TW201410620A - 耐火襯墊結構及於玻璃熔融抽拉中的使用 - Google Patents

Abstract

一種互鎖結構，包括：一頂板；一第一壁部與第二壁部；一第一支柱與一第二支柱，每一支柱具有互鎖件來與在該頂板與該第一和第二壁部之至少一者上的互補互鎖件互鎖。該結構可選擇性地具有在該頂板與每一壁部的接觸區域或接觸接點之間的一額外的互鎖接合，例如，一突出物與通孔，且該互鎖接合可選擇性地具有一黏著密封劑來鎖住該選擇性的互鎖接合。也揭露一種製造該襯墊物品的方法，以及使用該物品來形成玻璃的方法，如同本文所定義的。

Description

耐火襯墊結構及於玻璃熔融抽拉中的使用 【相關申請案之交互參照】

以引用之方式，將在此所提及的任何出版物或專利文件的整個揭露併入。

本申請案在專利法之下主張美國先行申請案序號第61/676,028號的優先權利益，其申請於2012年7月26日，其內容仰賴其全部並且在此以引用之方式將其全部併入。

本申請案係關於：共同擁有且讓渡的美國專利號第8,007,913號，其於2011年8月30日核發給Coppola等人，標題為「Laminated Glass Articles and Methods of Making Thereof」；審查中的專利申請案USSN 13/479,701，其於2012年5月24日由Coppola等人所申請，標題為「Apparatus and Method for Control of Glass Streams in Laminate Fusion」；以及審查中的專利申請案USSN 61/678,218，其於2012年8月1日申請，標題為「Method and Apparatus for Laminate Fusion」；其內容仰賴其全部並且在此以引用之方式將其全部而併入，但不主張其優先權。

本揭露一般係關於用於使用在熔融抽拉玻璃製造中的設備。

先前技術的不足仍然存在。本發明目標在於解決此種不足及/或提供先前技術的改良。

本揭露提供用於使用在熔融抽拉玻璃製造中的一種設備。更具體地，本揭露提供一種耐火襯墊結構(「襯墊」)，用於控制該抽拉玻璃流的熱特性，且用於保護該抽拉玻璃流免於周遭內部的環境汙染。在實施例中，該襯墊位於一外部包裹物殼體(「包裹物」)與一內部腔室之間，該內部腔室包括該熔融抽拉隔離管(isopipe)。

100‧‧‧角支柱

102‧‧‧第二支柱

110、120‧‧‧榫

200‧‧‧襯墊結構

205‧‧‧頂板

210‧‧‧第一壁部

215‧‧‧上部(上包覆管或上襯墊部)

220‧‧‧下部(下核心管或下襯墊部)

220‧‧‧第二壁部

225‧‧‧側壁

230‧‧‧通孔

235‧‧‧突出物

410、415‧‧‧榫眼

420‧‧‧舌槽榫接接合

500‧‧‧熔融抽拉設備

502‧‧‧包裹物結構

504‧‧‧第一上部

506‧‧‧第二下部

508‧‧‧開口

510‧‧‧熔融抽拉結構

512‧‧‧熱源元件

550‧‧‧密封區域

在該揭露的實施例中：第1圖顯示了所揭露之襯墊結構的範例角支柱(100)元件。

第2A至2C圖顯示了所揭露結構的組裝的範例序列或順序。

第3A至3C圖顯示了藉由實施角支柱(100、102)的態樣，限制該襯墊結構(200)的頂板(205)與側壁(210)的自由度的進程。

第4圖顯示了第2C圖的已組裝襯墊結構的立體側視圖，且另外例示了較佳的機械穩定性。

第5A至5B圖分別顯示了熔融抽拉設備(500)的 橫剖面端視圖的範例示意圖，以及第5A圖中所顯示的所揭露襯墊(200)與熔融抽拉設備(500)的橫剖面側視圖。

盡可能的，該揭露的各種實施例將參照圖式來詳細敘述。各種實施例的參照並不限制本發明之範圍，本發明之範圍僅受限於所附之申請專利範圍的範圍。另外，本說明書中所提出的任何範例並非是限制，且僅提出所主張之發明的許多可能實施例的一些。

定義

「鳩尾榫接合」指的是支柱與頂板和壁部之間的機械結合(例如，滑動配合)。「鳩尾榫接合」包括在一結構構件上的至少一榫，用於接收在另一結構構件上的至少一榫眼。榫與榫眼的結合產生了接合。

「黏著接合」指的是頂板與壁部構件之間的材料結合(例如，藉由黏著劑而密封)。

「舌槽榫接(tongue-and-groove)」接合指的是：藉由板或壁部構件的一邊緣上的舌部裝配進入板或壁部構件的另一邊緣的邊緣上的對應凹槽部而形成的接合。

「角板(gusset)」是板材或支架，用於強化在構架中的角度。在實施例中，所揭露之耐火襯墊的支柱元件可視為在結構與功能中的修改式角板。

「包括」、「包括了」或類似的用語是表示包含但不限於，亦即，包括但非唯一的。

「大約」修改了例如敘述該揭露之實施例所使用的 成分、材料、濃度、體積、處理溫度、處理時間、產量、流率、壓力、黏性、與類似值、以及其範圍，或者元件的尺寸、與類似值、以及其範圍中的組成部分的數量，「大約」指的是可能發生的數值數量的變化，例如：通過用於建構或製備材料、成分、合成物、濃度、元件部件、製造物品、或使用配方的一般測量與處理程序；通過這些程序中的不經意錯誤；通過用於實行該等方法的製造、來源、或者起始材料或組成部分的純度中的差異；以及類似的考量。用語「大約」也包含因為結構的熱老化、合成、或具有特定初始濃度或混合物的配方所導致的數量差異，以及因為混合或處理具有特定初始濃度或混合物的配方或合成所導致的數量差異。本文所附的申請專利範圍包括這些「大約」數量的均等值。

