CN108947218B - 用于控制材料带的厚度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明的任务在于，提供一种用于控制玻璃带的厚度的灵活的方法以及一种适合用于实施这样的方法的装置。为此，材料(2)在加热的和软化的状态下被拉制成带和然后冷却，其中，所述材料(2)在成形过程期间被加热，在所述成形过程中带被成形和拉制，其中，在成形过程期间给材料供应至少部分地呈热辐射形式的热能量，所述热能量由加热的、与所述材料(2)相对布置的加热元件(5)的表面(50)发出。在此，所述加热元件(5)的加热至少部分地通过激光束(70)的能量实现，所述激光束对准所述加热元件(5)和局部地加热所述加热元件(5)。

Description

用于控制材料带的厚度的方法和装置

技术领域

本发明一般涉及一种用于控制材料带、例如由玻璃或者塑料制成的基底的厚度的方法。本发明尤其涉及一种方法和装置。

背景技术

用于制造基底，例如由玻璃或者塑料制成的基底的方法，已经公开有很长一段时间了。但是在此，尤其在制造由玻璃或者塑料制造带时，经常发生带的横坐标上的厚度波动和高的厚度变化(totalthicknessvariation，总厚度变化，TTV)。该不均匀的厚度分布和高的所谓的TTV是不同的温度的结果，所述不同的温度在制造过程期间在带的整个宽度上出现。

为了抵抗厚度波动和高的TTV，提出一系列不同的解决方案。

例如DE10128636C1公开一种方法，其中，扁平玻璃的厚度选择地受到影响，以及一种用于实施这样的方法的装置。在此扁平玻璃直接在成形之后经过在玻璃带的整个宽度上的装置，其中，发生玻璃的受控制的冷却和玻璃此外在其整个宽度上可以被有针对性地和可调节地加热，其中，热供应借助于激光束局部进行。该激光束以较高的频率引导到玻璃带的宽度上和在此在其功率方面相应地被有针对性地调节，从而局部分辨地实现相应的加热功率。以这种方式获得扁平玻璃，所述扁平玻璃在其宽度上具有尽可能恒定的厚度。

此外DE102008063554A1说明一种用于制造扁平玻璃的方法以及装置，其中，同样地可以有针对性地影响在玻璃的整个宽度上的厚度。在此，玻璃带通过缝隙喷嘴拉制和然后被引导到拉制空间中，所述拉制空间这样构型，使得壁至少部分地在玻璃带的整个宽度上具有局部变化的辐射吸收率和/或热传导能力。此外，为了支持厚度控制，激光束可以局部影响玻璃带。附加地，气流也可以局部地有针对性地影响带的厚度。以这种方式获得玻璃带，其中，可以调节在其整个宽度上的期望的厚度轮廓，例如在带的中间比朝其边沿具有较高的玻璃厚度。

US8，904，822B2公开一种方法，用所述方法获得由玻璃或者塑料制成的具有受控制的厚度的基底。在该方法中，带由玻璃或者塑料拉制，其方式是，施加拉力到带的边沿上。此外，确定和控制带的厚度。如果确定出厚度的偏差，那么选出该厚度偏差的区域，其中，该区域处于粘稠状态。然后进行该选出的处于粘稠状态的区域的加热，其方式是，将激光束对准该区域。通过加热，该区域然后具有预定的厚度。该加热包括控制激光器功率、激光器在该选出的区域上的停留时间和/或调节激光器的波长。

WO2015/080897A1公开一种用于制造玻璃的装置以及用于制造玻璃带的方法。该装置包括用于借助于热辐射加热表面的加热模块。为此，加热元件呈精细的分段的加热线圈的形式构造，从而实现玻璃带的均匀的、尽可能100％的加热器覆盖。其在此是细工的，非常易受干扰的结构。

US9，290，403B2说明一种用于在玻璃产品中使用的加热结构。在此加热元件和玻璃盘之间的间距能够被这样调节，使得实现玻璃带的或者玻璃表面的期望的温度。

WO2014/098209A1说明一种玻璃带的生产中的温度分布的优化。温度横向分布在这里借助于两个加热器的加热元件的错开的布置进行，所述加热器布置在玻璃带的两个彼此对置的表面上。

