于計(jì)算必需的壓縮長度的計(jì)算。表丄伊覃殳浙試欲游屋薪后長度其中-p=目標(biāo)體積密度=1.025g/cm3r=合訂的板的半徑=3.2258cmVM=在壓縮長度下測試用模塊的體積=W=由30個合訂的板做成的測試用模塊的重量=M=能達(dá)到所期望的體積密度的測試用模塊的壓縮成的長度=p=w/VM，針対Vl求解，得至UVM=w/p,同樣VM=7ir2M因此-w/p=7tr2M,針對M求解，得至(JM=w/(p7ir2)M=w/((l.025g/cm3)(3.14...)(3.23cm)2)M=(w/33.50800821g/cm)x(1in./2.54cm)M=w(lin.)/85.11034086g因此，等式M=w(Iin.)/85.11g用于得出壓縮的長度。在一個例子中，壓縮成的長度可用這一方法來計(jì)算。還可設(shè)想，操作員可根據(jù)需要改變目標(biāo)密度和燒制的板的半徑。示例7:仿真作用于生產(chǎn)用拉拔輥的條件所需的對模塊施加的壓力的計(jì)算17如上所述，在一個實(shí)施例中，為了確定一批材料是否適用于生產(chǎn)拉拔輥，測量了模塊的特性。測量模塊的特性的一種方式是仿真拉拔輥在使用中經(jīng)歷的條件。例如，如果拉拔輥在使用中承受已知的壓力，那么，為了測量或確定各種特性，可以讓測試用模塊承受一個仿真的壓力。在某些實(shí)施例中，測試對象可以是其中的材料已經(jīng)被燒制過的測試用模塊。作為選項(xiàng)，測試對象可以是其中的材料未被燒制的測試用模塊。在這兩種或任一種情況中，可將材料特性(諸如但不限于可壓縮性、復(fù)原性和彈性)的測量值與賣家提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以確定材料是否符合必需的規(guī)格。以下各公式是演示仿真在一個具有8.625英寸直徑的液壓推桿(例如活塞)的系統(tǒng)中作用在拉拔輥上的、以及在一個具有2.5英寸直徑的液壓活塞的系統(tǒng)中作用在模塊上的200磅每平方英寸的壓力所需的計(jì)算。F=M=屋茨=*625/2/*7T=/場5發(fā)為了系統(tǒng)把這個力匹配在受測試的模塊上，可通過把這一直徑的液壓活塞作用在受測試物上來計(jì)算所需的壓力。發(fā)=尸j=^"力*^"^7=尸*(2.5/2/*兀尸="卯薪每乎;^類^一旦計(jì)算出了所需的壓力，就可測量各種材料特性，諸如可壓縮性、復(fù)原性和彈性，如以下各公式所示?；贏STMF36程序—"襯墊材料的可壓縮性和復(fù)原性的標(biāo)準(zhǔn)測試方法"一可壓縮性和復(fù)原性可計(jì)算為可壓縮性，％=^1^*100%尸復(fù)原性，％=^^*100%尸—似其中"P"是各個板(即模塊)在預(yù)加載下的厚度(毫米或英寸)，"M"是在總加載下的厚度(毫米或英寸)，而"R"是復(fù)原后的厚度(毫米或英寸)。這些數(shù)值都表示于圖6。還可用以下的公式計(jì)算彈性彈性，％=l^l*i00%應(yīng)能理解，以上給出的數(shù)值是用于示例性的目的，沒有把本發(fā)明的實(shí)施例限制于所給出的這些數(shù)值的意思。18權(quán)利要求1.一種評價(jià)麻絲硬板材料的性能特性的方法，包括提供多個包括所述麻絲硬板材料的板；沿著縱軸同軸地對齊所述多個板；以及沿所述縱軸施加足夠形成壓縮的模塊的壓縮力。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓縮的模塊具有預(yù)定的體積密度，所述方法還包括量化所施加的壓縮力的步驟。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓縮的模塊具有壓縮長度，所述方法還包括確定所述壓縮模塊的所述壓縮長度的步驟。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓縮模塊基本上是圓柱形的。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個板有相同或基本類似的尺寸。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供多個板的步驟還包括提供用一批麻絲硬板材料制成的所述多個板。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述模塊具有基本上平行于所述縱軸的至少一個外表面，且其中所述方法還包括使所述模塊繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)，且使所述外表面的至少一部分接觸切削表面，以提供光整的表面。8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括確定所述模塊的所述至少一個外表面的至少一部分的至少一個硬度計(jì)硬度數(shù)值。9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述麻絲硬板材料是未經(jīng)燒制的。10.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定的體積密度是從約0.90g/cc至約1.20g/cc。