CN111386235A - 用于处理薄玻璃带的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本文公开了用于处理玻璃带(22)的系统、设备及方法。将玻璃带供应至输送设备(32)的上游侧。将拉力施加在所述输送设备(32)的下游侧的所述玻璃带(22)上。所述玻璃带(22)沿着所述输送设备(32)的行进路径，被支撑在第一及第二支撑装置上。所述第一及第二支撑装置中(72)的每一个与所述玻璃带(22)建立非滚动的线型界面。进一步地，所述第一支撑装置(72a)沿着所述行进路径与所述第二支撑装置(72c)间隔开。在一些实施例中，所述线型界面包括滑动界面或气体轴承界面。

Description

用于处理薄玻璃带的系统及方法

相关申请的交叉引用

本申请案依据专利法主张分别于2017年10月31日及2018年01月17日提交的美国专利临时申请案第62/579,543号及第62/618,259号的优先权权益。所述专利申请案的各自内容以引用的方式全部并入本文中。

技术领域

本公开一般涉及用于处理玻璃带的系统及方法。更具体地，本公开涉及搬运玻璃带作为由移动的玻璃带制造薄玻璃板的部分的系统及方法。

背景技术

玻璃板的生产通常涉及由熔融玻璃材料生产玻璃带，然后从玻璃带切割或分离各个玻璃片材。已知用于生产玻璃带的各种技术。举例来说，通过下拉工艺(例如，熔合拉制工艺)，通常从成形体向下拉带。其他玻璃制造工艺包含，例如，浮动、上拉、槽式及Fourcault式工艺。在其他范例中，玻璃带能以卷的形式暂时存储，然后展开以便随后切割或分离成各个玻璃片材。

为了满足许多最终用途应用的需求，已进行了持续的努力来生产更薄的玻璃板(例如，约1毫米(mm)或更小)。由于形成玻璃板的玻璃带的厚度变得更薄，它们也更容易发生翘曲(或平坦度偏差)及其他问题(如为在提供更薄的玻璃带的工艺步骤中可能赋予表面损伤)。翘曲可在玻璃带的一个或更多个宽度或长度方向上发生。在玻璃形成过程中，首先在粘性状态下形成玻璃带，然后冷却至粘弹性状态，最后冷却至弹性状态。采用一些薄卷玻璃成型技术，工艺布局包含将玻璃带从垂直方向转变为水平方向，然后在受控的冷却环境中以水平方向输送。当玻璃带呈薄状并且仍然处于低粘度时，可非常容易地产生面内(in-plane)局部应力，这又会引起非共平面(out-of-plane)的变形(例如，卷曲)。

举例来说，典型的做法是将玻璃带输送到一系列从动轮上。为了可行，通常在玻璃带的表面与从动轮之间存在一些摩擦，以便赋予驱动力及方向。滚轮固有地可能与玻璃带行进方向没有完美对齐，并且可能不具有完美匹配的线性速度。由此产生的影响是转向与牵引差，会产生可能导致变形的应力。局部变形可为局部拉力或压应力的结果。除了可能在低粘度下产生一些拉伸之外，拉伸应力也可能导致局部滑动与可能的刻痕。

作为从动轮的替代方案，已考虑将空气轴承用于玻璃带运输。原理上，空气轴承表面可用于防止热玻璃带与冷加工表面之间的直接接触。在厚玻璃带运输的情况下，可用的空气轴承输送设备可解决与从动轮输送相关的一些问题。然而，对于可用的空气轴承输送装置，空气轴承装置的边缘存在固有限制，其中空气轴承效应减小，导致与空气轴承输送装置的支撑件直接接触。考虑到玻璃带的小热质量及在接触点产生的相对大的热传递，于薄玻璃带的情况下通过直接接触进行局部冷却可能为一个明显的问题，可能导致在波状带边缘中出现的振荡状态，以及在行进的玻璃带中的其他可能的变形形式。

无论来源如何，当玻璃带冷却时，上述变形可能在最终产品中“冻结”。更平坦的玻璃带减少了可能需要如通过研磨及/或抛光移除的材料的量，以实现给定的最终厚度。举例来说，对于一些应用，(对于约250mm×600mm的片材尺寸)可能需要约100微米的平坦度。

