KR101882640B1 - 유리 리본 절단 방법 - Google Patents

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Abstract

유리 리본을 절단하는 방법은 제1방향으로 유리 리본의 일부를 유지하면서 절단 영역 내에 유리 리본의 일부의 중량을 적어도 부분적으로 지지하기 위해 지지 부재로부터 방출되는 유체를 유리 리본의 제1측면에 충돌시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 유리 리본의 제2측면에 힘을 인가함으로써 제1방향에서 절단 방향으로 지지 부재 쪽의 방향으로 유리 리본의 일부를 일시적으로 밴딩시키는 단계를 더 포함한다. 또한, 상기 방법은 절단 영역 내에 위치된 미리 규정된 균열에서 대향 에지부들간 유리 리본의 중심부를 절단하는 단계를 더 포함한다. 다음에, 상기 방법은 유리 리본의 제2측면에 인가되는 힘을 제거함으로써 제1방향으로 유리 리본의 일부를 리턴시키는 단계를 포함한다.

Description

유리 리본 절단 방법{METHODS OF SEVERING A GLASS RIBBON}
본 출원은 35 U.S.C.§119 하에 2011년 8월 18일 출원된 미국 가출원 제61/524,934호를 우선권 주장하고 있으며, 상기 특허 문헌의 내용은 참조를 위해 본 발명에 모두 포함된다.
본 발명은 통상 유리 리본을 절단하는 방법에 관한 것으로, 특히 유리 리본의 소스로부터 유리 리본을 절단하는 방법에 관한 것이다.
유리 제조 장치는 보통 LCD 시트 유리와 같은 다양한 유리 제품을 형성하는데 사용된다. 이는, 예컨대 원하는 치수로 유리 시트를 제공하고, 그리고/또 유리 리본으로부터 에지 비드(edge bead)를 제거하기 위해 그러한 유리 리본을 절단하는 것으로 알려져 있다. 통상 제공되는 과정들은 절단에 수직인 방향으로 절단 장치와 유리 리본간 상대적인 이동을 제로(zero)로 할 필요가 있다. 일 예에 있어서, 이동 앤빌 머신(TAM; Traveling Anvil Machine)은 그러한 절단이 이루어짐에 따라 그러한 유리 리본과 함께 이동하도록 사용될 수 있다.
다른 예에 있어서, 상기 유리 리본은 절단 과정을 수행하는 동안 적절한 위치에 일시적으로 정지될 수 있다. 만약 유리 리본이 그러한 위치에 정지되면, 어큐뮬레이터(accumulator)는 유리 리본 형성 공정의 방해를 방지하기 위해 상류에 제공될 것이다. 그러나, 부서지기 쉬운 유리 리본의 경우, 그러한 어큐뮬레이터는 어큐뮬레이터 롤러를 통한 밴딩(bending)에 의한 약화가 기존 균열의 증가를 야기시킴에 따라 유리 리본의 강도 저하를 촉진시킬 수 있다.
따라서, 유리 리본 형성 공정의 방해 없이 유리 리본을 절단할 필요가 있다. 다른 예들에 있어서, 그러한 유리 형성 공정의 방해 없이 유리 리본의 롤 투 롤(roll to roll) 처리를 허용하기 위해 그러한 유리 리본을 절단할 필요가 있다.
이하 상세한 설명에 기술된 일부 예시 형태들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 본 발명 개시의 간단한 요약을 제공한다.
일 예의 형태에 있어서, 유리 리본을 절단하는 방법은 한 쌍의 대향 에지부들 및 이 대향 에지부들간 횡방향 확장하는 중심부를 갖춘 유리 리본의 소스를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 중심부는 제1방향을 향하는 제1측면 및 상기 제1방향에 대향하는 제2방향을 향하는 제2측면을 갖춘다. 상기 방법은 유리 리본의 제1측면에 미리 규정된 균열을 생성하는 단계 및 유리 리본의 소스 하류의 절단 영역으로 상기 미리 규정된 균열을 갖는 유리 리본의 일부를 이동시키는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 제1방향으로 상기 유리 리본의 일부를 유지하면서 절단 영역 내에 유리 리본의 일부의 중량을 적어도 부분적으로 지지하도록 지지 부재로부터 방출되는 유체를 상기 유리 리본의 제1측면에 충돌시키는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 유리 리본의 제2측면에 힘을 인가함으로써 제1방향에서 절단 방향으로 지지 부재 쪽의 방향으로 상기 유리 리본의 일부를 일시적으로 밴딩시키는 단계를 더 포함한다. 또한, 상기 방법은 절단 영역에 위치된 미리 규정된 균열에서 대향 에지부들간 유리 리본의 중심부를 절단하는 단계, 및 이후 유리 리본의 제2측면에 인가되는 힘을 제거함으로써 제1방향으로 유리 리본의 일부를 리턴시키는 단계를 더 포함한다.
다른 예의 형태에 있어서, 유리 리본을 절단하는 방법은 한 쌍의 대향 에지부들 및 이 대향 에지부들간 횡방향 확장하는 중심부를 갖춘 유리 리본의 소스를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 중심부는 제1방향을 향하는 제1측면 및 상기 제1방향에 대향하는 제2방향을 향하는 제2측면을 갖춘다. 상기 방법은 유리 리본의 제1측면에 미리 규정된 균열을 생성하는 단계 및 유리 리본의 소스 하류의 절단 영역으로 상기 미리 규정된 균열을 갖는 유리 리본의 일부를 이동시키는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 각각의 상류 및 하류 위치에서 유리 리본의 일부의 중량을 적어도 부분적으로 지지하는 각각의 가스 쿠션을 제공하기 위해 각각의 상류 지지 부재 및 하류 지지 부재로부터 방출되는 유체를 유리 리본의 제1측면에 충돌시키는 단계를 더 포함한다. 상기 유리 리본의 일부의 타겟 세그먼트는 상기 상류 지지 부재와 하류 지지 부재간 규정되며, 상기 상류 지지 부재 및 하류 지지 부재는 상기 절단 영역 내에 제1방향으로 유리 리본의 타겟 세그먼트를 유지한다. 상기 방법은 유체 노즐로부터 방출되는 유체를 유리 리본의 제2측면에 충돌시킴으로써 생성된 힘에 의해 제1방향에서 절단 방향으로 지지 부재 쪽의 방향으로 유리 리본의 타겟 세그먼트를 일시적으로 밴딩시키는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 절단 영역에 위치된 미리 규정된 균열에서 대향 에지부들간 유리 리본의 중심부를 절단하는 단계; 및 유체 노즐로부터 방출되는 유체를 유리 리본의 제2측면에 충돌시킴으로써 인가된 힘을 제거하여 제1방향으로 유리 리본의 타겟 세그먼트를 리턴시키는 단계를 더 포함한다.
또 다른 예의 형태에 있어서, 유리 리본을 절단하는 방법은 한 쌍의 대향 에지부들 및 이 대향 에지부들간 횡방향 확장하는 중심부를 갖춘 유리 리본의 소스를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 중심부는 제1방향을 향하는 제1측면 및 상기 제1방향에 대향하는 제2방향을 향하는 제2측면을 갖춘다. 상기 방법은 유리 리본의 제1측면에 미리 규정된 균열을 생성하는 단계 및 유리 리본의 소로 하류의 절단 영역으로 상기 미리 규정된 균열을 갖는 유리 리본의 일부를 이동시키는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 제1방향으로 유리 리본의 일부를 유지하면서 절단 영역 내에 유리 리본의 일부의 중량을 적어도 부분적으로 지지하는 가스 쿠션을 제공하기 위해 지지 부재로부터 방출되는 유체를 상기 유리 리본의 제1측면에 충돌시키는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 유리 리본의 제1측면에 힘을 각각 일시적으로 인가하는 제2롤러와 제3롤러간 위치된 제1롤러에 의해 유리 리본의 제2측면에 힘을 인가함으로써 제1방향에서 절단 방향으로 상기 절단 영역 내에 유리 리본의 일부를 일시적으로 밴딩시키는 단계를 더 포함한다. 또한, 상기 방법은 절단 영역 내에 위치된 미리 규정된 균열에서 대향 에지부들간 유리 리본의 중심부를 절단하는 단계; 및 이후 상기 제1, 제2, 및 제3롤러가 상기 유리 리본에 힘을 인가하지 않도록 상기 제1롤러를 퇴피시키고, 제1방향으로 유리 리본의 일부를 다시 유지하기 위해 지지 부재에 의해 가스 쿠션을 인가하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 유리 리본 형성 공정의 방해 없이 유리 리본을 절단할 수 있다.