「選擇性的」或「選擇性地」表示後續所敘述的事件或狀況可能或不可能發生，並且表示該敘述包括該事件或狀況發生的例子以及沒有發生的例子。

實施例中的「實質上包含」可以指的是，例如：一耐火襯墊物品；一熔融抽拉玻璃製造設備，該設備具有一包裹部，該包裹部包括所揭露的耐火襯墊物品；製造該耐火襯墊的一方法；及使用該熔融抽拉玻璃製造設備來製造玻璃的一方法，該設備具有一包裹部，該包裹部包括所揭露的耐火襯墊物品，如同本文所界定的。

該揭露之具有用於製造玻璃的耐火襯墊的設備、製 造玻璃的方法、所產生的玻璃物品、合成品、或配方可包括申請專利範圍中所列的元件與步驟，以及其他不會在材料上影響合成品、物品、設備、或該揭露之使用與製造方法的基本及新穎特性的元件與步驟，例如，特定玻璃合成品、特定黏著劑或組成部分、特定溶劑、特定結構性材料或元件、特定熔化或抽拉條件、或者可變化選擇的類似結構、材料、或製程。

不定冠詞「一」與其對應的確定冠詞「該」，當在此使用時，是表示至少一個、一或更多個，除非另外指明。

可以使用本領域中熟習技藝者所熟知的縮寫(例如，「h」或「hrs」代表小時或多個小時、「g」或「gm」代表公克、「mL」代表毫升、且「rt」代表室溫、「nm」代表奈米、以及類似的縮寫)。

針對元件、組成部分、添加物、尺寸、條件、與類似的態樣，以及其範圍所揭露的具體與較佳值是僅用於例示；它們不排除其他界定值或在界定範圍內的其他值。該揭露的方法與設備可包括任何值或任何值的組合、具體值、更具體值、與本文所述的較佳值，包括明確的或非明確的中間值與範圍。

在實施例中，該揭露係關於在熔融抽拉機(FDM,fusion draw machine)中的玻璃片的製造。更具體的，該揭露擴充用於產生積層玻璃片之已知方法與設備(見US 4,214,886)。

在實施例中，所揭露的設備與所揭露的使用與製造 方法提供一或更多個有利的特徵或態樣，包括例如如同下面所討論的。任何申請專利範圍中所敘述的特徵或態樣通常可適用於該發明的所有面向。任何一個申請專利範圍中的任何所述單一或多個特徵或態樣可與任何其他申請專利範圍中的任何其他所述特徵或態樣相結合或交換。

在低溫應用中，例如1000℉以下，使用傳統上易延展的機械緊固件就可獲得剛性與穩定性。但是，可以承受極高溫度操作的材料通常是易碎的，且因此不適合使用作為傳統的緊固件。所揭露的耐火襯墊在其接合中在剪力與承受力方面允許最大的材料負載。另外，所揭露襯墊的元件部件在組裝時，是藉由重力與藉由元件幾何外形的組合而鎖在一起。

耐火材料在高溫仍維持其強度。ASTM C71將耐火界定為「非金屬材料，具有那些化學與物理特性使得它們可以適用於曝露至1,000℉(811K；538℃)以上之環境的結構，或者作為曝露至1,000℉(811K；538℃)以上之環境的系統元件」。例如，鋁的氧化物(礬土)、矽的氧化物(矽土)、鎂的氧化物(氧化鎂)，以及類似的材料(例如碳化物)，或者其組合，可使用作為襯墊的建構材料。互鎖結構的任何元件可由合適的耐火材料製成，例如，可承受在操作期間在熔融抽拉設備內之高溫環境的材料。多數極高溫材料是易碎的，例如碳化矽(例如，金鋼砂或莫桑石)。用於結構支柱的這些材料的應用是修改調整至它們的特殊材料特性。所揭露的互鎖結構將支柱中的張力負載最小化，且將剩餘的剪力負載分散至較大的襯墊表面積之上。

在實施例中，襯墊位於(其圍繞由下述形成)包裹物殼體與腔室之間，腔室由熔融抽拉設備中的第一上隔離管與下隔離管所佔據。在實施例中，襯墊可另外包括在襯墊與包裹物殼體之間的外部結構支柱。在實施例中，額外的外部結構支柱可用於補充藉由該結構支柱與在頂板與第一和第二壁部之間的選擇性黏著結合所獲得的穩定性。這可採取例如矽線石(sillimanite)塊的形式，嵌入於圍繞襯墊的耐火磚中。矽線石是化學式Al₂SiO₅的鋁矽酸鹽礦物(alumino-silicate mineral)。