使翘曲最小化的通常做法是使玻璃带在接近纯粘性状态末端的位置处通过压辊滚轮。压辊滚轮(nip roll)为圆柱形、并且可以设定在固定间隙或固定夹紧力。通常两个压辊滚轮中的一个被驱动而另一个空转以施加所需的力。无论如何，由压辊滚轮施加到玻璃带上的机械效应，基本上为单向的(“挤压”效应)并且特征为短线或线性接触模式。对于一些最终用途应用，单独由压辊滚轮施加的线性接触不能达到所需的平整度。

因此，本文公开了用于处理玻璃带的系统及方法，例如，减少玻璃带中的非共平面(out-of-plane)变形的发生。

发明内容

本公开的一些实施例涉及一种用于处理玻璃带的方法。将玻璃带供应至输送设备的上游侧。将拉力施加在输送设备下游侧的玻璃带上。玻璃带沿着输送设备的从上游侧到下游侧的行进路径，被支撑在第一及第二支撑装置上。在此方面，第一及第二支撑装置中的每一个，与玻璃带建立非滚动的线型界面。在一些实施例中，“线型界面”指通过具有尽可能小的有效接触表面的装置，在其宽度上完全支撑的玻璃带。玻璃带可同化为平坦表面，因此，例如，将圆柱形支撑装置认为成形成线型界面或与玻璃带接触。第一支撑装置沿着行进路径与第二支撑装置间隔开。在一些实施例中，在第一与第二支撑装置中的至少一个之间，线型界面包括滑动界面。在其他实施例中，在第一与第二支撑装置中的至少一个之间，线型界面包括气体轴承界面。在一些实施例中，第一支撑装置沿着行进路径与第二支撑装置间隔不小于50mm的距离，其中玻璃带不由第一与第二支撑装置之间的输送设备直接支撑。

本公开的又其他实施例涉及一种用于处理玻璃带的系统。所述系统包括输送设备，所述输送设备被配置成，为玻璃带从上游侧到下游侧建立行进路径。输送设备包括牵引装置、第一支撑装置及第二支撑装置。牵引装置被配置成，将拉力施加到玻璃带上，并且位于下游侧附近。第一支撑装置相对于行进路径位于牵引装置的上游。第二支撑装置相对于行进路径位于第一支撑装置与牵引装置之间。第一与第二支撑装置均被配置成，与玻璃带建立不滚动的线型界面。进一步地，第一支撑装置沿着行进路径与第二支撑装置间隔开。在一些实施例中，第一及第二支撑装置中的至少一个包括与玻璃具有低摩擦系数的接触表面，所述接触表面布置成与玻璃带建立滑动接触。在一些实施例中，“与玻璃的低摩擦系数”涉及主体支撑玻璃带，而不会在预期的行进速度下产生视觉上可辨别的表面刻痕的能力。根据本公开的原理，认为与玻璃具有低摩擦系数的一些材料包含，但不限于石墨、氮化硼及光滑的碳化硅(Ra<1微米)。在一些实施例中，第一与第二支撑装置中的至少一个包括气体轴承支撑装置。在一些实施例中，所述系统进一步包括玻璃带形成设备，所述玻璃带形成设备被布置成，将玻璃带传递到上游侧。

其他特征与优势将于随后的详细叙述中，包含随后的实施方式、申请专利范围、以及随附图式予以阐述，并且对于熟习所述项技术领域者来说可由实施方式的叙述轻易得知部分其他特征与优势，或者通过实践此公开书所述而认识到其他特征与优势。

应当理解，一般性描述与以下的详细描述都描述了各种实施方式，并且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质与特性的概述或框架。

此说明书包含随附图式以提供对各种实施例的进一步理解，且随附图式并入以及构成此说明书的一部分。本文中描述的图式显示了本公开的不同实施例，且与叙述内容共同用于解释所要求保护的主题的原理与操作。

附图说明

图1为根据本发明原理的处理玻璃带的系统的一简化侧视图，所述系统包含输送设备；

图2为图1处理玻璃带的系统的输送设备的一部分的简化顶视图；

图3A为根据本发明原理的并且可用于图1处理玻璃带的输送设备的支撑装置的一侧视图；

图3B为根据本发明原理的并且可用于图1处理玻璃带的输送设备的支撑装置的侧视图；

图3C为根据本发明原理的并且可用于图1处理玻璃带的输送设备的支撑装置的侧视图；

图4A为根据本发明原理的并且可用于图1的输送设备的支撑装置的简化剖视图；

图4B为图4A的支撑装置的简化端视图；

图4C为沿着段4C的图4A支撑装置的一部分的放大视图

图5A为与玻璃带连接的图4A的支撑装置的简化剖视图；及

图5B为图5A的布置的简化端视图。

具体实施方式

现将详细参照用于处理玻璃带的系统及方法的各种实施例，尤其是用于从玻璃带(如连续玻璃带)去除翘曲或改善其平整度的系统及方法。将尽可能地于附图中使用相同的元件符号说明来表示相同或相似部分。

