本出願は、その内容が引用され、その全体が参照することにより本書に組み込まれる、2014年4月24日に出願された米国特許出願第14/260925号の優先権の利益を米国特許法第120条の下で主張するものである。
ここで、実施形態例を示す添付の図面を参照して、例を以下でより十分に説明する。可能な限り、図面を通じて、同じまたは同様の部分の参照に同じ参照番号を使用する。ただし、態様は多くの異なる形で具現化され得、本書に明記される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。
図2は、本開示の例によるガラス製造装置201を概略的に示したものである。図示のように、ガラス製造装置201はダウンドローフュージョン装置を備え得るが、さらなる例では他の成形装置を使用してもよい。一例においてガラス製造装置201は、幅「W」を有するガラスリボン205を生成する成形機器203を含むものでもよく、幅「W」は、ガラスリボン205の第1のエッジ部分205aと第2のエッジ部分205bとの間に延在する。
さらに図2に示されているように、ガラス製造装置201は、溶解槽207、清澄槽209、混合槽211、送出槽213、成形機器203、牽引ロール機器215、217、および分離機器219を含み得る。
溶解槽207では、ガラスバッチ材料が矢印221で示されているように導入され、さらに溶解されて溶融ガラス223が形成される。清澄槽209は、溶解槽207から溶融ガラス223(この時点では図示なし)を受け入れる高温の処理エリアを有し、ここで溶融ガラス223から気泡が除去される。清澄槽209は、清澄器から攪拌チャンバへの接続管225によって、混合槽211に接続されている。混合槽211は、攪拌チャンバからボウルへの接続管227によって、送出槽213に接続されている。送出槽213は下降管229を通じて、溶融ガラス223を注入口231へと、さらに成形機器203内へと送出する。
種々の成形機器を、本開示の態様により使用することができる。例えば図2および3に示されているように、成形機器203は、トラフ235内に流入する溶融ガラス223を受け入れる、開口233を含み得る。図3に最もよく示されているが、トラフ235からの溶融ガラスは次いで溢れ出て、2つの側面237aおよび237bを流れ落ちてから、成形機器203の底部239で融合する。底部239は2つの側面237a、237bが一緒になる場所であり、2つの側面237a、237bの夫々を覆って流れている2つの溢れ出た溶融ガラス223の壁は、ガラスリボン205が底部239から下向きに延伸されるとき、この底部239で融合する。
ガラスリボン205の一部が底部239から、ガラスリボン205が最終的な厚さへと薄くなり始める粘性ゾーン241内へと延伸される。その後ガラスリボン205のその部分は、粘性ゾーン241から硬化ゾーン243内へと延伸される。硬化ゾーン243においてガラスリボン205のその部分は、粘性状態から所望の外形で弾性状態へと硬化される。ガラスリボン205のその部分は次いで、硬化ゾーン243から弾性ゾーン245へと延伸される。一旦弾性ゾーン245に入るとガラスリボン205は、ガラスリボン205の外形を恒久的に変化させることはなく、制限範囲内で変形され得る。
図2に戻るが、ガラスリボン205のその部分が弾性ゾーン245に入った後、分離機器219を提供して、一定期間に亘ってガラスリボン205から複数のガラスシート247a、247bを順次分離することができる。分離機器219は図示の移動アンビル機を備え得るが、さらなる例ではさらなる分離機器を提供してもよい。ガラス製造装置201は、一定期間に亘ってガラスリボン205を実質的に連続したままとすることができるよう、分離機器219を含まずに提供してもよい。
ガラス製造装置201は、図2に概略的に示されている牽引ロール機器215、217をさらに含んでいる。以下でより十分に論じるが、牽引ロール機器215、217を提供すると、底部239からのガラスリボン205の延伸を助けることができ、また弾性ゾーン245から硬化ゾーン243へとガラスリボン205を上っていく力の伝達を絶縁することができる。従って本開示の牽引ロール機器は、ガラスリボンを所望の厚さに延伸することができると同時に、ガラスシート内の残留応力を減少させることもできる。図示のように、牽引ロール機器215、217を完全に弾性ゾーン245内に設置してもよい。実際には、図面に示されているように、第1および第2の牽引ロール装置(以下でより十分に論じる)の両方を弾性ゾーン245内に設置する。さらなる例において、牽引ロール機器215、217の一部を硬化ゾーン243に設置してもよい。例えば、第1の牽引ロール装置を硬化ゾーン243に設置し、一方第2の牽引ロール装置を弾性ゾーン245に設置してもよい。さらなる例では、牽引ロール機器215、217を完全に硬化ゾーン243内に設置してもよい。例えば第1および第2の牽引ロール装置の両方を、硬化ゾーン243内に設置してもよい。
図3は、本開示の一例による牽引ロール機器215の第1の例を示しているが、さらなる例では他の牽引ロール機器215の構造が提供され得る。図3に示されているように、牽引ロール機器215は、ガラスリボン205の幅「W」の方向に交差する方向に延びる延伸経路305に沿って成形機器203からガラスリボン205の第1のエッジ部分205aを延伸するように構成された、第1の上流延伸ロール対303を備えている、第1の牽引ロール装置301を含み得る。図5に示されているように、ガラスリボン205は延伸経路305に沿って延伸方向501に延伸される。従って第1のエッジ部分205aはその期間の間中、第1の上流延伸ロール対303と第1の下流延伸ロール対323との間で常に引張状態で維持される。さらなる例では、装置の設定次第で、両方の力は延伸方向501に対して正または負の方向に作用し得る。
さらに図3に示されているように、第1の上流延伸ロール対303は、第1の牽引ロール部材307aおよび第2の牽引ロール部材307bを含み得る。第1の牽引ロール部材307aおよび第2の牽引ロール部材307bは夫々、それらの間でガラスリボン205の第1のエッジ部分205aに係合するように構成された、夫々の耐火性ロールカバー309a、309bを備え得る。第1の牽引ロール部材307aおよび第2の牽引ロール部材307bのうちの少なくとも一方は、夫々のモータ311a、311bを備え得る。例えば図示のように、第1の牽引ロール部材307aおよび第2の牽引ロール部材307bの両方が、夫々のモータ311a、311bを備えてもよい。さらなる例では、第1の牽引ロール部材307aおよび第2の牽引ロール部材307bのうちの一方のみがモータを備えてもよく、このとき他方の牽引ロール部材は、第1の牽引ロール部材307aおよび第2の牽引ロール部材307bのうちの一方のみが駆動されるようベアリングを備え得る。
別の例では、第1の上流延伸ロール対303に加えて、あるいはこれの代わりに、第1の牽引ロール装置301は、延伸経路305に沿って成形機器203からガラスリボン205の第2のエッジ部分205bを延伸するように構成された、第2の上流延伸ロール対313を備え得る。図示のように第2の上流延伸ロール対313は、第1の牽引ロール部材315aおよび第2の牽引ロール部材315bを含み得る。第1の牽引ロール部材315aおよび第2の牽引ロール部材315bは夫々、それらの間でガラスリボン205の第2のエッジ部分205bに係合するように構成された、夫々の耐火性ロールカバー317a、317bを備え得る。第1の牽引ロール部材315aおよび第2の牽引ロール部材315bのうちの少なくとも一方は、夫々のモータ319a、319bを備え得る。例えば図示のように、第1の牽引ロール部材315aおよび第2の牽引ロール部材315bの両方が、夫々のモータ319a、319bを備えてもよい。さらなる例では、第1の牽引ロール部材315aおよび第2の牽引ロール部材315bのうちの一方のみがモータを備えてもよく、このとき他方の牽引ロール部材は、第1の牽引ロール部材315aおよび第2の牽引ロール部材315bのうちの一方のみが駆動されるようベアリングを備え得る。
牽引ロール機器215は、第1の上流延伸ロール対303から延伸経路305に沿って下流に位置付けられた第1の下流延伸ロール対323を備えた、第2の牽引ロール装置321をさらに備え、このとき第1の下流延伸ロール対323は、ガラスリボン205の第1のエッジ部分205aを延伸経路305に沿ってさらに延伸するように構成されている。図示のように第1の下流延伸ロール対323は、第1の牽引ロール部材325aおよび第2の牽引ロール部材325bを含み得る。第1の牽引ロール部材325aおよび第2の牽引ロール部材325bは夫々、それらの間でガラスリボン205の第1のエッジ部分205aに係合するように構成された、夫々の耐火性ロールカバー327a、327bを備え得る。第1の牽引ロール部材325aおよび第2の牽引ロール部材325bのうちの少なくとも一方は、夫々のモータ329a、329bを備え得る。例えば図示のように、第1の牽引ロール部材325aおよび第2の牽引ロール部材325bの両方が、夫々のモータ329a、329bを備えてもよい。さらなる例では、第1の牽引ロール部材325aおよび第2の牽引ロール部材325bのうちの一方のみがモータを備えてもよく、このとき他方の牽引ロール部材は、第1の牽引ロール部材325aおよび第2の牽引ロール部材325bのうちの一方のみが駆動されるようベアリングを備え得る。
