JP2019522617A - Ｂｏｄにおける張力制御を有するガラス製造装置用の複数の高さにある駆動装置 - Google Patents

Abstract

ガラス製造装置は、帯状ガラスの第１の縁部とその反対側の第２の縁部との間に延びる幅を有する帯状ガラスを製造するよう構成された形成装置を含む。下部延伸ロール装置は、下部延伸ゾーン内において、延伸経路に沿って、帯状ガラスの第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む。下部延伸ロール装置は、硬化ゾーンと、ガラスシートを形成するために帯状ガラスが分離される分離位置との間に配置される。

Description

優先権の主張

本願は、合衆国法典第３５巻第１１９条に基づき、２０１６年６月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／３５２７７０号による優先権を主張するものであり、その内容に依拠すると共に、その全体を参照して本明細書に組み込む。

本開示はガラス製造に関し、具体的には、張力制御が改善されたガラスシートを製造するためのガラス製造装置および方法に関する。

複数の高さにある駆動システムを有する標準的なフュージョン形成法は、フュージョンドローセクション内の硬化ゾーン内における横方向および垂直方向の機械的張力制御を提供すると共に、硬化ゾーンを、ＢＯＤ（bottom of draw：延伸の最下部）におけるホットエンドロボットによるガラスシートの折り取りによって生じる摂動から隔離する。これらの標準的なフュージョン形成法の多くにおいては、帯状ガラスのＢＯＤ端部は自由な状態で懸下されている（即ち、帯状ガラスの下流端部は拘束されていない）ので、延伸セクションの最も低い位置にあるロールより低い位置にある帯状ガラスは、常に、帯状ガラスの重量に起因する張力下にある。

極薄ガラスについては、ＢＯＤ内にある帯状ガラスの部分の重量は比較的軽く、それにより機械的張力が比較的低くなるので、摂動の衝撃はより顕著になり得る。従って、広範囲のプロセス用途に対して有益な構成を有するように、ガラス製造装置および方法を向上させることが依然として望まれる。

本概念は、ガラス製造装置の延伸ゾーン内において、複数の高さに実装された駆動されるロール（例えば２組または３組の駆動されるロール等）を用いると共に、ＢＯＤ内の下流において、もう一組の駆動されるロールを用いて、帯状ガラスの張力を制御することによって、極薄ガラス基体を形成するためのガラス製造装置および方法を含む。延伸セクション内の駆動されるロールは、硬化ゾーンの張力を制御し得る。ＢＯＤにある更なる駆動されるロールは、現行のガラス形成装置および方法を改善するために実装され得る。この張力制御スキームは、ルート部から硬化ゾーンのかなり下流の張力制御ゾーンの端部までの垂直方向の張力の制御を可能にし得る。

第１の態様によれば、ガラス製造装置は、帯状ガラスの第１の縁部とその反対側の第２の縁部との間に延びる幅を有する帯状ガラスを製造するよう構成された形成装置を含む。下部延伸ロール装置は、下部延伸ゾーン内において、延伸経路に沿って、帯状ガラスの第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む。下部延伸ロール装置は、ガラスシートを形成するために帯状ガラスが分離される分離位置と硬化ゾーンとの間に配置される。

第２の態様によれば、下部延伸ロール装置の第１の対の延伸ロールが帯状ガラスに下向きの引張力を与えるように、下部延伸ロール装置を動作させるよう構成された制御装置を更に含む、態様１の装置が提供される。

第３の態様によれば、硬化ゾーンを含む上部延伸ゾーン内において、形成装置から、帯状ガラスの幅に対して横断方向に延びる延伸経路に沿って、帯状ガラスの第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第１の引張ロール装置を更に含む、態様１または態様２の装置が提供される。第１の引張ロール装置の下流にある第２の引張ロール装置は、上部延伸ゾーン内において、延伸経路に沿って、帯状ガラスの第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む。

第４の態様によれば、第１の引張ロール装置、第２の引張ロール装置、および下部延伸ロール装置が、帯状ガラスに横方向の張力を加えるよう、水平に対して或る角度で配置された、態様３の装置が提供される。

第５の態様によれば、制御装置が、第１の引張ロール装置および第２の引張ロール装置の第１の対の延伸ロールを略一定のトルクで動作させるよう構成された、態様３の装置が提供される。

第６の態様によれば、第１の引張ロール装置、第２の引張ロール装置、および下部延伸ロール装置の各々が、帯状ガラスの第２の縁部を引くよう配置および構成された第２の対の延伸ロールを含む、態様３〜５のいずれか１つの装置が提供される。

第７の態様によれば、制御装置が、下部延伸ロール装置の第１の対の延伸ロールを略一定の角速度で動作させるよう構成された、態様３〜６のいずれか１つの装置が提供される。

第８の態様によれば、帯状ガラスを製造する方法が提供される。本方法は、引張ロールデバイスの下部延伸ロール装置を動作させる工程を含む。引張ロールデバイスは、ガラス製造装置の硬化ゾーンから下流にある下部延伸ゾーン内に配置される。引張ロールデバイスは、帯状ガラスの第１の縁部と相互作用するよう配置および構成された第１の対の延伸ロールと、帯状ガラスの第２の縁部と相互作用するよう配置および構成された第２の対の延伸ロールとを含む下部延伸ロール装置を含む。引張ロールデバイスの下部延伸ロール装置の第１の対の延伸ロールが、ガラスシートを形成するために帯状ガラスが分離される分離位置と硬化ゾーンとの間において、帯状ガラスに下向きの引張力を与えるように、制御装置を用いて引張ロールデバイスの延伸ロール装置が制御される。