本公开的一些方面提供了玻璃带处理系统及方法，其中连续输送或行进的玻璃带经受冷却环境并以后述，即，所需的平坦度受到的影响最小(若有的话)的方式支撑。考虑到此点，根据本发明原理的系统20的一个实施例范例性地示于图1中，所述系统20用于形成与处理玻璃带22。尽管本文将系统20描述为用于处理玻璃带，但应理解，本公开的系统及方法也可用于处理其他类型的材料，如聚合物(例如，plexi-glassTM)、金属或其他基材。

系统20包含玻璃带供应设备30及输送设备32。如下文更详细描述者，玻璃带供应设备30可采用，适于产生璃带22并将玻璃带22传递到输送设备32的上游侧40(一般性参考)的各种形式。输送设备32使玻璃带22从上游侧40行进到下游侧42(一般性参考)。玻璃带22在输送设备32的环境中冷却，因此从上游侧40到下游侧42经历了粘度的增加。

在一些非限制性实施例中，如图1中所示，玻璃带供应设备30并入熔融过程，其中熔融玻璃50被导引至成形主体52。成形主体52包括位于其上表面上的开放通道54，及会聚在成形主体52的底部或根部58处的一对会聚成形表面56。熔融玻璃50流入开放通道54并溢出其壁，从而分离成在会聚成形表面56上流动的两个个别的熔融玻璃流。当个别的熔融玻璃的流到达根部58时，它们重新组合或熔合，以形成从根部58下降的单个粘性熔融玻璃带(即，玻璃带22)。各种滚轮60沿着带的边缘接触粘性玻璃带22，并有助于沿第一向下方向62(如垂直方向)拉伸带22。本公开同样适用于下拉玻璃制造工艺的其他变形，如单面溢流工艺或狭缝拉制工艺，这些基本工艺为本领域熟练技术人员所知的。

在一些实施例中，玻璃带供应设备30可进一步包括重定向装置64，重定向装置64将玻璃带22从第一方向62重定向至第二方向66，以便传递至输送设备32。重定向装置64在图1中以滚轮68表示。在一些实施例中，玻璃带22由重定向装置64转约90度的角度，并且第二方向66为基本上水平的(即，相对于地球的真正水平方向的5度内)。在一些实施例中，重定向装置64不与玻璃带22实体接触(例如，空气轴承)，或在需要接触的情况下，如当使用滚轮时，接触可限于玻璃带22的边缘部分。

其他玻璃带形成技术也为可接受的，其可包含或不包含上述90度转弯，可包含或不包含融合工艺等。无论如何，熔融的粘性玻璃带22被连续地供应至输送设备32的上游侧40。

输送设备32包含牵引装置70及两个或更多个分立的、间隔开的支撑装置72。一般来说，牵引装置70位于下游侧42处或紧邻下游侧42，并在玻璃带22上施加拉力以沿着行进路径T连续地输送玻璃带22，行进路径T至少部分地由支撑装置72界定，如下文所述。尽管示出了五个支撑装置72，但更多或更少(包含两个)的任何其他数量同样为可接受的。因此，输送设备32至少包含最上游的支撑装置72a及最下游的支撑装置72b。在一些非限制性实施例中，输送设备32被配置成，安装到玻璃生产设施的地板，因此可包含支撑牵引装置70、支撑装置72及其他可选部件中的一个或更多个的机架(未示出)，所述其他可选部件如与本领域中已知的支撑装置72相邻的滚轮(或其他运输装置)。

牵引装置70可采用适于驱动或拉动玻璃带22的各种形式，并于一些实施例中可为/或可包括包含第一与第二滚轮90、92的常规压辊滚轮装置。滚轮90、92中的一个或二者都可为本领域已知的从动轮。利用这些及类似的配置，牵引装置70可进一步包含控制器(未示出)，例如，类似计算机的装置，可编程逻辑控制器等，被编程为控制玻璃带22沿输送设备32的速度或行进速率。其他牵引装置配置也为可接受的。