別の例では、第1の下流延伸ロール対323に加えて、あるいはこれの代わりに、第2の牽引ロール装置321は、第2の上流延伸ロール対313から延伸経路305に沿って下流に位置付けられた、第2の下流延伸ロール対331を備えてもよく、このとき第2の下流延伸ロール対331は、ガラスリボン205の第2のエッジ部分205bを延伸経路305に沿ってさらに延伸するように構成されている。図示のように第2の下流延伸ロール対331は、第1の牽引ロール部材333aおよび第2の牽引ロール部材333bを含み得る。第1の牽引ロール部材333aおよび第2の牽引ロール部材333bは夫々、それらの間でガラスリボン205の第2のエッジ部分205bに係合するように構成された、夫々の耐火性ロールカバー335a、335bを備え得る。第1の牽引ロール部材333aおよび第2の牽引ロール部材333bのうちの少なくとも一方は、夫々のモータ337a、337bを備え得る。例えば図示のように、第1の牽引ロール部材333aおよび第2の牽引ロール部材333bの両方が、夫々のモータ337a、337bを備えてもよい。さらなる例では、第1の牽引ロール部材333aおよび第2の牽引ロール部材333bのうちの一方のみがモータを備えてもよく、このとき他方の牽引ロール部材は、第1の牽引ロール部材333aおよび第2の牽引ロール部材333bのうちの一方のみが駆動されるようベアリングを備え得る。
他の例において(図示なし)牽引ロール機器は、第1の牽引ロール装置と第2の牽引ロール装置の間の高度に配置された、第3の牽引ロール装置を備えたものでもよい。さらに他の例において牽引ロール機器は、ガラスリボンに沿った様々な高度に配置された、任意の数のさらなる牽引ロール装置を備えてもよい。この第3の牽引ロール装置および任意の数のさらなる牽引ロール装置は、本書で開示される第1の牽引ロール装置および第2の牽引ロール装置の任意のまたは全ての特徴を、任意の組合せで含み得る。同様に、この第3の牽引ロール装置および任意の数のさらなる牽引ロール装置は、本書で開示されるように動作するように構成され得る。
ガラス製造装置201の牽引ロール機器215は、第1の牽引ロール装置301および/または第2の牽引ロール装置321を含む牽引ロール機器を動作させるように構成された(例えば、「プログラムされた」、「符号化された」、「設計された」、および/または「作製された」)、制御機器339(例えば、プログラマブルロジックコントローラ)をさらに含み得る。
一例において制御機器339は、制御ループを実行するように構成され得る。制御ループは、牽引ロール機器215、217を動作させるための種々の制御パラメータを含み得る。例えば制御機器339は、牽引ロール機器215を長期に亘るプロセスドリフトに対処するべく動作させるための、種々の制御パラメータを含む制御ループを実行するように構成され得る。長期に亘るプロセスドリフトは、例えば、比較的長い期間に亘って起こり得るガラスリボン205の特性における変化を含め、ガラス製造装置201の変化を含み得る。一例において長期に亘るプロセスドリフトは、数時間オーダーの比較的長い期間に亘って起こり得る。
別の例において長期に亘るプロセスドリフトは、実質的に一定のトルクで回転する第1の牽引ロール装置301と実質的に一定の角速度で回転する第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方の動作条件に、対応する変化を生じさせ得る、ガラスリボン205の特性における変化を含み得る。例えばこの動作条件は、ガラスリボン205の特性の相関的要素になり得る。さらに、この動作条件における対応する変化は、例えばガラスリボン205の品質に影響を与え得る。例えば底部239でのガラスリボン205の粘度の変化は、底部239から延伸されているガラスの張力345に影響を与え得る。底部239でのガラスリボン205の粘度は、例えば、ガラスリボン205の温度の変化に起因して変化し得る。ガラスリボン205の温度は、例えばガラス製造装置201の構成要素の任意の1つまたはその組合せの熱変化、および/または周囲の熱変化の結果として、変化し得る。制御機器339に加えて、または代わりに、ガラスリボン205を含めたガラス製造装置201に意図的に熱変化を付与して、ガラスリボン205を含めたガラス製造装置201の温度の変化を制御してもよい。上述したように、このような熱変化は、例えば底部239でのガラスリボン205の粘度に影響を与え得る。
一例において制御機器339は、長期に亘るプロセスドリフトに対処するために、第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられる力と第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられる力との間の差(デルタ)を実質的に一定に保つよう試みる、制御ループを実行するように構成され得る。第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられる力と第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられる力との間の差(デルタ)は、例えば、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321との間のガラスリボン205における鉛直張力347に相当し得る。一例において、第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられる力と第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられる力との間の差(デルタ)の変化は、鉛直張力347の変化に相当し得る。一例において鉛直張力347の変化は、特質の変動、例えばガラスリボン205の第1のエッジ部分205aおよび第2のエッジ部分205bにおける残留応力の変動を含めたガラスリボン205の残留応力の変動をもたらし得る。さらに別の例において制御機器339は、第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられる力と第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられる力との間の差(デルタ)を目標範囲内に保つように機能する、制御ループを実行するように構成され得る。さらに別の例において制御機器339は、第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられる力と第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられる力との間の差(デルタ)を、制限を付して目標範囲内に保つように機能する、制御ループを実行するように構成され得る。さらに別の例において制御機器339は、第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321の動作を最適化するように機能する、制御ループを実行するように構成され得る。
さらに別の例において制御機器339は、牽引ロール機器215を含めたガラス製造装置201の動作条件における短期間の変動を除去することができる制御ループを、実行するように構成され得る。例えば制御機器339は、動作条件における短期間の変動の原因を示すデータを、例えばフィルタリングするまたは平均化するなど、処理することができる。別の例において制御機器339は、人などのオペレータが牽引ロール機器の動作を手動で制御することができるように構成され得る。例えばオペレータは制御ループを、例えばオンにするおよび/またはオフにするなど、係合または解除することができる。別の例において制御機器339は、制御ループを自動的に係合するまたは解除するなど、本書で開示される特徴に従って牽引ロール機器215を自動的に動作させるように構成され得る。