在實施例中，熔融處理(或者具體地為積層熔融處理)的控制通常要求當連結於包裹物時，所揭露的襯墊結構要獨立地或非獨立地以一或更多個規定的運動來空間定向或移動。為了符合包裹物、襯墊、或兩者的定向與移動態樣，襯墊結構較佳地是有足夠的剛性與穩定性，以進行在包裹物內的調整角度的搖動或移動，或者作為包裹物的部分。

在實施例中，該揭露提供一種耐火襯墊，包括：一互鎖結構，該互鎖結構包括：一頂板；一第一壁部與第二壁部；一第一支柱，該第一支柱具有一第一互鎖件與一第二互鎖件，該第一互鎖件位於一第一軸上，且該第二互鎖件位於正交於該第一軸的一第二軸上，該第一互鎖件與該第一側壁上的一第一互補互鎖件互鎖，且該第二互鎖件與該頂板上的一第一互補互鎖件互鎖；及 一第二支柱，該第二支柱具有一第一互鎖件與一第二互鎖件，該第一互鎖件位於一第一軸上，且該第二互鎖件位於正交於該第一軸的一第二軸上，該第一互鎖件與該第二側壁上的一第一互補互鎖件互鎖，且該第二互鎖件與該頂板上的一第二互補互鎖件互鎖。

在實施例中，該第一互鎖件、該第二互鎖件、該第一互補互鎖件、與該第二互補互鎖件可獨立地選自一榫眼、一榫、或均等結構、或其一組合、或者類似的互鎖連接或類似的互鎖連接器。

在實施例中，該揭露提供一種耐火襯墊物品，用於使用在一熔融抽拉設備中，該襯墊也熟知為「狗屋(dog house)」，該耐火襯墊物品包括：一互鎖結構，該互鎖結構包括：一頂板，亦即，一覆蓋瓦；一第一壁部與第二壁部，亦即，該等側壁；一第一支柱，該第一支柱具有一第一榫與一第二榫，該第一榫位於一第一軸上，例如垂直於該第一壁部之平面的一x軸，且該第二榫位於正交於該第一軸的一第二軸上，例如垂直於該頂板之平面的一y軸，該第一榫與該第一側壁上的一第一榫眼互鎖，且該第二榫與該頂板上的一第一榫眼互鎖；及一第二支柱，該第二支柱具有一第一榫與一第二榫，該第一榫位於一第一軸上，且該第二榫位於正交於該第一軸的一第二軸上，該第一榫與該第二側壁上的一第一榫 眼互鎖，且該第二榫與該頂板上的一第二榫眼互鎖。

該耐火襯墊可進一步包括一選擇性的黏著密封劑，該黏著密封劑施用在該頂板與該第一壁部和該第二壁部之每一者之間，其中該黏著密封劑將該頂板沿著該y軸的該升與降滑動運動加以固定(亦即，受固定的、受限制的、或自由度被消除)。

該耐火襯墊可進一步包括一第二耐火襯墊部，其中該第一耐火襯墊形成一頂半部，且該第二耐火襯墊形成一底半部，且該等半部是定向成形成一腔室來容納至少一熔融抽拉隔離管。使用時，結合的耐火襯墊是定向成實質上是豎立的，使得一個耐火襯墊作為頂部，且另一個相似的耐火襯墊作為位於頂部耐火襯墊之下的底部。底部耐火襯墊不同於頂部耐火襯墊是在例如：頂部襯墊具有實質上「關閉的」或沒有明顯孔洞或間隙的頂蓋，而底部襯墊具有實質上「打開的」底板，例如，底板具有間隙來允許腔室中所形成的積層或類似的玻璃片傳送出腔室外，且朝額外的選擇性處理前進，例如冷卻、延展、切割、以及類似抽拉後或積層後的單元操作。

該耐火襯墊的該元件部件的該互鎖結構可包括滑動配合的元件。元件之間的滑動配合，也就是支柱上的個別榫成對與頂板和壁部上的榫眼成對之接合(亦即，每一支柱上的榫與每一側壁上的榫眼)，會產生垂直的鳩尾榫接合，該鳩尾榫接合會限制該互鎖結構與該襯墊物品的軸向、橫向、與旋轉自由度。

該互鎖結構可具有例如至少兩受限或固定的(亦 即，受固定的、受限制的、或被消除的)自由度是包括例如：沿著x軸的該側至側之滑動運動，以及繞著z軸的該旋轉。

該互鎖結構元件可例如由任何合適的耐火材料製成。

該互鎖結構可具有一上部與下部，或者半部，該等半部可由一間隙所分隔。該間隙提供具有兩半部之包裹物的定向控制。該互鎖結構可具有開放的或部分開放的端部，以允許熔化的玻璃源的送出，且該互鎖結構可具有開放的底部，以允許所產生的熔融玻璃產品的送出。

該互鎖結構元件可具有例如高度對寬度的高寬比(見第5A圖，相關的垂直對水平尺寸)是例如從10：1到1：10，7：1到1：7，5：1到1：5，2：1到1：2，包括中間值與範圍。