最后WO2011/066064A2说明了一种借助于冷却体/加热器组合调节玻璃带的厚度。

但是上述方法和装置具有一系列缺点。

如果例如通过喷嘴将用于厚度控制的气流作用到带上，由于可能在带的净宽度上产生波纹性，所述波纹性由于喷嘴的宽度和由喷嘴冷却的面到玻璃的间距产生。例如这样喷嘴的分辨率大约30mm，从而以这种方式不能消除带中的具有周期性和小于30mm的波长的细波纹性。在此，玻璃带的如下区域称为净宽度，在所述区域中，玻璃带的特性在预定的规范内。玻璃带的净宽度因此是玻璃带的质量区域的宽度和一般由拉制的玻璃带在分离滚边的情况下产生。

此外在如下区域中采取用于影响由玻璃或者塑料制成的带的厚度的措施，在所述区域中带处于粘性状态中。该粘性状态在此例如可以从US8，904，822B2得出的那样限定为一区域，在所述区域中，粘性大于105dPas。加热足以使带的材料具有足够的流动性，以便实现厚度的减小，为了在这里保证材料的加热，必须以这种方式施加非常高的功率。但是因此该方法不仅仅成本昂贵，也导致由于激光束的高的能量或者功率不能足够精确地进行厚度控制，从而此外也存在在由玻璃或者塑料制成的带的净宽度上的厚度的一定的波动。

在非常精细可调的定位或非常细工的结构的、例如WO2015/080879A1或US9，290，403B2的情况下，导致都非常易受干扰的结构。

在根据WO2014/098209A1的加热器组件的情况下，仅仅局部作用的温度修正不能任意地调节。

在厚度控制中，如WO2011/066064A2所建议的那样由于冷却体和加热器的结合引起高的控制耗费。在这里局部作用的温度修正也很少能被调节。

因此，需要一种受控制地调节由玻璃或者塑料制成的带的厚度的方法，所述方法能够减少现有技术存在的缺点。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种用于控制材料带、尤其玻璃带的厚度的灵活的方法以及一种适合用于实施这样的方法的装置。

该任务通过独立权利要求的内容解决。在从属权利要求中得出优选的实施形式。因此本发明提供一种用于制造材料带的方法，其中，材料在加热的和软化的状态下被拉制成带和然后冷却，其中，材料在成形工艺期间被加热，在所述成形工艺中带被成形和拉制，其中，在成形工艺期间给材料供应至少部分地呈热辐射形式的热能量，所述热能量由加热的、与材料相对布置的加热元件的表面发出，其中，加热元件的加热至少部分地通过激光束的能量实现，所述激光束对准加热元件和局部地加热加热元件。出于本发明的目的，术语“加热”和“软化”也被理解为材料的低粘度的状态，特别是材料的熔化。

与DE10128636C1中的不同，即材料不直接用激光加热，而是相反进行非直接的加热，其中，加热元件被加热，所述加热元件然后就它那方面来说发出热辐射，所述热辐射被材料带的材料吸收并且加热材料带。这提供如下优点：加热元件具有一定的热容量和可以将引入的能量均匀地传递给材料带的材料。相反地，直接辐射到材料带上的激光束可以仅仅在光射入的时刻和地点上加热材料。如果激光束现在被引导到表面上用于加热更大的区域，那么加热基本上沿着由射束的射入点照射的路径进行以及因此稍微不均匀。该不均匀性可以然后在拉制之后也以材料带的厚度波动表现出来。另一点是，基于高的局部热输出，局部直接指向玻璃的激光束可以导致结构或组成的变化。

为了实施该方法，本发明此外设置一种用于制造材料带的装置，该装置具有

-拉制装置，其用于将在加热和软化的状态中的材料拉制成带，和

-加热元件，其用于在成形工艺期间加热材料，在所述成形工艺中带被成形和拉制，其中，加热元件构造用于用热辐射加热，所述热辐射由加热元件的与加热的或者待加热的材料相对布置的表面发出，和其中该装置包括激光器，所述激光器这样布置，使得激光器的激光束对准加热元件并且局部加热加热元件。

典型地用加热元件也引起材料的加热。但是同样也可行的是，给在加热元件上的材料带总地去除热，从而材料带冷却。然后通过加热元件可以有针对性地制止和因此也控制热散失。用激光束局部加热加热元件因此不必导致材料带的局部加热，而是相反也可以减缓其局部冷却。一种典型的实施形式是冷却炉，其中，尽管有加热元件，进行材料带的净热散失进而进行冷却。这样的炉尤其在玻璃制造中使用，以便将玻璃受控制地从软化的状态转化到温度在冷却点以下的温度中。

原则上本发明可以在所有以下工艺中使用，在所述工艺中，待加工的材料由激光器直接照射是不利的或不适合的，或者用于改进相对于直接辐射的厚度均匀性。其特别用于生产玻璃带，但该方法也能够用于塑料，金属和半导体工业。在玻璃作为所述材料时，考虑对玻璃进行拉制的用于成型玻璃带的所有热成型方法。