さらに制御機器339は、牽引ロール機器215を制御する制御スキームを実行するように構成され得る。この制御スキームは、例えば、牽引ロール機器215の種々の制御制限および制御パラメータを制御することができる。一例において制御スキームは、実質的に一定の角速度で回転する第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力と、実質的に一定のトルクで回転する第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力との間の差の目標範囲を含み得る。別の例において、第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力と第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力との間の差が目標範囲内である場合、制御機器339は、第1の牽引ロール装置301のトルクなどの牽引ロール機器215の動作条件を、変化させないように構成され得る。一方、第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力と第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力との間の差が目標範囲外である場合、制御機器339は、第1の牽引ロール装置301のトルクなどの牽引ロール機器215の動作条件を調節するように構成され得る。一例において、第1の牽引ロール装置301の調節されたトルクは、0.5×(現在のデルタ−デルタ目標)に等しいものでもよく、ここで現在のデルタは、特定の時点での、または一定期間に亘る、第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力と第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力との間の差に等しく、またここでのデルタ目標は、第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力と第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力との間の差の、目標値または目標範囲に等しい。
さらに別の例において制御スキームは、第1の牽引ロール装置301のトルクなどの牽引ロール機器215の動作条件に対する調節間の、時間間隔を表す制御パラメータを含み得る。一例において、この時間間隔は一定になり得る。別の例において、この時間間隔は変化し得る。さらに別の例において、この時間間隔は、観測または監視された牽引ロール機器215の動作条件および/またはガラスリボン205の特性に基づいて、計算され得、また動的に変化し得る。別の例において、第1の牽引ロール装置301のトルクなどの牽引ロール機器215の動作条件の最大および/または最小調節量は、その調節が最大調節量を超えるまたは最小調節量未満であると判定された場合、第1の牽引ロール装置301のトルクなどの牽引ロール機器215の動作条件の調節を行わないように制御機器339が構成され得るように、定義され得る。さらに別の例において、調節が最大調節量を超えるまたは最小調節量未満であると判定された場合、調節された動作条件が夫々最大調節量または最小調節量に等しくなるように、第1の牽引ロール装置301のトルクなどの牽引ロール機器215の動作条件を調節するように制御機器339は構成され得る。さらに別の例において制御機器339は、アラーム条件が満たされた場合に、制御ループおよび/または制御スキームを解除するように構成され得る。例えば制御機器339は、第1の牽引ロール装置301および/または第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられた力が、牽引限界などの定義された値または範囲の外側であった場合、制御ループおよび/または制御スキームを解除するように構成され得る。牽引限界外になると、牽引ロール機器215はガラスリボンに力を加えるときに滑る可能性があることが知られている。このように滑ると、ガラスリボン205の特質の変動および/または延伸の安定性低下の要因になり得る。
別の例において制御機器339は、第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321を独立して動作させるように構成され得る。本開示のために、第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321の独立した動作とは、第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321のうちの一方を、第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321のうちの他方の動作によって影響を与えることなく、動作させることができることを意味する。従って、例えば、制御機器339を用いて第1の牽引ロール装置301を独立して動作させるということは、第2の牽引ロール装置321の動作パラメータにおける変化を考慮することなく第1の牽引ロール装置301を動作させる、制御機器を提供するということである。
さらに別の例において制御機器339は、第1の牽引ロール装置301が実質的に一定のトルクで回転しかつ第2の牽引ロール装置321が実質的に一定の角速度で回転するように、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とを独立して動作させるように構成され得る。別の例において制御機器339は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方の動作条件に基づいて、第1の牽引ロール装置301の実質的に一定のトルクを調節するようにさらに構成され得る。この動作条件は、第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321の少なくとも一方の、トルク、角速度、温度、または任意の他の入力、出力、または内部状態のうちの、任意の1つまたはその組合せなど、第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321の少なくとも一方の、任意の1つの動作条件または動作条件の組合せを含み得る。
別の例において動作条件は、第1の上流延伸ロール対303、第1の牽引ロール部材307a、第2の牽引ロール部材307b、夫々の耐火性ロールカバー309a、309b、夫々のモータ311a、311b、第2の上流延伸ロール対313、第1の牽引ロール部材315a、第2の牽引ロール部材315b、夫々の耐火性ロールカバー317a、317b、または夫々のモータ319a、319bを含めた、第1の牽引ロール装置301の動作条件の任意の1つまたは組合せなど、牽引ロール機器215の動作条件の任意の1つまたは組合せを含み得る。
さらに別の例において動作条件は、第1の下流延伸ロール対323、第1の牽引ロール部材325a、第2の牽引ロール部材325b、夫々の耐火性ロールカバー327a、327b、夫々のモータ329a、329b、第2の下流延伸ロール対331、第1の牽引ロール部材333a、第2の牽引ロール部材333b、夫々の耐火性ロールカバー335a、335b、または夫々のモータ337a、337bを含めた、第2の牽引ロール装置321の動作条件の任意の1つまたは組合せなど、牽引ロール機器215の動作条件の任意の1つまたは組合せを含み得る。
一例において、この動作条件は一定期間に亘って判定され得る。例えばこの動作条件は、一度だけ、または増加させながら、あるいは一定期間に亘って連続的に、監視され、観測され、記録され、あるいは別のやり方で判定され得る。別の例においてこの動作条件は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方の、トルクを含み得る。さらに別の例において、このトルクは一定期間に亘って判定され得る。別の例においてこの動作条件は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方の、平均トルクを含み得る。平均トルクは、第1の上流延伸ロール対303、第1の牽引ロール部材307a、第2の牽引ロール部材307b、夫々の耐火性ロールカバー309a、309b、夫々のモータ311a、311b、第2の上流延伸ロール対313、第1の牽引ロール部材315a、第2の牽引ロール部材315b、夫々の耐火性ロールカバー317a、317b、または夫々のモータ319a、319bを含めた、第1の牽引ロール装置301の間で平均化されたトルクの、任意の1つまたは組合せなど、牽引ロール機器215の間で平均化されたトルクの、任意の1つまたは組合せを含み得る。別の例において平均トルクは、第1の下流延伸ロール対323、第1の牽引ロール部材325a、第2の牽引ロール部材325b、夫々の耐火性ロールカバー327a、327b、夫々のモータ329a、329b、第2の下流延伸ロール対331、第1の牽引ロール部材333a、第2の牽引ロール部材333b、夫々の耐火性ロールカバー335a、335b、または夫々のモータ337a、337bを含めた、第2の牽引ロール装置321の間で平均化されたトルクの、任意の1つまたは組合せなど、牽引ロール機器215の間で平均化されたトルクの、任意の1つまたは組合せを含み得る。さらに別の例において、この平均トルクは一定期間に亘って判定され得る。