第９の態様によれば、ガラス製造装置が、ガラス製造装置の硬化ゾーンを含む上部延伸ゾーン内に配置された第１の引張ロールデバイスを更に含む、態様８の方法が提供される。

第１０の態様によれば、第１の引張ロールデバイスが、形成装置から、帯状ガラスの幅に対して横断方向に延びる延伸経路に沿って、帯状ガラスの第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第１の引張ロール装置を含む、態様９の方法が提供される。第１の引張ロールデバイスの第１の引張ロール装置の下流にある第２の引張ロール装置は、延伸経路に沿って、帯状ガラスの第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む。

第１１の態様によれば、第１の引張ロールデバイスの第１の引張装置の第１の対の延伸ロールが略一定のトルクで回転するように、制御装置を用いて第１の引張ロールデバイスの第１の引張ロール装置を制御する工程を含む、態様１０の方法が提供される。

第１２の態様によれば、第１の引張ロールデバイスの第２の引張装置の第１の対の延伸ロールが略一定のトルクで回転するように、制御装置を用いて第１の引張ロールデバイスの第２の引張ロール装置を制御する工程を含む、態様１０または態様１１の方法が提供される。

第１３の態様によれば、第１の引張ロール装置、第２の引張ロール装置、および下部延伸ロール装置が、帯状ガラスに横方向の張力を加えるよう、水平に対して或る角度で配置された、態様１０〜１２のいずれか１つの方法が提供される。

第１４の態様によれば、下部延伸ロール装置の第１の対の延伸ロールが略一定の角速度で回転するように、制御装置を用いて引張ロールデバイスの下部延伸ロール装置を制御する工程を含む、態様９〜１３のいずれか１つの方法が提供される。

第１５の態様によれば、帯状ガラスを製造する方法が提供される。本方法は、ガラス製造装置の上部延伸ゾーン内に配置された第１の引張ロールデバイスを動作させる工程を含む。第１の引張ロールデバイスは、形成装置から帯状ガラスを引く。ガラス製造装置の第１の引張ロールデバイスから下流にある下部延伸ゾーン内に配置された第２の引張ロールデバイスが動作させられる。第２の引張ロールデバイスは、上部延伸ゾーン内における帯状ガラスの張力を、ガラスシートを形成するために帯状ガラスが分離される分離位置から隔離する。

第１６の態様によれば、第１の引張ロールデバイスが、形成装置から、帯状ガラスの幅に対して横断方向に延びる延伸経路に沿って、帯状ガラスの第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第１の引張ロール装置を含む、態様１５の方法が提供される。第１の引張ロールデバイスの第１の引張ロール装置の下流にある第２の引張ロール装置は、延伸経路に沿って、帯状ガラスの第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む。

第１７の態様によれば、第１の引張ロールデバイスの第１の引張装置の第１の対の延伸ロールが略一定のトルクで回転するように、制御装置を用いて第１の引張ロールデバイスの第１の引張ロール装置を制御する工程を含む、態様１６の方法が提供される。

第１８の態様によれば、第１の引張ロールデバイスの第２の引張装置の第１の対の延伸ロールが略一定のトルクで回転するように、制御装置を用いて第１の引張ロールデバイスの第２の引張ロール装置を制御する工程を含む、態様１５〜１７のいずれか１つの方法が提供される。

第１９の態様によれば、第１の引張ロールデバイスの第１の引張ロール装置および第２の引張ロール装置のうちの少なくとも一方の第１の対の延伸ロールが、帯状ガラスに横方向の張力を加えるよう、水平に対して或る角度で配置された、態様１６〜１８のいずれか１つの方法が提供される。

第２０の態様によれば、第２の引張ロールデバイスが、帯状ガラスの第１の縁部と相互作用するよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む下部延伸ロール装置を含む、態様１５〜態様１９のいずれか１つの方法が提供される。

第２１の態様によれば、下部延伸ロール装置の第１の対の延伸ロールが帯状ガラスに下向きの引張力を与えるように、制御装置を用いて第２の引張ロールデバイスの下部延伸ロール装置を制御する工程を含む、態様２０の方法が提供される。

第２２の態様によれば、制御装置によって、下部延伸ロール装置の第１の対の延伸ロールが略一定の角速度で回転するように制御される、態様２１の方法が提供される。

更なる特徴および長所は、以下の詳細な説明で述べられると共に、部分的にはその説明から当業者に自明であり、または、明細書および添付の図面に例示されるように、並びに、添付の特許請求の範囲に定められるように、本発明を実施することによって認識される。上記の概要説明および以下の詳細説明は、単に本発明の例示であり、特許請求される本発明の性質および特徴を理解するための概観または枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。

添付の図面は、本発明の原理の更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれてその一部をなすものである。図面は１以上の実施形態を示しており、明細書と共に、本開示の原理および作用を例として説明する役割をするものである。本明細書および図面において開示される本発明の様々な特徴は、あらゆる組合せで用いられ得ることを理解されたい。

可撓性ガラスの形成方法および装置の実施形態の模式図 引張ロールデバイスの実施形態を含む、図１のガラス製造装置の一部の等角図 引張ロールデバイスの別の実施形態を含む、図１のガラス製造装置の一部の等角図 図２および図３の部分のガラス製造装置の正面図および側面図を示す 帯状ガラスに沿った張力を距離に対してプロットした、例示的なガラス形成プロセスについての例示的な張力図

