用于控制在套色玻璃料流中套色玻璃流动的方法和装置

摘要

用于形成内部玻璃芯料被一种外部套色玻璃包围的套色玻璃料流的装置(10)包括用于由第一源(12)接受玻璃芯料的第一孔(24)。有一个料盆(36)将来自第二源(40)的套色玻璃通过管子(32)输送到该室中,从而使玻璃通过重力由第一和第二源通过这些孔流动,从而形成套色的玻璃料流。对流过第二或套色玻璃源(40)的玻璃流速进行测定并将其与一个或多个预定的限定值(78)相比较。当流过第二源的流速偏离预定的流速时,对由第二源流向围绕该孔的室的套色玻璃流速进行调节。通过这种方式,可以自动保持合适的套色玻璃与玻璃芯料比率,因而可以自动保持所需的套色玻璃层厚度。

说明书

本发明涉及用于形成供玻璃器皿制造的玻璃供料或料滴的玻璃料流的输送，更进一步地说，涉及用于输送所谓的套色玻璃料流的方法和装置，在所说的套色玻璃中，内层或玻璃芯料被外层或套色玻璃层包围。

人们提出一种用于形成具有层状壁截面的玻璃器皿的套色玻璃料流。欧洲专利申请EP0722907A2和EP0722908A2公开了用于输送这种套色玻璃的技术，其中将来自第一源的玻璃芯料通过第一孔输送。第二孔位于第一孔正下方并与第一孔对准，它被一个管状室包围，该管状室与第二孔相通并穿过第一孔和第二孔之间的间隔。被加热的管由第二玻璃源将套色玻璃输送到该围绕第二孔的管状室中。玻璃通过重力由第一和第二源流过第一和第二孔，使得由第二孔中排出套色的玻璃。可以通过常规的技术将这种套色的玻璃料流切断，形成单个的套色的玻璃料滴，以输送到常规的单分部玻璃成型机中。

虽然在上述专利申请中所说的技术指出并克服了本领域内所存在的问题，但仍然需要进行进一步的改进。举例来说，在制造套色玻璃器皿过程中的一个重要因素是在套色玻璃与玻璃芯料之间保持适当的比率。由于在套色玻璃系统中的高操作温度，耐火材料的侵蚀在套色玻璃料盆中较高，这就要求经常对经过套色玻璃料盆的玻璃料流进行调整以防止流动通道的腐蚀加重。套色玻璃的流动速度还受到影响工作区和料盆操作的环境温度变化、料盆流动控制管周围料盆顶部开口变化、料盆处人为控制的气体燃烧加热的变化以及流动控制管定位机构的不稳定的影响。套色玻璃料盆流动控制目前是通过人工调节套色玻璃料盆中流动控制管的位置来进行的。本发明的一个总目的在于提供一种用于自动控制流过套色玻璃料盆的玻璃流速的方法和装置，从而在套色玻璃料流中保持合适的套色玻璃和玻璃芯料比。本发明另一个或更进一步的目的在于提供用于调节套色玻璃流动的具有上述特点的方法和装置，其中该调节是自动以一定时间间隔进行的，从而弥补玻璃流动动力学中自身的延迟和短暂条件。

用于形成内部玻璃芯料被一种外部套色玻璃包围的套色玻璃料流的装置包括至少一个用于由第一源接受玻璃芯料的第一孔。在第一孔的垂直下方相间地设置至少一个第二孔并与第一孔对准，该第二孔被一个与第二孔相通的室包围，该室经过第一和第二孔之间的间隔。有一个料盆将来自第二源的套色玻璃通过管子输送到该室中，从而使玻璃通过重力由第一和第二源通过这些孔流动，从而形成套色的玻璃料流。根据本发明的一个方面，对流过第二或套色玻璃源的玻璃流速进行测定并将其与预定的一个或多个限定值相比较。当流过第二源的流速偏离所需的流速时，对由第二源流向围绕该孔的室的套色玻璃流速进行调节。举例来说，当流速超过所需的上限，则自动降低流速。另一方面如果流速低于所需的下限，则自动增加流速。通过这种方式，可以自动保持合适的套色玻璃与玻璃芯料的比率。