別の例においてこの動作条件は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321との間のトルクの差を含み得る。トルクの差は、第1の上流延伸ロール対303、第1の牽引ロール部材307a、第2の牽引ロール部材307b、夫々の耐火性ロールカバー309a、309b、夫々のモータ311a、311b、第2の上流延伸ロール対313、第1の牽引ロール部材315a、第2の牽引ロール部材315b、夫々の耐火性ロールカバー317a、317b、または夫々のモータ319a、319bを含めた、第1の牽引ロール装置301と、第1の下流延伸ロール対323、第1の牽引ロール部材325a、第2の牽引ロール部材325b、夫々の耐火性ロールカバー327a、327b、夫々のモータ329a、329b、第2の下流延伸ロール対331、第1の牽引ロール部材333a、第2の牽引ロール部材333b、夫々の耐火性ロールカバー335a、335b、または夫々のモータ337a、337bを含めた、第2の牽引ロール装置321との間の、トルクの差の任意の1つまたは組合せを含み得る。さらに別の例において、このトルクの差は一定期間に亘って判定され得る。
別の例においてこの動作条件は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321との間の平均トルクの差を含み得る。平均トルクの差は、第1の上流延伸ロール対303、第1の牽引ロール部材307a、第2の牽引ロール部材307b、夫々の耐火性ロールカバー309a、309b、夫々のモータ311a、311b、第2の上流延伸ロール対313、第1の牽引ロール部材315a、第2の牽引ロール部材315b、夫々の耐火性ロールカバー317a、317b、または夫々のモータ319a、319bを含めた、第1の牽引ロール装置301と、第1の下流延伸ロール対323、第1の牽引ロール部材325a、第2の牽引ロール部材325b、夫々の耐火性ロールカバー327a、327b、夫々のモータ329a、329b、第2の下流延伸ロール対331、第1の牽引ロール部材333a、第2の牽引ロール部材333b、夫々の耐火性ロールカバー335a、335b、または夫々のモータ337a、337bを含めた、第2の牽引ロール装置321との間の、平均トルクの差の任意の1つまたは組合せを含み得る。さらに別の例において、平均トルクの差は一定期間に亘って判定され得る。
別の例において制御機器339は、第1の上流延伸ロール対303の少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転し得かつ第1の下流延伸ロール対323の少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転し得るように、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とを独立して動作させるように構成され得る。別の例において制御機器339は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方の動作条件に基づいて、第1の上流延伸ロール対303の少なくとも一方の実質的に一定のトルクを調節するようにさらに構成され得る。
前述したように第1の上流延伸ロール対303は、第1の牽引ロール部材307aまたは第2の牽引ロール部材307bの一方に関連する、単一のモータを含み得る。このような例において制御機器339は、単一のモータを、関連する第1の牽引ロール部材307aまたは第2の牽引ロール部材307bが実質的に一定のトルクで回転し得るよう、動作させるように構成され得る。別のこのような例において制御機器339は、単一のモータを、関連する第1の牽引ロール部材307aまたは第2の牽引ロール部材307bが第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321の少なくとも一方の動作条件に基づく実質的に一定の調節されたトルクで回転し得るよう、動作させるように構成され得る。
さらに上述したように、第1の牽引ロール部材307aおよび第2の牽引ロール部材307bの夫々は、対応するモータ311a、311bを備えてもよい。このような例において制御機器339は、第1の上流延伸ロール対303の例えば両方など、その少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転するよう、モータ311a、311bを動作させるように構成され得る。第1の上流延伸ロール対303の両方の牽引ロール部材307a、307bを実質的に一定のトルクで回転させることは、例えばガラスリボン205の第1のエッジ部分205aの両面で等しく力を加えるために望ましいであろう。別のこのような例において制御機器339は、第1の上流延伸ロール対303の例えば両方など、その少なくとも一方が、第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321の少なくとも一方の動作条件に基づく実質的に一定の調節されたトルクで回転するよう、モータ311a、311bを動作させるように構成され得る。
前述したように、第1の牽引ロール装置301は随意的な第2の上流延伸ロール対313をさらに含み得る。このような例において第2の上流延伸ロール対313は、第1の牽引ロール部材315aまたは第2の牽引ロール部材315bの一方に関連する、単一のモータを含み得る。このような例において制御機器339は、単一のモータを、関連する第1の牽引ロール部材315aまたは第2の牽引ロール部材315bが実質的に一定のトルクで回転し得るよう、動作させるように構成され得る。別のこのような例において制御機器339は、単一のモータを、関連する第1の牽引ロール部材315aまたは第2の牽引ロール部材315bが第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321の少なくとも一方の動作条件に基づく実質的に一定の調節されたトルクで回転し得るよう、動作させるように構成され得る。さらに上述したように、第1の牽引ロール部材315aおよび第2の牽引ロール部材315bの夫々は、対応するモータ319a、319bを備えてもよい。このような例において制御機器339は、第2の上流延伸ロール対313の例えば両方など、その少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転するよう、モータ319a、319bを動作させるように構成され得る。第2の上流延伸ロール対313の両方の牽引ロール部材315a、315bを実質的に一定のトルクで回転させることは、例えばガラスリボン205の第2のエッジ部分205bの両面で等しく力を加えるために望ましいであろう。別のこのような例において制御機器339は、第2の上流延伸ロール対313の例えば両方など、その少なくとも一方が、第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321の少なくとも一方の動作条件に基づく実質的に一定の調節されたトルクで回転するよう、モータ319a、319bを動作させるように構成され得る。
必須ではないが、いくつかの例において制御機器339は、第1の上流延伸ロール対303に関連するモータの一方または両方を実質的に一定の第1のトルクで動作させるように構成され得、また第2の上流延伸ロール対313に関連するモータの一方または両方を実質的に一定の第2のトルクで回転するように同時に動作させるように構成され得る。一例において、実質的に一定の第1のトルクは、実質的に一定の第2のトルクに実質的に等しい。実質的に等しい第1および第2のトルクを提供することは、例えばガラスリボン205の第1のエッジ部分205aおよび第2のエッジ部分205bを含めたガラスリボン205に、実質的に同じ力を加えるために望ましくなり得る。
必須ではないが、他の例において制御機器339は、第1の上流延伸ロール対303に関連するモータの一方または両方を、第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321の少なくとも一方の動作条件に基づく実質的に一定の調節された第1のトルクで動作させるように構成され得、また第2の上流延伸ロール対313に関連するモータの一方または両方を、第1の牽引ロール装置301および第2の牽引ロール装置321の少なくとも一方の動作条件に基づく実質的に一定の調節された第2のトルクで回転するように同時に動作させるように構成され得る。一例において、実質的に一定の調節された第1のトルクは、実質的に一定の調節された第2のトルクに実質的に等しい。実質的に等しい第1および第2の調節されたトルクを提供することは、例えばガラスリボン205の第1のエッジ部分205aおよび第2のエッジ部分205bを含めたガラスリボン205に、実質的に同じ力を加えるために望ましくなり得る。