在實施例中，該襯墊可高於底座的寬度或頂板的寬度，亦即，較高的高寬比。該結構的較高高寬比結合於該包裹物熔融抽拉設備的選擇性可調整運動或移動，會需要該襯墊結構具有可觀的結構整合性。因此，所揭露的互鎖結構提供較優良的機械強度與剛性給耐火襯墊。該互鎖結構也可具有例如高度對長度的高長比(見第5B圖，相關的垂直對水平尺寸)是例如從1：10，1：7，1：5，1：2，1：1，以及類似的比率，包括中間值與範圍。

在實施例中，若該襯墊具有長的長度尺寸，則對於該襯墊來說，會需要超過一個頂板(例如2至10或更多)來形成完全或實質上關閉的頂部。類似的，若該襯墊具有長的 長度尺寸，則在每一側壁上會需要超過一個側板(例如2至10或更多)來形成該襯墊的連續側壁。多個頂板或多個側壁板可整合進該襯墊結構中，並且利用例如互鎖接合來結合在一起，例如使用第2圖所示的端部槽口。

所揭露的耐火襯墊對於傾斜運動、捲動運動、滑動運動、或其組合，以及類似的轉移運動、旋轉運動、或轉移運動與旋轉運動的組合是穩定的。該耐火襯墊的高度運動穩定性可應用至自由站立的襯墊結構，或者緊固至該包裹物的內部時的襯墊結構。

在建構自由站立的襯墊結構時，該耐火襯墊可以沒有分離的機械緊固件。在實施例中，選擇性的黏著劑可提供匹配部件(包括覆蓋瓦相對於襯墊的側壁)之間的黏合，以提供額外的結構剛性來防止覆蓋板或覆蓋瓦相對於側壁的較小滑動。另外，選擇性的黏著劑可提供結構的壁部之間的密封，以防止外部材料的滲透，這會增加接合介面的滑動或不穩定，且可能危及該襯墊的結構整合性。

該耐火襯墊結構可進一步包括在該頂板的該等側部邊緣上的一表面突出物，該表面突出物與位於該第一與第二壁部之每一者之一頂部邊緣上的一通孔互鎖，以形成例如一舌槽榫接接合。

該耐火襯墊可進一步包括一黏著劑，該黏著劑施用在該頂板的該等表面突出物與在該第一壁部與該第二壁部上的每一通孔之間，以形成該頂板與該等壁部的接觸區域或接觸接點之間的一密封，以將該頂板沿著該y軸的升與降自由 度固定。

在實施例中，該襯墊具有結構性角支柱元件，該角支柱元件具有垂直的鳩尾榫接合。在實施例中，該等壁部可具有選擇性的表面突出物，該表面突出物可另外固定該結構性元件在三維空間中並且抵抗作用在該接合上的任何力。在實施例中，較佳的是輪廓為「拼圖片(puzzle piece)」狀的鳩尾榫接合，且若施加外力或不穩定的力，會將該等接合拉在一起，有效地使它們更緊。

該耐火襯墊可進一步包括一第二耐火襯墊，該第二耐火襯墊與該耐火襯墊相結合，其中該等結合的襯墊(以上與下的關係)形成用於熔融抽拉處理的一腔室，且該等結合的襯墊提供一熱障壁，該熱障壁防止熱散失，且該等結合的襯墊提供一保護障壁，該保護障壁保護該熔融抽拉中的該玻璃流免於外部的汙染，例如來自加熱器元件的汙染，加熱器元件在該熔融抽拉區域內將該玻璃維持在液態中。

參見圖式，第1圖顯示了所揭露之襯墊結構的範例角支柱(100)元件，角支柱(100)元件具有兩個垂直的榫(110、120)，榫(110、120)分別接合於頂板或覆蓋瓦以及該結構的兩側壁的其中一側壁的互補榫眼，以分別形成鳩尾榫接合。這些鳩尾榫接合可以限制該襯墊的軸向、橫向、與旋轉自由度，以賦予較佳的結構穩定性。在實施例中，支柱較佳地可具有對稱的榫、榫眼(110、120)，使得第一支柱可與第二支柱互換。換句話說，具有鏡像對稱的範例角支柱(100)設計可用於所揭露之結構中的每一所需的角支柱。

在實施例中，角支柱的榫可取代為榫眼，且頂板、側壁的榫眼可取代為榫。在實施例中，角支柱的榫可取代為具有榫與榫眼的組合，且頂板與側壁的榫眼可取代為具有合適互補的榫與榫眼的組合。藉由分別接合於該結構的頂板或覆蓋瓦以及側壁，角支柱(100)可形成兩垂直的鳩尾榫接合。這些接合可限制軸向、橫向、與旋轉自由度。一旦該結構組裝完成，這些自由度受到限制並且使襯墊結構穩定。

