KR101672558B1 - 유동의 용융 유리 리본의 두께 조절 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

용융 유리로부터 시트 재료의 형성에 있어서, 냉각 튜브는 시트에서의 로컬적인 두께 변동을 조절하기 위해 드로우 라인 또는 루트에 가까운 용융 유리의 개별의 분리 부분에 냉각 가스의 유동을 지향시키기 위한 성형영역에 배치됨으로써 시트의 폭에 걸친 일정한 유리 시트 두께를 제공한다. 냉각 튜브는 적어도 하나의 축에 대해 회전하도록 구성된 피봇부재에 배치됨으로써, 상기 냉각 튜브의 단부가 성형체에 걸쳐 그리고 그로부터 유동하는 용융 유리의 폭의 일부를 가로지르는 넓은 범위의 각도 위치에 걸쳐 냉각 가스를 지향하게 한다.

Description

유동의 용융 유리 리본의 두께 조절 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THICKNESS OF A FLOWING RIBBON OF MOLTEN GLASS}

본 출원은 2010년 5월 26일에 출원된 미국 가출원 61/348,516의 이점을 청구한다. 이러한 문서의 내용 및 본원에 언급된 공보, 특허, 및 특허 문서의 전체 내용은 참조로 여기에 반영된다.

본 발명은 유동의 용융 유리의 두께를 조절하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 다운드로우(downdraw) 유리 시트 성형 공정에서 연속 유동의 용융 유리의 두께를 조절하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

용융 유리가 시트 형태로 드로우(draw)될 때, 그 용융 유리는 최초 전송된 두께에서 최종 시트 두께로 연신(stretched)되거나 얇아진다. 오버플로우 다운드로우(overflow downdraw) 공정에서, 용융 유리는 성형부재의 대향된 합류측을 따라 아래쪽으로 유동되고, 그 루트(root) 또는 하부 에지로부터 단일의 유리 리본으로 드로우되며, 그 유리 리본의 최초 두께는 그와 같은 동작의 드로우 라인을 나타내는 성형부재의 하부 에지 근처에서 측정된다. 이후 단일의 유리 시트가 드로우된 리본의 자유단으로부터 분리된다.

상기 유리 리본의 두께 균일성을 얻는 것은 최초 두께의 균일성 및 유리 점성의 균일성에 의해 감쇠 공정 동안 최종 시트의 두께 특성이 결정되는 업드로우(updraw) 및 다운드로우 공정 모두에서 문제가 되고 있다. 즉, 최종 시트의 주어진 두께 변동은 드로우 라인 쪽으로 유동하는 유리의 점성 프로파일의 불완전성을 야기하는 유리의 온도 환경의 불균형에 의해 또는 성형부재의 유리-접촉측의 불완전성에 의한 부정확성의 결과를 초래할 것이다.

유리 시트의 두께 변동은 산업상 유리 드로우 공정에서 본질적으로 고려되며, 웨지(wedge), 긴 주기 파 변동 및 짧은 주기 파 변동과 같은 몇몇 일반적인 타입의 결함으로 나타날 것이다. 웨지는 리본 또는 시트의 어느 한 에지가 또 다른 에지보다 두꺼워지는 심한 두께 변동이다. 긴 파 변동은 수인치 초과와 같은 상당한 진폭 및 넓이이며, 드로우 방향에 수직인 방향으로 경로를 따라 리본을 측정함으로써 측정될 수 있다. 짧은 파 변동은 약 3인치 또는 그 이하와 같이 작은 진폭 및 피치이며, 보통 긴 파 변동에 겹쳐진다.

비틀어짐이 없는 유리 시트를 만들기 위해서는 리본 형성 존(zone)의 유리 내 및 주위에서 로컬적인 온도 변동 또는 변이를 최소화하거나 보정할 필요가 있다는 것을 알아냈다. 드로우 라인 근처의 그와 같은 로컬적인 온도 변동은 수직 드로우된 리본에 파(wave)를 야기하거나, 그 길이방향으로 확장하는 교대의 두껍고 얇은 부분을 야기한다. 그 길이적인 파 또는 두께 변동은 또한 대상물이 가파른 각도의 파로 유리를 통해 보여질 경우 광시각의 관점에서 크게 좋지 않은 비틀어짐을 야기한다.

이들 두께 변동을 조절하는 종래의 방법은 성형체의 길이를 따라 배열된 냉각 튜브로부터 용융 유리로 공기를 유동시키는 단계를 포함하고 있다. 각 튜브의 중심 길이축이 루트를 통과하는 수직 평면에 수직이 되도록 각 순간 냉각 튜브가 성형체 길이를 따라 등간격으로 배열되어 배치된다. 더욱이, 상기 냉각 튜브는 외부 튜브형 차폐부에 의해 덮여진다. 따라서, 상기 냉각 튜브는 성형체 및 유리 유동의 관계에 따라 단단히 배치된다.

불행하게, 유리 리본의 두께 결함은 오랜 기간 동안 위치적으로 안정시키지 못하고, 게다가 리본의 측면 위치를 일정하게 유지시키지도 못한다. 따라서, 미리 위치된 부동의 냉각 튜브는 처음엔 적절히 위치되지만, 결함 또는 리본의 움직임으로 인해 효과적으로 두께를 조절하기 위해 재차 좋지 않은 위치에 위치될 수 있다.

본 발명은 수인치 또는 그 이하의 폭을 갖는 짧은 파 변동으로서 확인된 일반적인 타입의 두께 변동을 없애거나 또는 거의 감소시키기 위한 유동의 용융 유리를 냉각하는 향상된 방법, 및 그 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

일 실시예에 따른 다운드로우 유리 제조 공정에서 연속의 용융 유리 리본을 형성하기 위한 장치는 루트에서 합류되는 합류의 성형면을 포함하는 성형체, 상기 성형체의 주변에 배치된 인클로저(enclosure), 및 픽스처와, 이 픽스처 내에 배치된 피봇부재 및 내열 재료로 형성된 냉각 튜브를 포함하는 상기 인클로저에 결합된 냉각장치를 포함하며, 상기 피봇부재는 이 피봇부재를 통과하는 적어도 한 축에 대해 회전하도록 구성되고, 상기 냉각 튜브는 상기 피봇부재에 결합된 성형체에 걸쳐 유동하는 용융 유리 쪽으로 냉각 가스 유동을 지향시키도록 구성되며, 상기 적어도 한 축에 대한 피봇부재의 회전은 냉각 튜브의 원단부가 상기 성형체에 대한 측면위치를 변경하게 한다. 상기 피봇부재는 거의 구형이며, 몇몇 실시예에서는 원통형이 될 수 있다. 상기 적어도 한 축은 수직축이 된다.