前述したように第1の下流延伸ロール対323は、第1の牽引ロール部材325aまたは第2の牽引ロール部材325bの一方に関連する、単一のモータを含み得る。このような例において制御機器339は、単一のモータを、関連する第1の牽引ロール部材325aまたは第2の牽引ロール部材325bが実質的に一定の角速度で回転するよう、動作させるように構成され得る。さらに上述したように、第1の牽引ロール部材325aおよび第2の牽引ロール部材325bの夫々は、対応するモータ329a、329bを備えてもよい。このような例において制御機器339は、第1の下流延伸ロール対323の例えば両方など、その少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転するよう、モータ329a、329bを動作させるように構成され得る。第1の下流延伸ロール対323の両方の牽引ロール部材325a、325bを実質的に一定の角速度で回転させることは、例えばガラスリボン205の第1のエッジ部分205aの両面で等しくガラスリボンを延伸するために望ましいであろう。
前述したように、第2の牽引ロール装置321は随意的な第2の下流延伸ロール対331をさらに含み得る。このような例において第2の下流延伸ロール対331は、第1の牽引ロール部材333aまたは第2の牽引ロール部材333bの一方に関連する、単一のモータを含み得る。このような例において制御機器339は、単一のモータを、関連する第1の牽引ロール部材333aまたは第2の牽引ロール部材333bが実質的に一定の角速度で回転するよう、動作させるように構成され得る。さらに上述したように、第1の牽引ロール部材333aおよび第2の牽引ロール部材333bの夫々は、対応するモータ337a、337bを備えてもよい。このような例において制御機器339は、第2の下流延伸ロール対331の例えば両方など、その少なくとも一方を実質的に一定の角速度で回転するよう動作させるように構成され得る。第2の下流延伸ロール対331の両方の牽引ロール部材333a、333bを実質的に一定の角速度で回転させることは、例えばガラスリボン205の第2のエッジ部分205bの両面で等しくガラスリボンを延伸するために望ましいであろう。
必須ではないが、いくつかの例において制御機器339は、第1の下流延伸ロール対323に関連するモータの一方または両方を実質的に一定の第1の角速度で動作させるように構成され得、また第2の下流延伸ロール対331に関連するモータの一方または両方を、第1の角速度に実質的に等しい、実質的に一定の第2の角速度で回転するように同時に動作させるように構成され得る。実質的に等しい第1および第2の角速度を提供することは、例えばガラスリボン205の第1のエッジ部分205aおよび第2のエッジ部分205bでガラスリボン205を等しく延伸するために望ましくなり得る。
いくつかの例において、本出願全体に亘って論じた第1の牽引ロール装置および第2の牽引ロール装置を含む牽引ロール機器は、Shultz他特許およびBurdette他公開のものに類似した構造および向きを有し得る。例えば任意の延伸ロール対は、ガラスリボンに対して鉛直下向きに傾斜した、あるいは水平レベルの、ロールでもよい。さらに図4に示されているように、(水平レベルまたは下向き傾斜の)ロールの任意の対は、ロールの各面がガラスリボン205の夫々の主表面401、403に対して既定の水平角θを有するように位置付けられることになるように、位置付けられ得る。この水平角θは、適切なレベルの横方向延伸張力341を提供するために、および/またはロールが正常に摩耗する間に起こり得る、テーパ効果を受容するために望ましくなり得る。
図3は、第1の上流延伸ロール対303および第2の上流延伸ロール対313の夫々と、第1の下流延伸ロール対323および第2の下流延伸ロール対331の夫々とが、ガラスリボン205に対して鉛直下向きに傾斜したロールを備え得る例を示している。延伸ロールの任意の対の下向き傾斜角度は、プロセスの考慮事項次第で、異なっていてもよいし、あるいは任意の他の延伸ロール対と同一でもよい。第1の上流延伸ロール対303および/または第2の上流延伸ロール対313の下向き傾斜により、2つの延伸ロール対303、313の間に所望レベルの横方向延伸張力341を提供することができる。同様に第1の下流延伸ロール対323および/または第2の下流延伸ロール対331の下向き傾斜により、2つの延伸ロール対323、331の間に所望レベルの横方向延伸張力343を提供することができる。
いくつかの例において、ガラスリボン205を横切る平均横方向延伸張力341、343を制御する(すなわち調整する)ために、制御機器339を、自動ポジショナ(図示なし)を作動させるように構成してもよいし、あるいは手動の機構を使用して、鉛直下向きに傾斜したロールの下向き傾斜位置を調節してもよい。
さらなる例において、1以上の延伸ロール対は、ガラスリボンに対して水平レベルのロールでもよい。例えば図7は、ガラスリボンに対して水平レベルとすることができる延伸ロール対を含む、牽引ロール機器217を示しており、このとき回転軸は、ガラスリボンの延伸経路305に実質的に垂直に延在する。牽引ロール機器のロールの対の一方または両方を、水平レベルのロールとして提供することは、ロールの対に沿ってガラスリボンの幅を横切る横方向の張力が必要ではない場合に望ましくなり得る。
図7および8は、牽引ロール機器217を備えた別の例のガラス製造装置701をさらに示したものであり、牽引ロール機器217は、第1の牽引ロール部材707aおよび第2の牽引ロール部材707bを備えた第1の上流延伸ロール対705を含む、第1の牽引ロール装置703を備えている。第1の牽引ロール部材707aは、第1の上方柄部711に結合された、第1の耐火性ロールカバー709aおよび第2の耐火性ロールカバー709bを含み得る。同様に第2の牽引ロール部材707bは、第2の上方柄部715に結合された、第1の耐火性ロールカバー713aおよび第2の耐火性ロールカバー713bを含み得る。第1の耐火性ロールカバー709a、713aは、それらの間でガラスリボン205の第1のエッジ部分205aに係合するように構成されている。同様に第2の耐火性ロールカバー709b、713bは、それらの間でガラスリボン205の第2のエッジ部分205bに係合するように構成されている。
第1の牽引ロール部材707aおよび第2の牽引ロール部材707bのうちの少なくとも一方は、夫々のモータ717a、717bを備え得る。例えば図示のように、第1の牽引ロール部材707aおよび第2の牽引ロール部材707bの両方が、夫々のモータ717a、717bを備えてもよい。モータ717aは第1の上方柄部711を、第1の上方柄部711に結合された第1の耐火性ロールカバー709aおよび第2の耐火性ロールカバー709bと共に回転させることができる。同様にモータ717bは第2の上方柄部715を、第2の上方柄部715に結合された第1の耐火性ロールカバー713aおよび第2の耐火性ロールカバー713bと共に回転させることができる。さらなる例では、第1の牽引ロール部材707aおよび第2の牽引ロール部材707bのうちの一方のみがモータを備えてもよく、このとき他方の牽引ロール部材は、第1の牽引ロール部材707aおよび第2の牽引ロール部材707bのうちの一方のみが駆動されるようベアリングを備え得る。
牽引ロール機器217は、第1の上流延伸ロール対705から延伸経路305に沿って下流に位置付けられた第1の下流延伸ロール対721を備えた、第2の牽引ロール装置719をさらに備えている。第1の下流延伸ロール対721は、ガラスリボン205の第1のエッジ部分205aおよび第2のエッジ部分205bを、延伸経路305に沿ってさらに延伸するように構成されている。第1の下流延伸ロール対721は、第1の牽引ロール部材723aおよび第2の牽引ロール部材723bを含んでいる。第1の牽引ロール部材723aは、第1の下方柄部727に結合された、第1の耐火性ロールカバー725aおよび第2の耐火性ロールカバー725bを含み得る。同様に第2の牽引ロール部材723bは、第2の下方柄部731に結合された、第1の耐火性ロールカバー729aおよび第2の耐火性ロールカバー729bを含み得る。第1の耐火性ロールカバー725a、729aは、それらの間でガラスリボン205の第1のエッジ部分205aに係合するように構成されている。同様に第2の耐火性ロールカバー725b、729bは、それらの間でガラスリボン205の第2のエッジ部分205bに係合するように構成されている。