支撑装置72可采用如下所述的各种形式，并且可位于上游侧40与下游侧42之间的各种位置，用于沿着行进路径T与玻璃带22连接并支撑玻璃带22。一般来说，在一些非限制性实施例中，根据玻璃带22与每个特定支撑装置72的界面点处的预期粘度及/或温度(回想一下，在一些实施例中，从上游侧40至下游侧42，玻璃带22的温度降低，且玻璃带22的粘度增加)，选择每个支撑装置72的配置及地址以支撑具有非滚动(例如滑动)的线型界面的行进中的玻璃带22。在一些实施例中，“线型界面”指玻璃带22在其宽度上被支撑装置72完全支撑，否则支撑装置72具有尽可能小的有效界面或接触表面。玻璃带22可被吸附到平坦表面，因此，例如，圆柱形支撑装置72将被认为成，形成线型界面或与玻璃带22接触。

一个或更多个支撑装置72为/或包含固定的低摩擦体，与行进的玻璃带22建立滑动界面。替代地或额外地，一个或更多个支撑装置72为/或包含气体轴承装置，气体轴承装置可操作以在玻璃带22处引导气体，从而产生或形成支撑行进的玻璃带22的气膜或层。对于任一种结构，由每个支撑装置72建立非旋转支撑区段或区域100，并且玻璃带22直接被支撑在所述支撑区段或区域100处。在图1的简化图示中，每个支撑装置72的支撑区域100用虚线画出，以反映支撑区域100可为材料体(例如，与支撑装置72为/或包括与玻璃带22直接实体接触的低摩擦体的实施例一样)或可为气膜(例如，与支撑装置72为/或包括气体轴承装置并且气体轴承装置操作时气膜存在的实施例一样)。由支撑装置72共同建立的行进路径T(因为玻璃带22被牵引装置70拉动)因此相对于相应的支撑区段100，应当理解，在支撑装置72中的特定一个是气体轴承装置的情况下，相应的支撑区段100实际上不存在，除非操作支撑装置72以在玻璃带22处引导气流。

支撑装置72的分立的、间隔开的布置指输送设备32不直接在连续的支撑装置72之间支撑玻璃带22。举例来说，关于图1的非限制性范例，玻璃带22并非由最上游支撑装置72a的支撑区段100与第一中间支撑装置72c的支撑区段100之间的输送设备32直接实体支撑，中间支撑装置72c另一方面沿着行进路径T连续地跟随最上游支撑装置72a。或者说，支撑装置72各自在玻璃带22上施加法向力，所述法向力支撑玻璃带22的重量；在连续支撑装置72之间，输送设备32不向玻璃带22施加法向力，因此玻璃带22不会被连续的支撑装置72之间的输送设备32直接支撑。间隔开的布置促进了在每个支撑区段100处与玻璃带22的线型界面，如下文更详细地描述的。考虑到此点，玻璃带22沿着输送设备32的行进路径T示意性地示于图1中，在图1中示出为线性或平面的(例如，玻璃带22在最上游支撑装置72a与牵引装置70之间为线性的或平面的)，包含在连续的分立的，间隔开的支撑装置72的支撑区段100之间的位置处。应当理解，图1图示了另外行进的玻璃带22的瞬间。由于支撑装置72为分立的、间隔开的配置及布置、以及玻璃带22的水平向量，若没有牵引装置70施加的拉力(即，若玻璃带22为静止或不移动)，并在玻璃带22具有相对低的粘度的情况下，在重力作用下，连续支撑装置72之间的玻璃带22中可能形成悬链线(即，玻璃带22可能会下垂或拉伸)。在正常操作条件下，由牵引装置70施加的拉力在玻璃带22中产生张力，进而减轻了重力对连续支撑装置72之间的玻璃带22的影响。

