[发明专利]玻璃漂浮腔室

说明书

技术领域

本发明涉及用于使玻璃在熔融金属的浴上漂浮的腔室，以及使用该腔室来生产平板玻璃。

背景技术

在玻璃漂浮腔室中，玻璃通过喷口尖端流到锡浴上。为了生产薄的玻璃（厚度小于所考虑的玻璃的平衡厚度，通常大约6mm），所述玻璃通过称为上辊的侧面齿轮的作用被横向且轴向地拉伸，并且通过漂浮腔室下游的退火炉被轴向地拉伸。为了生产厚玻璃（厚度大于所考虑的玻璃的平衡厚度，通常大约6mm），所述玻璃通过上辊的作用被横向地压缩且轴向地拉伸，并且通过退火炉被轴向地拉伸。因此，为了生产薄玻璃（厚度小于所考虑的玻璃的平衡厚度，通常大约6mm），在上辊区域之后，玻璃经历称为收缩的宽度上的缩小。为了减少所需的熔融金属(通常为锡)的量，以确保侧向致动器（诸如上辊）与下游板的接触，并限制金属（通常为锡）从其暴露表面的蒸发，漂浮腔室在用于倾倒并成形的区域的范围中具有大的宽度，并在更下游具有小的宽度。不同宽度的所述两个区域之间的连接由肩部提供，该肩部为了设计的简单在本领域技术人员称为“湾部”的上方延伸。“湾部”是所述设施的结构单元，其长度为3.048 m。其为漂浮腔室的纵向方向上唯一的测量单元。对于“纵向方向”理解为玻璃在腔室中流动的方向，所述方向平行于腔室的轴线和玻璃板带的轴线。当今漂浮腔室通过并置并组装长度总计3.048米（纵向方向上，即玻璃的流动方向）的单元（或块）而构造。考虑到漂浮腔室是必须多年不间断工作的大型设施，漂浮腔室的形状是极大标准化的。因此不会通过改变所述腔室的整体形状来冒风险。这是为什么漂浮腔室都具有非常类似的整体形状。尤其是，当它们在它们的侧壁中包括肩部时，所述肩部形成接近135°的角度（形成在肩部的上游壁和肩部之间的腔室内的角度）。

WO2005/073138, US5862169, US1054371教导了包括与玻璃的流动方向大致形成140°的角度的侧面肩部的漂浮腔室（形成在肩部的上游壁和肩部之间的腔室内的角度）。

US4843346教导了没有侧面肩部的漂浮腔室。此类腔室非常少见因为其非常不灵活。更具体地，其仅适合于生产具有等于或大于所考虑的玻璃的平衡厚度（通常大约6mm）的厚度的平板玻璃。

US4115091教导了在两个侧面上包括侧面肩部的漂浮腔室，所述肩部大致与玻璃的流动方向形成90°的角度。

在包括处于125-140°（形成在肩部的上游壁和肩部之间的腔室内的角度）的侧面肩部的漂浮腔室中已经观察到出来的玻璃板带被轻微的侧面往复运动所移动。所述轻微移动之前未得到解释并被接受为此类设施中的固有不稳定性。然而，由于其幅度为大约若干厘米，当切割边缘时需要允许稍微更大的容差，从而产生同样多的碎玻璃损耗。生产输出的损耗为大约1%。

通过研究当玻璃沿其行进时在支撑玻璃的熔融金属的浴中的对流活动，对于此问题现在已经找到了原因。金属浴更具体地面临由玻璃驱动的金属的前向流（玻璃的行进方向）与金属的未覆盖表面的区域中的返回流之间的混合区域中的湍流的形成。识别出两组湍流，每组都靠近腔室的侧壁。所述两组湍流从下游到上游在腔室中前进，即，沿与玻璃板带的行进方向相反的方向。已经观察到在腔室中最下游的点处湍流是同相的，即，右边的湍流对应于左边的湍流，并且在距腔室的下游壁相同距离处。所述湍流组因而“同相地”在腔室中前进，但侧壁中的第一肩部导致反相：左边的湍流不再对应于右边的湍流，而是两组湍流之间有间隔。即便遇到又一个肩部，侧面上两组湍流之间的所述反相位依然被保持，直至它们结束在腔室的上游壁方向上的前进。湍流与熔融金属的不均衡温度相关。一个湍流的温度极大地高于两组湍流之间的温度。据估计此温度差为大约20℃。液体金属的这样的温度差对于玻璃的速度具有局部影响。因此，湍流的反相导致温度变化和玻璃的速度在其侧面边缘上的反相。因此，相对于腔室的纵向轴线对称地置于腔室的两侧上的上辊陷入在边缘处具有波动的速度的玻璃，速度的变化从板带的一边到另一边处于反相。边缘的速度对上辊对板带的此作用处于反相，这导致所述板带的所述往复侧向运动。

已经提出在金属浴内在熔融金属的未覆盖部分（未被玻璃覆盖的部分）的区域中放置通常称为“旗帜”的障碍物，以限制金属的未覆盖表面区域中的返回流。其效率是可觉察的但依然不够。

发明内容