이하의 상세한 설명이 수반되는 도면들을 참조할 경우 상기한 형태들 및 다른 형태들을 더 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 에지 절단 장치의 개략도이고;
도 2는 유리 리본을 절단하기 위한 장치의 개략도이고;
도 3은 도 1의 라인 3-3에 따른 에지 분리 장치의 단면도이고;
도 4는 유리 리본의 제1측면에 미리 규정된 균열을 형성하기 시작하는 스크라이브 팁(scribe tip)을 나타내는 도 2의 라인 4-4에 따른 단면도이고;
도 5는 미리 규정된 균열을 형성한 후의 도 4와 유사한 단면도이고;
도 6은 제1방향의 미리 규정된 균열을 포함하는 유리 리본의 일부가 있는 도 2의 절단 영역의 확대도이고;
도 7은 유리 리본의 제2측면에 인가되는 힘으로 유리 리본의 타겟 세그먼트(target segment)를 밴드하기 위한 도 6과 유사한 도면이고;
도 8은 절단 위치에 근접한 미리 규정된 균열이 있는 도 7과 유사한 다른 도면이고;
도 9는 절단 영역에 위치한 미리 규정된 균열에서 대향의 에지 부분들간 유리 리본의 중심부를 절단하는 단계를 나타내고;
도 10은 제1방향으로 리턴되는 유리 리본의 일부를 나타내고;
도 11은 제1저장 롤과 제2저장 롤간 전환 단계를 나타내는 개략도이고;
도 12는 유리 리본을 절단하기 위한 다른 예시 장치의 개략도이고;
도 13은 도 12의 라인 13-13에 따른 단면도이고;
도 14는 제1방향의 타겟 세그먼트를 갖는 도 12로부터의 유리 리본을 절단하기 위한 장치의 확대도이고;
도 15는 밴드 방향의 타겟 세그먼트가 있는 도 14와 유사한 도면이며;
도 16은 밴드 방향의 타겟 세그먼트 및 절단 영역에 위치한 미리 규정된 균열에서 절단되는 유리 리본이 있는 도 15와 유사한 도면이다.
이하 예시의 실시예들이 나타난 수반되는 도면들을 참조하여 그러한 예들에 대해 좀더 상세히 기술한다. 가능하면, 동일한 참조부호들이 도면 전체에 걸쳐 동일한 또는 유사한 부분에 사용된다. 그러나, 형태들이 많은 다른 형태들로 실시되며, 본원에 기술한 실시예들로 한정하진 않는다.
도 1 및 2는 유리 리본(103)을 제조하기 위한 장치(101)의 일 예를 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 도 2는 도 1의 연속 구성이며, 도 1 및 2는 모두 장치(101)의 전체 구성인 것을 알 수 있을 것이다. 그러한 장치(101)의 예들은 일부 다른 예들에서 에지 분리 장치가 생략되었을 지라도 도 1에 도시된 에지 분리 장치(101a)를 포함할 수 있다. 그 외에 또는 선택적으로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 장치(101)는 유리 리본을 절단하기 위한 장치를 포함할 수도 있다. 예컨대, 상기 에지 분리 장치(101a)는 이하 좀더 충분히 기술되는 바와 같이 비드(bead) 또는 다른 에지 결함을 제거하기 위해 선택적으로 채용될 것이다. 대안적으로, 상기 에지 분리 장치(101a)는 중심부 및/또는 에지부들을 더 처리하기 위해 유리 리본을 분할하는데 사용될 것이다. 유리 리본을 절단하기 위한 장치(101b)는 예컨대 시트를 원하는 길이로 절단하고, 유리 리본의 소스로부터 원하지 않는 유리 리본의 세그먼트를 제거하고, 그리고/또 유리 리본의 소스로부터 그 유리 리본의 이동의 방해를 최소로 하는 제1저장 롤과 제2저장 롤간 전환을 촉진시키기 위해 제공될 수 있다.
상기 장치(101)를 위한 유리 리본(103)은 광범위한 유리 리본 소스가 제공될 수 있다. 도 1은 비록 다른 소스들이 다른 예들에 제공될 수 있을 지라도 유리 리본(103)의 2개의 예시의 소스(105)를 나타내고 있다. 예컨대, 도 1에 나타낸 바와 같이, 유리 리본(103)의 그러한 소스(105)는 다운 드로우(down draw) 유리 성형 장치(107)를 포함할 수 있다. 개략적으로 나타낸 바와 같이, 상기 다운 드로우 유리 성형 장치(107)는 트로프(111; trough)의 저부에 성형 웨지(forming wedge)를 포함할 수 있다. 동작에 있어서, 용융 유리(113)는 트로프(111)를 넘쳐 흘러 상기 성형 웨지(109)의 서로 대향하는 측면(115, 117)들 아래로 유동될 수 있다. 이어서, 그러한 용융 유리의 2개의 시트는 상기 성형 웨지(109)의 루트(119)를 빠져나감에 따라 함께 융합된다. 그와 같이, 상기 유리 리본(103)은 성형 웨지(109)의 루트(119)를 빠져나가는 하향 방향(121)으로 이동하여 곧바로 상기 다운 드로우 유리 성형 장치(107)의 하류에 위치된 하향 영역(123)으로 퓨전 다운 드로우될 것이다. 슬롯 드로우(slot draw)와 같이 유리 리본 소스(105)를 위한 다른 다운 드로우 성형 방법들 또한 가능하다. 그러한 소스 또는 제조 방법에 상관없이, 상기 유리 리본(103)은 ≤500μ, ≤300μ, ≤200μ, 또는 ≤100μ의 두께를 가질 수 있다. 일 예에 있어서, 상기 유리 리본(103)은 비록 다른 두께들이 다른 예들에서 제공될 지라도, 약 50μ 내지 약 300μ의 두께, 예컨대 50, 60, 80, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 260, 270, 280, 290, 또는 300μ의 두께를 포함할 수 있다. 상기 유리 리본(103)은 ≥20mm, ≥50mm, ≥100mm, ≥500mm, 또는 ≥1000mm의 폭을 가질 수 있다. 상기 유리 리본(103)은 한정하진 않지만 소다-라임, 보로실리케이트, 알루미노-보로실리케이트, 알칼리-함유, 또는 무-알칼리의 다양한 조성물을 가질수 있다. 상기 유리 리본(103)은 ≤15ppm/℃, ≤10ppm/℃ 또는 ≤5ppm/℃의 열팽창계수를 가질 수 있다. 상기 유리 리본(103)은 이동 방향(112)에 따라 ≥50mm/s, ≥100mm/s, 또는 ≥500mm/s로 이동하는 속도를 가질 수 있다.
도 3의 단면도로 나타낸 바와 같이, 상기 유리 리본(103)은 한 쌍의 대향 에지부(201, 203)들 및 이러한 대향의 에지부(201, 203)들간 확장하는 중심부(205)를 포함할 수 있다. 다운 드로우 퓨전 공정으로 인해, 상기 유리 리본의 에지부(201, 203)들은 상기 유리 리본(103)의 중심부(205)의 두께(T2)보다 큰 두께(T1)를 갖는 대응하는 비드(207, 209)들을 갖는다. 상기 장치(101)는, 다른 두께들을 갖는 유리 리본이 다른 예들에서 처리될 지라도, 약 20μ 내지 약 300μ(예컨대, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 170, 190, 210, 230, 250, 260, 270, 280, 290, 또는 300μ), 약 50μ 내지 약 300μ, 약 85μ 내지 150μ 범위의 두께(T2)를 갖는 유리 리본과 같은 얇은 중심부를 갖는 유리 리본(103)을 처리하도록 디자인될 수 있다. 도 3에 나타낸 것 외에 또는 그 대안으로, 에지 비드(207, 209)들은 타원형, 직사각형, 또는 다른 볼록부를 갖는 형태나 또는 또 다른 형태와 같은 비원형의 형태를 가질 수 있다.
도 1로 되돌아 가서, 유리 리본(103)의 다른 예시의 소스(105)는 유리 리본(103)의 코일형 스풀(124)을 포함할 수 있다. 예컨대, 유리 리본(103)은 다운 드로우 유리 성형 장치에 의해 유리 리본으로 드로우된 후 상기 코일형 스풀(124)에 감겨질 것이다. 상기 스풀(124) 상에 롤(roll)되거나 코일(coil)된 유리 리본(103)은 나타낸 에지 비드(201, 203)들을 갖거나 갖지 않을 수 있다. 그러나, 보다 큰 상기 에지부(201, 203)들의 두께가 제공될 경우, 이는 유리 리본의 쪼개짐(cracking) 또는 깨짐(breaking)을 피하는데 필요한 최소 밴드 반경(굽힘 반경)을 증가시킬 것이다. 그와 같이 코일되면, 유리 리본(103)이 비교적 큰 밴드 반경으로 코일되고, 이에 따라 주어진 길이의 유리 리본(103)은 비교적 큰 직경(D1)을 갖는 코일형 스풀(124)을 필요로 할 것이다. 따라서, 그러한 소스(105)가 상기한 코일형 스풀(124)을 포함할 경우, 상기 유리 리본(103)은 하향 방향(121)의 유리 리본(103)을 하향 영역(123)으로 이동시키기 위해 유리 리본(103)의 코일형 스풀(124)로부터 풀려질 것이다.
도 1 및 2는 제공될 경우 다른 에지 분리 장치가 다른 예들에 반영될 지라도 선택적으로 포함되는 단지 예시의 에지 분리 장치(101a)의 형태를 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 선택의 에지 분리 장치는 상기 하향 영역(123) 하류에 밴드 영역(125)을 포함할 수 있다. 상기 밴드 영역(125)에 있어서, 에지 분리 장치(101a)는 상기 밴드 영역(125) 내의 반경(R)에 걸쳐 유리 리본이 밴드됨에 따라 유리 리본(103)의 상면(127)이 상향 오목면을 포함하도록 그 유리 리본(103)이 곡선 경로를 따라 이동할 수 있도록 디자인될 수 있다. 상기 반경(R)은 유리 리본(103)에서의 과도한 스트레스 집중을 피하기 위해 유리 리본(103)의 최소 밴드 반경보다 커질 것이다. 상기 유리 리본(103)은 밴드 영역(125)으로 들어가는 유리 리본(103)의 프리-밴딩부(131; pre-bending portion)가 유리 리본(103)의 포스트-밴딩부(133; post-bending portion)에 대해 여러 각도로 확장될 수 있도록 밴드 영역(125) 내에서 여러 호(arc)로 확장할 것이다. 예컨대, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상향 오목면(127)을 제공하는 한편 90°또는 그 이상의 각도가 다른 예들에서 제공될 지라도, 상기 프리-밴딩부(131)와 상기 포스트-밴딩부(133)간 각도(A)는 예각을 포함할 수 있다.