尽管理论上可消除悬链线(caternary)的出现，但利用本公开的方法、系统及设备，在正常(与预期)操作条件下，可在连续的支撑装置72之间的玻璃带22中形成轻微的悬链线，并且为可接受的。两个连续支撑装置72之间的悬链线的幅度或水平为玻璃带22的粘度、拉力及连续支撑装置72之间的间隔的函数。在一些实施例中，基于预期的玻璃带粘度与拉力参数，选择连续的支撑装置72之间的间隔以将悬链线幅度限制为小于20毫米。举例来说，在一些实施例中，连续支撑装置72之间(并且尤其是在连续支撑装置72的相应支撑区段100之间)的间隔在100至500毫米的范围内，但可设想其他间隔参数。所述可选的间隔范围可为合适的，例如，其中上游侧40处的玻璃带22的预期粘度小于108泊并操作牵引装置70以使玻璃带22以1至20米/分钟(m/min)的速度移动，也可选地以10至15m/min的速度移动。此外，在输送设备32提供三个或更多个支撑装置72的实施例中，连续支撑装置72之间的间隔的均一并非必需的。举例来说，在玻璃带22的预期粘度朝向下游侧42增加的情况下，连续支撑装置72的支撑区段100之间的间隔可在下游方向上增加(例如，在下游侧42附近的连续支撑装置72的支撑区段100之间的间隔可大于在上游侧40附近的连续支撑装置72之间的间隔)。无论如何，在一些实施例中，沿着连续支撑装置72的支撑区段100之间的行进路径T的间隔不小于50毫米，可选地不小于100毫米，以更好地促进与玻璃带22的线型界面。

作为参考，图1示出了由牵引装置70的操作所指示的玻璃带22的行进方向D。图2的简化顶视图示出相同的行进方向D及若干支撑装置72。玻璃带22具有垂直于行进方向D的横向腹板尺寸110，横向腹板尺寸110定义为相对的侧边缘112、114之间的距离。每个支撑装置72被配置成，使得相应的支撑区段100具有大于预期的横向腹板尺寸110的主要尺寸116，并且每个支撑装置被布置成，使得相应的支撑区段100延伸超过侧边缘112、114。如前所述，玻璃带22在每个支撑区段100处由输送设备32直接支撑，并且在连续支撑装置的支撑区段100之间不受输送设备32的直接支撑。取决于玻璃带22的尺寸、粘度及行进速率，及每个特定支撑装置72的配置，玻璃带22可不直接与相应支撑区段100的整个可用区域接合。如此一来，图2图示用于每个支撑装置72的界面区域120，并且玻璃带22由相应的支撑区段100直接支撑在所述界面区域120处。在图2表示的内容中，可以将界面区域120的形状视为具有长度122与宽度124，并且模仿相应的支撑区段100的形状。在一些实施例中，宽度124在整个长度122上可为基本均一的(即，在真正均一宽度的5％内)。无论如何，线型界面可包含一个或更多个或所有界面区域120的长度122，其比相应的宽度124大至少10倍，或者至少20倍。在一些非限制性实施例中，线型界面可包含一个或更多个或所有支撑装置72，所述支撑装置72被配置成使得所得界面区域120的宽度124小于20mm。由一个或更多个或所有支撑装置72产生的界面区域120的细长形状也可被视为界定一中心线126(例如，在界面区域120具有基本上均一的宽度124的情况下，相应的中心线126将与长度122基本上平行)(即，在真正平行布置的5度内)。在一些实施例中，一个或更多个或所有支撑装置72被布置成，使得相应的界面区域120的中心线126与行进方向D基本上垂直(即，在真正垂直布置的5度内)。

回到图1并且考虑到上述特征，在一些实施例中，设置有输送设备32的一个或更多个支撑装置72为/或包含与玻璃具有低摩擦系数的材料，并且被布置成，与沿着行进路径T的玻璃带22形成滑动接触。举例来说，图3A示出了可用作本公开的一个或更多个支撑装置72(图1)或作为其一部分的滑动接触支撑装置150。支撑装置150包含形成或承载接触表面154的主体152。接触表面154用作如前所述的支撑区段100(图1)，并且由与玻璃具有低摩擦系数的材料形成。在一些实施例中，“与玻璃的低摩擦系数”指主体152支撑在接触表面154的玻璃带22，而不会在预期的行进速度下产生视觉上可辨别的表面刻痕的能力。根据本公开的原理，被认为与玻璃具有低摩擦系数的一些材料包含但不限于石墨、氮化硼、光滑碳化硅(Ra<1微米)等。在一些实施例中，接触表面154由主体152整体形成(即，主体152由选定的低摩擦系数材料形成)。在其他实施例中，主体152与接触表面154由不同材料形成，其中所选的低摩擦系数材料被施加到主体152以形成接触表面154。举例来说，石墨为在玻璃上具有非常低的摩擦行为的材料，并且相对便宜且易于加工。在一些实施例中并且另外参照图1，接触表面154可为石墨材料(及/或主体152可为石墨材料主体)，其中，例如，在与接触表面154的界面区域处沿着行进路径T的玻璃带22的预期温度，小于约450摄氏度(℃)。在一些实施例中，接触表面154可为烧结的α碳化硅材料(及/或主体152可为烧结的α碳化硅材料主体)，其中，例如，在与接触表面154的界面区域处沿着行进路径T的玻璃带22的预期粘度，在5×10⁶-5×10⁷泊的范围内。