以下の詳細な説明において、本開示の様々な原理の完全な理解を提供するために、限定ではなく説明の目的で、具体的な詳細を開示する例示的な実施形態が述べられる。しかし、本開示の利益を得た当業者には、本開示が、本明細書に開示された具体的な詳細から離れた他の実施形態で実施され得ることが自明であろう。更に、本開示の様々な原理の説明を不明瞭にしないために、周知の装置、方法、および材料の説明は省略され得る。最後に、適用可能である場合には常に、類似の参照番号は類似の要素を指す。

本明細書において、範囲は、「約」或る特定の値から、および／または、「約」別の特定の値までと表現され得る。そのような範囲が表現された場合には、別の実施形態は、その或る特定の値から、および／または、別の特定の値までを含む。同様に、値が「約」という語を用いて概算として表現された場合には、その特定の値が、別の態様を構成することを理解されたい。更に、各範囲の終点は、他方の終点との関係において、および他方の終点から独立して、有意であることを理解されたい。

本明細書において用いられる方向に関する用語（例えば、上、下、右、左、前、後、最上部、最下部）は、単に描かれた図面を参照したものであり、絶対的な向きを意味することは意図しない。

特に明記しない限り、本明細書において述べられたいずれの方法も、その工程が特定の順序で行われることを要すると解釈されることは意図しない。従って、方法の請求項が、その工程が辿るべき順序を実際に記載していない場合、または、特許請求の範囲もしくは説明において、その工程が特定の順序に限定されることが別様で具体的に述べられていない場合には、どのような点においても、順序が推論されることは意図しない。このことは、工程の配列または動作フローに関する論理の問題、文法的な組織または句読点から導出される通常の意味、および、明細書に記載されている実施形態の数またはタイプを含む、どのような可能な明示されていない解釈の基礎についても成り立つ。

本明細書において用いられる単数形の「a」、「an」、および「the」は、特に明記しない限り、複数の被参照物を含む。従って、例えば「a component」と言った場合には、特に明記しない限り、２以上のそのような構成要素を有する態様を含む。

本明細書に記載される実施形態は、一般的に、ホットエンドロボットによる折り取り位置により近い、帯状ガラスのＢＯＤまたは下部延伸領域において、一定の速度を有するよう制御される駆動されるローラを動作させることによって、張力制御が改善された帯状ガラスを製造するためのガラス製造装置および方法に関する。そのような構成は、駆動される下部延伸ローラによって、ルート部からの帯状ガラスの垂直方向の張力制御を可能にし得る。それに加えて、駆動される下部延伸ローラの下向きの引張力は、駆動される下部延伸ローラの上流において、および、それにより下部引張装置エリアにおいて、垂直方向の機械的張力を加えることができ、それにより、駆動される下部延伸ローラの下流のその下部引張装置エリアにおける帯状ガラスの動きを低減できる。更に、駆動される下部延伸ローラを、硬化ゾーンから比較的遠い下流に有することで、硬化ゾーン内における帯状ガラスの動きを低減でき、それにより、帯状ガラスの属性（例えば、形状およびガラスの応力等）を改善できる。

ガラスは、一般的に、可撓性がなく、擦り傷、欠け、および破砕が生じやすい脆い材料として知られているが、薄い断面を有するガラスは、実際には、かなりの可撓性を有し得る。長く薄いシート状または帯状のガラスは、紙やプラスチックフィルムのように、ロールに巻き付けられ、巻き出されることが可能である。製造環境内、または処理および搬送設備内に存在し得る不安定性、摂動、振動、および一時的な影響は、帯状ガラスの断続的なまたは長時間にわたる位置ずれを生じさせ得る。極端なケースでは、帯状ガラスの不安定性、摂動、振動、および一時的な影響が、破砕につながり得る。従って、発生源からの不安定性、摂動、振動、および一時的な影響が、帯状ガラスに沿って、帯状ガラスの上下の他のプロセスまで伝わるのを阻止するために、様々なゾーン間の隔離を設けるのが有益であり得る。

図１を参照すると、例示的なガラス製造装置１０の実施形態の模式図が、ダウンドローフュージョン装置として示されているが、他の例では、他のガラス形成装置が用いられ得る。例示的なガラス製造装置１０は、第１の縁部１６と第２の縁部１８との間に延びる幅Ｗを有する帯状ガラス１４を製造するための形成装置１２を含み得る。

ガラス製造装置１０は、溶融器２０、清澄器２２、混合器２４、送出器２６、形成装置１２、および引張ロールデバイス（要素２８および３０によって表されている）を含み得る。溶融器２０では、ガラスバッチ材料が、矢印３２によって示されているように導入され、溶融されて、溶融ガラス３３を生じ得る。清澄器２２は、溶融器２０からの溶融ガラス３３を、傾斜管３６を介して受け取る高温処理エリアを有し、そこで、溶融ガラス３３から気泡が除去される。清澄器２２は、清澄器−撹拌チャンバ接続管４０によって、混合器２４に接続されている。混合器２４は、撹拌チャンバ−ボウル接続管４２によって、送出器２６に接続されている。送出器２６は、下降管４４を通して、導入口４６へと、および形成装置１２内へと溶融ガラス３３を送る。