몇몇 실시예에 따르면, 상기 픽스처는 상기 피봇부재의 메이팅면(mating surface)에 상보되는(complementary) 메이팅면을 포함하며, 하우징은 상기 피봇부재를 수용하고 이에 의해 상기 메이팅면들간 근접 공차 피트(close tolerance fit)를 형성함으로써 피봇부재와 소켓간 가스 유동을 방지하도록 구성된다.

상기 냉각 튜브는 유동의 용융 유리로부터 가장 먼 근단부 및 유동의 용융 유리에 근접하여 확장되는 원단부를 포함한다. 상기 냉각 튜브는 그 전체 길이를 따라 일직선이 되거나, 또는 상기 냉각 튜브는 상기 원단부에 가까운 굴곡부(bend) 또는 비틀림부(kink)를 포함하고, 따라서 냉각 가스 유동이 원호 주위로 지향되도록 냉각 튜브의 길이축에 대한 냉각 튜브의 회전을 허용한다.

바람직하게, 상기 장치는 성형체 길이의 적어도 일부에 인접하여, 바람직하게는 성형체의 각 사이드를 따라 배열된 다수의 냉각 튜브를 포함한다. 상기 냉각 튜브는 두께 변동을 조절하기 위해 필요에 따라 수직으로 스태거(stagger)되거나, 또는 수평 라인을 따라 구성된다. 예컨대, 제1냉각 튜브는 성형체의 루트에 대해 제1수직 위치에 위치되는 반면, 제2냉각 튜브는 상기 제1냉각 튜브의 제1수직 위치와 다른 제2수직 위치에 위치된다.

다른 실시예에 있어서, 퓨전 다운드로우 공정에서 연속의 용융 유리 리본의 두께를 조절하는 방법은 성형체의 합류의 성형면에 걸쳐 용융 유리를 유동시키는 단계, 및 적어도 하나의 회전축에 대해 회전하도록 구성된 피봇부재에 결합된 적어도 하나의 냉각 튜브로부터 루트에 가까운 용융 유리에 대해 충돌하도록 냉각 가스 유동을 지향하는 단계를 포함하며, 상기 합류의 성형면은 루트에서 만나고, 적어도 하나의 냉각 튜브의 중심 길이축의 적어도 일부는 루트를 통과하는 수직 평면에 수직이 아니다.

상기 실시예서와 같이, 냉각 튜브는 근단부 및 원단부를 포함하며, 상기 원단부가 근단부보다 유동의 용융 유리에 더 가깝다. 상기 냉각 튜브는 일직선이 되거나, 또는 상기 냉각 튜브는 상기 원단부에 가까운 굴곡부 또는 비틀림부를 포함하고, 따라서 냉각 가스 유동이 원호 주위로 지향되도록 냉각 튜브의 길이축에 대한 냉각 튜브의 회전을 허용한다. 냉각 가스는 단일의 튜브를 통해 지향되거나 다수의 냉각 튜브를 통해 유동의 용융 유리로 지향된다. 바람직하게, 냉각 튜브는 성형체의 양 종측의 길이를 따라 수평으로 배열된다. 그러나, 냉각 튜브는 상술한 바와 같이 수직으로 스태거될 수 있다. 상기 냉각 가스 유동은 성형체 루트 상의 용융 유리에 충돌하거나 또는 다른 실시예에서는 성형체 루트 아래의 위치로 지향된다(예컨대, 용융 유리의 유동 방향에 대해 하류로 지향된다).

몇몇 실시예에 있어서, 적어도 하나의 냉각 튜브의 일부의 길이축은 루트가 놓여있는 수직 평면에 수직이다. 따라서, 중심 길이축을 갖는 직선 튜브가 사용되며, 이러한 직선 냉각 튜브의 길이축은 성형체의 루트를 통과하는 수직 평면에 수직이다. 선택적으로, 냉각 튜브는 원단부에 가까운 굴곡부를 포함하며, 굴곡부와 근단부간 직선부의 중심 길이축은 성형체의 루트를 통과하는 수직 평면에 수직이다.

상기 방법은 냉각 튜브가 좌우 동작(요(yaw))이 나타나도록 회전축에 대해 피봇부재를 회전시키는 단계를 더 포함한다. 상기 피봇부재는 좌우 요(side-to-side yaw) 및 상하 피치(up-down pitch)와 같은 적어도 2개의 직교 회전축에 대해 회전하도록 구성된다.

또 다른 실시예에 있어서, 퓨전 다운드로우 공정에서 연속의 용융 유리 리본의 두께를 조절하는 방법은 성형체의 합류의 성형면에 걸쳐 용융 유리를 유동시키는 단계, 및 다수의 회전축에 대해 회전하도록 구성된 피봇부재에 결합된 적어도 하나의 냉각 튜브로부터 루트에 가까운 용융 유리에 대해 냉각 가스 유동을 지향하는 단계를 포함하며, 상기 합류의 성형면은 루트에서 만나고, 적어도 하나의 냉각 튜브의 중심 길이축의 적어도 일부는 루트를 통과하는 수직 평면에 수직이 아니다. 다수의 축은 수직축 및 수평축을 포함한다.

몇몇 실시예에 있어서, 냉각 가스 유동은 예컨대 용융 유리의 유동 방향과 같은 동일한 방향을 갖는 루트 아래로 지향된다.