第2A至2C圖顯示了所揭露結構的組裝的範例序列或順序。第2A圖顯示了組裝的第一步驟，其中第一支柱(100)的榫(例如，110或120)可滑動地接合於第一壁部(210)的榫眼。之後，第二支柱(102)的榫(例如，側部的(110)或垂直的(120))可滑動地接合於第二壁部(220)的榫眼。第2B圖顯示了組裝的第二步驟，其中頂板(205)的榫眼是例如朝下可滑動地接合於第一與第二支柱(100、102)的剩餘可用的頂部或垂直的榫眼。第2C圖顯示了組裝的第三步驟，其中可滑動地接合的頂板(205)與第一和第二壁部可具有選擇性的突出物(235)與通孔(第2B圖中的230)組合，利用例如選擇性的黏著劑、焊接、或類似的緊固件可另外接合且連接該等突出物(235)與通孔(230)組合，以完成襯墊結構(200)的組裝。襯墊結構(200)較佳地是如同例示地且以指定序列地加以組裝，使得所有元件正確且穩固地接合。在實施例中，可設想出複數或多數相繼對準的板與壁部元件，且可容易地將該等板與壁部元件組裝，以形成所揭露的結構。

在實施例中，襯墊的組裝順序對於較佳的結構整合性是重要的。可針對所有元件，以規定的順序來組裝該結構，以正確地接合。已組裝之結構中所僅剩的自由度是頂蓋的垂直運動。在包裹物殼體中的正常操作與定位期間，頂蓋不能垂直移動。但是，一旦選擇性的黏著劑施加至覆蓋瓦-壁部接合時，也限制了垂直的自由度。

第3A至3C圖示意性顯示了藉由實施角支柱(100、102)的態樣，限制該襯墊結構(200)的頂板(205)與側壁(210)的自由度的進程。第3A圖顯示了未接合且未受限的結構，該未接合且未受限的結構具有在x、y、與z軸之每一者中的橫移自由度，以及至少繞著z軸的旋轉自由度。第3B圖顯示了側壁(210)的突出物與頂板(205)中的通孔之接合且受限的結構(但是並無選擇性的黏著劑)，該結構在壁(210)與頂板(205)之間，且該結構具有的橫移自由度是僅在y與z軸中。繞著z軸的旋轉自由度則仍然維持。第3C圖顯示了角支柱添加至第3B圖之壁(210)與頂板(205)之間的突出物與通孔之接合(亦即，舌槽榫接(420)接合)且受限的結構。在x與z軸中的橫移自由度與繞著z軸的旋轉則消失了，且現在是藉由支柱的榫與頂壁和側壁的榫眼(410、415)之交互作用而固定。只有沿著y軸的橫移自由度仍然維持。添加選擇性的黏著劑或類似的固定劑至舌槽榫接(420)可將剩餘之沿著y軸的橫移自由度固定。

在實施例中，該揭露提供了結構性組件，藉由限制在該組件的角接合處的受限自由度，該組件可提供穩定的耐 火襯墊(也稱為：狗屋)結構。所揭露的角接合與額外的支柱限制了自由度並且強化該結構。

第4圖顯示了第2C圖的已組裝襯墊結構的立體側視圖，且另外例示了較佳的機械穩定性。支柱(100)的榫(110、120)接合於頂板(205)與側壁(210)的榫眼(410、415)，並且產生互鎖的鳩尾榫接合。頂板的突出物(230)與側壁的通孔(235)之接合會產生舌槽榫接接合(420)。舌槽榫接接合可消除側至側的自由度。施加的黏著劑可提供另外的穩定性與耐用性給舌槽榫接接合(420)與襯墊結構，並且可防止來自熔融抽拉處理的熱損失以及防止外部材料滲透進入該熔融抽拉處理中。舌槽榫接接合的替代物可包括例如槽口接合、***接合、或類似的接合設計，但是這些會提供比舌槽榫接接合與黏著劑組合更低的穩定性。

角支柱與選擇性的黏著劑接合組合可限制縱向與旋轉的自由度。另外，頂蓋的重量、選擇性黏著劑的結合、與包裹物設備的運動範圍則限制其餘的自由度。這產生剛性、穩定的狗屋結構。