第1の牽引ロール部材723aおよび第2の牽引ロール部材723bのうちの少なくとも一方は、夫々のモータ733a、733bを備え得る。例えば図示のように、第1の牽引ロール部材723aおよび第2の牽引ロール部材723bの両方が、夫々のモータ733a、733bを備えてもよい。モータ733aは第1の下方柄部727を、第1の下方柄部727に結合された第1の耐火性ロールカバー725aおよび第2の耐火性ロールカバー725bと共に回転させることができる。同様にモータ733bは第2の下方柄部731を、第2の下方柄部731に結合された第1の耐火性ロールカバー729aおよび第2の耐火性ロールカバー729bと共に回転させることができる。さらなる例では、第1の牽引ロール部材723aおよび第2の牽引ロール部材723bのうちの一方のみがモータを備えてもよく、このとき他方の牽引ロール部材は、第1の牽引ロール部材723aおよび第2の牽引ロール部材723bのうちの一方のみが駆動されるようベアリングを備え得る。
図7に示されているように、ガラス製造装置701は、第1の上流延伸ロール対705の少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転しかつ第1の下流延伸ロール対721の少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転するように、第1の牽引ロール装置703と第2の牽引ロール装置719とを独立して動作させるように構成された制御機器339をさらに含み得る。一例において制御機器339は、第1の牽引ロール装置703と第2の牽引ロール装置719とのうちの少なくとも一方の動作条件に基づいて、第1の上流延伸ロール対705の少なくとも一方の実質的に一定のトルクを調節するようにさらに構成され得る。別の例において制御機器339は、第1の上流延伸ロール対705の両方が実質的に一定のトルクで回転するように、第1の牽引ロール装置703を動作させるように構成され得る。別の例において制御機器339は、第1の牽引ロール装置703と第2の牽引ロール装置719とのうちの少なくとも一方の動作条件に基づいて、第1の上流延伸ロール対705の両方の実質的に一定のトルクを調節するようにさらに構成され得る。別の例において制御機器339は、第1の下流延伸ロール対721の両方が実質的に一定の角速度で回転するように、第2の牽引ロール装置719を動作させるように構成され得る。
上述したように、各牽引ロール装置は少なくとも1つのモータを含んでいる。このモータは、夫々のロールを駆動するためのギアボックスを随意的に備え得る、サーボモータを含み得る。サーボモータは、提供される場合には、トルクおよび/または角速度の測定結果を制御機器339(例えば、プログラマブルロジックコントローラ)に戻して提供することができ、この値を次いで制御機器339で利用して、所望の制御スキームを実行してもよい。あるいは制御機器339は、可変周波数ドライブなど他のタイプのモータコントローラと相互に作用して、夫々のモータの角速度および/またはトルクを制御することができる。この例では、トルクセンサおよび/または角速度センサを使用して動作条件を検知することができ、また検知された条件のフィードバックを制御機器339に提供してもよい。
ここで、図7〜8に示されている牽引ロール機器217を用いてガラスリボン205を製造するためにも例えば同一の方法など類似した方法を実行し得るという理解の下、ガラスリボン205を製造する方法を、図3〜6に示されている牽引ロール機器215に関して説明する。牽引ロール機器215、217を使用して、ガラスリボンにおける横方向延伸張力および/または下方延伸シート張力の一貫性を向上させることができ、これにより残留応力を減少させ、さらに製造されたガラスリボンでのガラスの平坦度を向上させることができる。より具体的には、牽引ロール機器215、217を使用すると、製品の応力および平坦度がガラスリボンに設定される硬化ゾーンを通過しているガラスリボンの領域内において、横方向延伸張力および/または下方延伸シート張力の一貫性を制御および向上させることができる。
図3を参照すると、この方法は、幅「W」を有するガラスリボン205を成形するステップを含み得る。この方法は、第1の牽引ロール装置301が実質的に一定のトルクで回転して、ガラスリボン205の幅「W」の方向に交差する方向に延びる延伸経路305に沿ってガラスリボン205を延伸するように、第1の牽引ロール装置301を独立して動作させるステップをさらに含み得る。この方法は、第2の牽引ロール装置321が実質的に一定の角速度で回転して、その延伸経路305に沿ってガラスリボン205をさらに延伸するように、第2の牽引ロール装置321を独立して動作させるステップをさらに含み得る。この方法は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方の動作条件に基づいて、第1の牽引ロール装置301の実質的に一定のトルクを調節するステップをさらに含み得る。
この方法の一例において、この動作条件は一定期間に亘って判定され得る。この方法の別の例において、この動作条件は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方のトルクを含み得る。この方法のさらに別の例において、このトルクは一定期間に亘って判定され得る。この方法の別の例において、この動作条件は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方の平均トルクを含み得る。この方法のさらに別の例において、この平均トルクは一定期間に亘って判定され得る。この方法の別の例において、この動作条件は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321との間のトルクの差を含み得る。この方法のさらに別の例において、このトルクの差は一定期間に亘って判定され得る。この方法の別の例において、この動作条件は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321との間の平均トルクの差を含み得る。この方法のさらに別の例において、この平均トルクの差は一定期間に亘って判定され得る。
別の例において再び図3を参照すると、この方法は、第1の上流延伸ロール対303を備えた第1の牽引ロール装置301を提供するステップを含み得る。さらに別の例において、第1の牽引ロール装置301は第2の上流延伸ロール対313を随意的に備え得る。
この方法は、第1の上流延伸ロール対303から延伸経路305に沿って下流に位置付けられた第1の下流延伸ロール対323を備えた、第2の牽引ロール装置321を提供するステップをさらに含む。さらなる例において第2の牽引ロール装置321は、第2の上流延伸ロール対313から延伸経路305に沿って下流に位置付けられた、第2の下流延伸ロール対331を随意的に備え得る。
この方法は、第1のエッジ部分205aと第2のエッジ部分205bとの間に延在する幅「W」を有する、ガラスリボン205を成形するステップをさらに含む。第1の牽引ロール装置301を、例えば制御機器339を用いて、第2の牽引ロール装置321からの入力なしで独立して動作させることができる。例えば第1の牽引ロール装置301を、第1の上流延伸ロール対303の少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転してガラスリボン205の第1のエッジ部分205aを延伸経路305に沿って延伸するように、独立して動作させることができる。一例において、第1の上流延伸ロール対303の少なくとも一方の実質的に一定のトルクは、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方の動作条件に基づいて調節され得る。別の例では第1の牽引ロール装置301を、第1の上流延伸ロール対303の両方が実質的に一定のトルクで回転するように動作させてもよい。さらに別の例において、第1の上流延伸ロール対303の両方の実質的に一定のトルクは、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方の動作条件に基づいて調節され得る。
提供される場合には第2の上流延伸ロール対313を、第2の上流延伸ロール対313の少なくとも一方が実質的に一定のトルクで回転してガラスリボン205の第2のエッジ部分205bを延伸経路305に沿って延伸するように、さらに独立して動作させてもよい。一例において、第2の上流延伸ロール対313の少なくとも一方の実質的に一定のトルクは、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方の動作条件に基づいて調節され得る。別の例では第1の牽引ロール装置301を、第2の上流延伸ロール対313の両方が実質的に一定のトルクで回転するように動作させてもよい。さらに別の例において、第2の上流延伸ロール対313の両方の実質的に一定のトルクは、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321とのうちの少なくとも一方の動作条件に基づいて調節され得る。従って、底部239と第1の牽引ロール装置301との間のガラスリボン205において、延伸経路305に沿った所望の張力345を維持することができる。