상기 에지 분리 장치(101a)는 밴드 영역(125) 내의 유리 리본의 하부(137)의 상승이 절단 영역(147)으로 이어지는 지지부를 걸쳐 통과하는 유리 리본의 하부(137)의 상승보다 낮은 예들에서 선택의 밴딩 지지 부재(135)를 더 포함할 수 있다. 제공될 경우, 상기 밴딩 지지 부재(135)는 유리 리본(103)의 중심부(205)의 대향 측면(139, 141)들을 접촉하지 않고 상기 유리 리본(103)을 지지하도록 디자인된 비접촉 지지 부재(135)를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 밴딩 지지 부재(135)는 유리 리본이 밴딩 지지 부재(135)와 접촉하는 것을 방지하기 위해 에어 쿠션을 제공하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 굴곡 에어 바(curved air bar)를 포함할 수 있다.
예시의 에지 분리 장치(101a)는 유리 리본(103)의 이동 방향(112)에 대한 정확한 횡방향 위치로 유리 리본(103)을 지향시키는 것을 돕기 위한 횡방향 가이드(143, 145)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 도 3에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 상기 횡방향 가이드들은 각각 대향의 에지부(201, 203)들 중 대응하는 어느 하나를 체결하도록 구성된 롤러(211)를 포함할 수 있다. 상기 대응하는 횡방향 가이드(143, 145)들에 의해 상기 에지부(201, 203)들에 인가된 대응하는 힘(213, 215)들은 유리 리본(103)의 이동 방향(112)을 가로지르는 축(217) 방향을 따라 적절한 횡방향 방위로 유리 리본(103)을 적절히 이동 및 정렬시키는 것을 도울 수 있다. 그러한 절단 영역은 중심부(205)가 ≤500mm, ≤300mm, ≤200mm, ≤100mm, 또는 ≤50mm의 반경으로 밴드될 수 있게 하는 에지 품질을 제공한다.
추가 설명하는 바와 같이, 상기 횡방향 가이드(143, 145)들은 유리 리본(103)의 중심부(205)를 체결하지 않고 상기 에지부(201, 203)들을 체결하도록 디자인될 수 있다. 그와 같이, 유리 리본(103)의 중심부(205)의 대향 측면(139, 141)들을 체결할 경우 발생하는 원하지 않는 스크래칭 또는 다른 표면 오염을 피하면서, 유리 리본(103)의 중심부(205)의 대향 측면(139, 141)들의 청결한 표면이 유지될 수 있다. 또한, 그러한 에지부(201, 203)들 상의 체결은 중심부(205)의 강도를 저하시키고 저장 스풀(185) 상에 롤될 때와 같이 중심부(205)가 밴드될 때 깨짐 가능성을 증가시키는 상기 중심부(205)의 대향 에지(223, 225)들에 대한 손상 또는 오염을 방지한다. 더욱이, 상기 횡방향 가이드(143, 145)들은 유리 리본(103)의 이동 방향(112)을 가로지르는 축(217)에 대해 밴드되는 그대로 유리 리본(103)을 체결할 것이다. 상기 밴딩 지지 부재(135)를 걸쳐 유리 리본(103)을 밴딩하는 것은 그러한 밴드 전체에 걸친 유리 리본(103)의 강도를 증가시킬 수 있다. 그와 같이, 상기 횡방향 가이드(143, 145)는 유리 리본(103)이 상기 밴딩 지지 부재(135)를 걸쳐 통과됨에 따라 밴드된 조건으로 유리 리본(103)을 체결할 수 있다. 따라서, 상기 횡바향 가이드(143, 145)들에 의해 인가된 힘(213, 215)들은 유리 리본(103)이 밴딩 지지 부재(135)를 걸쳐 통과됨에 따라 횡방향으로 정렬될 때 유리 리본 프로파일을 휘게 하거나 아니면 유리 리본 프로파일의 안정성을 저해할 가능성이 낮다.
상기 에지 분리 장치는 밴드 영역(125) 하류에 절단 영역(147)을 더 포함할 수 있다. 일 예에 있어서, 상기 에지 분리 장치(101a)는 절단 영역(147)의 밴드 방향으로 밴드된 타겟 세그먼트(151)를 제공하기 위해 상기 절단 영역(147)에서 유리 리본(103)을 밴드하도록 구성된 절단 지지 부재(149)를 포함할 것이다. 상기 절단 영역(147) 내에서 타겟 세그먼트(151)를 밴딩하는 것은 절단 과정 동안 유리 리본(103)의 안정화를 도울 수 있다. 그와 같은 안정화는 상기 유리 리본(103)의 중심부(205)로부터 대향 에지부(201, 203)들 중 적어도 하나를 절단하는 과정 동안 유리 리본 프로파일을 휘게 하거나 저해하는 것을 방지할 수 있다. 그러한 절단 영역은 중심부(205)가 ≤500mm, ≤300mm, ≤200mm, ≤100mm, 또는 ≤50mm의 반경으로 밴드될 수 있게 하는 에지 품질을 제공한다.
제공될 경우, 상기 절단 지지 부재(149)는 상기 유리 리본(103)의 대향 측면(139, 141)들을 접촉하지 않고 상기 유리 리본(103)을 지지하도록 디자인된 비접촉 절단 지지 부재(149)를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 비접촉 절단 지지 부재(149)는 상기 유리 리본(103)의 중심부(205)가 절단 지지 부재(149)와 접촉하는 것을 방지하기 위해 상기 유리 리본(103)과 절단 지지 부재(149)간 에어 쿠션 스페이스를 제공하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 굴곡 에어 바를 포함할 수 있다.
일 예에 있어서, 상기 절단 지지 부재(149)에는 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 비접촉 지지를 위한 에어 쿠션을 생성하기 위해 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151) 쪽으로 양압 포트를 통해 에어 스트림이 제공될 수 있도록 양압 포트를 제공하도록 구성된 다수의 경로(150)가 제공될 수 있다. 선택적으로, 상기 다수의 경로(150)는 상기 양압 포트에 의해 생성된 에어 쿠션으로부터의 힘을 부분적으로 중화시키기 위한 흡입력을 생성하기 위해 상기 밴드된 타겟 세그먼트로부터 에어 스트림이 배출될 수 있도록 부압 포트를 포함할 수 있다. 양압 포트 및 부압 포트의 조합은 절단 과정에 걸쳐 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)를 안정화시키는데 도움을 줄 수 있다. 게다가, 상기 양압 포트는 유리 리본(103)의 중심부(205)와 절단 지지 부재(149)간 원하는 에어 쿠션 높이를 유지하는데 도움을 줄 수 있다. 동시에, 상기 부압 포트는 상기 유리 리본을 상기 절단 지지 부재(149) 쪽으로 끌어당김으로써 상기 유리 리본(103)이 굽이치는 것을 방지하고 그리고/또 이동 방향(112)으로 상기 절단 지지 부재(149)를 걸쳐 이동할 때 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 부분이 부유되는 것을 방지하는 것을 도울 수 있다.
또한, 상기 절단 영역(147)에서 밴드된 타겟 세그먼트(151)를 제공하는 것은 상기 절단 영역(147)에 걸친 유리 리본(103)의 강도를 증가시킬 수 있다. 상기 절단 영역(147)에 걸친 유리 리본(103)의 강도를 증가시키는 것은 절단 공정에서 바람직하지 않은 변화를 일으킬 수 있는 들어오는 리본(103)의 자연적인 형태 변화로 인한 방향의 변경을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 또한, 상기 절단 영역(147)에 걸친 유리 리본(103)의 강도 증가는 절단 공정에서 기계적인 동요 및 진동의 충격을 감소시킬 수 있다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 선택의 횡방향 가이드(219, 221)들은 유리 리본(103)이 상기 절단 영역(147) 내의 절단 지지 부재(149)를 걸쳐 통과됨에 따라 밴드된 조건으로 유리 리본(103)을 체결할 수 있다. 따라서, 상기 횡방향 가이드(219, 221)들에 의해 인가된 힘(223, 225)은 상기 유리 리본(103)이 상기 절단 지지 부재(149)를 걸쳐 통과됨에 따라 횡방향으로 정렬될 때 유리 리본 프로파일을 휘게 하거나 아니면 유리 리본 프로파일의 안정성을 저해할 가능성이 낮다. 따라서, 상기 선택의 횡방향 가이드(219, 221)들은 상기 유리 리본(103)의 이동 방향(112)을 가로지르는 축(217) 방향을 따라 적절한 횡방향 방위로 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)를 미세하게 조정하도록 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 절단 영역(147) 내의 밴드 방향으로 밴드된 타겟 세그먼트(151)를 제공하는 것은 상기 절단 과정 동안 유리 리본(103)의 안정화를 도울 수 있다. 그와 같은 안정화는 대향 에지부(201, 203)들 중 적어도 하나를 절단하는 과정 동안 유리 리본 프로파일을 휘게 하거나 저해하는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 밴드 방향은 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 횡방향의 선택의 미세한 조정을 허용하도록 그 타겟 세그먼트의 강도를 증가시킬 수 있다. 그와 같이, 비교적 얇은 유리 리본(103)은 유리 리본(103)의 중심부(205)로부터 대향 에지부(201, 203)들 중 적어도 하나를 절단하는 과정 동안 유리 리본(103)의 중심부(205)의 청결한 대향 측면(139, 141)들을 접촉하지 않고 효과적으로 안정화되어 적절하게 횡방향으로 지향될 수 있다.