特别优选地，在两侧用加热元件控制材料带的温度。因此在材料带的两侧上布置加热元件，加热元件通过激光束加热。但是，例如在玻璃带非常薄的情况下、例如在厚度小于300μm时在一侧加热也是足够的。

附图说明

图1示出了本发明的第一实施形式的示意图。

图2示出了沿着两个电驱动的加热元件的电压下降的图表。

图3示出了用于制造材料带的装置的细节。

图4是加热元件的一个实施形式的视图。

图5示出了具有多个加热元件的实施例。

图6示出了具有板形的加热元件的本发明的实施形式。

图7示出了图6的实施例的变型。

图8示出了材料带的带中间位置的测量值。

图9示出了调整加热功率之前和之后玻璃带的厚度的测量值，以及加热功率作为带的横坐标的函数。

图10示出了用于借助浮法池制造玻璃带的装置。

图11是用于下拉玻璃带的装置的一种实施例。

图12示出了加热元件的一种实施方式。

具体实施方式

图1中示出的装置10用于借助根据本发明的方法来制造材料带1。该装置包括用于将在加热的和软化的状态中的材料2拉成带的拉制装置12和在成形工艺期间用于加热材料2的加热元件5，在所述成形工艺中材料带成形和被拉长。加热元件5通过热辐射加热材料2。为此，加热元件5的表面50与材料2间隔开地布置，从而热辐射由加热元件5的与加热材料相对地布置的表面50发射并且又被材料2吸收。由于不均匀的加热，或者也由于对材料带1的不均匀的温度辐射，在带的成形期间可以引起在带的横坐标上的不同的温度。这然后导致不均匀的厚度分布和较高的TTV(TTV＝“total thickness variation，总厚度变化”)。借助于激光，加热元件的温度分布这样被修正，使得产生低TTV。在此，激光束将附加的热施加到加热元件的确定的位置上。

根据本发明，因此设置激光器7，以便提供加热元件5的至少一部分加热功率。为此激光器7这样布置，使得其激光束70对准加热元件5，从而通过吸收激光辐射加热元件5局部被加热。

考虑尤其将气体激光器、例如尤其CO₂激光器、以及固态激光器和二极管激光器作为激光源。

为了用激光器实现足够的局部加热效果，通常优选的是，不限于示出的实施例，加热元件的面向材料带的表面在横向于材料带1的方向上的距离小于加热元件垂直于材料带的纵向方向的尺寸。

加热元件5在此由于其热容量作用为用于激光器能量的缓冲器。即使激光器的射入点71运动和/或激光器功率变化，该激光器能量由加热元件持续地继续输出。

一般不限于示出的实施例，有利的是，不仅仅用激光器加热，因此可以以简单的方式提供高的加热功率。然后激光束用作附加的加热，以便在加热元件上提供期望的温度轮廓，或者补偿温度变化曲线中的空间上的或者时间上的不均匀性。因此根据本发明的一个实施形式设置为，加热元件5附加地电加热或者用燃烧器加热。

材料2可以根据本发明的一个实施形式呈预制件6的形式提供，然后材料带1由所述预制件拉成，其方式是，在预制件6借助于加热元件5和任选地其他的加热元件加热和软化期间，借助于该拉制装置12将拉力施加到带1上。该方法尤其适合用于由玻璃预制件制造玻璃带。但是在横向于拉伸方向的方向上的温度变化直接以带的不均匀的厚度表现出来。通过用激光束70进行的局部加热，现在根据本发明可以有针对性地进行加热元件的局部加热，以便抵消这样的温度变化。可以考虑，如果材料带1上的相关的位置比相邻的区域冷，激光束70固定地对准确定的点。但是一般由此能够实现能够特别好地和灵活地调节的补偿，其方式是，激光束70在横向于材料带1的纵向方向的方向上运动，从而激光束的能量在横向于材料带的纵向方向5的方向上分布在加热元件5上。对此，可以也如在图1实施例中实现的那样，设置光束偏转装置9，以便使激光束70在加热元件5上的射入点在横向于材料带1的纵向方向的方向上运动，从而激光束在加热元件上的能量在横向于材料带1的纵向方向的方向上分布。

一般优选，激光器功率在加热元件上的分布可以被控制。为此，根据本发明的一个实施形式，设置控制装置15，所述控制装置设置用于，改变激光器7的激光束70的射入点71的位置来影响加热元件5上的温度分布。