この方法は、第1の下流延伸ロール対323の少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転してガラスリボン205の第1のエッジ部分205aを延伸経路305に沿ってさらに延伸するように、第2の牽引ロール装置321をさらに独立して動作させることができる。一例においてこの方法は、第1の下流延伸ロール対323の両方が実質的に一定の角速度で回転するように、第2の牽引ロール装置321を動作させるステップを含み得る。
提供される場合には第2の下流延伸ロール対331を、第2の下流延伸ロール対331の少なくとも一方が実質的に一定の角速度で回転してガラスリボン205の第2のエッジ部分205bを延伸経路305に沿ってさらに延伸するように、さらに独立して動作させてもよい。一例においてこの方法は、第2の下流延伸ロール対331の両方が実質的に一定の角速度で回転するように、第2の牽引ロール装置321を動作させるステップを含み得る。従って、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321との間のガラスリボン205において、延伸経路305に沿った所望の張力347を維持することができる。
この方法は、第1の下流延伸ロール対323から延伸経路305に沿って下流の位置で、ガラスリボン205から複数のガラスシート247a、247bを一定期間に亘って順次分離するステップをさらに含み得る。例えば図2に示されているように、分離機器219を周期的に作動させて、ガラスリボン205が成形機器203から延伸されると複数のガラスシート247a、247bを順次分離することができる。この方法は、第1の下流延伸ロール対323から延伸経路305に沿って下流の位置で、ガラスリボン205から複数のガラスシート247a、247bを一定期間に亘って順次分離するステップを、必ずしも含まない。例えばこの方法は、ガラスリボン205が一定期間に亘って実質的に連続したままとなり得るように、ガラスリボン205を成形するステップを含んでもよい。
図9は、本開示の例によるガラス製造装置によってガラスリボンに加えられた力の変化例のグラフを示したものであり、ここで「左のY軸」は力の変化(ポンド)、「右のY軸」は底部239でのガラスリボン205の粘度の変化(%)、およびX軸は時間(分:秒)である。1つのプロット901は、第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力の変化を表し、一方他のプロット903は、第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力の変化を表している。図示のようにプロット901は、第2の牽引ロール装置321が実質的に一定の角速度で回転し、従って変動する力をガラスリボン205に加えるため、変化する。さらに図示されているようにプロット903は、第1の牽引ロール装置301が実質的に一定のトルクで回転し、従って実質的に一定の力をガラスリボン205に加えるため、特定の期間(例えば、903a〜f)に亘って実質的に一定のままである。プロット903によって明示されているように、第1の牽引ロール装置301の実質的に一定のトルクをある時点(例えば、904a)で、第1の牽引ロール装置301が続く期間903bの間実質的に一定の調節されたトルクで回転するように、調節してもよい。図示のように第1の牽引ロール装置301の実質的に一定のトルクを、階段状調節904aの形で瞬間的に変化させてもよい。あるいはプロット903によってさらに明示されているように、第1の牽引ロール装置301を実質的に一定のトルクで回転させているある期間と第1の牽引ロール装置301を実質的に一定の調節されたトルクで回転させている別の期間との間の一定期間(例えば、904b〜e参照)に亘って、第1の牽引ロール装置301の実質的に一定のトルクを変化させてもよい。例えばプロット903によって明示されているように、第1の牽引ロール装置301を期間903bの間、実質的に一定のトルクで動作させてもよく、さらに次いで第1の牽引ロール装置が調節されたトルクに達するまで、第1の牽引ロール装置301を一定期間904bに亘って調節してもよく、この調節されたトルクで第1の牽引ロール装置301は再び、続く一定期間に亘って実質的に一定の調節されたトルク903cで動作を始める。図示のように期間904bに亘るトルクの調節は直線的なものでもよいが、さらなる例では非直線的な調節の期間を提供してもよい。
さらに図9に示されているように、別のプロット905は、底部239でのガラスリボン205の粘度の変化を一定期間に亘って表している。図示のように、底部の粘度の変化(プロット905)が増加すると、第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力の変化(プロット901)も増加する。第1の力差907は、第1の時点での、実質的に一定の角速度で回転する第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力(プロット901)と、実質的に一定のトルクで回転する第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力(プロット903)との間の、第1の差(デルタ)を表している。第2の力差909は、第2の時点での、実質的に一定の角速度で回転する第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力(プロット901)と、実質的に一定の調節されたトルクで回転する第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている調節された力(プロット903)との間の、第2の差(デルタ)を表している。図示のように、第1の力差907および第2の力差909は、実質的に同じ既定の大きさを有している。さらに制御機器339は、この力差を、既定の大きさから公差範囲内に維持するように構成され得る。例えば、力差は既定の大きさの±10%の範囲内に維持されるように設計され得る。力差がこの範囲外に作用し始めた場合、この力差を維持するべく第1の牽引ロール装置301のトルクの調節を開始して、調節された実質的に一定のトルクで動作するようにアルゴリズムを設計することができる。例えば図9を参照すると、903bに関連する期間の間、力差は望ましい公差範囲内に維持されている。従って第1の牽引ロール装置301は、実質的に一定のトルクで動作し続ける。しかしながら、力差が公差範囲外となる点まで第2の牽引ロール装置321に関連する力が上昇すると、第1の牽引ロール装置301のトルクを一定期間(例えば、904b)に亘って調節してもよく、その後再び第1の牽引ロール装置301を、この既定の大きさの力差を望ましい範囲内に維持しながら実質的に一定のトルクで動作させる。従って力差は、実質的に一定に、あるいは望ましい範囲内に維持され得る。第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力(プロット901)と第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力(プロット903)の力差を、一定期間に亘って実質的に同一に、または望ましい範囲内に維持すると、例えばガラスリボン205の品質を向上させることができる。
従って一例において、ガラスリボンを製造する方法は、幅「W」を有するガラスリボン205を成形するステップを含む。この方法は、第1の牽引ロール装置301が実質的に一定のトルクで回転して、ガラスリボン205の幅「W」の方向に交差する方向に延びる延伸経路305に沿ってガラスリボン205を延伸するように、第1の牽引ロール装置301を独立して動作させるステップをさらに含む。この方法は、第2の牽引ロール装置321が実質的に一定の角速度で回転して、その延伸経路305に沿ってガラスリボン205をさらに延伸するように、第2の牽引ロール装置321を独立して動作させるステップをさらに含む。この方法は、第1の牽引ロール装置301と第2の牽引ロール装置321との間の力差を監視するステップをさらに含む。実際には図9に示されているように、ガラス製造装置は第1の力差907を監視するように設計されたものでもよく、このときこの力差は一定期間に亘って判定されたものであり、あるいは一定期間に亘る平均の力差を含むものである。監視された力差907が既定の力差範囲内であった場合(例えば、図9にセグメント903bで示されているように)、第1の牽引ロール装置301を実質的に一定のトルクで回転するように独立して動作させ続けてもよい。しかしながら力差907が既定の力差範囲外に作用し始めた場合、この方法はさらに、既定の力差範囲を超える力差を受けて第1の牽引ロール装置の実質的に一定のトルクを、調節されたトルク(図9のセグメント903c参照)へと調節するステップ(例えば、図9のセグメント904b参照)をさらに含み得る。この方法は次いで、力差909が既定の力差範囲内である間は、第1の牽引ロール装置が実質的に一定の調節されたトルク(図9のセグメント903c参照)で回転するように、第1の牽引ロール装置301を独立して動作させ続けるステップをさらに含み得る。