第5A圖顯示了熔融抽拉設備(500)的橫剖面端視圖的範例示意圖，熔融抽拉設備(500)具有包裹物結構(502)，包裹物結構(502)容納有雙層或積層的熔融抽拉結構(510)與所揭露的襯墊(200)。設備(500)包括包裹物結構(502)，包裹物結構(502)具有第一上部(504)與第二下部(506)，第一上部(504)具有頂部與至少兩長側部，且第二下部(506)具有底部與至少兩長側部。下部(506) 的底部包括開口(508)，用於玻璃或積層產品的出口。包裹物結構(502)界定且提供了一腔室，該腔室由具有一或更多個隔離管(顯示了第一上管與下管)的熔融抽拉設備(510)所佔據。包裹物(502)提供了容納有隔離管的熱隔離腔室。包裹物(502)可另外包括或包含一或更多個熱源元件(512)，例如發熱棒、微波、或類似的加熱元件。包裹物(502)另外包括且包含耐火襯墊(200)，耐火襯墊(200)例如是由抗輻射熱的材料(例如碳化矽)所製成，耐火襯墊(200)位於包裹物(502)所形成的包圍與用於熔融抽拉設備(510)的腔室之間。耐火襯墊(200)可包括上部(215)與下部(220)，上部(215)具有頂板(205)與側壁(210)，且下部(220)具有側壁(225)與開放的底部或部分關閉的底部(未示)。襯墊結構保護液態玻璃流免於可能來自熱源元件(512)的汙染，並且可以穩定腔室內的加熱均勻性。包裹物(502)與襯墊(200)的上部(504；215)與下部(506；225)可分隔或由密封區域(550)加以分開。密封區域(550)詳細敘述在上述審查中的專利申請案USSN 61/678,218中。密封區域可包括例如一或更多個選擇性的密封，該選擇性的密封具有不同或多餘的功能，例如：由抗輻射熱的材料所製成的輻射密封，例如將大量的輻射熱維持在管腔室內的耐火磚；由彈性耐火材料所製成的熱密封，例如Safil布，其進一步減少熱損失；以及由彈性材料所製成的對流密封，例如橡膠或矽樹脂橡膠，其減少對流損失並且維持額外量的熱在管腔室內。熱密封可例如附接於包裹物的上部(504)與下部(506)兩者。 替代地，熱密封可例如只附接於包裹物的上部(504)並且鬆垂於包裹物的下部(506)上。密封區域(550)是具有所揭露襯墊的熔融設備所提供的較佳結果的重要態樣。該區域可：維持在包裹物的上部與下部內的所需相似溫度分佈；以及允許包裹物的上部與下部可空間獨立地調整。替代地或額外地，在空間上相關於下核心管的上包覆管的位置可空間獨立地調整，以改變或控制在所產生之積層產品中該包覆相對於該核心的厚度比率。在實施例中，包裹物的上部與下部可空間獨立地調整，以允許上與下隔離管之間的間隙區域可受到調整，以改變在所抽拉之積層產品中該包覆玻璃相對於該核心玻璃的厚度比率。在實施例中，上包覆管或上襯墊部(215)可固定在包裹物的上部(504)內，且下核心管或下襯墊部(220)可固定在包裹物的下部(506)內，使得包裹物的上部的空間調整會導致上包覆管的伴隨的空間調整。每一密封允許包裹物的上部與下部的空間定向的獨立調整，以及因此允許襯墊部與隔離管的相對定向的獨立調整，且最終控制了由所揭露之玻璃熔融設備所產生的包覆與核心流的相對厚度與均勻性。

第5B圖顯示了第5A圖中所顯示的所揭露襯墊(200)以及熔融抽拉設備(500)的示意橫剖面側視圖。

在實施例中，該揭露提供用於形成積層玻璃片的一種設備，該設備包括：一下管，該下管提供該積層的該核心的一第一玻璃流；及 一第一上管，該上管提供一第二玻璃流於該第一玻璃流上，這形成在該積層的內部核心上的第一外部包覆層；一包裹物，包括：一第一上部，該第一上部具有一頂部與至少兩長側部；及一第二下部，該第二下部具有一底部與至少兩長側部，該底部具有一開口，該等第一與第二包裹物部界定了分別由該第一上管與下管所佔據的一腔室(亦即，該包裹物提供容納有該等隔離管的一熱隔離腔室)；一耐火襯墊，該耐火襯墊位於該包裹物所形成的該包圍與由該第一上管與下管所佔據的該腔室之間；至少一間隙密封(亦即，該(等)間隙密封)，該間隙密封位於該包裹物的該第二下部的頂部與該第一上部的底部之間的間隙附近；至少一熱源(亦即，加熱器元件，例如發熱棒、發熱棒微波加熱器、太陽能集中加熱器、或類似的加熱元件)，該至少一熱源位於該包裹物的該第一上部與該第二下部的至少一者(且較佳地每一者或兩者)內；及一調整系統(亦即，可調整的支撐與移動系統)，該調整系統操作性地調整來改變該包裹物的該上部相關於該包裹物的該下部的相對位置，以及該第一上管與該下管之間的一第一間隙與一第二間隙。

該下管的頂部與該第一上管的底部可藉由在一長側上的一第一間隙與在另一長側上的一第二間隙而彼此分離。 該下管的位置與該第一上管的位置可各自獨立地調整，以控制第一間隙、第二間隙、或兩者的尺寸。

在實施例中，調整系統可從上方、下方、側邊、邊緣、角落、或其組合來獨立地支撐上與下包裹物部的每一者。調整系統包括至少一個可獨立地調整的：吊杆(例如，從上方附接)；升舉器、千斤頂、水錘(例如，從下方附接)；機器人(例如，從例如上方、下方、側邊、邊緣、角落、與其組合來附接的工業機器人)。工業機器人可例如為自動控制的、可重新編程的、多目的操縱者可編程的(像是在三個軸或多個軸中)，或者其組合。

該至少一密封可例如為：一第一密封，該第一密封位於該包裹物的第二下部與第一上部之間，且該第一密封靠近該等管的第一間隙與第二間隙(第一密封可最小化熱損失，且第一密封可維持該包裹物的多個部或隔離管之間的間隙區域中以及該腔室內的加熱一致性或均勻性；例如，第一密封可由耐火材料製成，像是一或更多個磚)；一第二密封，該第二密封位於該包裹物的第二下部與第一上部的附近(例如，之間)，且該第二密封靠近第一密封並且遠離該等管的第一間隙與第二間隙(該第二密封可最小化逃脫通過第一密封構件的熱損失，且第二密封可由例如彈性耐火材料製成，像是Safil®鋁纖維)；一第三密封，該第三密封位於該包裹物的第二下部與第一上部的附近，且該第三密封靠近該第二密封構件並且 遠離該等管的第一間隙與第二間隙(該第三密封可為例如彈性或易曲折的耐熱材料，像是矽樹脂或橡膠，其可最小化或消除逃脫通過第一或第二密封構件的氣流損失)；或者其組合。