一般这样的控制装置15也可以控制其他参数。在这里，尤其也涉及对激光器功率的控制。相应地，在图1的实施例中，控制装置15不仅与光束偏转装置9而且与激光器7连接。根据本发明的一个实施形式和不限于示出的实施例，有利地设置至少一个传感器，所述传感器检测测量值并且与控制装置连接，其中，控制装置15设置用于，根据检测到的测量值控制激光束70的参数：位置、辐射持续时间和辐射功率中的至少一个。传感器8可以如图1的实施例中那样检测材料带1的测量值。该测量值可以包括材料带1的局部温度，但是也可以包括其厚度或者位置。下面还将详细说明如下的实施例，在所述实施例中，材料带的位置受到激光束70影响。

尤其检流计扫描仪或者多角镜适合于作为光束偏转装置9。根据另一实施形式，激光由光纤导体(Faserzuleitung)，或者光导进一步地引导。在此可行的是，使光导的射出端部进而射出的激光束运动，以便可以调节射入点。

图2示出电加热的碳化硅加热管上的测得的电压下降的两个图表。显示为线条的测量值周围的条是相应的误差条。一般电压从左向右下降，但是电压值还可测量地波动。相应地，加热功率和温度也变化。该测量值可以例如现在用于，制定激光束70的射入点71的运动轮廓，所述运动轮廓抵消不均匀的温度分布。

通常，不限于图2的实施例，因此根据本发明的一个实施形式设置为，测定沿着加热元件5的温度分布以及激光束70的射入点71根据该温度分布运动。温度分布在此可以直接以温度测量值的形式测定，或者也可以间接根据由该温度影响或者影响该温度的参数测定。在图2的实施例中，该参数是沿着加热管的电压下降。下面根据这两个图表说明用于借助根据本发明的方法制造玻璃带的实施例。

图3以在材料带1的边沿的方向上的根据本发明的装置的示意图示出本发明的另一实施例。如在该图1中示出的实施例的情况，材料带1在这里由预制件6拉制，其中，拉力由拉制装置12施加。拉制装置12可以如所示的例如包括从动辊。根据本发明的一个实施形式，加热元件5包括电加热的加热管51。尤其也可以如所示的那样，设置两个间隔开的加热管51，在所述两个加热管之间引导穿过待加工的材料2或者材料带1。加热管51一般优选横向于材料带1的纵向方向布置，或者加热管的纵向方向横向于材料带的纵向方向延伸，以便在材料带宽度上加热材料带。另一方面可以横跨材料带1的整个宽度上也产生材料带的温度分布的不均匀性。这样的不均匀性通过用激光束70附加地局部加热加热管51抵消。但是在管的情况下产生如下问题，管的面向材料带1的侧也由材料带覆盖。此时为了将激光束70辐射到加热管的该区域上，根据本发明的改进方案设置为加热管51的周面

52的背离材料带1的侧具有开口53。激光束70可以以这种方式穿过该开口53和加热管51以及射到周面52的面向材料带1的侧上的内侧上。如果激光束70不应该仅仅选择性地辐射周面52的确定的点，有利的是，开口53构造为沿着加热管51的纵向方向延伸的缝隙。以这种方式，激光束可以沿着缝隙被引导，从而激光束70的射入点可以可选地沿着加热管51的纵向方向定位。

如在图3的实施例中所示，加热元件5此外可以由热绝缘件17包围。热绝缘件17有利地在其侧具有开口18，以便使激光束70穿过该开口18辐射到加热元件5上。

图4为了清楚再次示出呈这样的加热管51的形式的加热元件的视图，所述加热管具有在管的周面52中的缝隙状的开口53，以及穿过该缝隙状的开口和在内侧射入的激光束70的视图。如所示的那样，激光束70可以沿着缝隙运动，以便使射入点变化。

图5示出如下实施例，在所述实施例中，材料带1在溢流熔融工艺中制造。在此，顶部开口的容器19持续地填充有熔化的材料2、典型地玻璃熔化物3，从而材料2最后穿过容器19的边缘20和在其侧上流下来。材料流然后在容器19的下侧上、典型地在拉伸洋葱体(Ziehzwiebel)21中融合(vereinigt)，来自拉伸洋葱体的材料带1从容器用被未示出的拉制装置拉走。为了避免在流到容器19的侧上时熔化的材料2过早冷却，在两侧布置多个相叠地布置的加热元件5，在这里又呈加热管51的形式布置。在每一侧上的至少一个加热元件5、优选如所示的那样的多个加热元件5分别借助于激光束70局部加热，以便将熔化的材料2的温度分布尽可能地保持均匀。