본 발명의 추가의 특징 및 장점들은 이하 상세히 기술되며, 부분적으로는 당업자들에게는 자명하거나 또는 여기에 기술된 발명을 실시함으로써 알 수 있을 것이다. 본 발명을 잘 이해할 수 있도록 도면이 수반되며, 그 도면은 본 명세서에 통합되어 일부를 구성한다. 본 명세서 및 도면에 개시된 본 발명의 다양한 특징이 소정의 일부로서 그리고 모두 조합하여 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 의하면, 다운드로우(downdraw) 유리 시트 성형 공정에서 연속 유동의 용융 유리의 두께를 조절하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유닛을 이용하는 예시의 퓨전 다운드로우 유리 제조 장치의 횡단면도이다.
도 2는 거의 수평 배열의 다수의 냉각 유닛을 나타낸 도 1 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 예시의 냉각 유닛의 횡단면도이다.
도 4는 마운팅 브라켓(mounting bracket)을 나타낸 도 3 냉각 유닛의 정면도이다.
도 5는 직선 냉각 튜브를 포함하는 예시의 피봇부재-냉각 튜브 유닛을 나타낸다.
도 6은 키 홈(keyway) 및 키 홈에 의해 수용된 키를 나타낸 도 5 피봇부재를 나타낸 도면이다.
도 7은 피봇부재를 결합하기 위한 키 홈 및 키를 기술하고 도 3의 냉각 유닛을 포함하는 회전식 플랫폼의 측면도이다.
도 8은 피봇부재가 요(yaw), 또는 좌우 스윙(swing)을 나타내게 하는 수직축에 대한 단일의 움직임 자유도를 갖는 예시의 피봇부재를 나타낸다.
도 9는 피봇부재가 피치, 또는 상하 움직임을 나타내게 하는 수평축에 대한 단일의 움직임 자유도를 갖는 예시의 피봇부재를 나타낸다.
도 10은 요를 나타내는 예시의 실린더형 피봇부재를 나타낸다.
도 11은 피봇부재를 수용하는 중심 영역을 나타낸 도 3의 냉각 유닛을 포함하는 소켓부재의 횡단 측면도이다.
도 12는 굴곡된 냉각 튜브를 포함하는 예시의 피봇부재-냉각 튜브 유닛을 나타낸다.
도 13은 굴곡된 냉각 튜브에 의해 방출된 유동의 각도 범위를 나타낸다.
도 14는 굴곡된 냉각 튜브를 이용한 예시의 퓨전 다운드로우 공정의 횡단면도이다.
도 15는 굴곡된 냉각 튜브의 원단부 또는 굴곡된 팁의 다양한 각도 위치에서의 연속 유동의 용융 유리 리본 상의 단일의 굴곡된 냉각 튜브와 관련된 모델 두께의 그래프 비교이다.
도 16은 튜브를 유리 리본으로부터 멀리 이동시킴으로써 원단부 대 유리 거리가 증가되는 한편 일정한 충돌 각도(270도)를 유지하는 두 경우간 차이를 나타낸 그래프이다.
도 17은 최초 측정된 두께 데이터에 기초하여 각기 다른 방위로 각질 수 있는 원단부를 포함하는 굴곡된 냉각 튜브와 직선의 단단하게 장착된 냉각 튜브에 의해 제공된 모델의 두께 조절간 비교를 나타낸 그래프이다.
도 18은 도 17의 데이터에 대한 이동의 25mm 윈도우에 걸친 두께 변동의 범위를 나타낸 플롯이다.
도 19는 도 17의 리본에 대한 실제 두께 데이터와 굴곡된 튜브 방위에 대한 모델의 두께 데이터를 비교한 플롯이다.

이하의 상세한 설명에서, 한정하지 않고 설명의 목적을 위해, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정의 상세한 설명을 기술하는 실시예가 개시된다. 그러나, 당업자라면 본 발명이 여기에 기술된 특정의 상세한 설명으로부터 벗어나지 않는 또 다른 실시예들에서 실행되는 본 발명 개시의 이점을 갖는다는 것을 명확히 알 수 있을 것이다. 더욱이, 공지의 장치, 방법 및 재료들의 설명은 본 발명의 설명을 불명료하게 하지 않기 위해 생략될 것이다. 또한, 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호가 붙여질 것이다.

도 1에는 예시의 퓨전 다운드로우 공정에 따른 유리 리본을 드로우하기 위한 장치(10)가 나타나 있다. 장치(10)는 그 안에 배치된 상부 채널 또는 홈통(14)을 갖춘 성형체(12)를 포함한다. 성형체(12)는 성형체로부터 용융 유리가 드로우되는 하부 에지 또는 드로우 라인(18)에서 합류되는 합류의 성형면(16a, 16b)을 포함한다. 하부 에지(18)는 또한 루트(18)라고도 한다. 용융 유리(20)는 홈통(14)에 제공되며, 용융 유리가 홈통의 상부 에지 위를 넘쳐 흘러 2개의 분리된 용융 유리의 유동으로 합류의 성형면(16a, 16b) 아래로 흐르도록 홈통을 넘쳐 흐른다. 이들 분리된 용융 유리의 유동은 성형체 루트에서 재결합, 또는 융합되어, 단일의 유리 리본(22)으로서 루트로부터 방향(21)으로 계속해서 아래로 내려간다. 따라서, 상기 공정은 종종 퓨전 공정, 또는 퓨전 다운드로우 공정이라 부른다. 성형체(12)의 성형면을 접촉하는 용융 유리 부분들이 루트(18)로부터 드로우된 리본의 내부에 위치됨으로써, 그 리본의 외면을 청결한 상태가 되게 한다.

성형 유리 주변의 열적 환경을 조절하기 위해, 성형부재(12)는 구조상의 지지부재(26)를 갖춘 내열 인클로저(enclosure) 또는 머플(24; muffle) 내에 위치된다. 머플 도어(28; muffle door)는 유리 리본(22)의 대향측면을 따라 머플(24) 아래에 위치되며, 지지 레일(30)을 따라 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동될 수 있다. 공기 누설 또는 통기(draft)를 방지하기 위해, 머플(24)과 머플 도어(28) 사이의 공간이 광물 면 섬유와 같은 적절한 내열 절연재료(32)로 채워진다. 외부 차폐부재(34)는 머플(24)에 고착되며, 아래쪽으로 스커트 형태로 머플 도어(28)의 상부로 확장된다. 차폐부재(34)는 스텐인레스 스틸과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 차폐부재(34)는 머플 내부의 대기와 머플 외부의 대기간 공기의 교환으로부터 야기되는 잠재적인 통기를 더 제거하기 위해 제공된다. 그러나, 각각의 머플 도어가 유리 리본에 대해 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동하도록 구성되어 있기 때문에, 외부 차폐부재(34)는 머플 도어(28)에 영구적으로 부착되지 않는다.

바람직하게, 다수의 냉각 유닛(38)이 머플(24)과 머플 도어(28) 사이에 위치되는데, 예컨대 외부 차폐부재(34) 상에 장착된다. 각각의 냉각 유닛(38)은 인접한 냉각 유닛의 인접한 냉각 튜브로부터 바람직하게는 거의 수평 평면(41)으로 이격된 냉각 튜브(40)를 포함한다(도 2 참조). 각각의 냉각 유닛은 각 냉각 튜브의 일부를 둘러싸는 픽스처(42; 도 3 및 4)를 더 포함한다. 픽스처(42)의 브라켓(44)은 외부 차폐부재(34)에 각 냉각 유닛을 결합하고, 냉각 튜브가 외부 차폐부재(34)에 대해 이격된 관계를 유지하기 위해 사용될 수 있다. 각각의 냉각 튜브는 머플(24)에 의해 둘러싸여진 내부 공간(36)으로 확장한다. 각각의 냉각 튜브(40)는 성형체(12)에 근접하여, 특히 루트(18)에 근접하여 확장이 멈춘다.

각각의 냉각 튜브(40)는 머플(24) 내에서, 예컨대 1000℃를 초과하는 고온에서의 변형에 견딜 수 있는 재료로 형성된다. 예컨대, 냉각 튜브는 Haynes^® 합금 214 또는 230 등의 재료를 포함한 Haynes International Corporation으로부터 이용가능한 소정의 고온 합금과 같은 고온에 견디는 금속으로부터 형성될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 각각의 냉각 튜브는 알루미나, 석영 또는 소정의 높은 용융 온도의 유리와 같은 내열 재료로 형성될 수 있다. 여기서, 내열 재료는 구조에 적용할 수 있는 화학적 그리고 물리적 특성을 갖는 비금속 재료 또는 약 538℃ 이상의 환경에 노출되는 시스템의 구성요소로서 규정된다.