在本发明的优选实施方案中，套色玻璃通过具有下部料盆开口的料盆输送，流动控制管设置在料盆中，以移向料盆开口和由料盆开口移开，从而有选择地关闭和打开该开口。该料盆管与一个电机相连，该电机通过对流入该套色玻璃料盆中的玻璃流速产生自动反应的电路驱动，从而选择性地操作该电机并限制通过该料盆开口的流动。在套色玻璃流动控制管处的移动优选地仅仅以一定间隔进行，从而弥补与通过该系统的玻璃流动的变化有关的自身延迟。优选地对玻璃流速进行定期测定并且在测定间隔上平均，从而弥补一些暂时情况。最优选地是，在每一次平均玻璃流速超过或低于所需的流动极限值的测定间隔以后，使流动控制管移向料盆开口或由料盆开口移开预定的距离。通过采用步进电机并且使该步进电机具有与料盆管处预定的所需的递增移动距离相对应的预定数量的脉冲，这一点在本发明优选的实施方案中得以实现。

根据本发明的另一方面，输送玻璃料流的方法包括将玻璃由玻璃配合料料仓经过熔窑输送到具有开口的料盆中，玻璃料流通过重力流过该开口。对玻璃由玻璃配合料料仓流过熔窑的速度进行测定，并且对流过料盆开口的流速进行控制，从而将玻璃由玻璃配合料料仓流过熔窑的速度保持在预定的限定范围内。通过在料盆中设定一个移向该开口和由该开口移开的管并且对该管相对于料盆开口的位置进行控制而对玻璃流过料盆开口的速度进行控制。后者最优选地是通过将该管与一个电机相连并且开动该电机以使该管移向料盆开口或由料盆开口移开来实现，从而将玻璃流过熔窑的速度控制在预定的限定范围内。优选地，达到本发明这一方面的方案是在形成套色玻璃料流的方法中，对套色玻璃由套色玻璃配合料料仓流过套色玻璃熔窑的速度进行测定，并且对流过套色玻璃料盆的玻璃流速进行自动控制，从而将这种流动保持在以上预定的极限的范围内。

由下列说明、所附的权利要求以及附图中可以更好地理解本发明及其其它的目的、特点及优点，所说的附图是根据本发明优选的实施方案的玻璃输送系统的剖面正视图。

该图表示用于输送套色玻璃料流的系统10。第一工作区12将玻璃芯料输送到料盆14，料盆14在其底部有开口16。料盆14被一个保护套18包围，该保护套优选地由非磁性金属，如不锈钢建成。管20控制玻璃芯料由料盆14经过开口16流向和流过一个或多个第一孔的输送，所说的第一孔由位于料盆14下方的上部孔环24携带。下部孔环26携带一个或多个位于环24的孔下方并与其轴向对准的第二孔。第二孔被在孔环24、26之间形成的管状室30包围。室30通过孔之间的横向间隔与第二孔相连。管状室30通过输送管32与位于套色玻璃料盆36下端的开口34相通。料盆36包括输送控制管38并且与套色玻璃熔窑41的套色玻璃工作区40相通。套色玻璃熔窑41由玻璃配合料料仓43接收套色玻璃。输送管32通过控制电子42电阻加热，以使套色玻璃稳定流动到室30。为了达到上面所说的情况，图1中的系统10基本上与上述欧洲申请相同。前一份申请特别是针对套色玻璃输送管32的结构，而后一份申请特别是针对孔环24、26的结构。US4740401(转让给相同的受让人)描述了一种套色玻璃输送系统，其中玻璃配合料料仓将套色玻璃输送到有关的套色玻璃熔窑和工作区中。