图6示出本发明的另一实施形式的实施例。该实施形式一般基于的是：加热元件5包括板55，所述板的一侧56面向材料带1的材料2和所述板的对置的侧57能够被激光束70加热。在这里也即一般加热元件5的背离材料带1的面被激光束70照射。一般这是有利的，因为可能地在被照射点的非常强烈的、短时的加热中，污物从被照射面蒸发走和可以在材料带被消除。板55优选平行于材料带定向。在这里扁平的、或者二维的温度分布可以被一个或者多个激光束70影响。因此不仅仅板55的温度可以被局部升高，而且通过提升沿着材料的延伸方向延伸的区域一般也调节温度升高的作用持续时间。

呈板55形式的加热元件5被用加热装置22加热，所述加热装置提供主要加热功率。加热装置22例如可以是燃烧加热器或者也可以是电加热器。如在图5的实施例中那样，在图6的该实施例中材料带1在溢流熔融工艺中制造，其中，当然在这里也可以使用其他的方法，例如此外可以使用由预制件拉制。为简单起见，图6中仅仅示出板55。但是通常使用两个对置的板，在所述两个对置的板之间材料带1的材料2被引导穿过。加热装置22也可以有利地在其位置方面被调节，以便调节加热功率的空间的输出。用传统的加热装置进行加热与用激光器进行加热相结合尤为有利，因为单独的激光器在必要时不能单独地施加期望的加热功率。

根据本发明的另一实施形式，材料带1在下拉方法中制造。为此，图7示出一实施例。在该方法中熔化的材料2、优选玻璃熔化物3从向下取向的喷嘴26排出和同样地借助于图中未示出的拉制装置拉制成材料带。喷嘴25可以如所示的那样包括中央喷嘴体26，所述中央喷嘴体从喷嘴开口伸出和所述中央喷嘴体由熔化材料环流。

如在图6的实施例中，板55设置为加热元件5，所述板以侧56面向材料带1和加热喷嘴25和排出的材料2。板55如图6的实施例中一样由加热装置22，以及一个或者多个在背离喷嘴26和材料带1的侧57上可摆动的激光束70加热。又仅仅示出布置在相对于材料带1的对置位置中的板55。

下面将根据本发明的实施例和用于制造玻璃带的对比实施例对比。

对比实施例1

在再拉伸设备中，预制件6由具有折射率>1.7、14mm厚度和380mm宽度的光学玻璃拉制成厚度300μm的玻璃带。

再拉伸设备包括预制件驱动装置，竖直炉和带有拉制装置12的拉制单元。该炉包括预热区域，热成形区域和冷却区域。预热区域和冷却区域装备有分段的线圈加热器。热成形区域借助于两个对置的水平布置的碳化硅加热管加热，所述碳化硅加热管由电流通流。加热管51具有500mm的可加热长度和25mm直径。

为了获得尽可能均匀的温度横向分布，测量多个加热管的加热功率分布。为此，给待测量的管施加电流且借助于接触销沿着管的长度每5cm测量在3cm测量距离上的电阻下降。根据测量值，现在两个管被选出和这样布置，使得在炉的整个宽度上的功率密度的平均值是恒定的。尤其注意到，加热功率分布相对于加热区域的竖直的中间轴线对称。沿着这两个加热管的电压下降是在图2的两个图表(a)和(b)中示出的测量值。

横跨玻璃带的厚度以及玻璃带边沿的位置用横向于玻璃带运动的光学传感器通过共焦彩色的厚度测量确定。获得的厚度和位置信号被电子检测和分析评估。

这样获得的玻璃带1具有净区域，在所述净区域中该厚度具有与目标厚度小于+/-15μm的偏差。带1的边缘区域中的较厚的滚边衔接到宽度为180mm的净区域上。净区域中的与目标厚度的偏差可通过附加安装的在SiC管之下的冷却喷嘴被减小。但是这导致玻璃带更强的鼓起(Warp(翘曲))，因为吹风喷嘴的调节同样地影响冷却进而影响玻璃带中的应力。而且，获得了与目标厚度大约+/-10μm的剩余偏差。

加热管的剩余不对称性可能导致，玻璃带不在中心地延伸穿过冷却炉。这导致不对称的冷却进而导致玻璃带的鼓起(Warp(翘曲))。

实施例1：

在对比实施例1的再拉伸设备中，加热管在背离炉内部空间的侧上在420mm的宽度和20mm的高度上切缝。炉子的绝缘被改变，使得激光束可以对准SiC加热管的内侧，从而存在根据图3的示意图的布置。使用具有3kW额定功率的CO₂激光器的激光束。激光束70借助于光学系统以20m/s的速度振荡地被引导到管的内侧上。在此控制能够实现对于加热管上的射束的每个位置的激光束功率的有针对性的控制。射束在加热管上具有直径<20mm。