각각의 냉각 튜브(40)는 피봇부재(46)에 결합되며, 각각의 피봇부재는 냉각 튜브가 확장되는 통로(48)를 포함한다. 냉각 튜브는 고온 시멘트에 의해 피봇부재 통로(48) 내에 단단히 접합되거나, 또는 압축 피팅 또는 클램핑과 같은 다른 방법에 의해 고정유지될 수 있다. 냉각 튜브가 알루미나 또는 석영과 같은 취성재료(brittle material)로 형성될 경우에는, 다수의 클램핑 방법이 튜브의 크러싱(crushing)을 야기하기 때문에 시멘팅(cementing)이 바람직하다.

도 5 및 6에 잘 나타낸 바와 같이, 각각의 피봇부재(46)는 거의 구형이며, 예컨대 상술한 통로(48)를 규정하는 강철 구체(steel sphere)이다. 거의 구형이라는 것은 피봇부재의 외측면의 주요부가 구형이라는 것을 의미하며, 적어도 그 일부가 이하 좀더 충분히 기술하는 소켓부재의 메이팅면에 접촉한다. 피봇부재(46)는, 예컨대 정밀 회전 스테이지(51)를 포함하는 플랫폼(50)에 결합되며, 상기 정밀 회전 스테이지(51)는 플랫폼의 회전축(52)에 대해 피봇부재의 정밀한 움직임을 가능하게 한다. 피봇부재(46)는 수직축(52)에 대한 플랫폼과 피봇부재간 상대적 회전 움직임을 방지하기 위해 플랫폼(50)에 키(key) 고정될 수 있다. 따라서, 키(54)는 각각의 플랫폼 및 피봇부재(명확성을 위해 키가 제거된 도 6 및 7에 나타낸)에 각각 대응하는 슬롯 또는 키 홈(56)을 통해 피봇부재(46)와 플랫폼(50) 사이에 위치된다. 키(54)는 플랫폼 키 홈 또는 피봇부재 키 홈(또는 모두) 내에 단단히 고정된다. 선택적으로, 키(54)는 플랫폼 키 홈 또는 피봇부재 키 홈 중 어느 하나에 단단히 고정되고, 다른 하나 내에 단지 슬라이드 가능하게 고정된다. 예컨대, 키(54)가 구형 피봇부재(58) 내에 단단히 고정되고, 플랫폼(50) 상의 대응하는 그리고 상보적인 키 홈(58) 내에 슬라이드 가능하게 고정됨으로써, 피봇부재, 및 냉각 튜브의 2개의 회전 자유도를 제공하는 수직 회전축(52) 뿐만 아니라 수평 회전축(53)에 대해 구형 피봇부재가 회전할 수 있게 한다. 도 8 및 9는 이들 2개의 자유도, 즉 도 8에서는 수평 스윙(swing) 또는 요(yaw), 그리고 도 9에서는 수직 피치(pitch)에 대한 움직임을 기술한다. 그러나, 통상 머플 도어와 머플 사이의 공간이 매우 좁기 때문에, 수평 회전축에 대한 회전, 즉 피치는 보통 제한된다. 이하 기술한 바와 같이 키를 제거하고 클램핑력에 의존할 경우, 피봇부재(46)는 여러 방향으로 이동될 수 있고, 단지 피치 및 요로 제한되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.

플랫폼(50)에 영구적으로 결합되지 않는 단일 유닛으로 피봇부재(46)와 냉각 튜브를 통합하는 것은 피봇부재 및 냉각 튜브 결합체의 쉬운 교체를 용이하게 한다. 예컨대, 파손된 피봇부재-냉각 튜브 결합체를 제거하고, 새로운 피봇부재-냉각 튜브 유닛을 간단히 삽입함으로써 파손된 냉각 튜브가 쉽게 교체될 수 있다. 플랫폼과 새로운 피봇부재-냉각 튜브간 키-키 홈 연결이 사용되면, 최초 피봇부재처럼 정확한 각도 방위로 그 새로운 피봇부재 및 냉각 튜브가 배치될 수 있게 한다. 따라서, 피봇부재-냉각 튜브 유닛은 플랫폼(50) 및 키(54)의 위치를 방해하지 않고 제거될 수 있으며, 새로운 피봇부재-냉각 튜브가 파손된 유닛처럼 동일한 수평 각도 위치로 재설치될 수 있다.

수직 회전축에 대한 회전만이 요구될 경우(yaw), 피봇부재(46)는 원통형이 되며, 그 원통형 피봇부재의 중심 길이축은 플랫폼 회전축(52)과 일치한다(도 10). 그와 같은 경우, 이하에서 좀더 상세히 기술한 소켓부재의 메이팅면은 그 원통형 피봇부재에 상보(complimentary)되도록 원통형이 될 것이다.

냉각 튜브(40)는, 이 냉각 튜브(40)의 제1부분(60)이 유동의 용융 유리 쪽 방향으로 피봇부재로부터 확장되고, 냉각 튜브의 제2부분(62)이 그 유동의 용융 유리로부터 멀리 피봇부재(46)로부터 확장되도록 통로(48)를 통해 피봇부재(46)를 통과하여 확장된다. 냉각 튜브(40)는 2개의 단부, 즉 유동의 용융 유리로부터 가장 멀리 배치된 근단부(64) 및 유동의 용융 유리에 가장 가까운 원단부(66)를 포함한다. 근단부(64)는 적절한 호스 또는 파이프(70)가 관통하는 커플러(68)를 통해 공기(나타내지 않음)와 같은 압축가스 소스에 결합되어, 그 압축가스가 유동의 용융 유리 쪽 방향으로 냉각 튜브를 통해 유동될 수 있다. 가스의 유동은 약 0.085 세제곱 미터/hr 이하, 바람직하게는 약 0.06 세제곱 미터/hr 이하가 되도록 유동 조절기(72; 도 1)에 의해 조절된다. 그 가스 유동은 기존의 공지의 방법에 의해, 즉 로타미터(rotameter) 또는 전자 질량 유동 조절기에 의해 조절될 수 있다. 전자 질량 유동 조절기의 사용이 장점적으로 가스 유동의 원격 조절을 가능하게 하나, 냉각 튜브에 공급된 가스 유동을 계량하기 위해 상기의 어떤 방법이든 또는 상술한 양의 가스 유동을 조절하는 또 다른 방법이 적절하게 채용될 수 있다. 원할 경우 냉각 가스를 냉수가 공급된 열 교환기(도시하지 않음)로 유동시킴으로써 그 냉각 가스가 냉각될 수 있다.