그러한 유리 리본(103)의 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 증가된 안정화 및 강도는 이동 방향(112)을 가로지르는 축(217) 방향을 따라 상향 볼록면 및/또는 상향 오목면을 포함하도록 상기 타겟 세그먼트를 밴딩함으로써 달성될 수 있다. 예컨대, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)는 기술된 밴드 방향을 달성하기 위해 상기 절단 영역(147)에서 유리 리본(103)을 밴드하도록 구성된 상향 볼록면(152)의 밴드 방향을 포함한다. 비록 나타내진 않았지만, 다른 예들은 상기 밴드된 타겟 세그먼트가 상향 오목면을 달성할 수 있도록 구성된 상향 오목면의 타겟 세그먼트(151)를 지지하는 것을 포함할 수 있다.
상기 에지 분리 장치(101a)는 상기 리본(103)의 중심부(205)로부터 에지부(201, 203)들을 절단하도록 구성된 광범위한 절단 장치들을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 일 예의 유리 절단 장치(153)는 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 상향 면의 일부에 방사하여 가열하기 위한 광 전송 장치(155)를 포함할 수 있다. 일 예에 있어서, 상기 광 전송 장치(155)는 다른 방사선 소스들이 다른 예들에 제공될 지라도 도시된 레이저(161)와 같은 방사선 소스를 포함할 수 있다. 상기 광 전송 장치(155)는 원형 편광기(163), 빔 확장기(165), 및 빔 성형 장치(167)를 더 포함할 수 있다.
상기 광 전송 장치(155)는 상기 방사선 소스(예컨대, 레이저 161)로부터의 방사 빔(예컨대, 레이저 빔 169)을 재지향시키기 위한 미러(171, 173, 175)들과 같은 광학 소스들을 더 포함할 수 있다. 상기 방사선 소스는 레이저 빔이 유리 리본(103) 상으로 입사되는 위치에서 그 유리 리본(103)을 가열하는데 적절한 파장 및 파워를 갖는 레이저 빔을 방사하도록 구성된 도시된 레이저(161)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 레이저(161)는 비록 다른 레이저 타입들이 다른 예들에서 사용될 지라도 CO2 레이저를 포함할 것이다.
초기에 상기 레이저(161)는 거의 원형 단면(즉, 레이저 빔의 종축에 직각인 레이저 빔의 단면)의 레이저 빔을 방사하도록 구성될 것이다. 상기 광 전송 장치(155)는 그 레이저 빔이 유리 리본(103) 상에 입사될 때 상당히 긴 형태를 갖도록 레이저 빔(169)을 전송하도록 동작할 수 있다. 그러한 긴 형태는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 다른 구성들이 다른 예들에 제공될 지라도, 도시된 타원형 풋프린트(elliptical footprint)를 포함하는 긴 방사 영역(227)을 생성할 수 있다. 그러한 타원형 풋프린트는 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 상향 볼록면 또는 오목면 상에 위치될 수 있다. 그러한 긴 방사 영역(227)으로부터의 열이 유리 리본(103)의 전체 두께를 걸쳐 전달될 수 있다.
그러한 타원형 풋프린트의 경계는 빔 강도가 그 피크치(peak value)의 1/e2으로 감소되는 지점으로서 결정될 수 있다. 그러한 레이저 빔(169)이 원형 편광기(163)를 통과한 후 빔 확장기(165)를 통과함으로써 확장된다. 다음에 그러한 확장된 레이저 빔은 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 표면 상에 타원형 풋프린트를 생성하는 빔을 형성하도록 빔 성형 장치(167)를 통과한다. 예컨대, 상기 빔 성형 장치(167)는 하나 또는 그 이상의 원통형 렌즈를 포함한다. 그러나, 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151) 상에 타원형 풋프린트를 생성하기 위해 레이저(161)에 의해 방사된 빔을 성형할 수 있는 소정의 광학 요소들이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
상기 타원형 풋프린트는 실질적으로 단축보다 긴 장축을 포함할 수 있다. 몇몇 예들에 있어서, 예컨대 장축은 단축보다 적어도 약 10배 길다. 그러나, 그러한 긴 방사 영역의 길이 및 폭은 원하는 절단 속도, 원하는 초기 결함 크기, 유리 리본의 두께, 레이저 파워, 유리 리본의 재료 특성 등에 좌우되며, 상기 방사 영역의 길이 및 ㅍ폭은 필요에 따라 변경될 수 있다.
도 1에 더 나타낸 바와 같이, 예시의 유리 절단 장치(153)는 또한 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 상향 면의 가열된 부분을 냉각하도록 구성된 냉각 유체 전송 장치(159)를 포함할 수 있다. 그러한 냉각 유체 전송 장치(159)는 냉각제 노즐(177), 냉각제 소스(179) 및 상기 냉각제 노즐(177)로 냉각제를 전달하는 연결 도관(181)을 포함할 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 그러한 강제 유체 냉각은 상기 입사 가열 소스와 같은 그러한 유리의 동일 측면 상에서 일어날 수 있다. 나타낸 바와 같이, 그러한 강제 유체 냉각 및 입사 가열 소스는, 이들이 다른 예들에서 하면에 적용될 지라도, 그러한 유리의 상면에 적용될 수 있다. 또한, 그러한 가열 소스 및 냉각 소스는 유리 리본의 대향 표면들 상에 입사될 수 있다. 예컨대, 상기 강제 유체 냉각 및 가열 소스 중 어느 하나가 상기 유리 리본의 상면에 작용하는 반면 상기 강제 유체 냉각 및 가열 소스 중 다른 어느 하나가 상기 유리 리본의 하면에 작용하도록 위치될 수 있다. 그와 같은 구성에 있어서, 대향 위치된 냉각 및 가열 소스들은 역-전달될 수 있다.
도 1과 관련하여, 냉각제 노즐(177)은 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 상향 면에 냉각 유체의 냉각 제트(180; 냉각 제트)를 전달하도록 구성될 수 있다. 상기 냉각제 노즐(177)은 원하는 크기의 냉각 영역(229; 도 3 참조)을 형성하기 위해 다양한 내경을 가질 수 있다. 긴 방사 영역(227)을 가짐에 따라, 그러한 냉각제 노즐(177), 및 다음의 냉각 제트(180)의 직경이 특정 처리 조건의 필요에 따라 변경될 수 있다. 몇몇 예들에 있어서, 냉각제에 의해 바로 충돌된 유리 리본의 영역(냉각 영역)은 방사 영역(227)의 단축보다 짧은 직경을 가질 수 있다. 그러나, 소정의 다른 실시예들에 있어서, 그러한 냉각 영역(229)의 직경은 속도, 유리 두께, 유리 리본의 재료 특성, 레이저 파워 등과 같은 처리 조건들에 따라 긴 방사 영역(227)의 단축보다 커질 수 있다. 게다가, 냉각 제트의 (단면)형태는 원형이 아닌 다른 것일 수 있으며, 예컨대 그러한 냉각 영역이 유리 리본의 표면 상에 원형 스폿(circular spot)이 아닌 라인(line)을 형성하도록 팬(fan) 형태를 가질 수 있다. 라인-형태의 냉각 영역은 예컨대 긴 방사 영역(227)의 장축에 수직으로 지향될 수 있다. 다른 형태들이 효과적일 수 있다.
일 예에 있어서, 상기 냉각 제트(180)는 물을 포함하지만, 유리 리본(103)의 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 상향 면을 더럽히거나 손상시키지 않는 소정의 적절한 냉각 유체(예컨대, 액체 제트, 가스 제트 또는 그 조합)가 될 것이다. 그러한 냉각 제트(180)는 냉각 영역(229)을 형성하기 위해 유리 리본(103)의 표면으로 전달될 수 있다. 나타낸 바와 같이, 상기 냉각 영역(229)은 이하 좀더 충분히 기술된 설명의 형태로 형성된 초기 결함을 전파하도록 긴 방사 영역(227)을 뒤 따라갈 수 있다.
비록 나타내진 않았지만, 몇몇 구성에 있어서, 냉각 장치(159)는 절단 동작을 수행하지 않아도 된다. 예컨대, 대기(예컨대, 지지 부재(149)를 통해 유동되는 공기)로의 열 전달은 냉각 유체 전송 장치(159)의 존재 또는 동작 없이도 절단 공정을 수행하는데 필요한 모든 냉각을 제공할 것이다.