带位置的调节：

为了将带在中心引导穿过冷却区域，在加热器的边缘区域中不对称地供应能量。在60mm的距离上再分配30W加热功率在此引起30mm玻璃带的位置的修正。该结果在图8的图表中示出。该图表示出带中间的位置作为带的长度位置的函数。在大约纵向位置424处呈竖直线条的形式的标记中，激光功率被切换。可以清楚地看到，如何因此将带中心的位置设定为更高的值约410mm。

净宽度的调整：

为了增大玻璃带的净宽度，有针对性地将激光器功率引导到滚边的侧面中。将22W加热功率供应到30的距离上在此引起玻璃带的净宽度20％的增加。

厚度偏差的调节：

净区域中出现的厚度偏差通过激光器功率的有针对性地供应/取消来修正。将22W加热功率供应到20mm的距离上在此引起在该区域中的玻璃带厚度减少3％。因此玻璃带的厚度偏差被调整到+/-0.5μm以下而没有对翘曲产生负面影响。

图9对此补充地示出在修正之前和之后玻璃带厚度的测量。虚线在此表示在修正之前带厚度沿着横向方向的测量值，实线表示在修正之后的测量值。

在图9的下半部分中附加地示出加热功率沿着横向方向的测量值。在图表中的最右边，位置值在25之上时，将两个附加的功率值作为圆输入。这是开启激光器后的值，所述值导致带厚度变化。如可看出的那样，带厚度尤其在边缘处波动较小。此外，可以稍微增大带的净宽度，即滚边之间的厚度保持相同的区域。

对比实施例2

为了制造具有700μm厚度的铝硅酸盐玻璃带来制造适合用于显示器的玻璃板，熔化在玻璃熔化池中的玻璃通过呈溢流通道(Isopipe，异形管)形式的容器19被引导和两个溢流的玻璃丝在拉伸洋葱体21中的沟槽下方又结合。玻璃带因此在相应于图5的实施例的溢流熔融工艺中制造。在此异形管上的和拉伸洋葱体(Ziehwiebel)中的玻璃层的温度分布特别重要。均匀的温度分布通过分段的和能够机械调节的加热器和冷却器以及辐射板实现。由于加热器所需的空间上的膨胀(Ausdehnung)，也观察到其对几厘米量级的区域的影响。

实施例2

绝缘被改变且加热器组件根据图5的布置由加热元件替代，所述加热元件从背离炉内部空间的侧借助于扫描激光束70根据位置地被施加有可调的激光器功率。因此横向温度分布被沿着玻璃流在热成形中有针对性地调节。由于加热元件51的热惯性，通常用激光器7工作就足够。

对比实施例3

为了制造又由铝硅酸盐玻璃制成、例如用于显示器的、具有700μm厚度的玻璃带，熔化在玻璃熔化池中的玻璃通过具有细缝的缝隙喷嘴或者中心的喷嘴体26如在图7中示出的实施例那样被引导并且两个在喷嘴体上结束的玻璃丝在拉伸洋葱体21中又结合。在此，在喷嘴体26上的和在拉伸洋葱体21中的玻璃层的温度分布特别重要。均匀的温度分布通过分段的和能机械调节的加热装置22，以及呈板55形式的加热装置5实现。由于加热装置22的所需的空间上的膨胀，也可观察到其对几厘米量级的区域的影响。

实施例3

绝缘和加热器组被修改，从而辐射板在背离炉内部空间的侧上附加地借助于可扫描的激光束70如图7中所示的那样根据位置地被施加有可调的激光器功率。因此横向温度分布被沿着玻璃流在热成形中有针对性地调节。由于加热器的热惯性，用激光器工作通常就足够。

除了在上述实施例中提及的用于制造玻璃带的方法，由熔化物拉制玻璃带的其他方法是上引法以及尤其浮法。图10为此示出了具有浮法池29的装置10的一种实施方式的示意图。浮法池29之前设有熔化池30，在熔化池中生成玻璃熔化物3。玻璃熔化物3从出口33流到浮法池29中的锡浴34上。玻璃熔化物3在其中平面式地分布且通过作为拉制装置12的组成部分的牵拉辊31的帮助形成材料带。在玻璃运动经过锡浴期间，该玻璃缓慢冷却且凝固，使得玻璃在浮法池29的端部处可提升。玻璃带之后穿过冷却炉32。加热元件5在此在材料带之上布置在浮法池29的上部结构中。激光束70例如可通过在浮法池29的上部结构中的裂缝引入。借助加热元件在此也可通过激光器的加热功率局部地精调玻璃的粘度，以便补偿厚度差。