本開示の態様に従って用いられ得る様々な形成装置があり得る。例えば、図１および図２に示されるように、例示的な形成装置１２は、トラフ５２に流れ込む溶融ガラス３３を受け取る開口部５０を含む。図２に最もよく示されているように、次に、溶融ガラス３３はトラフ５２を越えて流れ、２つの側面５４および５６を流れ下ってから、形成装置１２のルート部５８において一体に融着する。ルート部５８では、２つの側面５４および５６が合わさって、２つの側面５４および５６の各々の上を流れる溶融ガラス３３の２つの越流の壁が一体に融着して帯状ガラス１４を形成し、帯状ガラス１４は、ルート部５８から離れて下に向かって延伸される。

ガラス製造装置１０は、図１では模式的に示されている引張ロールデバイス２８および３０を更に含み得る。図２および図３に関してより完全に後述するように、引張ロールデバイス２８は、ルート部５８から帯状ガラス１４を延伸すること、および、帯状ガラス１４を所望の厚さまで延伸することを補助するために設けられる。引張ロールデバイス３０は、硬化ゾーン８２（図２）の下流にあり、且つ、ホットエンドロボット（移動アンビル装置またはＴＡＭと称される場合もある）が帯状ガラス１４を分離する帯状ガラス分離位置６４の上流にある下部延伸ゾーン６０内において、垂直方向および水平方向の帯状ガラスの張力を維持するために設けられる。

ダウンドローフュージョン法を用いて帯状ガラス１４が形成される実施形態では、第１の縁部１６および第２の縁部１８は、中央部分内における厚さより大きい厚さを有するビード部を含み得る。中央部分は、約０．３ｍｍ以下の厚さ（例えば、約０．０１〜０．０５ｍｍ、約０．０５〜０．１ｍｍ、約０．１〜０．１５ｍｍ、および約０．１５〜０．３ｍｍの厚さを含むが、それらに限定されない）を有する「極薄」であり得るが、他の例では、他の厚さを有する帯状ガラス３４が形成され得る。

図２を参照すると、本開示の一例による引張ロールデバイス２８のより詳細な模式図が提供されている。例示的な引張ロールデバイス２８は、第１のロール装置６４、第２のロール装置６６、および制御装置６８（例えば、プログラマブル論理コントローラ、プロセッサ−メモリ等）を含み得る。一部の実施形態では、ロールデバイス２８は、第３のロール装置、またはより多くのロール装置（例えば、第１のロール装置６４と第２のロール装置６６との間のアイドルロール装置等）を含み得る。この例では、第１のロール装置６４は、形成装置１２から、帯状ガラス１４の幅Ｗに対して横断方向に延びる延伸経路７４に沿って、帯状ガラス１４の第１の縁部１６および第２の縁部１８をそれぞれ引くよう構成された第１の対の延伸ロール７０および第２の対の延伸ロール７２を含み得る（注：延伸ロール７０および７２は、帯状ガラス１４における横断方向の張力７６を加える垂直方向下方に傾いたロールとして示されているが、水平方向の向きを有してもよく、水平方向の向きを有する場合には、互いに接続されてもよい）。

第２のロール装置６６は、第１の対の延伸ロール７０および第２の対の延伸ロール７２から延伸経路７４に沿って下流にそれぞれ配置された第１の対のロール７８および第２の対のロール８０を含む（注：ロール７８および８０は、帯状ガラス１４における横断方向の張力８３を加える垂直方向下方に傾いたロールとして示されているが、水平方向の向きを有してもよく、水平方向の向きを有する場合には、互いに接続されてもよい）。制御装置６８は、少なくとも、両方の対の延伸ロール７０、７２および７８、８０が略一定のトルクで回転するように、第１のロール装置６４および第２のロール装置６６を独立して動作させるよう構成される。

本開示の幾つかの例による形成装置１２および引張ロールデバイス２８の様々な模式図がある。引張ロールデバイス２８は、帯状ガラス１４を形成装置１２のルート部５８から粘性ゾーン８１内へと引くよう動作し得るものであり、そこで、帯状ガラス１４は薄くなり始めて最終的な厚さに至る。次に、帯状ガラス１４は、粘性ゾーン８１から硬化ゾーン８２内へと引かれ得る。硬化ゾーン８２では、帯状ガラス１４のその部分が、粘性状態から、所望のプロファイルを有する弾性状態へと硬化する。硬化ゾーン８２は、温度が以下の式を満たすゾーンとして定義され得る。
０．２秒＜（η（Ｔ））／Ｇ＜１０００秒
式中、ηはガラスの粘度（パスカル秒）であり、Ｔは温度（℃）であり、Ｇは帯状ガラス１４の室温剛性率（Ｐａ）である。次に、帯状ガラス１４は、硬化ゾーン８２から弾性ゾーン８４へと引かれ得る。弾性ゾーン８４に入ったら、帯状ガラス１４は、帯状ガラス１４のプロファイルを永久的に変えることなく、限度内において変形され得る。この例では、引張ロールデバイス２８は、第１の対の延伸ロール７０および第２の対の延伸ロール７２が粘性ゾーン８１内に配置され、第１の対の延伸ロール７８および第２の対の延伸ロール８０が硬化ゾーン８２および／または弾性ゾーン８４内に配置されるように構成される。

