[发明专利]用来辅助薄板制造的心轴

说明书

相关申请

此申请要求名为“用来辅助薄板制造的心轴”的2008年8月18日提交的美国 临时专利申请系列号61/089,677和2009年3月27日提交的美国专利申请系列 号12/412675的权益。

技术领域

本发明涉及心轴以及使用该心轴制造管材的方法。更具体来说，本发明涉 及用于由薄板材料制造管材的心轴。

背景技术

铂输运系统已经被应用于制造玻璃的工艺，具体来说是应用于制造用于 LCD器件的玻璃的工艺。

因为用于LCD器件的玻璃需要具有极高的质量，将要与玻璃接触的铂系 统的内部不应被污染或划伤。铂系统内部的任何污染或划伤都可能在使用该铂 系统制造的玻璃内产生不希望出现的缺陷，从而给玻璃生产商带来损失。一种 常规的铂系统包括各种管，这些管在各种工艺和/或设备之间延伸并输运玻璃。 例如，在以下设备之间可能存在的铂管：预熔融设备的一些部分之间；预熔融 设备和澄清化室之间；澄清化室和搅拌室之间；搅拌室和保持容器之间。在除 去用来形成所述铂管的过程中，该铂管可能会被划伤、变形、或者发生其他的 损坏。或者/除此之外，还可能由于用来制造心轴的材料对铂管的内部造成污染、 划伤、或者其他的损坏。

另外，因为铂的成本高昂，而且还在不断攀升，人们正在努力试图减少玻 璃制造工艺中输运系统必需的铂的量。减少必需的铂用量的一种方式是减小输 运系统中铂管的厚度。但是，随着铂板厚度的减小，板材本身的刚性也随之减 小，从而增大制造的难度。具体来说，例如，铂管厚度的减小使得管材在包括高 机械作用力和高热量的工艺过程中难以支承其自身。

在过去，用来制造铂管的心轴是使用尼龙实心主体制造的。因为这类心轴 是实心的主体，经常难以在不对金属造成变形的前提下除去心轴。另外，因为 这类心轴是用尼龙制成的，在进行高热条件的工艺的过程中，所述心轴不能保 留在管之内，否则尼龙可能会熔化，污染管的内部。

发明内容

根据一个方面，提供了一种心轴，其能够减少对在其上形成的管材造成破 坏的风险。该心轴具有可调节的外周边，便于拆解，有助于从管材内除去所述 心轴，同时不会对管材的内部造成划伤或者其他的损坏。所述心轴包括形成心 轴的外周边的第一支承部分和第二支承部分，可以通过将所述第一支承部分和 第二支承部分相对相互移动，而使得外周边发生膨胀或收缩。另外，所述第一 和第二支承部分各自均可拆解成较小的部件。因为心轴的外周边是可调节的， 因此可以对心轴进行尺寸设计，用来制造具有所需周边的管材。在制造和加工 管材之后，所述心轴可以很容易地进行收缩和拆解，以助于将心轴从管材取出， 同时不会在管材的内部产生划伤或者其他的破坏。

根据另一个方面，提供了一种心轴，该心轴能够耐受高机械作用力和/或高 热量条件，因此可以在形成和加工过程中的许多步骤中保留在铂管之内。因为 心轴能够在铂管的所有制造阶段中保留在铂管之内，心轴促进了铂薄管的制 造。所述心轴包括与第一支承部分和第二支承部分相连的锁定元件，用来选择 性地防止第一支承部分和第二支承部分之间的相对移动。因此，所述心轴是能 够耐受高机械作用力的刚性结构。另外，所述心轴还可以包括楔形件，用来进 一步地为支承部分提供结构刚性。另外，所述心轴可以由具有高热导性和高耐 热冲击性的材料制成，或者涂覆有这些材料，使其能够耐受管材加工过程中采 用的局部受热，例如在等离子喷涂工艺中受到的加热作用。另外，这些材料具 有平滑的表面，不会对铂管的内部造成污染或者划伤。

根据另一个方面，提供了一种心轴，其包括能够为在心轴上进行加工的管 材以及心轴本身提供加热或冷却的结构。所述心轴可以包括传热介质进口，用 来将传热介质引入心轴内部。所述传热介质可以在心轴中循环，并且/或者使其 离开心轴的表面，提供加热或冷却的作用。因为心轴可以被冷却，所以可以耐 受比仅仅依赖于制造心轴所用材料的心轴更高的温度。因此，即使对管材进行 更高温度的加工步骤，心轴仍可保留在管之内。

根据另一个方面，为了便于将管材与心轴焊接就位，第一支承部分还包括 凹槽。另外，提供了设定尺寸的块体，使其能够以可移除的方式设置在所述凹 槽内。可以将所述块体从所述凹槽中移出，以帮助焊接，还可将其插入凹槽中， 以帮助其他的工艺。