픽스처(42)는 명확성을 위해 피봇부재(46) 없이 도 11에 명확히 도시한 전방 소켓부재 또는 제1소켓부재(74) 및 후방 소켓부재 또는 제2소켓부재(76)를 더 포함한다. 제1소켓부재(74)는 내면(78)을 포함하며, 그 내면의 적어도 일부는 피봇부재의 일부와 상보된다. 개구(80)가 제1소켓부재의 두께에 걸쳐 확장됨으로써, 피봇부재(46)가 소켓 내면(78)의 상보부(complimentary portion)와 접촉할 경우, 냉각 튜브(40)가 상기 개구(80)를 통하여 확장된다. 개구(80)는 의도된 범위의 움직임 동안 방해없이 피봇부재 및 냉각 튜브의 움직임을 가능하게 하는 크기가 된다. 즉, 개구는 피봇부재가 적어도 축(52)에 대해 회전할 수 있게 하고 그에 따라 냉각 튜브(40)가 개구 내에서 스윙 또는 요(yaw)할 수 있게 하는 크기가 된다. 바람직하게, 냉각 튜브(40)는 적어도 약 40도의 각도에 걸쳐 스윙이 자유롭다. 유사하게, 제2소켓부재(76)는 내면(82)을 포함하며, 그 내면(82)의 적어도 일부는 피봇부재(46)와 상보되고, 냉각 튜브(40)가 확장되는 개구(84)는 피봇부재가 회전될 때 냉각 튜브(40)의 제2부분이 스윙할 수 있게 한다.

후방 소켓부재(76)가 전방 소켓부재(74)에 결합됨으로써, 상기 전방 소켓부재 및 후방 소켓부재 사이에 배치된 피봇부재가 안정적으로 고정유지된다. 예컨대, 전방 소켓부재 및 후방 소켓부재가 볼트, 스크류, 클립 또는 다른 적절한 부착방법을 통해 어느 하나가 다른 하나에 부착됨으로써, 피봇부재(46)가 그 소켓부재들 사이에 클램프(clamp)된다. 예컨대, 소켓부재(74, 76)가 도 11에서는 볼트로 결합되어 있다. 냉각 튜브(40)가 냉각 가스를 적절한 방향으로 지향시키도록 먼저 피봇부재(46)가 위치되고, 피봇부재, 및 냉각 튜브를 원하는 방위로 잠그기 위해 클램핑 요소(예컨대, 볼트)가 조여진다.

기존의 방법에서, 직선 냉각 튜브는 이 튜브의 단부에 인접한 유동의 용융 유리에 수직이고, 각 냉각 튜브로부터 그 용융 유리에 전달된 가스의 분사는 냉각 튜브 원단부 바로 전방 영역으로 제한된다(어느정도의 자연 발산의 분사를 허용). 따라서, 기존의 냉각 배열에 있어서, 냉각 튜브들간 거리는 냉각 튜브로부터 방출된 분사 가스의 접촉 영역이 인접한 튜브의 충돌 영역에 바로 인접하거나, 또는 심지어 오버랩핑(overlapping)하도록 반드시 작을 필요가 있다.

축(52)에 대해 회전하고 그에 따라 수평 호(horizontal arc)에 걸쳐 냉각 튜브(40)를 "스윙"하기 위한 본 실시예에 따른 피봇부재의 능력은 기존의 방법과 비교하여 용융 유리의 폭에 도달하기 위해 필요했던 냉각 유닛(38) 수의 감소를 용이하게 한다. 예컨대, 냉각 튜브(40)는 적어도 약 10도, 20도, 30도, 또는 심지어 40도 이상의 각도에 걸쳐 회전될 수 있다.

기존 냉각 방법과 반대로, 본 실시예에 따른 냉각 튜브(40)들은 멀리 떨어져 이격될 수 있다. 두께 붕괴로 인하여, 만약 유동의 용융 유리의 특정 영역에 냉각이 필요하면, 플랫폼(50)을 회전시키고 그에 의해 냉각 튜브(40)를 회전킴으로써 그 결함에 가장 가깝게 위치된 냉각 튜브가 위치 내에서 측면 스윙될 수 있고, 그에 따라 냉각 튜브에 의해 방출된 분사 가스가 결함 영역에 충돌될 수 있다. 결과적으로, 좀더 적은 냉각 유닛이 필요했고, 보다 중요한 것은 외부 차폐부재의 개구 수가 감소했다는 것이다. 외부 차폐부재(34)에 필요한 개구 수의 감소는 누설로 인한 머플(26)에 의해 둘러싸인 공간(36) 내로(또는 밖으로)의 비조절 통기의 위험성을 감소시킨다.

몇몇 실시예에 있어서, 냉각 튜브(40)는 중심 길이축(88; 도 5 참조)을 갖는 직선이다. 그러나, 다른 실시예에 있어서, 각각의 냉각 튜브는 원단부(66)에 가까운 엘보우(elbow) 또는 굴곡부(86)를 포함한다. 냉각 튜브가 피봇부재와 냉각 튜브를 결합하는 분리가능한 방법(예컨대, 클램핑 방법, 또는 억지 끼움(interference fit))을 이용하여 냉각 튜브가 피봇부재에 영구적으로 그리고 단단히 접합되지 않도록 피봇부재(46)의 통로(48) 내에 냉각 튜브(40)를 결합하면, 그 냉각 튜브는 그 길이축(88)(적어도 굴곡부와 근단부간 길이축(88)의 직선부)에 대해 회전될 수 있다. 통로(48) 내의 냉각 튜브(40)의 회전은 냉각 튜브의 원단부(66)가 길이축(88)에 대해 호를 그리게 한다. "그리게 한다"는 동작의 주체(또는 가스 유동과 같은 재료의 유동) 상의 한 지점, 또는 일련의 지점들이 공간 내에서(또는 표면 상에서) 기하학적인 형태를 그린다는 것을 의미한다. 예컨대, 냉각 튜브(40)가 360도에 걸쳐 회전되면, 도 13에 나타낸 바와 같이, 냉각 튜브에 의해 방출된 분사 가스는 용융 유리 상에 완전한 원을 그리고, 용융 유리의 표면을 가로지르며, 도 13의 화살표 91은 냉각 튜브의 수평 길이축(88)에 대한 가스 유동의 각도 방향을 나타낸다. 원의 반지름은 물론 냉각 튜브의 굴곡 정도 및 굴곡부를 지나 확장되는 냉각 튜브의 길이에 좌우된다(즉, 굴곡부와 냉각 튜브의 원단부간 냉각 튜브의 직선부의 길이, 바람직하게 유동의 용융 유리 쪽으로 굴곡부를 넘어 확장되는 냉각 튜브의 길이는 약 5cm 이하이다).