그러한 레이저 장치(155) 및 냉각 장치(159)에 의한 가열 및 냉각의 조합은 원하지 않는 잔류물 스트레스, 미소 균열 또는 다른 절단 기술들에 의해 형성되는 중심부(205)의 대향 에지(223, 225)들에서의 또 다른 불규칙성을 최소화 또는 제거하는 한편 그 중심부(205)로부터 에지부(201, 203)들을 효과적으로 절단할 수 있다. 더욱이, 절단 영역(147) 내의 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 밴드 방향으로 인해, 상기 유리 리본(103)은 절단 공정 동안 그 대향 에지(223, 225)들의 정확한 절단을 용이하게 하도록 적절히 위치되어 안정화될 수 있다. 더욱이, 상향 볼록 지지면의 볼록면 형태로 인해, 상기 에지부(201, 203)들이 즉시 그 중심부(205)로부터 멀리 이동됨으로써, 상기 에지부들이 중심부(205)의 청결한 측면(139, 141) 및/또는 높은 품질의 대향 에지(223, 225)들을 체결할 가능성을 감소시켜 손상을 감소시킨다.
도 1로 되돌아 가서, 에지 분리 장치(101a)는 절단 영역(147) 하류의 유리 리본(103)의 절단 에지부(201, 203)들 및/또는 중심부(205)를 더 처리하도록 구성된 구조들을 포함할 것이다. 예컨대, 배치 또는 리사이클링을 위해 그 잘라낸 세그먼트를 잘게 잘라내고, 조각내고, 깨뜨리기 위해 하나 또는 그 이상의 유리 리본 초퍼(183)가 제공될 것이다.
유리 리본(103)의 중심부(205)는 광학 요소에 통합을 위한 유리 시트로 절단에 의해 더 처리될 수 있다. 예컨대, 장치(101)는 그 유리 리본(103)의 이동 방향(112)을 가로지르는 축(217)을 따라 상기 유리 리본(103)의 중심부(205)를 절단하기 위해 이하 좀더 충분히 기술된 유리 리본을 절단하기 위한 장치(101b)를 포함할 것이다. 유리 리본을 절단하기 위한 상기 장치(101b) 외에, 또는 그 대안으로, 상기 유리 리본(103)의 중심부(205)는 나중의 처리를 위해 저장 롤(185)에 코일될 수 있다. 따라서, 나타낸 바와 같이, 에지부(201, 203)들을 제거하는 것은 대응하는 비드(207, 209)들을 제거한다. 그러한 비드들을 제거하는 것은 상기 유리 리본(103)의 중심부(205)가 저장 롤(185)에 좀더 효과적으로 감길 수 있게 최소 밴드 반경을 감소시킨다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 그러한 저장 롤(185)의 중심 코어(187)는 코일형 스풀(124)의 중심 코어(189)와 비교하여 크게 감소된다. 그와 같이, 상기 중심부(205)의 저장 롤(185)의 직경(D2)은 코일형 스풀(124)의 동일 길이의 선-처리된 유리 리본을 저장하는 그 직경(D1)보다 상당히 작다.
더욱이, 도 1에 나타낸 에지 분리 장치(101a)는 절단 영역(147) 하류의 유리 리본(103)의 적어도 중심부(205)를 안내하기 위해 다른 비접촉 지지 부재들을 더 포함할 것이다. 예컨대, 나타낸 바와 같이, 상기 장치는 그 면들을 접촉하지 않고 최종 처리하기 위해 그 유리 리본의 중심부(205)를 안내하도록 제1에어 바(188) 및 제2에어 바(190)를 포함할 수 있다. 비록 단일의 지지 부재 또는 2개 이상의 지지 부재들이 다른 예들에서 제공될 지라도 2개의 지지 부재가 도시된다. 더 나타낸 바와 같이, 에지부가 유리 리본 초퍼(183)로 안내될 수 있게 하는 선택의 지지 부재(191) 또한 제공될 수 있다. 그러한 선택의 지지 부재(191)는 에지부가 유리 리본 초퍼(183)로 진행됨에 따라 바인딩(binding) 및/또는 제한된 움직임을 감소시키기 위해 에어 바 또는 저마찰면을 선택적으로 포함할 수 있다.
몇몇 예들에 있어서, 유리 리본(103)은 또한 유리 리본의 소스(105)로부터 그 유리 리본(103)을 절단하기 위한 장치(101b)로 곧바로 이동될 것이다. 선택적으로, 나타낸 바와 같이, 상기 에지 분리 장치(101a)는 상류 위치에서 그 유리 리본(103)의 에지부들을 선택적으로 제거할 것이다. 이후, 상기 유리 리본(103)의 중심부(205)는 그 유리 리본의 실질적인 최종 처리를 위해 상기 장치(101b)로 이동할 수 있다. 몇몇 예들에 있어서, 상기 유리 리본은 적절한 절단 길이로 절단될 수 있다. 다른 예들에 있어서, 원하지 않는 세그먼트(예컨대, 낮은 품질의 세그먼트)가 높은 품질의 유리 리본의 연속하는 길이로부터 제거될 수 있다. 또 다른 예들에 있어서, 유리 리본이 기술된 저장 롤(185)에 저장될 수 있다. 일 예에 있어서, 상기 유리 리본(103)을 절단하기 위한 장치(101b)는 이동 방향(112)을 따라 유리 리본의 움직임을 방해하지 않고 충만된 저장 롤과 새로운 저장 롤간 전환하는데 사용될 수 있다.
도 2는 다른 장치가 다른 예들에서 사용될 지라도 유리 리본(103)을 선택적으로 절단하는데 사용되는 장치(101b)의 일 예일 뿐이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 장치(101b)는 상기 유리 리본(103)의 특성을 감지하여 대응하는 신호를 콘트롤러(195)로 다시 보내는 모니터링 장치(193)를 포함한다. 한정하진 않지만, 상기 특성들은 광 품질, 함유물, 쪼개짐(분열), 불균일 형태, 두께, 칼라, 표면 평탄성 또는 결함 및/또는 다른 특징들을 포함할 수 있다. 일 예에 있어서, 상기 모니터링 장치(193)는 높은 품질의 유리 리본이 저장되거나 또는 더 처리되도록 통과되는 것을 보장하기 위한 노력으로 연속 또는 주기적으로 그 유리 리본을 스크린하도록 구성된 품질 콘트롤 장치를 포함할 것이다.
더 기술한 바와 같이, 상기 장치(101b)는 상기 유리 리본(103)의 제1측면(141)에 미리 규정된 균열을 생성하도록 구성된 장치(197)를 더 포함할 것이다. 일 예에 있어서, 상기 장치(197)는 비교적 날까로운 팁(301)이 상기 유리 리본(103)의 제1측면(141)을 스코어(score)하는데 사용되는 도시된 기계적인 스코어링(scoring) 장치를 포함할 수 있다. 다른 예들에 있어서, 상기 장치(197)는 유리 리본(103)의 에지, 측면, 또는 그 유리 리본의 폭에 걸친 부분 내에 미리 규정된 균열을 도입하도록 구성된 레이저 또는 다른 장치를 포함할 수 있다.
도 6에 도 나타낸 바와 같이, 상기 장치(101b)는 제1방향으로 상기 유리 리본(103)의 일부(103a)를 유지하면서 절단 영역(134) 내에 유리 리본(103)의 일부(103a)의 중량을 적어도 부분적으로 지지하도록 상기 유리 리본(103)의 제1측면(141)에 충돌시키기 위해 유체(132)를 방출하도록 구성된 지지 부재(130)를 선택적으로 포함할 것이다. 나타낸 바와 같이, 상기 제1방향은 비록 그 제1방향이 다른 예들에서 굴곡지거나 또는 다른 이동 경로들을 형성할 지라도 이동 방향(112)을 따라 이어지는 거의 평평한 방향을 포함할 수 있다.
상기 유리 리본(103)을 절단하기 위한 장치(101b)의 예들은 상기 유리 리본(103)의 제2측면(139)에 힘을 인가함으로써 제1방향(예컨대, 도 6에 나타낸)에서 절단 방향(예컨대, 도 7 및 8에 나타낸)으로 향하는 방향(146)으로 그 유리 리본(103)의 일부(103a)를 일시적으로 밴드시키도록 구성된 장치(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 유리 리본(103)의 일부(103a)를 일시적으로 밴딩하기 위한 장치(140)는 다양한 구성들을 갖는 광범위한 구조들을 포함할 수 있다.
도 6은 유리 리본(103)의 일부(103a)를 일시적으로 밴드하는데 사용되는 하나의 장치(140)만을 나타낸다. 상기 예시의 장치(140)는 유체 노즐(142)을 포함할 것이다. 도 5에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 그러한 유체 노즐(142)은 실질적으로 상기 유리 리본(103)의 전체 폭을 따라 확장한다. 더욱이, 나타낸 바와 같이, 상기 유체 노즐(142)은 실질적으로 상기 유리 리본(103)의 폭보다 큰 폭을 가질 것이다. 제공될 경우, 상기 유체 노즐(142)은 연속의 노즐이 되거나 또는 그 유리 리본의 폭을 가로질러 줄지어 서로 이격된 다수의 노즐이 될 수 있다.
상기 유체 노즐(142)은 절단 영역(134) 내의 유리 리본(103)의 제2측면(139)에 충돌시키기 위한 가스와 같은 유체를 방출하도록 디자인된 오리피스(144; orifice)를 포함할 수 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 유체 노즐(142)은 콘트롤러(195)에 의해 콘트롤되도록 구성된 유체 매니폴드(138; fluid manifold)를 통해 유체 소스(136)로부터 가스와 같은 가압 유체를 받아들일 수 있다.