前述したように、第1の牽引ロール装置301が回転する実質的に一定のトルクは、階段状調節904aとして、第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力が実質的に瞬間的に変化するよう調節され得る。あるいはさらに上で論じたように、第1の牽引ロール装置301が回転する実質的に一定のトルクは、傾斜した調節(904b〜e)として、第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力が時間と共に変化するよう調節され得る。さらに別の例では、第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力が例えば力パターン914で示されているように変化して、調節の大きさ、調節の時間、および/または調節間の時間に対して様々な区間を含むように、第1の牽引ロール装置301が実質的に一定のトルクで回転する期間、実質的に一定のトルクが調節される期間、および/または第1の牽引ロール装置301が実質的に一定の調節されたトルクで回転する期間は変化し得る。さらに別の例では、第3の差915が、実質的に一定の角速度で回転する第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力(プロット901)と実質的に一定の調節されたトルクで回転する第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている調節された力(プロット903)との間の一定期間に亘る第3の平均差(デルタ)を表しているように、実質的に一定の角速度で回転する第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられた力の変化を、一定期間に亘って平均化してもよい。図示のようにいくつかの例において、第1の力差907、第2の力差909、および第3の力差915は、実質的に同じ既定の大きさを有し得る。上記のように、この実質的に一定の差(デルタ)で、すなわち第2の牽引ロール装置321によってガラスリボン205に加えられている力(プロット901)と第1の牽引ロール装置301によってガラスリボン205に加えられている力(プロット903)との間の力差(デルタ)を一定期間に亘って制御された力差範囲内(例えば、目標の力差の±10%)で維持することで、例えばガラスリボン205の品質を向上させることができる。
請求される発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の改変および変形が作製可能であることは当業者には明らかであろう。
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、
幅を有するガラスリボンを生成するように構成された、成形機器、
前記ガラスリボンの前記幅の方向に交差する方向に延びる延伸経路に沿って前記成形機器から前記ガラスリボンを延伸するように構成された、第1の牽引ロール装置、
前記第1の牽引ロール装置から前記延伸経路に沿って下流に位置付けられ、前記ガラスリボンを前記延伸経路に沿ってさらに延伸するように構成された、第2の牽引ロール装置、および、
前記第1の牽引ロール装置が実質的に一定のトルクで回転しかつ前記第2の牽引ロール装置が実質的に一定の角速度で回転するように、前記第1の牽引ロール装置および前記第2の牽引ロール装置を独立して動作させるように構成された、制御機器、
を備え、さらに、前記制御機器が、前記第1の牽引ロール装置と前記第2の牽引ロール装置とのうちの少なくとも一方の動作条件に基づいて、前記第1の牽引ロール装置の前記実質的に一定のトルクを調節するようにさらに構成されていることを特徴とするガラス製造装置。
実施形態2
前記動作条件が一定期間に亘って判定されることを特徴とする実施形態1記載のガラス製造装置。
実施形態3
前記動作条件が、前記第1の牽引ロール装置と前記第2の牽引ロール装置とのうちの少なくとも一方の、トルクを含むことを特徴とする実施形態1記載のガラス製造装置。
実施形態4
前記トルクが一定期間に亘って判定されることを特徴とする実施形態3記載のガラス製造装置。
実施形態5
前記動作条件が、前記第1の牽引ロール装置と前記第2の牽引ロール装置とのうちの少なくとも一方の、平均トルクを含むことを特徴とする実施形態1記載のガラス製造装置。
実施形態6
前記動作条件が、前記第1の牽引ロール装置と前記第2の牽引ロール装置との間のトルクの差を含むことを特徴とする実施形態1記載のガラス製造装置。
実施形態7
前記動作条件が、前記第1の牽引ロール装置と前記第2の牽引ロール装置との間の平均トルクの差を含むことを特徴とする実施形態1記載のガラス製造装置。
実施形態8
ガラスリボンを製造する方法において、
幅を有するガラスリボンを成形するステップ、
第1の牽引ロール装置が実質的に一定のトルクで回転して、前記ガラスリボンの前記幅の方向に交差する方向に延びる延伸経路に沿って前記ガラスリボンを延伸するように、前記第1の牽引ロール装置を独立して動作させるステップ、
第2の牽引ロール装置が実質的に一定の角速度で回転して、前記延伸経路に沿って前記ガラスリボンをさらに延伸するように、前記第2の牽引ロール装置を独立して動作させるステップ、および、
前記第1の牽引ロール装置と前記第2の牽引ロール装置とのうちの少なくとも一方の動作条件に基づいて、前記第1の牽引ロール装置の前記実質的に一定のトルクを調節するステップ、
を含むことを特徴とする方法。
実施形態9
前記動作条件が一定期間に亘って判定されることを特徴とする実施形態8記載の方法。
実施形態10
前記動作条件が、前記第1の牽引ロール装置と前記第2の牽引ロール装置とのうちの少なくとも一方の、トルクを含むことを特徴とする実施形態8記載の方法。
実施形態11
前記トルクが一定期間に亘って判定されることを特徴とする実施形態10記載の方法。
実施形態12
前記動作条件が、前記第1の牽引ロール装置と前記第2の牽引ロール装置とのうちの少なくとも一方の、平均トルクを含むことを特徴とする実施形態8記載の方法。
実施形態13
前記平均トルクが一定期間に亘って判定されることを特徴とする実施形態12記載の方法。
実施形態14
前記動作条件が、前記第1の牽引ロール装置と前記第2の牽引ロール装置との間のトルクの差を含むことを特徴とする実施形態8記載の方法。
実施形態15
前記トルクの差が一定期間に亘って判定されることを特徴とする実施形態14記載の方法。
実施形態16
前記動作条件が、前記第1の牽引ロール装置と前記第2の牽引ロール装置との間の平均トルクの差を含むことを特徴とする実施形態8記載の方法。
実施形態17
前記平均トルクの差が一定期間に亘って判定されることを特徴とする実施形態16記載の方法。
実施形態18
ガラスリボンを製造する方法において、
(I)幅を有するガラスリボンを成形するステップ、
(II)第1の牽引ロール装置が実質的に一定のトルクで回転して、前記ガラスリボンの前記幅の方向に交差する方向に延びる延伸経路に沿って前記ガラスリボンを延伸するように、前記第1の牽引ロール装置を独立して動作させるステップ、
(III)第2の牽引ロール装置が実質的に一定の角速度で回転して、前記延伸経路に沿って前記ガラスリボンをさらに延伸するように、前記第2の牽引ロール装置を独立して動作させるステップ、
(IV)前記第1の牽引ロール装置と前記第2の牽引ロール装置との間の力差を監視するステップ、
(V)既定の力差範囲を超える前記力差を受けて、前記第1の牽引ロール装置の前記実質的に一定のトルクを、調節されたトルクへと調節するステップ、および、
(VI)前記力差が前記既定の力差範囲内である間は、前記第1の牽引ロール装置が実質的に一定の調節されたトルクで回転するように、前記第1の牽引ロール装置を独立して動作させ続けるステップ、
を含むことを特徴とする方法。
実施形態19
ステップ(V)が、階段状調節を含むことを特徴とする実施形態18記載の方法。
実施形態20
ステップ(VI)が、一定期間に亘る傾斜した調節を含むことを特徴とする実施形態19記載の方法。