第１の対の延伸ロール７０および第２の対の延伸ロール７２の各々は、第１の引張ロール部材９０および第２の引張ロール部材９２を含み得る。第１の引張ロール部材９０および第２の引張ロール部材９２の各々には、耐火性ロールカバーが設けられてもよく、それぞれの対（即ち、第１の対の延伸ロール７０および第２の対の延伸ロール７２）は、それらの間にある帯状ガラス１４の第１の縁部１６および第２の縁部１８と係合するよう配置される。各対の延伸ロール７０、７２における第１の引張ロール部材９０および第２の引張ロール部材９２のうちの少なくとも一方には、それぞれのモータ９４が設けられ得る。例えば、図示されるように、第２の対の延伸ロール７２の第１の引張ロール部材９０にはモータ９４が設けられており、一方、第２の対の延伸ロール７２の第２の引張ロール部材９２には軸受が設けられており、第１の引張ロール部材９０および第２の引張ロール部材９２のうちの一方のみが駆動され、他方のロールは、帯状ガラスと接触して、他方のローラと共に挟持力を生じるようになっている。同様に、第１の対の延伸ロール７０の第２の引張ロール部材９２にはモータ９４が設けられており、一方、第１の対の延伸ロール７０の第１の引張ロール部材９０には軸受が設けられており、第１の引張ロール部材９０および第２の引張ロール部材９２のうちの一方のみが駆動され、他方のロールは、帯状ガラスと接触して、他方のローラと共に挟持力を生じるようになっている。更なる例では、一対の延伸ロール（例えば、第１の対の延伸ロール７０、第２の対の延伸ロール７２、または両方の対の延伸ロール７０、７２）の第１の引張ロール部材９０および第２の引張ロール部材９２の両方にモータが設けられ得る。

引張ロールデバイス２８は、対のロール７０、７２から延伸経路７４に沿って下流に配置された第１の対の延伸ロール７８および第２の対の延伸ロール８０を含む装置６６を更に含み得る。第１の対の延伸ロール７８および第２の対の延伸ロール８０は、帯状ガラス１４の第１の縁部１６および第２の縁部１８を延伸経路７４に沿って更に引くよう構成され得る。図示されるように、第１の対の延伸ロール７８および第２の対の延伸ロール８０の各々は、第１の引張ロール部材１００および第２の引張ロール部材１０２を含み得る。第１の引張ロール部材１００および第２の引張ロール部材１０２の各々には、それぞれの耐火性ロールカバーが設けられてもよく、それぞれの対（即ち、第１の対の延伸ロール７８および第２の対の延伸ロール８０）は、それらの間にある帯状ガラス１４の第１の縁部１６および第２の縁部１８と係合するよう配置される。各対の延伸ロール７８、８０における第１の引張ロール部材１００および第２の引張ロール部材１０２のうちの少なくとも一方には、それぞれのモータ１０４が設けられ得る。例えば、図示されるように、第２の対の延伸ロール８０の第１の引張ロール部材１００にはモータ１０４が設けられており、一方、第２の対の延伸ロール８０の第２の引張ロール部材１０２には軸受が設けられており、第１の引張ロール部材１００および第２の引張ロール部材１０２のうちの一方のみが駆動され、他方のロールは、帯状ガラスと接触して、他方のローラと共に挟持力を生じるようになっている。更なる例では、一対の延伸ロール（例えば、第１の対の延伸ロール７８、第２の対の延伸ロール８０、または両方の対の延伸ロール７８、８０）の第１の引張ロール部材１００および第２の引張ロール部材１０２の両方にモータが設けられ得る。

図３を参照すると、本開示による引張ロールデバイス３０のより詳細な模式図が示されている。例示的な引張ロールデバイス３０は、下部延伸ロール装置１１０を含む。下部延伸ロール装置は、ＢＯＤ内の、延伸された帯状ガラス１４をＴＡＭ１１２が個々のガラスシートに切断する分離位置６４の近くに配置される。この分離位置６４において、ガラスシート１４は、室温よりかなり高い高温である。このエリアは、ガラスシート１４がまだ熱いので、高温ＢＯＤ（ＨＢＯＤ）と称され得る。この実施形態では、下部延伸ロール装置１１０は、弾性ゾーン８４から延伸経路７４に沿って、帯状ガラス１４の第１の縁部１６および第２の縁部１８をそれぞれ引くよう構成された第１の対の延伸ロール１１４および第２の対の延伸ロール１１６を含み得る（注：延伸ロールは、帯状ガラス１４における横断方向の張力１１５を加える垂直方向下方に傾いたロールとして示されているが、水平方向の向きを有してもよく、水平方向の向きを有する場合には、互いに接続されてもよい）。

第１の対の延伸ロール１１４および第２の対の延伸ロール１１６の各々は、第１の引張ロール部材１２４および第２の引張ロール部材１２６を含み得る。第１の引張ロール部材１２４および第２の引張ロール部材１２６の各々には、それぞれの耐火性ロールカバーが設けられてもよく、それぞれの対（即ち、第１の対の延伸ロール１１４および第２の対の延伸ロール１１６）は、それらの間にある帯状ガラス１４の第１の縁部１６および第２の縁部１８と係合するよう配置される。各対の延伸ロール１１４、１１６における第１の引張ロール部材１２４および第２の引張ロール部材１２６のうちの少なくとも一方には、それぞれのモータ１２８が設けられ得る。例えば、図示されるように、第２の対の延伸ロール１１６の第１のロール部材１２４にはモータ１２８が設けられており、一方、第２の対の延伸ロール１１６の第２の引張ロール部材１２６には軸受が設けられており、第１の引張ロール部材１２４および第２の引張ロール部材１２６のうちの一方のみが駆動され、他方のロールは、帯状ガラスと接触して、他方のローラと共に挟持力を生じるようになっている。