通常，在不限于该实施例的情况下也规定，材料带的成形工艺包括在浮法中制造材料带。

图11示出了本发明的另一实施方式的细节。在该示例中例如如同在图7中所示一样，使用下拉法制造玻璃带。喷嘴25布置在拉制竖井35中。拉制竖井35优选由金属板、例如由不锈钢制成。拉制竖井防止侧向的空气流动且由此辅助受控的冷却。激光束70穿过在拉制竖井中的开口36引入且之后射到布置在拉制竖井35的内部中的加热元件5上。优选地，开口36为裂缝状，以便实现激光束在加热元件5上沿材料带1的横向方向的侧向运动。为了尽可能小地影响在拉制竖井的内部中的空气流动，开口36的尺寸尽可能地小。根据本发明的实施方式，开口36的尺寸不限于示出的特殊示例且也不限于特殊的拉制方法至少在拉制方向上最大为激光束直径的三倍大。根据可替代的或额外的实施方式，沿拉制方向的窗口尺寸最大为10mm，优选最大为7mm，例如在3mm和7mm之间。

如果存在对于激光束的波长为透明的材料，根据本发明的另一替代的或额外的实施方式，窗口37可设置成，该窗口闭合开口36并且激光束70穿过该窗口照入拉制竖井中。由石英玻璃制成的窗口37可作为示例。根据又一替代的或额外的实施方式开口36本身可构造成竖井形状，其不同于所示的，以避免空气流动。例如对此可将套环套接到拉制竖井35上且包围开口36。

通常，不限于拉制方法是否由熔化物还是由预制件拉制，且不限于在图7中示出的特殊配置，根据前面描述在本发明的改进方案中规定，该装置包括拉制竖井35，在拉制竖井中材料2在加热的且软化的状态中拉成材料带1，其中，加热元件5布置在拉制竖井35的内部中，且其中，激光束70穿过在拉制竖井中的开口射到加热元件5上。对此，优选实现下面特征中的至少一个：

–拉制竖井通过对于激光束70透明的窗口闭合，

–开口构造成竖井状，其中，套环包围开口36，

–开口36沿拉制方向的尺寸最大为激光束的直径的三倍。

对于加热元件5可使用多种不同的材料。关键是可与激光束耦联。为此，通过激光束照射的表面的材料应具有对于激光束70的波长来说尽可能小的反射性。通常对此陶瓷材料非常合适。根据本发明的实施方式也设置成，加热元件5包括陶瓷材料。对此也包括上面提及的SiC加热元件。碳化硅具有非常高的热导率。这一方面可良好地将通常在后侧上射入的具有小的惯性的激光功率快速地朝加热元件5的面对材料带的一侧引导。这在另一方面也可使在加热元件中的热量沿横向于材料带的方向耗散。为了获得尽可能限定的横向于材料带的热分布，对此在本发明的改进方案中规定，加热元件具有横向于材料带1的(在成型过程中通过拉制方向确定的)纵向方向的方向上的如下导热或热导率，该导热或热导率小于在从背离材料带1的一侧朝向面对材料带的一侧的方向上，即，在朝向材料带的方向上的导热或热导率。

图12对此示出了一种示例，如何能够实现这种异向性的热导率。该示例的加热元件5是呈复合元件形式的板55。对此，如此选择具有不同导热系数的不同材料的区段的顺序，即，在材料带的横向方向61上的热流小于与其垂直的、即，在材料带的纵向方向上以及朝向带的方向上的热流。为了清楚示出横向方向61。例如通过金属区段59和陶瓷区段61的顺序实现热流量在横向方向61上的减小。金属区段59也可以曲折的形式彼此连接，使得该金属区段可被施加电流，以便加热加热元件5。激光辐射此时用作附加加热，以便实现在横向方向61上的确定的加热功率轮廓。

为了减小不期望的热流，对此通常可使加热元件包括热导率小于50W/m·K的材料。这在示出的示例中可涉及金属的、以及陶瓷的区段59、60。借助复合材料在复合物的另一材料具有高的热导率时此时也可减小在横向方向61上的热流。