无论采用何种确切的材料，主体152都可具有通过图3A图示的正圆柱形状，使得接触表面154的至少一部分为弯曲的(例如，接触表面154可界定或并入相对于玻璃22的凸曲率)。其他形状也为可接受的。举例来说，在图3B中示出了另一个实施例，用作或作为本公开的一个或更多个支撑装置72(图1)的一部分的滑动接触支撑装置160。支撑装置160包含形成或承载接触表面164的主体162。接触表面164用作如前所述的支撑区段100(图1)，并且由如上所述的与玻璃具有低摩擦系数的材料形成。接触表面164可由主体162整体形成(即，主体162由选定的低摩擦系数材料形成)，或者可应用于主体162(即，主体162及接触表面164由不同的材料形成，其中所选的低摩擦系数材料被施加到主体162以形成接触表面164)。无论如何，主体162的横向形状可为具有圆角的正方形，如图所示，使得接触表面164的至少一部分为弯曲的。

在图3C中示出了可用作本公开的一个或更多个支撑装置72(图1)或作为其一部分的滑动接触支撑装置170的另一实施例。支撑装置170包含形成或承载接触表面174的主体172。接触表面174用作如前所述的支撑区段100(图1)，并且由如上所述的低摩擦系数材料形成。接触表面174可由主体172一体形成(即，主体172由选定的低摩擦系数材料形成)，或者可应用于主体172(即，主体172及接触表面174由不同材料形成，其中将选定的低摩擦系数材料施加到主体172上以形成接触表面174)。无论如何，主体172可具有复杂的横向形状，使得接触表面174的至少一部分为弯曲的。更具体来说，接触表面174具有与第二侧178相对的第一侧176。支撑装置170被布置成使得，当沿行进方向D移动时，玻璃带22与第一侧176接触或接合，随后与第二侧178接触或接合。尽管接触表面174的第一与第二侧面176、178都可为弯曲的，但第一侧面176的曲率半径小于第二侧面178的曲率半径((或“比第二侧面178的曲率半径更紧”)，以使潜在的接触面积最小化。在相关实施例中，侧面176，178中的一个或两者都可界定90度角。

无论确切的形状为何，与本公开的滑动接触支撑装置相关的主体(例如，支撑装置150(图3A)、160(图3B)、170(图3C))可被配置成，提供适合于玻璃带22的线型界面的相应接触表面。举例来说，与本公开的一些实施例的滑动接触支撑装置相关的接触表面的宽度，能可选地在2至25毫米的范围内。

回到图1，在其他实施例中，设置有输送设备32的一个或更多个支撑装置72为/或包含气体轴承支撑装置。作为参考点，空气轴承先前已被考虑用于运输厚玻璃带。使用用于厚玻璃带搬运的常规空气轴承，玻璃带的边缘存在固有的限制，其中空气轴承效应减小甚至消失。为了解决这问题，需进行特定的设计校正，以便通过高气流将玻璃带保持在高飞行高度(与具有分立的机加工孔的轴承头部一样)，或通过高压在低飞行高度(与多孔材料轴承头部一样)操作。在这两种情况下，玻璃带上的热效应可能很大，并且可能与所需的冷却速率不兼容。此外，常规的空气轴承设计不排除玻璃带由于例如工艺变化或顺序而接触头部。常规的空气轴承设计在薄玻璃带的运输中甚至可能存在更严重的问题。因为与由轴承头部直接接触的局部冷却的传热模式产生的大的热传递相比，薄玻璃带的热质量小，所以通过与轴承头部直接接触的局部冷却可为特别容易的。通过粘度与温度的指数依赖性的变形与热传递之间的耦合，可产生在波浪状的带状边缘中实现的振荡条件。一种可能的机制为，当首次发生接触时，突然的粘度增加使得随后的玻璃带更难以接触冷却头部；因而，随着时间的推移会发生不均匀的冷却，导致玻璃带发生明显的变形。