ここで図４を参照すると、ガラス製造装置１０の正面図および側面図が模式的に示されており、粘性ゾーン８０、硬化ゾーン８２、および弾性ゾーン８４（これらは集合的に上部延伸ゾーン１４０と称され得るものであり、引張ロールデバイス２８が配置される）と、引張ロールデバイス３０が配置される下部延伸ゾーン６０とを含む。仮想線Ｅは、上部延伸ゾーン１４０から下部延伸ゾーン６０への出口を表している。

制御装置６８は、引張ロールデバイス２８の第１のロール装置６４および第２のロール装置６６、並びに、引張ロールデバイス３０の下部延伸ロール装置１１０のうちの１以上を独立して動作させるよう設けられ得る。一例として、制御装置６８は、第１のロール装置６４の第１の対の延伸ロール７０および第２の対の延伸ロール７２を略一定のトルクで回転するよう動作させ得ると共に、第２のロール装置６６の第１の対の延伸ロール７８および第２の対の延伸ロール８０を略一定のトルクで回転するよう動作させ得る。下部延伸ロール装置１１０の延伸ロール１１４および１１６は、略一定の速度で動作させられ得る。引張ロールデバイス２８の第１のロール装置６４および第２のロール装置６６、並びに、引張ロールデバイス３０の下部延伸ロール装置１１０の独立した動作とは、ロール装置６４、６６、１１０が、他のロール装置６４、６６、１１０のうちの１以上の動作によって影響されることなく動作させられ得ることを意味する。

図５を参照すると、ガラス製造装置１０を用いる例示的なガラス形成プロセスについての張力図１４６が示されており、帯状ガラス１４に沿った張力が、ルート部５８（図１）からの距離に対してプロットされている。図５は、ロール装置６４についての上向きのトルクおよびロール装置６６についての下向きのトルクを有する上述の構成に対応する。下部延伸ロール装置１１０には略一定の速度が設けられる。図５の垂直方向の矢印は、加えられるトルクの方向を示している。この特定の例では、トルク制御駆動されるロール装置６４は、ゾーン８２に所望の張力を加えるために、上向きの引張力を加える。本明細書において用いられる「上向きの引張力」という用語は、その特定のロール装置の下流に張力を与える力を指し、一方、「下向きの引張力」という用語は、その特定のロール装置の下流に圧縮力を与える力を指す。トルク制御駆動されるロール装置６６は、帯状ガラスの厚さを制御する。下部延伸ロール装置１１０は、ゾーン８２を下流の摂動から隔離するために、下部延伸ゾーン６０における張力を減少させる速度によって駆動および制御される。線１５０と線１５２との間には、ＴＡＭ１１２において、或る長さのガラスシートを帯状ガラス１４から除去したことに起因する張力の変化１５４がもたらされている。

なお、本開示の上述の実施形態、特に、いずれの「好ましい」実施形態も、単に可能な実装例であり、単に、本開示の様々な原理の明確な理解のために述べられたものであることが強調されるべきである。本開示の趣旨および様々な原理から実質的に逸脱することなく、上述の本開示の実施形態に対して多くの変形および変更が行われ得る。そのような変更および変形の全ては、本開示および添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。

以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。

実施形態１
ガラス製造装置において、
帯状ガラスの第１の縁部とその反対側の第２の縁部との間に延びる幅を有する帯状ガラスを製造するよう構成された形成装置と、
ガラスシートを形成するために前記帯状ガラスが分離される分離位置と硬化ゾーンとの間に配置された下部延伸ロール装置であって、下部延伸ゾーン内において、延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む、下部延伸ロール装置と
を含むことを特徴とするガラス製造装置。

実施形態２
前記下部延伸ロール装置の前記第１の対の延伸ロールが前記帯状ガラスに下向きの引張力を与えるように、前記下部延伸ロール装置を動作させるよう構成された制御装置を更に含む、実施形態１記載のガラス製造装置。

実施形態３
前記硬化ゾーンを含む上部延伸ゾーン内において、前記形成装置から、前記帯状ガラスの前記幅に対して横断方向に延びる前記延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第１の引張ロール装置と、
前記第１の引張ロール装置の下流にある第２の引張ロール装置であって、前記上部延伸ゾーン内において、前記延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第２の引張ロール装置と
を更に含む、実施形態２記載のガラス製造装置。

実施形態４
前記第１の引張ロール装置、前記第２の引張ロール装置、および前記下部延伸ロール装置が、前記帯状ガラスに横方向の張力を加えるよう、水平に対して或る角度で配置された、実施形態３記載のガラス製造装置。

実施形態５
前記制御装置が、前記第１の引張ロール装置および前記第２の引張ロール装置の前記第１の対の延伸ロールを略一定のトルクで動作させるよう構成された、実施形態３記載のガラス製造装置。

実施形態６
前記第１の引張ロール装置、前記第２の引張ロール装置、および前記下部延伸ロール装置の各々が、前記帯状ガラスの前記第２の縁部を引くよう配置および構成された第２の対の延伸ロールを含む、実施形態３記載のガラス製造装置。

