[发明专利]玻璃管制造设备和方法

说明书

一种用于玻璃管制造设备的钟形组装件，其包含钟头形组件和接连至该钟头形组件的支承件。所述支承件包含具有内孔和外表面的钟轴形组件、以及定位于钟轴形组件的内孔中的衬垫。热屏障沿着钟轴形组件的外表面延伸，且能够在玻璃管制造过程中减小钟轴形组件宽度上的温度变化。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年5月6日提交的题为《用于玻璃管制造的钟形组装件以及包含该钟形组装件的玻璃管制造设备》(Bell Assemblies for Glass TubingManufacturing andGlass Tubing Manufacturing Apparatuses Comprising theSame)的第62/332722号美国临时申请的优先权，其通过引用全文纳入本文。

背景

领域

本文所描述的实施方式总体上涉及用于由熔融玻璃形成玻璃管的管道制造设备，更具体而言，涉及管道制造设备所使用的钟形组装件(bell assembly)。

技术背景

使用玻璃管来生产玻璃制品(例如小瓶、套筒和注射器)需要玻璃管壁具有高水平的尺寸稳定性。例如，小瓶、套筒和注射器具有严格的尺寸要求，要求具有最小的同心度和壁厚变化。工业标准要求壁厚变化小于产品总壁厚的5％。然而，形成玻璃制品的玻璃管的尺寸变化可导致玻璃制品具有超出可接受容差范围的壁厚。这种尺寸变化可因为例如玻璃管制造工艺中的工艺不稳定或变化而导致。

因此，存在对于替代性玻璃管制造设备的需求，该玻璃管制造设备能够减小由其所形成的玻璃管中的尺寸变化。

发明概述

本文所描述的实施方式涉及钟形组装件设备，其具有增强的热尺寸稳定性，其能够减轻玻璃管生产过程中的侧滑损失(siding loss)。本文还描述了结合有钟形组装件设备的玻璃管形成设备，所述钟形组装件设备具有增强的热尺寸稳定性，以减少因玻璃管生产过程中在钟形组装件设备上发生的热变化而导致的玻璃输送罐输送孔口中钟形件的不希望的位移。

根据一种实施方式，玻璃管制造设备包含用于容纳熔融玻璃的玻璃输送罐。玻璃输送罐具有延伸穿过玻璃输送罐底部的输送孔口。配置成使熔融玻璃形成玻璃管的钟头形组件(bell head)至少部分定位于所述玻璃输送罐的所述输送孔口的下方。钟头形组件具有主体、钟头形组件外表面和壁，所述主体具有内部通道，所述壁由固态金属材料制成，且在内部通道与钟头形组件外表面之间延伸。钟头形组件的壁和钟轴形组件(bell shaft)由铂或铂合金制成。支承件连接至钟头形组件，且该支承件具有钟轴形组件和热屏障，所述钟轴形组件具有内孔和外表面，且所述热屏障围绕外表面的至少一部分定位。钟轴形组件从钟头形组件延伸穿过玻璃输送罐的输送孔口至钟轴形组件支承件。热屏障延伸穿过玻璃输送罐，但不延伸穿过输送孔口。热屏障包含外包层和隔热层，所述隔热层定位于外包层与钟轴形组件的外表面之间。钟轴形组件和热屏障的外包层由铂或铂合金制成。热屏障的隔热层由耐火材料制成。耐火材料可基本上不含有机化合物。热屏障可与钟轴形组件的外表面间隔开，例如，钟轴形组件的外表面与热屏障之间可存在空气间隙。

根据另一种实施方式，用于制造玻璃管的方法包括将熔融玻璃引入玻璃输送罐中。玻璃输送罐具有延伸穿过玻璃输送罐底部的输送孔口。该方法包括围绕钟头形组件拉制熔融玻璃从而形成玻璃管，所述钟头形组件至少部分位于输送孔口的下方。钟头形组件连接至包含钟轴形组件的支承件，所述钟轴形组件具有内孔和外表面。钟轴形组件从钟头形组件延伸穿过输送孔口和玻璃输送罐至钟轴形组件支承件。热屏障围绕钟轴形组件外表面的至少一部分延伸穿过玻璃输送罐，但不延伸穿过输送孔口(即，热屏障在输送孔口上方终止于玻璃输送罐中)。热屏障具有外包层和隔热层，所述隔热层定位于外包层与钟轴形组件的外表面之间。热屏障将钟轴形组件宽度上的平均温度变化保持在小于热屏障外包层宽度上的平均温度变化的20％。