本公开的一些实施例提供了一种解决上述问题中的一个或更多个的气体轴承支撑装置。举例来说，图4A与4B示出了可用作本公开的一个或多个支撑装置72(图1)或作为其一部分的气体轴承支撑装置200。气体轴承支撑装置200包含气体轴承头部202，界定分配面204并形成至少一个供应通道206。多个孔口208(大体上在图4A中标记)穿过头部202的厚度形成，并向分配面204及供应通道206开放。利用这种结构，供应到供应通道206的入口210的加压气体以气体膜的方式从分配面204分布，其大小(例如，流速、压力等)足以支撑具有线型界面的玻璃带22(图1)。

孔口208能以各种方式形成或界定。在一些实施例中，孔口208被机械加工到头部202中。在其他实施例中，头部202的结构可产生孔口208(例如，3D打印)。在其他实施例中，头部202，或头部202界定分配面204的至少部分，可包含多孔材料。多孔材料可包含石墨、陶瓷、部分烧结金属、耐高温金属氧化物、碳化硅及其他类似材料，其中气体可在所需压力下流动(例如，压力范围为1×10⁵-3×10⁵帕斯卡(帕))。在一些实施例中，并且如在图4C的放大视图中最佳示出般，孔口208彼此非常接近(作为参考点，穿过两个孔口208的气流由图4C中的箭头示出)。举例来说，在一些实施例中，紧邻的孔口208之间的间隙212不大于5毫米，或在1至5毫米的范围内，或约2.5毫米。也设想了其他尺寸。孔口208被界定及布置成，大体上最大化来自分配面204的气体分布点，使得所得到的气膜的效应不是局部的。在一些实施例中，并且如图4B所图示般，分配面204可具有略微凸起的形状，以促进形成略微凸起的气体轴承或薄膜，原因在下文清楚地说明。

气体轴承支撑装置200在支撑玻璃带22中的操作图示于图5A与5B中。清晰说明，在图5A的视图中，玻璃带22的行进方向为页面的平面。加压气体220(例如，压缩空气、压缩氮气、其混合物等)被供应至通道206。在一些实施例中，可加热被供应的气体220(例如，加热至至少100℃的温度)。无论如何，孔口208(图4C)将气体220引导通过分配面204并朝向玻璃带22，形成与玻璃带22接合并且支撑玻璃带22的气膜222。在一些非限制性实施例中，分配面204可被配置成，使得所得到的气膜222的有效形状略微凸起，如图5B所示。

回到图1，本公开的一些方法可包含将玻璃带22作为薄玻璃带供应到输送设备32的入口侧40。举例来说，通过玻璃带供应装置30供应到输送设备32的玻璃带22，可具有大约1毫米或更小的厚度。在其他实施例中，供应给输送设备32的玻璃带22的厚度范围为约0.1毫米至约5毫米、约0.1毫米至约4毫米、约0.1毫米至约3毫米、为约0.1毫米至约3毫米、约0.1毫米至约2毫米、约0.1毫米至约1毫米、以及所述之间的所有范围与子范围。在一些相关的非限制性实施例中，玻璃带22可具有约60毫米至约100毫米的宽度。在一些相关的、非限制性实施例中，由玻璃带供应设备30供应到输送设备32的玻璃带22，具有10⁸泊或更低的粘度，并且处于至少200℃的温度。玻璃带22旋拧至牵引装置70，并操作牵引装置70以将拉力施加至玻璃带22上。如此施加的拉力使玻璃带22沿着行进路径T行进通过输送设备32，所述行进路径T部分地由支撑装置72界定。在一些实施例中，使玻璃带22以1至20米/分，或者10至15米/分的速率或速度行进。玻璃带22在从入口侧40横穿到出口侧42的同时冷却。当沿着行进路径T行进时，玻璃带22与支撑装置72接合，其中支撑装置72各自与玻璃带22建立非滚动的线型界面。在一些实施例中，当从入口侧40行进到出口侧42时，玻璃带22冷却并历经粘度增加。

本公开的玻璃带处理系统、输送设备及方法可提供对先前设计及技术的显著改进。本公开的一些系统、设备及方法包含具有行进玻璃带的非滚动界面。与另外采用滚轮的常规玻璃带式输送机结构相比，本公开的系统、设备及方法可将摩擦最小化或消除，从而将可被视为外观缺陷的表面刻痕源及/或产生可能降低机械强度的瑕疵最小化或消除，并因此避免角度及/或速度不匹配，从而消除可能驱动非共平面变形的面内压应力源。进一步地，由本公开的系统、输送设备及方法提供的非滚动线型玻璃带界面，可降低热瘢痕形成的可能性。