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個板包括從約20至約50個板。12.—用于評價(jià)包括麻絲硬板材料的模塊的系統(tǒng)，所述模塊具有第一端和相反的第二端以及在所述第一端和第二端之間沿著軸線延伸的縱向延伸的外圍外表面，所述系統(tǒng)包括活塞，配置成沿著在其中沒有壓縮載荷被傳遞到所述模塊的第一位置和其中壓縮載荷被傳遞到所述模塊的至少一部分的第二位置附近和之間基本為線性的路徑移動；以及用于在壓縮載荷被傳遞到所述模塊時(shí)使所述模塊圍繞與所述線性路徑同軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的裝置。13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述活塞接觸所述模塊的第一端，且其中所述活塞可操作地耦合到選擇性地運(yùn)動的液壓缸。14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓缸包括用于量化所述壓縮載荷的裝置。15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于量化所述壓縮載荷的裝置包括測力計(jì)。16.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接于所述活塞的近端的第一砧座，使得所述第一砧座是插在所述模塊的第一端和所述活塞的近端之間。17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于旋轉(zhuǎn)模塊的裝置包括電動機(jī)從動軸，該軸可繞電機(jī)從動軸的縱軸旋轉(zhuǎn)。18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述模塊的所述第一端接觸所述活塞的近端，而所述模塊的所述第二端接觸電動機(jī)主動軸的遠(yuǎn)端。19.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括能夠沿著在其中外殼的至少一部分與所述模塊的至少一部分相鄰定位的第一外殼位置和其中所述外殼與所述模塊間隔開的第二外殼位置附近和之間的路徑移動的細(xì)長外殼。20.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于光整加工所述模塊的外圍外表面的裝置。21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于光整加工的所述裝置包括能夠沿著在其中切削表面與所述模塊的外圍外表面間隔開的第一非接觸位置和其中所述切削表面的至少一部分與所述模塊的所述外圍外表面的至少一部分接觸的第二中間位置以及其中所述切削表面與所述模塊的外圍外表面的至少一部分接觸的第三位置附近和之間的路徑移動的切削表面。22.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三位置被配置成形成具有預(yù)定半徑的模塊。23.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于進(jìn)行光整加工的所述裝置連接到配置成關(guān)于所述模塊的至少一部分選擇定位的所述細(xì)長外殼的至少一部分。24.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括插在所述第一砧座和所述活塞的近端之間的推力軸承。25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。26.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，缸的推力軸承。27.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，連通的真空口。28.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一砧座被配置成其特征在于，還包括連接到所述液壓其特征在于，還包括與所述細(xì)長外殼其特征在于，還包括連接到所述電動機(jī)從動軸的遠(yuǎn)端的第二砧座，使得所述第二砧座插在所述模塊的第二端和所述電動機(jī)從動軸的遠(yuǎn)端之間。全文摘要公開了用于評價(jià)制造拉拔輥用的材料的特性的系統(tǒng)和方法。在一個實(shí)施例中，提供一種用于沿著一個軸線對齊包括所述材料的多個板并壓縮那些板以成形一個模塊的方法。可用活塞壓縮那些板?？捎秒妱訖C(jī)轉(zhuǎn)動模塊。在一個實(shí)施例中，讓模塊在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)與切削表面接觸以便使模塊上有表面光潔度?？蓽y量諸如可壓縮性、復(fù)原性和彈性、以及硬度之類的特性。文檔編號B21K1/02GK101657280SQ200880011962公開日2010年2月24日申請日期2008年2月19日優(yōu)先權(quán)日2007年2月27日發(fā)明者D·V·紐保爾申請人:康寧股份有限公司