実施形態７
前記制御装置が、前記下部延伸ロール装置の前記第１の対の延伸ロールを略一定の角速度で動作させるよう構成された、実施形態３記載のガラス製造装置。

実施形態８
帯状ガラスを製造する方法において、
ガラス製造装置の硬化ゾーンから下流にある下部延伸ゾーン内に配置された引張ロールデバイスの下部延伸ロール装置を動作させる工程を含み、
前記引張ロールデバイスが、前記帯状ガラスの第１の縁部と相互作用するよう配置および構成された第１の対の延伸ロールと、前記帯状ガラスの第２の縁部と相互作用するよう配置および構成された第２の対の延伸ロールとを含む下部延伸ロール装置を含み、
前記引張ロールデバイスの前記下部延伸ロール装置の前記第１の対の延伸ロールが、ガラスシートを形成するために前記帯状ガラスが分離される分離位置と前記硬化ゾーンとの間において、前記帯状ガラスに下向きの引張力を与えるように、制御装置を用いて前記引張ロールデバイスの前記延伸ロール装置が制御される
ことを特徴とする方法。

実施形態９
前記ガラス製造装置が、前記ガラス製造装置の前記硬化ゾーンを含む上部延伸ゾーン内に配置された第１の引張ロールデバイスを更に含む、実施形態８記載の方法。

実施形態１０
前記第１の引張ロールデバイスが、
前記形成装置から、前記帯状ガラスの前記幅に対して横断方向に延びる延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第１の引張ロール装置と、
前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張ロール装置の下流にある第２の引張ロール装置であって、前記延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第２の引張ロール装置と
を含む、実施形態９記載の方法。

実施形態１１
前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張装置の前記第１の対の延伸ロールが略一定のトルクで回転するように、前記制御装置を用いて前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張ロール装置を制御する工程を含む、実施形態１０記載の方法。

実施形態１２
前記第１の引張ロールデバイスの前記第２の引張装置の前記第１の対の延伸ロールが略一定のトルクで回転するように、前記制御装置を用いて前記第１の引張ロールデバイスの前記第２の引張ロール装置を制御する工程を含む、実施形態１０記載の方法。

実施形態１３
前記第１の引張ロール装置、前記第２の引張ロール装置、および前記下部延伸ロール装置が、前記帯状ガラスに横方向の張力を加えるよう、水平に対して或る角度で配置された、実施形態１０記載の方法。

実施形態１４
前記下部延伸ロール装置の前記第１の対の延伸ロールが略一定の角速度で回転するように、前記制御装置を用いて前記引張ロールデバイスの前記下部延伸ロール装置を制御する工程を含む、実施形態８記載の方法。

実施形態１５
帯状ガラスを製造する方法において、
ガラス製造装置の上部延伸ゾーン内に配置された第１の引張ロールデバイスであって、形成装置から帯状ガラスを引く第１の引張ロールデバイスを動作させる工程と、
前記ガラス製造装置の前記第１の引張ロールデバイスから下流にある下部延伸ゾーン内に配置された第２の引張ロールデバイスであって、前記上部延伸ゾーン内における前記帯状ガラスの張力を、ガラスシートを形成するために前記帯状ガラスが分離される分離位置から隔離する、第２の引張ロールデバイスを動作させる工程と
を含むことを特徴とする方法。

実施形態１６
前記第１の引張ロールデバイスが、
前記形成装置から、前記帯状ガラスの幅に対して横断方向に延びる延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第１の引張ロール装置と、
前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張ロール装置の下流にある第２の引張ロール装置であって、前記延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第２の引張ロール装置と
を含む、実施形態１５記載の方法。

実施形態１７
前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張装置の前記第１の対の延伸ロールが略一定のトルクで回転するように、制御装置を用いて前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張ロール装置を制御する工程を含む、実施形態１６記載の方法。

実施形態１８
前記第１の引張ロールデバイスの前記第２の引張装置の前記第１の対の延伸ロールが略一定のトルクで回転するように、制御装置を用いて前記第１の引張ロールデバイスの前記第２の引張ロール装置を制御する工程を含む、実施形態１６記載の方法。

実施形態１９
前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張ロール装置および前記第２の引張ロール装置のうちの少なくとも一方の前記第１の対の延伸ロールが、前記帯状ガラスに横方向の張力を加えるよう、水平に対して或る角度で配置された、実施形態１６記載の方法。

実施形態２０
前記第２の引張ロールデバイスが、前記帯状ガラスの前記第１の縁部と相互作用するよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む下部延伸ロール装置を含む、実施形態１５記載の方法。

実施形態２１
前記下部延伸ロール装置の前記第１の対の延伸ロールが前記帯状ガラスに下向きの引張力を与えるように、制御装置を用いて前記第２の引張ロールデバイスの前記下部延伸ロール装置を制御する工程を含む、実施形態２０記載の方法。

実施形態２２
前記制御装置によって、前記下部延伸ロール装置の前記第１の対の延伸ロールが略一定の角速度で回転するように制御される、実施形態２０記載の方法。

１０ ガラス製造装置
１２ 形成装置
１４ 帯状ガラス
１６ 第１の縁部
１８ 第２の縁部
２８、３０ 引張ロールデバイス
６０ 下部延伸ゾーン
６４ 分離位置
６４ 第１のロール装置
６６ 第２のロール装置
６８ 制御装置
７０、７８、１１４ 第１の対の延伸ロール
７２、８０、１１６ 第２の対の延伸ロール
７４ 延伸経路
７６、８３、１１５ 横断方向の張力
８１ 粘性ゾーン
８２ 硬化ゾーン
８４ 弾性ゾーン
９０、１００、１２４ 第１の引張ロール部材
９２、１０２、１２６ 第２の引張ロール部材
９４、１０４、１２８ モータ
１１０ 下部延伸ロール装置
１４０ 上部延伸ゾーン
Ｗ 幅