該包裹物的多個部或隔離管之間的第一間隙與第二間隙的尺寸可為相同或不同。若第一間隙與第二間隙的尺寸為相同，產生的積層玻璃片具有在核心的每一側上的包覆層是具有實質上相同的厚度，且若第一間隙與第二間隙的尺寸為不同，產生的積層玻璃片具有在核心的每一側上的包覆層是具有不同的厚度。上管的底部與下管之間的間隙的分隔尺寸可例如是橫越該間隙的整個跨距為實質上等距離，或者上管的底部與下管之間的間隙的分隔尺寸是橫越該間隙的整個跨距並非為等距離，或者其組合。

在實施例中，襯墊可固定附接於包裹物或類似的結構。因此，襯墊可具有例如零至一個自由度(DOF,degree of freedom)或更多個自由度。包裹物主體在空間中的位置可由三個轉移分量與三個旋轉分量來界定，且包裹物主體在空間中的位置可具有六個自由度(若並未實體限制的話)。六個自由度包括在三維空間中的轉移與旋轉運動。三個轉移自由度包括：移動向上與向下(亦即，升舉)；移動向左與向右(亦即，搖擺)；以及移動向前與向後(亦即，縱移)。三個旋轉自由度包括：傾斜向前與向後(亦即，縱搖)；左轉與右轉(亦即，偏航)；以及側至側的傾斜(亦即，滾動)。

在實施例中，下管或下襯墊部可固定在空間中，且 第一上管或上襯墊部可在其六個自由度(DOF)的至少一自由度中受到調整。相反的，第一上管或上襯墊部可固定在空間中，且下管或下襯墊部可在其六個自由度(DOF)的至少一自由度中受到調整。

在實施例中，該揭露提供用於形成積層玻璃片的一種設備，該設備包括：一下管，該下管提供形成該積層之核心的一第一玻璃流；及一第一上管，該第一上管提供一第二玻璃流於該第一玻璃流上，這形成在該積層的內部核心上的第一外部包覆層；該下管的頂部與該第一上管的底部可藉由在一長側上的一第一間隙與在另一長側上的一第二間隙而彼此分隔，且該下管、該第一上管之至少一者、或兩者的位置可獨立地調整，以控制第一間隙、第二間隙、或兩者的尺寸。

該設備可另外包括與下管及第一上管之每一者相關的獨立支撐系統，其中藉由改變與下管、第一上管之至少一者、或兩者相關的獨立支撐系統的位置，下管、第一上管之至少一者、或兩者的位置可直接或間接地獨立調整。獨立支撐系統可例如為從上方、下方、側邊、邊緣、角落、或其組合之至少一者來支撐的懸吊構件。懸吊構件可包括例如軌道與滑車系統，軌道與滑車系統可提供例如實體支撐，以及方便的運動調整，包括例如轉移運動、旋轉運動、或其組合。在實施例中，所揭露設備的下管、第一上管之至少一者、或 兩者的位置可遠距地調整(例如，附接於包裹物的第一部或第二部之任一者或兩者的工業機器人系統)。藉由避免包裹物中或附近的高溫環境，遠距調整能力可以提供優點，例如改善的操作者安全性與改善的設備壽命。替代的支撐與運動結構可包括例如以嵌套配置之具有3或4個斧形錘(axe)的平衡環架構、鉸接式的機器人(具有例如兩個獨立手臂以及在動力鏈中的1至6個自由度(DOF))、以及類似的結構。在實施例中，與下管及第一上管之一者或兩者相關的支撐系統可獨立地調整：垂直地控制上管的底部與下管的頂部之間的間隙的分隔尺寸；角度地控制第二液態玻璃流至第一液態玻璃流的到達角度(Φ)；水平地控制上管的底部與下管的頂部之間的間隙的偏移尺寸；或者其組合。

在實施例中，該揭露提供用於在所揭露設備中形成積層玻璃片的一種方法，所揭露設備具有所揭露的耐火襯墊物品，該方法包括：調整該等上與下管之間的該等第一與第二間隙尺寸之至少一者，以預先決定所產生積層之包覆與核心的厚度比率；流動一第一玻璃流於該下管之上，以形成該積層的核心；及同時流動一第二玻璃流於該上管之上，且然後流動至該第一玻璃流上，以形成在該積層之核心上的該積層之包覆。

該方法可另外包括調整該包裹物的上部、該包裹物 的下部、或兩者，以改變該第二玻璃流至該第一玻璃流的間隙分隔、到達角度(Φ)、或其組合。

該第一間隙與第二間隙可在使用前、使用中、或使用後加以調整，以提供核心層相對於包覆層積層之玻璃厚度比率是從10：1至1：10，例如，10：1、8：1、6：1、4：1、3：1、2：1、1：1、1：2、1：3、1：4、1：6、1：8、以及1：10，包括中間值與範圍。較大或較小的核心層相對於包覆層玻璃比率也是可能的，例如50：1、40：1、30：1、20：1、15：1、12：1、1：12、1：15、1：20、1：30、1：40、以及1：50，包括中間值與範圍，但是會需要該設備的重新配置，例如選擇具有不同相關尺寸的隔離管或玻璃流饋送管。核心層的厚度可為例如從50微米至1000微米，且包覆層的厚度可為例如從1000微米至50微米。