도 12는 유리 리본(103)을 절단하기 위한 또 다른 예시의 장치(601)를 나타낸다. 상기 장치(601)는 그 유리 리본(103)의 제2측면(139)에 힘을 인가하도록 구성된 적어도 하나의 제1롤러(603)를 포함할 수 있다. 상기 장치(601)는 제2롤러(605) 및 지지 폭(S)을 따라 상기 제2롤러로부터 이격된 제3롤러(607)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1롤러(603)는 상기 제2롤러(605)와 제3롤러(607)간 규정된 지지 폭(S)을 따라 상기 유리 리본(103)의 제2측면(139)에 힘을 인가한다. 선택적으로, 무한 순환 벨트(609)가 상기 제2롤러(605) 및 제3롤러(607)에 의해 회전하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 그러한 무한 순환 벨트(609)는 제1단부 롤러로 작동하는 제2롤러(605) 및 제2단부 롤러로 작동하는 제3롤러(607)에 설치될 수 있으며, 상기 롤러들은 장력으로 그 무한 순환 벨트(609)의 유지를 돕도록 서로 바이어스(bias)될 수 있다.
도 12에 더 나타낸 바와 같이, 상기 장치(601)는 도 12에 나타낸 제1방향의 유리 리본의 일부(103a)를 지지하는 지지 부재(611)를 포함할 수 있다. 일 예에 있어서, 상기 지지 부재는 제1측면(141)과 지지 부재(611)간 생성된 유체(예컨대, 가스) 쿠션에 의해 유리 리본의 일부(103a)를 지지하도록 경로들을 통해 가스와 같은 유체를 전달하기 위한 경로들을 포함할 수 있다.
일 예에 있어서, 이동 방향(112)을 가로질러 확장하는 지지 부재의 폭(W)을 따라 서로 오프셋(offset)되는 다수의 지지 부재(611)가 제공될 수 있다. 예컨대, 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 지지 부재(611)는 서로 이격된 3개의 지지 부재(611a, 611b, 611c)를 포함한다. 마찬가지로, 그와 같은 예들에 있어서, 다수의 무한 순환 벨트가 각각의 이격된 지지 부재들간 제공될 것이다. 예컨대, 도 13에 나타낸 바와 같이, 무한 순환 벨트(609)는 인접한 지지 부재(611a, 611b)들간 위치된 제1무한 순환 벨트(609a) 및 인접한 지지 부재(611b, 611c)들간 위치된 제2무한 순환 벨트(609b)를 포함한다. 그와 같이, 유리 리본(103)의 일부(103a)는 도 12 및 14에 나타낸 제1방향 및 도 15 및 16에 나타낸 밴드 방향으로 적절히 지지(즉, 유체 쿠션에 의해)될 것이다.
또 다른 예에 있어서, 상기 유리 리본을 절단하기 위한 장치는 도 6-10과 유사한 장치를 포함하나, 유체 노즐(142)이 아닌, 유리 리본의 제2측면에 힘을 인가하도록 구성된 적어도 하나의 롤러를 포함한다. 그와 같은 예에 있어서, 상기 롤러(예컨대, 상술한 제1롤러(603)와 유사한)는 그 지지 부재 쪽의 방향으로 상기 유리 리본의 일부를 일시적으로 밴딩하면서 회전할 수 있다. 그와 같이, 비 접촉 유체 노즐(142)이 아니라, 도 7-9에 나타낸 것과 유사한 지지 부재 쪽의 방향으로 유리 리본의 일부를 일시적으로 밴드시키는 접촉 롤러가 제공될 것이다. 동시에, 도 7-9에 나타낸 바와 같이, 상류 및 하류의 지지 부재들은 이 지지 부재들에 의해 제공된 대응하는 유체 쿠션에 의해 유리 리본의 제1측면의 비접촉 지지를 제공할 수 있다.
이하 장치(101)에 의해 유리 리본을 제조하는 방법에 대해 기술한다. 나타낸 바와 같이, 상기 방법은 도 1에 나타낸 에지 분리 장치(101a)의 사용을 포함할 수 있다.
그 외 또는 선택적으로, 상기 방법은 유리 리본을 절단하기 위한 장치를 사용할 수 있다(예컨대, 도 1의 장치 101b 또는 도 12의 장치 601 참조).
도 1의 예시의 에지 분리 장치(101a)로 되돌아 가서, 일 예의 방법은 하향 영역(123)에 걸쳐 소스(105)에 대한 하향 방향(121)으로 유리 리본(103)을 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 상기 유리 리본(103)이 하향 방향의 경사 방향으로 이동할 수 있는 다른 예들에서 상기 하향 방향이 기울어져 지향될 수 있다 하더라도, 상기 유리 리본(103)은 하향 방향(121)으로 거의 수직으로 이동할 수 있다. 또한, 유리 리본(103)이 124와 같은 스풀 상에 제공될 경우, 그 유리 리본은 거의 수평 방향으로 상기 스풀에서 절단 유닛으로 이동할 것이다. 예컨대, 코일형 스풀(124) 및 절단 영역은 동일 수평면 가까이에 존재한다. 다른 예들에 있어서, 그러한 스풀은 수평 이동 평면 아래에 배치되고 이동 방향(112)을 따라 이동하도록 수평으로 또는 위쪽으로 풀릴 것이다. 유사하게, 만약 리본을 제조하는 다른 방법들이 예컨대 부유 공정 또는 업-드로우(up-draw) 공정을 사용하면, 상기 리본은 성형 소스에서 절단 유닛 및/또는 절단 영역으로 이동됨에 따라 수평, 또는 상향 방향으로 이동할 것이다.
상기 방법은 하향 영역(123) 하류의 밴드 영역(125)의 유리 리본(103)을 밴딩하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 유리 리본(103)은 상기 밴드 영역(125)에 걸쳐 상향 오목면(127)을 포함한다. 나타낸 바와 같이, 하부(137)는, 이 하부(137)가 다른 예들에서 밴드된 타겟 세그먼트와 실질적으로 동일한 높이이거나 또는 그 보다 높을 지라도, 상기 절단 영역(147)의 밴드된 타겟 세그먼트(151)보다 상당히 낮을 수 있다. 나타낸 바와 같이, 상당히 낮은 위치에 하부(137)를 제공하는 것은 에지 분리 장치(101a)의 지지 부재(예컨대, 지지 부재 135)를 체결하기 전에 소정 양의 누적된 유리 리본을 조성할 수 있다. 그와 같이, 그 하부(137) 상류의 진동 또는 다른 요동은 밴드 영역 내의 누적된 유리 리본에 의해 흡수될 수 있다. 더욱이, 상기 유리 리본(103)은 소스(105)에 의해 하향 영역(123)으로 공급되는 그 유리 리본(103)이 얼마나 빠른지에 상관없이 절단 영역(147)을 걸쳐 통과됨에 따라 거의 일정한 또는 원하는 미리 규정된 속도로 드로우될 것이다. 그와 같이, 밴드 영역(125) 내에 누적을 제공하는 것은 상기 유리 리본(103)이 거의 일정한 또는 미리 규정된 속도로 상기 절단 영역(147)을 걸쳐 통과되게 함은 물론 상기 절단 영역(147) 내의 유리 리본(103)의 안정화를 더 제공할 수 있다.
제공될 경우, 상기 밴드 영역(125) 내에 유리 리본(103)의 원하는 누적을 유지하는 것을 돕기 위한 다양한 기술들이 사용될 것이다. 예컨대, 유리 리본(103)의 적절한 누적을 제공하기 위해 소스(105)에 의해 하향 영역(123)으로 유리 리본이 공급되는 속도를 조절하기 위해 그 누적된 리본의 위치를 감지하도록 근접각 센서(129) 또는 다른 장치가 이루어질 수 있다.
다른 예들에 있어서, 상기 방법은 이동 방향(112)으로 이동시키기 위해 유리 리본을 재지향시키도록 상기 밴드 영역(125) 하류의 유리 리본(103)을 밴딩하는 단계를 더 포함할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 밴딩 지지 부재(135)는 유리 리본(103)의 중심부(205)를 접촉하지 않고 원하는 방향의 변경을 달성하도록 디자인된 밴드된 에어 바를 포함할 것이다. 더욱이, 상기 방법은 상기 유리 리본(103)의 이동 방향(112)에 대한 정확한 횡방향 위치로 상기 유리 리본(103)을 지향시키는 것을 돕기 위한 횡방향 가이드(143, 145)들을 구비한 밴딩 지지 부재에 의해 밴드되는 유리 리본(103)을 지향시키는 선택의 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 절단 영역(147)의 밴드 방향으로 밴드된 타겟 세그먼트(151)를 제공하기 위해 상기 밴드 영역(125) 하류의 절단 영역(147)으로 상기 유리 리본(103)을 이동시킨 후 상기 절단 영역(147)에서 유리 리본(103)을 밴딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 유리 리본(103)은 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 밴드 방향이 상향 볼록면을 포함하도록 밴드될 수 있다. 일 예에 있어서, 상기 방법은 기술된 굴곡 에어 바를 포함하는 절단 지지 부재(149)에 의해 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)를 지지하는 단계를 포함할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 상기 절단 지지 부재(149)는 상향 볼록면을 달성하기 위해 상기 타겟 세그먼트(151)를 밴드하도록 구성된 상향 볼록 지지면(152)을 포함할 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 방법은 절단 영역(147) 내의 그 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 중심부(205)로부터 에지부(201, 203)들 중 적어도 하나를 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명 개시의 예들은 비록 다른 예들에서 중심부로부터 단일의 에지부가 절단될 지라도 그 중심부(205)로부터 그 에지부(201, 203)들 모두를 절단하는 것을 포함할 수 있다. 더욱이, 비록 다른 예들에서 그 에지부들 중 어느 하나가 또 다른 에지부 전에 절단될 지라도, 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 에지부(201, 203)들 모두는 중심부(205)로부터 동시에 절단된다.