Claims (15)

1. ガラス製造装置において、
   帯状ガラスの第１の縁部とその反対側の第２の縁部との間に延びる幅を有する帯状ガラスを製造するよう構成された形成装置と、
   ガラスシートを形成するために前記帯状ガラスが分離される分離位置と硬化ゾーンとの間に配置された下部延伸ロール装置であって、下部延伸ゾーン内において、延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む、下部延伸ロール装置と
   を含むことを特徴とするガラス製造装置。
2. 前記下部延伸ロール装置の前記第１の対の延伸ロールが前記帯状ガラスに下向きの引張力を与えるように、前記下部延伸ロール装置を動作させるよう構成された制御装置を更に含む、請求項１記載のガラス製造装置。
3. 前記硬化ゾーンを含む上部延伸ゾーン内において、前記形成装置から、前記帯状ガラスの前記幅に対して横断方向に延びる前記延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第１の引張ロール装置と、
   前記第１の引張ロール装置の下流にある第２の引張ロール装置であって、前記上部延伸ゾーン内において、前記延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第２の引張ロール装置と
   を更に含む、請求項２記載のガラス製造装置。
4. 前記第１の引張ロール装置、前記第２の引張ロール装置、および前記下部延伸ロール装置が、前記帯状ガラスに横方向の張力を加えるよう、水平に対して或る角度で配置された、請求項３記載のガラス製造装置。
5. 前記制御装置が、前記第１の引張ロール装置および前記第２の引張ロール装置の前記第１の対の延伸ロールを略一定のトルクで動作させるよう構成された、請求項３記載のガラス製造装置。
6. 前記制御装置が、前記下部延伸ロール装置の前記第１の対の延伸ロールを略一定の角速度で動作させるよう構成された、請求項３記載のガラス製造装置。
7. 帯状ガラスを製造する方法において、
   ガラス製造装置の硬化ゾーンから下流にある下部延伸ゾーン内に配置された引張ロールデバイスの下部延伸ロール装置を動作させる工程を含み、
   前記引張ロールデバイスが、前記帯状ガラスの第１の縁部と相互作用するよう配置および構成された第１の対の延伸ロールと、前記帯状ガラスの第２の縁部と相互作用するよう配置および構成された第２の対の延伸ロールとを含む下部延伸ロール装置を含み、
   前記引張ロールデバイスの前記下部延伸ロール装置の前記第１の対の延伸ロールが、ガラスシートを形成するために前記帯状ガラスが分離される分離位置と前記硬化ゾーンとの間において、前記帯状ガラスに下向きの引張力を与えるように、制御装置を用いて前記引張ロールデバイスの前記延伸ロール装置が制御される
   ことを特徴とする方法。
8. 前記ガラス製造装置が、前記ガラス製造装置の前記硬化ゾーンを含む上部延伸ゾーン内に配置された第１の引張ロールデバイスを更に含む、請求項７記載の方法。
9. 前記第１の引張ロールデバイスが、
   前記形成装置から、前記帯状ガラスの前記幅に対して横断方向に延びる延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第１の引張ロール装置と、
   前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張ロール装置の下流にある第２の引張ロール装置であって、前記延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第２の引張ロール装置と
   を含む、請求項８記載の方法。
10. 前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張装置の前記第１の対の延伸ロールが略一定のトルクで回転するように、前記制御装置を用いて前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張ロール装置を制御する工程を含む、請求項９記載の方法。
11. 前記第１の引張ロール装置、前記第２の引張ロール装置、および前記下部延伸ロール装置が、前記帯状ガラスに横方向の張力を加えるよう、水平に対して或る角度で配置された、請求項９または１０記載の方法。
12. 前記下部延伸ロール装置の前記第１の対の延伸ロールが略一定の角速度で回転するように、前記制御装置を用いて前記引張ロールデバイスの前記下部延伸ロール装置を制御する工程を含む、請求項７記載の方法。
13. 帯状ガラスを製造する方法において、
    ガラス製造装置の上部延伸ゾーン内に配置された第１の引張ロールデバイスであって、形成装置から帯状ガラスを引く第１の引張ロールデバイスを動作させる工程と、
    前記ガラス製造装置の前記第１の引張ロールデバイスから下流にある下部延伸ゾーン内に配置された第２の引張ロールデバイスであって、前記上部延伸ゾーン内における前記帯状ガラスの張力を、ガラスシートを形成するために前記帯状ガラスが分離される分離位置から隔離する、第２の引張ロールデバイスを動作させる工程と
    を含むことを特徴とする方法。
14. 前記第１の引張ロールデバイスが、
    前記形成装置から、前記帯状ガラスの幅に対して横断方向に延びる延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第１の引張ロール装置と、
    前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張ロール装置の下流にある第２の引張ロール装置であって、前記延伸経路に沿って、前記帯状ガラスの前記第１の縁部を引くよう配置および構成された第１の対の延伸ロールを含む第２の引張ロール装置と
    を含む、請求項１３記載の方法。
15. 前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張装置の前記第１の対の延伸ロールが略一定のトルクで回転するように、制御装置を用いて前記第１の引張ロールデバイスの前記第１の引張ロール装置を制御する工程を含む、請求項１３記載の方法。

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