선택적으로, 일련의 피봇부재-냉각 튜브 유닛은 피봇부재의 키 고정된 위치에 따라 여러 방위의 굴곡된 냉각 튜브로 제조될 수 있다. 냉각 튜브의 각기 다른 각도 방위가 요구될 경우, 원하는 방위를 갖는 굴곡된 냉각 튜브로 피봇부재-냉각 튜브 유닛이 교체될 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 키 고정 피봇부재가 사용되지 않을 경우, 간단히 말해서 느슨해지면, 제1소켓부재와 제2소켓부재를 결합하는 클램핑 요소는 전체 피봇부재가 회전할 수 있게 하고, 그에 따라 굴곡된 냉각 튜브의 원단부의 방위를 회전시킨다. 굴곡된 냉각 튜브를 이용하는 장치가 도 14에 나타나 있다.

가스 스트림이 유동의 용융 유리에 충돌하는 지점에서 용융 유리의 두께를 증가시키거나 감소시키기 위해 가스 유동의 방위가 사용될 수 있다는 것을 알아냈다. 즉, 가스 유동이 용융 유리의 유동과 반대방향으로(즉, 가스의 유동을 나타내는 벡터(vector)가 용융 유리의 유동 벡터에 반대되는 벡터를 포함한다) 이동하면, 그 유동의 두께에 대한 영향은 가스의 유동 벡터가 용융 유리의 유동 벡터와 같은 동일한 방향인 벡터를 포함하는 경우와 다르다. 좀더 간단히 말하면, 가스 유동이 보통 상류로(유리의 유동과 반대로) 향할 경우 용융 유리의 두께에 대한 영향은 가스 스트림이 보통 유리와 함께 하류로 향하는 경우와 다르다. 전자의 상황은 굴곡된 냉각 튜브의 원단부가 보통 90도 방위를 가리킬 경우 발생한다(도 13 참조). 후자의 상황은 굴곡된 냉각 튜브의 원단부가 보통 270도 방위를 가리킬 경우 발생한다. 이러한 각기 다른 결과가 도 15에 나타나 있으며, 유동의 용융 유리의 두께(예컨대, 루트에서의 리본 두께) 변동이 4개의 다른 방향으로 모델되어 있다. 즉, 굴곡된 냉각 튜브의 원단부가 0도 방위, 90도 방위, 180도 방위, 및 270도 방위로 향하게 된다. 굴곡된 냉각 튜브의 원단부는 유동의 용융 유리의 표면으로부터 약 4인치 떨어져 유지되어 있다고 가정한다.

90도 방위(커브 92)에 있어서, 가스 스트림은 이들 실험에서 유동의 용융 유리상의 최고의 수직 위치에서 충돌한다. 두께 변동은 마이크론(microns)으로 수직축 상에 플롯되고, 반면 리본 폭에 대한 수평 위치는 수평축에 나타나 있다. 특징적인 커브 92의 폭(수평축 상에서 가장 안쪽의 제로 크로싱들간 거리)은 보통 약 9.7cm이다. 둘레의 바깥 영역은 대체로 안쪽 영역에서 4배정도 멀리 확장되고 질량 보존에 따른 음의 두께 변경(용융 유리가 얇아지는)에 대응한다.

270도 방위(커브 94)에 있어서, 공기 스트림은 가장 낮은 수직 위치에서 충돌하며 뚜렷이 다른 두께 변동을 나타낸다. 이러한 특징은 두꺼워지거나 또는 얇아지는 결과로 보여질 수 있다. 두꺼워지는 결과로 보여진 경우, 특징적인 폭은 통상 약 2.8cm이나 음의 두께 변동 및 양의 두께 변동(각각 얇아지거나 두꺼워지는) 모두의 영역으로 이루어지는 예외적으로 넓은 둘레의 바깥 영역이다. 근본적으로 얇아지는 결과로 보여진 경우, 특징적인 폭은 통상 대체로 안쪽 영역에서 3배정도 멀리 확장되는 양의 두께 변동의 바깥 영역으로 약 22.4cm이나 양의 두께 변동의 예외적으로 좁은 안쪽 영역이다.

0도 및 180도 경우(각각 커브 96 및 98)는 튜브 각도가 리본의 에지에서 좀더 심한 것을 가리킬 때 충돌 위치가 어떻게 변경되는지를 나타낸다. 피크는 간단한 삼각법으로 계산된 것과 약간 다른 약 15.2cm이다. 이들은 또한 두께 변동의 정도가 튜브 출구에 가장 가까운 충돌 위치의 측면에서 가장 높은 것을 나타낸다. 여기에 기술된 4개의 각도들 사이의 중간에 끼인 각도들 역시 당연히 가능하며, 그들의 두께에 대한 영향력 또한 그들 각도에 가장 가깝게 이웃하는 각도들 사이의 중간적인 영향력이 될 것이다. 이들의 동일한 결과 또한 2개 또는 그 이상의 움직임 자유도를 갖는 적당한 방위의 유연성이 이용가능할 경우 직선 튜브에 의해 달성될 수 있다.

냉각 튜브가 압축 피팅(fitting) 또는 클램핑 메카니즘에 의해 피봇부재에 결합될 경우와 같이 냉각 튜브가 피봇부재에 단단히 고정되지 않는 실시예에 있어서, 각각의 냉각 튜브는 그 각각의 피봇부재 내에서 이동될 것이다. 즉, 냉각 튜브는 피봇부재로부터 느슨해져(압축 피팅 또는 클램프를 느슨하게 함으로써) 통로(48) 내의 냉각 튜브를 슬라이딩함으로써 용융 유리에 더 가깝게 또는 용융 유리로부터 더 멀리 이동될 수 있다. 피봇부재(46)에 대한 냉각 튜브(40)의 이동은 냉각 튜브(40)의 피치 및 요, 또는 피봇부재에 대한 회전에 의해 협력될 수 있다.

냉각 튜브의 원단부에서 충돌 지점까지의 거리의 결과는 최종 두께의 결과 또한 변경할 수 있다. 도 16은 일정한 충돌 각도를 유지하는 한편 냉각 튜브가 유리 리본으로부터 멀리 이동함으로써 유리에 대한 원단부의 거리가 증가되는 2가지의 경우간 차이를 설명하는 그래프이다. 여기서, 270도 구성의 냉각 튜브는 리본의 평면으로부터 약 10.2cm(커브 100) 내지 약 14.0cm(커브 102)로 멀리 물러난다. 단순 삼각법은 약 11.7cm 내지 약 16.3cm로 증가된 충돌 거리를 예측한다. 냉각 튜브가 리본으로부터 물러남에 따라 중심 피크는 더 작아지고, 전체적으로 보아 그 두께 결과는 단순히 얇아지는 결과와 좀더 밀접한 공통점이 있다.