상기 유리 리본(103)은 에지 비드(207, 209)들을 포함한다. 선택적으로, 상기 유리 리본(103)은 실질적인 에지 비드 또는 형태들이 없는 에지부(201, 203)들을 가질 것이다. 예컨대, 그러한 에지 비드(207, 209)들이 선행의 절단 공정에서 미리 제거되거나 또는 그 유리 리본(103)은 에지 비드 형태들 없이 형성될 것이다. 또한, 본원의 도면들은 분리된 에지부(201, 203)들이 배치되거나 또는 리사이클된 것을 나타낸다. 다른 예에 있어서, 상기 분리된 에지부들은 중심부(205) 외에 사용가능한 유리 리본을 형성하고 마찬가지로 시트들로 절단되거나 또는 제품으로서 감겨질 수 있다. 이러한 경우, 절단 유닛을 거쳐 이동되는 유리 리본 폭을 가로질러 다수의 절단 동작이 제공될 수 있다.
그러한 절단 단계는 광범위한 기술들을 통합할 수 있다. 예컨대, 상기 에지부(201, 203)들은 기술된 광 전송 장치(155) 및 냉각 유체 전송 장치(159)를 포함할 수 있는 유리 절단 장치(153)를 통해 중심부(205)로부터 절단될 수 있다.
그러한 절단 공정 개시의 일 예는 스크라이브(scribe)를 사용하거나 또는 다른 기계적인 장치는 유리 리본이 절단되는 위치에 콘트롤된 표면 결함을 생성하기 위해 상기 스크라이브의 뾰족한 끝으로 초기 결함(예컨대, 균열, 스크래치, 쪼개짐 또는 다른 결함)을 생성할 수 있다. 상기 스크라이브는 다른 예들에서 에지 블레이드 또는 다른 스크라이브 기술이 사용될 지라도 팁(tip)을 포함할 수 있다. 더욱이, 그러한 초기 결함 또는 다른 표면 결함이 에칭, 레이저 충돌, 또는 다른 기술들에 의해 형성될 것이다. 상기 초기 결함은 리본의 에지에 또는 그 리본 표면 내측 위치에 생성될 것이다.
상기 초기 결함 또는 표면 결함은 이동 방향(112)으로 이동하는 유리 리본(103)의 선도 에지에 인접하여 초기에 형성될 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 긴 방사 영역(227)은 상향 볼록면 상에 형성될 것이다. 그러한 긴 방사 영역(227)이 이동 방향(112)으로 길어짐에 따라, 그 방사선은 상기 초기 결함에 근접한 영역을 가열한다. 다음에, 중심부(205)로부터 대응하는 에지부(201, 203)들을 절단하기 위한 생성된 인장 응력에 의해 유리 리본(103)의 두께(T2)에 걸쳐 완전히 이동하는 초기 결함으로 균열을 생성하도록 냉각 제트(180)가 냉각 영역(229)을 접촉한다.
그러한 절단된 대향의 에지부(201, 203)들은 이 대향 에지들에서의 감소된 내부 응력 프로파일, 감소된 균열, 또는 다른 결함을 갖는 높은 품질의 대향 에지(223, 225)를 갖춘 중심부(205)로부터 효율적으로 제거될 수 있다. 그와 같이, 감소된 품질의 에지를 야기하는 균열 없이 저장 롤(185)에 감기도록 그 중심부(205)가 밴드될 수 있다. 더욱이, 그러한 보다 높은 품질의 에지는 유리 파편 또는 다른 결함을 포함하는 에지부들에서 발생할 수 있는 코일링 동안 중심부(205)를 스크래칭하는 것을 피할 수 있다. 또한, 상기 에지부(201, 203)들은 각기 다른 애플리케이션에 사용을 위해 스풀 상에 선택적으로 감길 수 있다.
상기 방법은 절단 지지 부재(149)의 상향 볼록면(152)을 갖는 밴드된 타겟 세그먼트(151)를 지지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 밴드된 타겟 세그먼트(151)는 절단 영역(147) 내의 그 밴드된 타겟 세그먼트(151)의 중심부(205)로부터 에지부(201, 203)들을 절단하는 동안 기술된 에어 바의 볼록면(152)에 의해 지지될 수 있다.
또한, 상기 방법은 상기 절단 단계 후 그 유리 리본(103)의 중심부(205)를 저장 롤(185)에 코일링하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그와 같이, 유리 리본의 그러한 높은 품질의 중심부(205)는 이후의 선적 또는 유리 시트로 처리하기 위해 저장 롤(185)에 효과적으로 코일될 것이다. 대안의 방법들이 다른 애플리케이션들을 위해 그러한 에지부들을 사용하도록 채용될 지라도, 도 1 및 3에 나타낸 바와 같이, 상기 절단된 에지부(201, 203)는 유리 리본 초퍼(183)에서 처리될 수 있다. 그와 같은 예들에 있어서, 그 절단 에지부(201, 203)들 중 어느 하나 또는 그 모두가 다음 처리를 위해 대응하는 저장 롤에 저장될 것이다.
이하, 폭을 가로질러, 즉 축(217) 방향으로 평행한 유리 리본(103)을 절단하는 예시의 방법에 대해 기술한다. 나타낸 바와 같이, 상기 방법은 비드(207, 209)들을 포함하거나 포함하지 않는 한 쌍의 에지부(201, 203)를 갖는 유리 리본(103)의 소스(105)를 제공하는 것으로 시작할 수 있다. 선택적으로, 상기 에지부(201, 203)들은 그 에지부들이 다른 예들에서 제거되지 않을 지라도 상술한 과정을 통해 절단될 것이다.
나타낸 바와 같이, 그 유리 리본(103)의 중심부(205)는 제1방향으로 향하는 제1측면(141) 및 상기 제1방향에 대향하는 제2방향으로 향하는 제2측면(139)을 포함한다. 일 예에 있어서, 상기 장치(101)는 저장 롤(185) 상에 코일되는 유리 리본의 양을 감지하고 그리고/또 모니터링 장치(193)에 의해 그 유리 리본(103)의 특성을 감지할 수 있다.
그 폭을 가로질러 유리 리본을 절단하는 것으로 결정되면, 콘트롤러(195)는 유리 리본이 절단되는 위치에 콘트롤 및 미리 규정된 표면 결함을 생성하기 위해 스크라이브의 뾰족한 끝으로 초기 결함(예컨대, 균열, 스크래치, 쪼개짐 또는 다른 결함)을 생성하도록 기술된 스크라이브 또는 다른 기계적인 장치와 같은 장치(197)를 작동시킬 수 있다. 비록 다른 예들에서 에지 블레이드 또는 다른 스크라이브 기술이 사용될 지라도 상기 스크라이브는 팁을 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 초기 결함 또는 다른 표면 결함은 에칭, 레이저 충돌, 또는 다른 기술들에 의해 형성될 것이다. 상기 초기 결함은 리본의 에지 또는 그 리본의 폭에 걸친 지점에 리본 표면 상의 내측 위치에 생성될 것이다. 일 예에 있어서, 상기 미리 규정된 표면 결함은 상기 장치(197)에 의해 생성된 미리 규정된 균열을 포함한다.
도 4는 제1측면(141)을 체결하여 도 5에 나타낸 미리 규정된 균열(305)을 생성하기 위해 방향(303)으로 이동하는 팁(301)을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 일 예에 있어서, 상기 미리 규정된 균열(305)은 한 쌍의 대향 에지부들간 규정된 그 유리 리본의 중심부의 폭보다 실질적으로 작은 길이를 갖는 선형 세그먼트로서 생성될 수 있다. 그 외 또는 대안으로서, 상기 미리 규정된 균열(305)은 한 쌍의 대향 에지부들간 규정된 그 유리 리본(103)의 중심부(205)의 폭 방향으로 확장하는 선형 세그먼트로서 생성될 수 있다. 비록 나타내진 않았지만, 상기 미리 규정된 균열(305)은 그 중심부(205)의 전체 폭과 같은 상당 부분을 가로질러 확장할 수 있다. 그러나, 그 유리 리본(103)이 이동 방향(112)으로 계속 이동함에 따라, 그 폭을 따라 적절한 유리 리본의 절단을 콘트롤하기를 원할 경우 선형 세그먼트를 제공하기 위해 비교적 작은 세그먼트가 바람직할 것이다.
도 6은 유리 리본(103)의 소스(105) 하류의 절단 영역(134)으로 이동하는 미리 규정된 균열(305)을 포함하는 유리 리본(103)의 일부(103a)를 기술한다. 또한 나타낸 바와 같이, 지지 부재(130)로부터 방출되는 유체(132)는 제1방향으로 유리 리본의 일부를 유지하면서 상기 절단 영역(134) 내에 유리 리본의 일부의 중량을 적어도 부분적으로 지지하도록 유리 리본(103)의 제1측면(141)에 충돌한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 제1방향은 실질적으로 상기 이동 방향(112)에 거의 평행한 평면 방향을 따라 유리 리본을 제공할 수 있다.