在實施例中，包括耐火襯墊的該設備與使用的該方法可另外包括：具有複數上管堆疊於該上管之上，以提供一積層玻璃片，其中層的數量是對應於上管總數的兩倍。

該揭露已經參照各種具體實施例與技術而敘述。但是，應了解到，許多變化與修改是可能的，同時維持在該揭露的範圍內。

100‧‧‧角支柱

110、120‧‧‧榫

Claims (15)

1. 一種耐火襯墊，用於使用在一熔融抽拉設備中，該耐火襯墊包括：一互鎖結構，該互鎖結構包括：一頂板；一第一壁部與第二壁部；一第一支柱，該第一支柱具有一第一榫與一第二榫，該第一榫位於一第一軸上，且該第二榫位於正交於該第一軸的一第二軸上，該第一榫與該第一側壁上的一第一榫眼互鎖，且該第二榫與該頂板上的一第一榫眼互鎖；及一第二支柱，該第二支柱具有一第一榫與一第二榫，該第一榫位於一第一軸上，且該第二榫位於正交於該第一軸的一第二軸上，該第一榫與該第二側壁上的一第一榫眼互鎖，且該第二榫與該頂板上的一第二榫眼互鎖。
2. 如請求項1所述之耐火襯墊，進一步包括一黏著密封劑，該黏著密封劑施用在該頂板與該第一壁部和該第二壁部之每一者之間，其中該黏著密封劑將該頂板沿著該y軸的該升與降滑動運動加以固定。
3. 如請求項1所述之耐火襯墊，進一步包括一第二耐火襯墊，其中該耐火襯墊形成一頂半部，且該第二耐火襯墊形成一底半部，且該等半部是定向成形成一腔室來容納至少一熔融抽拉隔離管。
4. 如請求項1所述之耐火襯墊，其中該互鎖結構包括該等滑動配合的元件。
5. 如請求項1所述之耐火襯墊，其中該互鎖結構具有至少兩受限或固定的自由度是包括：沿著該x軸的該側至側之滑動運動。
6. 如請求項1所述之耐火襯墊，其中該互鎖結構是由一耐火材料製成。
7. 如請求項1所述之耐火襯墊，其中該互鎖結構具有一上部與下部，該上部與下部由一間隙所分隔，該互鎖結構具有開放的端部，且該互鎖結構具有一開放的底部。
8. 如請求項1所述之耐火襯墊，其中該互鎖結構具有高度對寬度的高寬比是從10：1到1：10。
9. 如請求項1所述之耐火襯墊，其中該襯墊對於傾斜運動、捲動運動、滑動運動、或其組合，以及類似轉移運動、旋轉運動、或兩種運動的組合是穩定的。
10. 如請求項1所述之耐火襯墊，其中該襯墊沒有分離的機械緊固件。
11. 如請求項1所述之耐火襯墊，進一步包括在該頂板的該等側部邊緣上的一表面突出物，該表面突出物與位於該第一與第二壁部之每一者之一邊緣上的一通孔互鎖，以形成一舌槽榫接接合。
12. 如請求項11所述之耐火襯墊，進一步包括一黏著劑，該黏著劑施用在該頂板的該等表面突出物與在該第一壁部與該第二壁部上的每一通孔之間，以形成該頂板與該等壁部的接觸區域或接觸接點之間的一密封，以將該頂板沿著該y軸的升與降自由度固定。
13. 如請求項1所述之耐火襯墊，進一步包括一第二耐火襯墊，該第二耐火襯墊與該耐火襯墊相結合，其中該等結合的襯墊形成用於熔融抽拉處理的一腔室，且該等結合的襯墊提供一熱障壁，該熱障壁防止熱散失，且該等結合的襯墊提供一保護障壁，該保護障壁保護該熔融抽拉中的該玻璃流免於外部的汙染。
14. 一種耐火襯墊，包括：一互鎖結構，該互鎖結構包括：一頂板；一第一壁部與第二壁部；一第一支柱，該第一支柱具有一第一互鎖件與一第二互鎖件，該第一互鎖件位於一第一軸上，且該第二互鎖件位於 正交於該第一軸的一第二軸上，該第一互鎖件與該第一側壁上的一第一互補互鎖件互鎖，且該第二互鎖件與該頂板上的一第一互補互鎖件互鎖；及一第二支柱，該第二支柱具有一第一互鎖件與一第二互鎖件，該第一互鎖件位於一第一軸上，且該第二互鎖件位於正交於該第一軸的一第二軸上，該第一互鎖件與該第二側壁上的一第一互補互鎖件互鎖，且該第二互鎖件與該頂板上的一第二互補互鎖件互鎖。
15. 如請求項14所述之耐火襯墊，其中該第一互鎖件、該第二互鎖件、該第一互補互鎖件、與該第二互補互鎖件之任一者是獨立地選自一榫眼、一榫、或其一組合。