냉각 튜브 출구부터 충돌 지점까지의 거리 및 충돌 각도를 가변할 수 있게 함으로써 제공되는 추가의 성능을 활용함으로써, 예컨대 자연스럽게 발생하는 두께 편차가 일정치 못할 경우 그리고 얇아지는 결과가 상보 동작에 따른 두꺼워지는 결과보다 더 적절한 상황에서 몇가지 중요한 장점들이 실현될 수 있다. 도 17 및 18은 완전히 수직인 충돌 각도와 비교하여 좀더 효과적인 두께 수정을 행하게 하는 충돌 각도를 어떻게 조절하는지를 기술한다. 도 17에 있어서, 커브 104는 퓨전 드로우 동작이 이루어지는 루트에서 그 폭의 일부를 가로지르는 연속의 유리 리본의 측정된 두께를 나타낸다. 커브 106은 완전히 수직인 배열에서의 이동하는 유리 리본의 에지로부터 약 118.4cm의 지점에서 직선 냉각 튜브(40)에 의해 방출된 냉각 가스를 겨냥하여 제공된 두께 수정의 모델의 결과를 나타낸다. 즉, 냉각 튜브의 중심 길이축이 성형체의 루트를 통과하는 수직 평면에 수직이다. 커브 108은 180도의 방위(도 13 참조)로 이 동일한 위치의 굴곡된 튜브를 겨냥하여 제공된 두께 수정의 모델의 결과를 나타낸다. 도 18은 도 17의 두께 데이터의 각 지점에 중심이 되는 25mm 간격에 걸친 두께 변동의 범위를 나타낸다. 즉, 커브 110는 커브 104의 두께 측정의 각 지점에 중심이 되는 25mm 간격에 걸친 두께의 범위를 나타낸다. 예컨대, 도 17에서의 커브 104의 두께 데이터 지점의 경우, 도 17의 우측 베이스 데이터 지점에 대해 12.5mm 및 커브 104의 좌측 베이스 데이터 지점에 대해 12.5mm의 두께 데이터 모두가 분석되어, 그 윈도우 내의 데이터간 최대 차이의 절대치가 도 18의 커브 110으로 플롯되어 있다. 유사하게, 커브 112는 커브 106에 대한 두께 측정의 각 지점에 중심이 되는 이동의 25mm 간격에 걸친 두께 측정의 범위를 나타내며, 커브 114는 커브 108에 대한 두께 측정의 각 지점에 중심이 되는 이동의 25mm 간격에 걸친 두께 측정의 범위를 나타낸다. 유리 리본의 전체 폭에 걸친 이러한 로컬적인 두께 변동을 최소화하는 것은 두께 수정에 있어서 핵심 대상이다. 커브로 나타낸 바와 같이, 이러한 범위 데이터의 최소 및 최대치는 굴곡된 튜브의 방위를 변경함으로써 얻어진다. 특히, 도 18은 118.4cm 위치 부근의 최대 변동치가 ~0.0028mm(베이스 케이스)에서 ~0.0019mm(직선 튜브) 내지 ~0.0014mm(굴곡된 튜브)로 감소되는 것을 나타낸다. 또한, 133.8cm 위치 부근의 최대 변동치는 ~0.0021mm(베이스 케이스)에서 ~0.0019mm(직선 튜브) 내지 ~0.0016mm(굴곡된 튜브)로 감소되었다. 도 19는 모델의 결과(도 17의 커브 108)와 비교된 180도 방위의 굴곡된 튜브 방위를 이용하여 얻어진 실제 측정된 두께 결과(커브 116)의 비교를 나타내며, 모델의 결과와 실제 결과의 양호한 일치를 나타내고 있다.

또한, 냉각 튜브 원단부의 각도 방위 및 유동의 용융 유리로부터의 거리 중 어느것이든 또는 그 모두를 변경하는 능력은 기존 방법으로 처리하기에 지나치게 좁고 그리고/또 지나치게 불균형적인 유리 시트의 영역을 두껍게 함으로써 리본의 사용가능한 폭을 증가시킬 수 있다.

심지어 두께 조절 능력은 동일한 충돌 위치(또는 동일한 x좌표, 그러나 z좌표는 다른)에 겨냥된 다수의 튜브 결합을 채용함으로써 더 확대될 수 있다.

본 발명은 예시의 실시예로 한정하지 않으며, 이하의 실시예를 포함한다.

C1. 다운드로우 유리 제조 공정에서 연속의 용융 유리 리본을 형성하기 위한 장치는:

루트에서 합류되는 합류의 성형면을 포함하는 성형체;

상기 성형체의 주변에 배치된 인클로저; 및

픽스처와, 이 픽스처 내에 배치된 피봇부재, 및 이 피봇부재에 결합된 성형체에 걸쳐 유동하는 용융 유리 쪽으로 냉각 가스 유동을 지향시키도록 구성된 냉각 튜브를 포함하는 상기 인클로저에 결합된 냉각장치를 포함하며,

상기 피봇부재는 이 피봇부재를 통과하는 적어도 한 축에 대해 회전하도록 구성되고, 상기 적어도 한 축에 대한 피봇부재의 회전은 성형체에 대한 냉각 튜브의 단부의 측면위치를 변경하게 한다.

C2. C1에 따른 장치에 있어서, 상기 피봇부재는 거의 구형이다.

C3. C1 또는 C2에 따른 장치에 있어서, 상기 피봇부재는 원통형이다.

C4. C1 내지 C3 중 어느 하나에 따른 장치에 있어서, 적어도 한 축은 수직축이다.

C5. C1 내지 C4 중 어느 하나에 따른 장치에 있어서, 냉각 튜브는 내열 재료를 포함한다.

C6. C1 내지 C5 중 어느 하나에 따른 장치에 있어서, 픽스처는 피봇부재의 메이팅면에 상보되는 메이팅면을 포함하며, 상기 픽스처는 상기 피봇부재를 수용하여 피봇부재와 픽스처간 가스 유동을 방지하도록 구성된다.

C7. C1 내지 C6 중 어느 하나에 따른 장치에 있어서, 냉각 튜브는 근단부 및 원단부를 포함하며, 상기 원단부는 상기 근단부보다 용융 유리의 리본에 더 가까우며, 상기 냉각 튜브는 상기 원단부에 가까운 굴곡부를 포함한다.

C8. C1 내지 C7 중 어느 하나에 따른 장치에 있어서, 상기 장치는 성형체 길이의 적어도 일부에 인접하여 배열된 다수의 냉각 튜브를 포함한다.

C9. C1 내지 C8 중 어느 하나에 따른 장치에 있어서, 냉각 튜브는 근단부 및 원단부를 포함하며, 상기 원단부는 상기 근단부보다 용융 유리의 리본에 더 가까우며, 상기 냉각 튜브는 상기 근단부와 원단부간 확장되는 중심 길이축을 포함하고, 상기 중심 길이축은 상기 근단부와 원단부간 직선이다.