套色玻璃料盆输送控制管38带有上唇或凸缘，它支撑在包围环状管夹具48中开口的凸肩上。管夹具48安装在支撑架50上，它与可移动的支撑托座52相连。在夹具48上装有伞齿轮，用于使夹具和管38围绕管的中心轴旋转。管凸缘通过安装在齿轮上的角度隔开的下夹具而与夹具48的凸肩保持在一起。安装管38的这种机构与示于US4514209中的相同，该专利转让给了相同的受让人。更详细的描述可以参见该专利。

支撑托架52通过星式齿轮或蜗轮56与轴58相连。轴58通过偶合器60和轴62与管高度执行机构64相连。执行机构64优选地由响应输入脉冲的步进电机组成，用于对应每一个输入脉冲将轴62旋转一个预定的角度或步子。执行机构64还与轮66相连，用于手工旋转轴62。将一个玻璃水平探针与位于工作区40的的控制屏70相连以提供一个表示工作区40中套色玻璃水平的电输出信号，并输入由料仓43流过熔窑41的流速。将该信号输入到套色玻璃水平控制器72中，它驱动配合料料仓43提供所需的玻璃流速。水平控制器72还向控制回路74提供表示套色玻璃流速的输出量。控制回路74获得平均流速读数(一般是吨/天)并将该信号送入到控制器76中。控制器76的作用在于驱动管高度执行机构64，同时限制进行调节的的速度和频率。控制器76接受所需的玻璃流速的上限和下限值，还可以驱动显示屏80以向操作者显示操作和控制参数，如所测定的套色玻璃流速、管38相对料盆开口34的位置和由操作者设定的流速极限。

在操作上，首先通过轮66手工或通过执行机构64电子化地对管38进行调节，使管38的下端离开料盆出口34适当的起始间距。然后将玻璃由料仓43经过熔窑41送向料盆36，并由料盆经过管32送向开口环24、26，以形成套色玻璃料流。在流动条件稳定以后，自动开动控制电子装置74，开始读取由传感器68输入的流速测定读数。控制电子装置74将在周期间隔内的多个流速测定读数平均化，以消除短暂流动变化的影响。将这些平均流速读数与在78处设定的所需的最大流速相比，当套色玻璃流动料流下降时，套色玻璃流速开始增加。当流速达到在78处设定的上限值时，控制电子装置76自动向执行机构64的步进电机转送一组多个脉冲，从而将管38下降一个预定的距离。举例来说，如果齿轮组56使轴58转一圈等于使管38下降0.028英寸，对应于齿轮比35转/英寸，则以2.5转/分钟的输入轴速度转动2秒钟可以使管38向下向着料盆开口34移动0.002英寸。然后将该位置保持一个周期，优选地是约30分钟，从而为玻璃流动动力学的变化提供足够的延迟，以通过该玻璃输送系统进行操作。而后再次获取多个流动测试读数并平均化，如果所测定的流速超过所需的流速，管38再次向料盆开口34移动预定的距离(在该实施例中在2秒钟内移动0.002英寸)。重复该过程，直到玻璃由玻璃配合料料仓43经过熔窑41的流速落在所需的流速限定范围内，此后继续对流速进行监测直到需要进行进一步的调节。如果所测定的流速低于所需的流速下限，管38可以向上提高一个挡次并重复过程。每一次套色玻璃流速的降低将使套色玻璃的量降低到套色的玻璃料滴范围内。总的料滴重量通过采用常规的料滴重量控制技术来控制玻璃芯料流速而得以保持。

还可能会发生所测定的流速下降到低于在78处设定的下限值，例如由于环境温度大大降低。如果发生这种情况，将会发生与上述相反的过程，控制管将向上升高一个挡次，在一个间隔以后将读数平均，并且如果需要可以进一步移动。在78处设定的上下限之间应有一个足够的间隔(在所需的正常流速周围)，以使控制管不会过分移动。