在不脱离所请求目标的范围的情况下，可对本文描述的实施例进行各种修改及变化。因此，只要这些修改及变化落入所附申请专利范围及其均同物的范围内，本说明书旨在涵盖本文所述的各种实施例的修改及变化。

Claims (20)

1.一种处理玻璃带的方法，所述方法包括以下步骤：

将玻璃带供应至输送设备的上游侧；

在所述输送设备的下游侧对所述玻璃带施加拉力；

沿着所述输送设备从所述上游侧至所述下游侧的行进路径，在第一与第二支撑装置处支撑所述玻璃带；

其中所述第一与第二支撑装置中的每一个与所述玻璃带建立非滚动的线型界面；

并且进一步地，其中所述第一支撑装置沿着所述行进路径与所述第二支撑装置间隔开。

2.根据请求项1所述的方法，其中在所述第一与第二支撑装置中的至少一个之间，所述线型界面包括滑动界面。

3.根据请求项1所述的方法，其中在所述第一与第二支撑装置中的至少一个之间，所述线型界面包括气体轴承界面。

4.根据请求项1所述的方法，其中所述玻璃带在所述上游侧的粘度小于10⁸泊。

5.根据请求项1所述的方法，其中所述玻璃带在所述上游侧的的粘度小于在所述下游侧的所述粘度。

6.根据请求项1所述的方法，其中所述玻璃带不直接由所述第一与第二支撑装置之间的所述输送设备支撑。

7.根据请求项6所述的方法，其中所述第一支撑装置沿着所述行进路径与所述第二支撑装置间隔开不小于50毫米的距离。

8.根据请求项6所述的方法，其中所述第一支撑装置沿着所述行进路径与所述第二支撑装置间隔开100至500毫米的距离。

9.根据请求项1所述的方法，其中所述线型界面的线基本上垂直于所述玻璃带沿着所述行进路径的行进方向。

10.根据请求项1所述的方法，其中所述施加拉力的步骤包括：以1至20米/分的行进速度输送所述玻璃带的步骤。

11.根据请求项1所述的方法，其中所述供应玻璃带的步骤包括：将所述玻璃带沿垂直方向引导到所述上游侧的步骤。

12.根据请求项11所述的方法，其中所述供应玻璃带的步骤进一步包括：在所述上游侧将所述玻璃带从所述垂直方向转向水平方向的步骤。

13.一种用于处理玻璃带的系统，所述系统包括：

输送设备，所述输送设备被配置成，为所述玻璃带从上游侧到下游侧建立行进路径，所述输送设备包括：

牵引装置，被配置成将拉力施加到所述玻璃带上，所述牵引装置位于所述下游侧附近，

第一支撑装置，相对于所述行进路径位于所述牵引装置的上游，

第二支撑装置，相对于所述行进路径位于所述第一支撑装置与所述牵引装置之间，

其中所述第一与第二支撑装置各配置成，与所述玻璃带建立不滚动的线型界面，

并且进一步地，其中所述第一支撑装置沿着所述行进路径的方向，与所述第二支撑装置间隔开。

14.根据请求项13所述的系统，其中所述第一与第二支撑装置中的至少一个包括接触表面，所述接触表面与所述玻璃具有低摩擦系数，并且布置成与所述玻璃带形成滑动接触。

15.根据请求项14所述的系统，其中所述接触表面包括烧结的α碳化硅。

16.根据请求项13所述的系统，其中所述第一与第二支撑装置中的至少一个包括气体轴承支撑装置。

17.根据请求项13所述的系统，其中所述输送设备的特征在于，所述第一与第二支撑装置之间，相对于所述行进路径不存在支撑装置。

18.根据请求项17所述的系统，其中所述第一支撑装置在所述行进路径的方向上，与所述第二支撑装置间隔开不小于50毫米的距离。

19.根据请求项17所述的系统，其中所述第一支撑装置在所述行进路径的方向上，与所述第二支撑装置间隔开100至500毫米的距离。

20.根据请求项13所述的系统，进一步包括：玻璃带形成设备，所述玻璃带形成设备被布置成将玻璃带传递到所述上游侧。

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