附图标记列表

1 材料带

2 材料

3 玻璃熔化物

5 加热元件

6 预制件

7 激光器

8 传感器

9 光束偏转装置

10 用于制造材料带的装置

12 拉制装置

15 控制装置

17 热绝缘件

18 17 的开口

19 容器

20 19 的边缘

21 拉伸洋葱体

22 加热装置

25 喷嘴

26 喷嘴体

29 浮法池

30 熔化池

31 牵拉辊

32 冷却炉

33 出口

34 锡浴

35 拉制竖井

36 在36中的开口

37 窗口

50 5 的表面

51 加热管

52 51 的周面

53 52 的开口

55 板

56、57 55 的侧

59 金属区段

60 陶瓷区段

61 横向方向

70 激光束

71 70 在5上的射入点

Claims (20)

1.一种用于制造材料带（1）的方法，在所述方法中，材料（2）在加热的和软化的状态下被拉制成材料带（1）且然后冷却，其中，所述材料（2）在成形工艺期间被加热，在所述成形工艺中所述材料带（1）被成形和拉制，其中，在所述成形工艺期间给所述材料（2）供应至少部分地呈热辐射形式的热能量，所述热辐射由加热的、与所述材料（2）相对布置的加热元件（5）的表面（50）发出，其中，所述加热元件（5）的加热至少部分地通过激光束（70）的能量实现，所述激光束对准到所述加热元件（5）上且局部地加热所述加热元件（5）。

2.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述加热元件（5）额外地被电加热或者用燃烧器加热。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述激光束（70）在横向于所述材料带（1）的纵向方向的方向上运动，使得所述激光束的能量在横向于所述材料带（1）的纵向方向的方向上分布在所述加热元件（5）上。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加热元件的面向所述材料带（1）的表面（50）在横向于所述材料带（1）的方向上的距离小于其垂直于材料带的纵向方向的尺寸。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述材料带（1）是玻璃带，所述玻璃带由玻璃熔化物（3）或者预制件（6）拉制成。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加热元件（5）的背离所述材料带（1）的面被用所述激光束（70）照射。

7.根据前一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述材料带（1）在下拉法、溢流熔融法、上拉法或浮法中制造。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述材料带（1）由加热的预制件（6）拉制。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定沿着所述加热元件（5）的温度分布，并且所述激光束（70）的射入点（71）根据该温度分布运动。

10.一种用于实施根据上述权利要求中任一项所述的方法的、用于制造材料带（1）的装置（10），该装置具有

-拉制装置（12），其用于将在加热和软化的状态中的材料（2）拉制成带，和

-加热元件（5），其用于在成形工艺期间加热所述材料（2），在所述成形工艺中带被成形和拉制，其中，所述加热元件（5）构造用于用热辐射加热，所述热辐射由所述加热元件（5）的与被加热的材料（2）相对布置的表面（50）发出，且其中，该装置（10）包括激光器（7），所述激光器这样布置，使得所述激光器（7）的激光束（70）对准到所述加热元件（5）上并且局部加热所述加热元件（5）。

11.根据前一项权利要求所述的装置，其特征在于，设置光束偏转装置（9），以便使所述激光束（70）的射入点在横向于所述材料带（1）的纵向方向的方向上运动到所述加热元件（5）上，从而激光束的能量在横向于所述材料带（1）的纵向方向的方向上分布在所述加热元件上。

12.根据权利要求10或者11所述的装置，其特征在于，所述加热元件（5）包括电加热的加热管（51）。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述加热管（51）的纵向方向横向于所述材料带（1）的纵向方向延伸。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述加热管的周面（52）的背离所述材料带（1）的侧具有开口（53），使得所述激光束（70）能够穿过所述开口（53）和所述加热管（51）且能够射到所述周面（52）的面向所述材料带（1）的侧上的内侧上。

15.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述加热元件（5）包括板（55），所述板的一侧（56）面向所述材料带（1）的材料（2）和所述板的对置的侧（57）能够被所述激光束（70）加热。

16.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，设置光束偏转装置（9），以便使所述激光束（70）的射入点（71）运动通过所述加热元件（5）。

17.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，设置控制装置（15），所述控制装置设计用于，改变所述激光器（7）的激光束（70）的射入点（71）的位置来影响所述加热元件（5）上的温度分布。

18.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，设置至少一个传感器（8），所述传感器检测测量值并且与控制装置（15）连接，其中，所述控制装置（15）设置用于，根据检测到的测量值控制所述激光束（70）的参数：位置、辐射持续时间和辐射功率中的至少一个。

19.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述加热元件（5）具有沿横向于所述材料带（1）的纵向方向的方向上的如下热导率，所述热导率小于在从背离所述材料带（1）的一侧至面对所述材料带（1）的一侧的方向上的热导率。

20.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述加热元件（5）具有热导率小于50 W/m∙K的材料。

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