C10. 퓨전 다운드로우 공정에서 연속의 용융 유리 리본의 두께를 조절하는 방법은:

성형체의 합류의 성형면에 걸쳐 용융 유리를 유동시키는 단계; 및

적어도 하나의 회전축에 대해 회전하도록 구성된 피봇부재에 결합된 적어도 하나의 냉각 튜브로부터 루트에 가까운 용융 유리에 대해 충돌하도록 냉각 가스 유동을 지향하는 단계를 포함하며,

상기 합류의 성형면은 루트에서 만나고, 적어도 하나의 냉각 튜브의 중심 길이축의 적어도 일부는 루트를 통과하는 수직 평면에 수직이 아니다.

C11. C10에 따른 방법에 있어서, 상기 냉각 튜브는 근단부 및 원단부를 포함하며, 상기 원단부가 근단부보다 유동의 용융 유리에 더 가깝고, 상기 냉각 튜브는 상기 원단부에 가까운 굴곡부를 포함한다.

C12. C10 또는 C11에 따른 방법에 있어서, 지향 단계는 다수의 냉각 튜브로부터 냉각 가스를 지향하는 것을 포함한다.

C13. C10 내지 C12 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 냉각 가스 유동은 루트 상의 용융 유리에 충돌한다.

C14. C10 내지 C13 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 냉각 가스의 유동은 용융 유리의 유동 방향에 대해 하류로 지향된다.

C15. C10 내지 C14 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 적어도 하나의 냉각 튜브의 일부의 길이축은 루트가 놓여있는 수직 평면에 수직이다.

C16. C10 내지 C15 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 회전축에 대해 피봇부재를 회전시키는 단계를 더 포함한다.

C17. C10 내지 C16 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 피봇부재는 2개의 직교 회전축에 대해 회전하도록 구성된다.

C18. 퓨전 다운드로우 공정에서 연속의 용융 유리 리본의 두께를 조절하는 방법은:

성형체의 합류의 성형면에 걸쳐 용융 유리를 유동시키는 단계; 및

다수의 회전축에 대해 회전하도록 구성된 피봇부재에 결합된 적어도 하나의 냉각 튜브로부터 루트에 가까운 용융 유리에 대해 냉각 가스 유동을 지향하는 단계를 포함하며,

상기 합류의 성형면은 루트에서 만나고, 적어도 하나의 냉각 튜브의 중심 길이축의 적어도 일부는 루트를 통과하는 수직 평면에 수직이 아니다.

C19. C18에 따른 방법에 있어서, 상기 다수의 축은 수직축 및 수평축을 포함한다.

C20. C18 또는 C19에 따른 방법에 있어서, 냉각 가스 유동은 루트 아래로 지향된다.

상술한 본 발명의 실시예, 특히 "바람직한" 실시예는 단지 실시를 위한 가능한 예시에 불과하며, 본 발명의 원리를 명확히 이해시키기 위한 것에 불과하다는 것을 강조한다. 본 발명의 사상 및 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 상술한 본 발명의 실시예를 다양하게 변형 및 변경할 수 있다. 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명 범위 내에 포함되며 이하의 청구항에 의해 보호된다.

12 : 성형체, 14 : 홈통,
24 : 머플, 28 : 머플 도어,
30 : 지지 레일, 40 : 냉각 튜브,
42 : 픽스처, 46 : 피봇부재.

Claims (14)

1. 다운드로우 유리 제조 공정에서 연속의 용융 유리 리본을 형성하기 위한 장치에 있어서,
   루트에서 합류되는 합류의 성형면을 포함하는 성형체;
   상기 성형체의 주변에 배치된 인클로저; 및
   상기 인클로저에 결합된 냉각장치를 포함하며,
   상기 냉각장치는,
   픽스처,
   픽스처 내에 배치된 피봇부재, 및
   피봇부재에 결합되고 성형체에 걸쳐 유동하는 용융 유리 쪽으로 냉각 가스 유동을 지향시키도록 구성되어 냉각 가스가 용융 유리에 대해 충돌하게 하는 냉각 튜브를 포함하고,
   상기 피봇부재는 피봇부재를 통과하는 적어도 한 축에 대해 회전하도록 구성되고, 상기 적어도 한 축에 대한 피봇부재의 회전은 냉각 튜브의 단부의 측면위치가 성형체에 대해 변하게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 적어도 한 축은 수직축인 것을 특징으로 하는 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 픽스처는 피봇부재의 메이팅면에 상보되는 메이팅면을 포함하며, 상기 픽스처는 상기 피봇부재를 수용하여 피봇부재와 픽스처 간 가스 유동을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각 튜브는 근단부 및 원단부를 포함하며, 상기 원단부는 상기 근단부보다 용융 유리의 리본에 더 가까우며, 상기 냉각 튜브는 상기 원단부에 가까운 굴곡부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 장치는 성형체 길이의 적어도 일부에 인접하여 배열된 다수의 냉각 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각 튜브는 근단부 및 원단부를 포함하며, 상기 원단부는 상기 근단부보다 용융 유리의 리본에 더 가까우며, 상기 냉각 튜브는 상기 근단부와 원단부 사이에서 확장되는 중심 길이축을 포함하고, 상기 중심 길이축은 상기 근단부와 원단부 사이에서 직선인 것을 특징으로 하는 장치.
7. 퓨전 다운드로우 공정에서 연속의 용융 유리 리본의 두께를 조절하는 방법에 있어서,
   성형체의 합류의 성형면에 걸쳐 용융 유리를 유동시키는 단계; 및
   적어도 하나의 회전축에 대해 회전하도록 구성된 피봇부재에 결합된 적어도 하나의 냉각 튜브로부터 루트에 가까운 용융 유리에 대해 충돌하도록 냉각 가스 유동을 지향시키는 단계를 포함하며,
   상기 합류의 성형면은 루트에서 만나고, 적어도 하나의 냉각 튜브의 중심 길이축의 적어도 일부는 루트를 통과하는 수직 평면에 수직이 아닌 것을 특징으로 하는 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 냉각 튜브는 근단부 및 원단부를 포함하며, 상기 원단부가 근단부보다 용융 유리의 유동에 더 가깝고, 상기 냉각 튜브는 상기 원단부에 가까운 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 지향 단계는 다수의 냉각 튜브로부터 냉각 가스 유동을 지향시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 청구항 7에 있어서,
    냉각 가스 유동은 루트 상의 용융 유리에 충돌하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 청구항 7에 있어서,
    냉각 가스 유동은 용융 유리의 유동 방향에 대해 하류로 지향되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 청구항 7에 있어서,
    적어도 하나의 냉각 튜브의 길이축의 일부는 루트가 놓여있는 수직 평면에 수직인 것을 특징으로 하는 방법.
13. 청구항 7에 있어서,
    회전축에 대해 피봇부재를 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 청구항 7에 있어서,
    피봇부재는 2개의 직교 회전축에 대해 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.

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