도 7은 이동 방향(112)을 따라 하류로 더 멀리 이동되는 미리 규정된 균열(305)을 나타내며, 그 유리 리본(103)의 일부(103a)는 지지 부재(130)를 향하는 방향(146)으로 일시적으로 밴드된다. 예컨대, 상기 일부(103a)는 유리 리본(103)의 제2측면(139)에 힘을 인가함으로써 일시적으로 밴드될 수 있다. 일 예에 있어서, 롤러가 그 유리 리본의 제2측면(139)에 힘을 인가하는데 사용될 것이다. 대안적으로, 나타낸 바와 같이, 그러한 힘을 인가하는 것은 노즐(142)의 오리피스(144)로부터 방출되는 유체(401)가 상기 유리 리본(103)의 제2측면(139)에 충돌함으로써 달성될 수 있다. 유리 리본을 밴드하기 위해 유체를 사용하는 것은 스크래칭을 방지하는데 바람직하나 그렇지 않을 경우 기계적인 접촉 구성을 야기하여 유리 리본을 손상시킬 수 있다.
나타낸 바와 같이, 2개의 부분(402a, 402b)이 다른 예들에서 평행하지 않을 수 있을 지라도, 상기 일부(103a)는 동일한 평면을 따라 확장하고 그리고/또 다른 평면을 따라 확장하는 2개의 평행한 부분(402a, 402b)을 포함한다. 나타낸 바와 같이, 상기 부분(402a, 402b)들의 방향은 지지 부재(130)에 의해 그것들을 지지함으로써 지향될 수 있다. 특히, 상기 제1부분(402a)은 상류 지지 부재(404a)에 의해 지지될 수 있고, 상기 제2부분(402b)은 하류 지지 부재(404b)에 의해 지지될 수 있다. 예컨대, 나타낸 바와 같이, 지지 부재(404a, 404b)들은 각각의 에어 쿠션을 제공하기 위해 가스와 같은 유체(132)를 방출하도록 구성된 에어 바를 포함할 수 있다. 게다가, 상류 지지 부재(404a)는 이 상류 지지 부재(404a)와 유리 리본(103)의 일부(103a)의 제1부분(402a)간 제1지지 에어 쿠션을 둘 수 있다. 마찬가지로, 하류 지지 부재(404b)는 이 하류 지지 부재(404b)와 유리 리본(103)의 일부(103a)의 제2부분(402b)간 제2지지 에어 쿠션을 둘 수 있다. 그와 같이, 각각의 상류 지지 부재(404a) 및 하류 지지 부재(404b)로부터 방출되는 유체(132)가 상기 유리 리본(103)의 제1측면(141)에 충돌하는 것은 각각의 상류 및 하류 위치에서 유리 리본(103)의 일부(103a)의 중량을 적어도 부분적으로 지지하는 각각의 가스 쿠션을 제공할 수 있다. 대응하는 에어 쿠션들에 의한 지지를 제공하는 것은 유리 리본의 청결한 표면들을 접촉하지 않고 절단하기 위해 그 유리 리본(103)을 배치하는 것을 도울 수 있다. 그와 같이, 청결한 표면들에 대한 스크래칭 또는 손상이 피해질 수 있다.
도 7에 더 나타낸 바와 같이, 유리 리본(103)의 일부(103a)는 상류 지지 부재(404a)와 하류 지지 부재(404b)간 규정될 수 있는 타겟 세그먼트(402c)를 포함한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 상류 지지 부재(404a) 및 하류 지지 부재(404b)는 절단 영역(134) 내에 제1방향으로 유리 리본(103)의 타겟 세그먼트(402c)를 유지할 수 있다. 더욱이, 나타낸 바와 같이, 상기 타겟 세그먼트(402c)의 적어도 일부는 상기 지지 부재(404a, 404b)들의 가스 쿠션에 의해 지지되는 것으로부터 자유로워질 수 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 방법은 유체 노즐(142)로부터 방출되는 유체(401)가 유리 리본(103)의 제2측면(139)에 충돌함으로써 생성된 힘에 의해 제1방향에서 절단 방향으로 지지 부재(130)를 향하는 방향(146)으로 유리 리본(103)의 타겟 세그먼트(402c)를 일시적으로 밴딩하는 단계를 더 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 방법은 유체 노즐로부터 방출되는 유체가 유리 리본의 제2측면에 충돌함으로써 생성된 힘을 적어도 부분적으로 중화시키기 위해, 유체가 양 지지 부재들과 같은 지지 부재(404a, 404b)들 중 적어도 하나로부터 방출되는 속도를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
일단 밴드되면, 상기 제2측면(139)은 유리 리본(103)의 일부(103a)의 2개 부분(402a, 402b)들간 제공된 상향 오목부를 갖는다. 그와 같이, 타겟 세그먼트(402c)의 하측이 인장(tention)된다.
도 8은 미리 규정된 균열(305)이 타겟 세그먼트(402c)로 들어가 인장되도록 이동 방향(112)으로 더 이동하는 상기 일부(103a)를 나타낸다. 도 9는 절단 영역(134) 내에 위치된 미리 규정된 균열(305)에서 대향의 에지부들간 유리 리본의 중심부(205)를 절단하는 단계를 나타낸다. 도 7 및 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 상향 오목부는 그 미리 규정된 균열(305)의 하류에 제공된다. 이후, 그 유리 리본(103)이 방향(112)으로 이동함에 따라, 그 미리 규정된 균열(305)은 상향 오목부로 이동하고, 그것이 상향 오목부를 거쳐 이동함에 따라 유리 리본(103)은 상기 미리 규정된 균열(305)의 지점에서 그 폭을 가로질러 절단된다. 그러한 미리 규정된 균열에서 정확하게 상향 오목부를 형성하기 위해 리본을 이동하는 것은 어렵다. 따라서, 우선 상향 오목부를 형성하고, 균열이 그 오목부로 이동하게 하는 것은 폭을 가로질러 그 리본을 절단하는 것을 용이하게 한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 절단 영역에 상향 오목부를 형성하여 균열을 그 상향 오목부로 이동하게 하는 것은 폭을 가로질러 그 리본을 절단하기 위한 유리 리본(103)의 정지 또는 별개의 분리된 어큐뮬레이터(accumulator)의 필요성이 없어진다.
만약 리본의 움직임에 따라 이동 방향(112)에 대한 소정의 구속이 있을 경우, 타겟 세그먼트(402c)의 하측을 인장시키는 굴곡의 형성을 허용하기 위해 절단 공정 동안 그러한 구속이 콘트롤될 수 있다. 만약, 예컨대 한 세트의 구동 핀치 롤이 도 3의 에지 가이드(143, 145)들 근처에 위치되면, 중심부(205)의 길이가 영향을 미칠 수 있다. 유리 리본(103)의 밴딩을 돕기 위해, 상기 구동 핀치 롤과 하류의 권취 장치(예컨대, 도 2의 스풀(187))간 이동 방향(112)의 상대적 속도가 그 절단 영역(134) 내에 길이의 약간의 누적을 허용할 수 있다.
또한, 상기 장치는 이동 방향(112)을 따라 유리 리본의 움직임을 용이하게 하기 위한 메카니즘을 포함할 것이다. 예컨대, 몇몇 예들에 있어서, 그러한 중심 코어(187)는 이동 방향(112)을 따라 유리 리본(103)의 움직임을 용이하게 하는 것을 돕기 위해 회전하도록 작동될 것이다. 그 외 또는 대안적으로, 세트의 구동 롤러는 유리 리본의 움직임을 용이하게 할 것이다. 예컨대, 세트의 구동 롤러를 제공하는 것은 절단 후 중심 코어(187)에 더 이상 연결되지 않는 절단 단부(409)와 함께 유리 리본의 움직임을 용이하게 도울 수 있다. 그와 같이, 그러한 구동 롤러는 저장 롤을 전환한 후 또 다른 중심 코어(187)에 감겨지도록 그 절단 단부(409)를 계속해서 이동시킬 수 있다. 그러한 구동 롤러는 다양한 위치에 제공될 수 있다. 예컨대, 다른 예들에서 구동 롤러가 다른 위치들에 제공될 지라도, 상기 에지 가이드(143, 145)들이 이동 방향(112)을 따라 유리 리본을 구동하는 것을 돕기 위한 구동 롤러로서 제공될 것이다.
도 9 및 10은 유체 노즐(142)에 의해 인가되는 힘을 제거함으로써 제1방향으로 유리 리본(103)의 타겟 세그먼트(402c)를 리턴시키는 단계를 나타낸다. 예컨대, 일단 노즐로부터의 유체의 유동이 정지하면, 상기 지지 부재(130)로부터의 유체의 유동은 특히 절단 영역(406)이 제2지지 부재(404b)의 선형 지지 영역까지 이동됨에 따라 제1방향으로 유리 리본을 복원하도록 그 유리 리본에 대해 작용할 수 있다. 나타낸 바와 같이, 상기 하류 지지 부재(404b)는 볼록 지지면(407)을 갖는 선도 단부를 포함할 수 있다. 제공될 경우, 상기 볼록 지지면(407)은 절단 단계 후 유리 리본(103)의 절단 단부(409)의 방해를 억제할 수 있다.
도 12는 제1롤러(603)가 유리 리본을 밴드하기 위한 힘을 제공하도록 디자인된 다른 장치(601)를 나타낸다. 회전하는 롤러를 제공하는 것은 그 롤러와 유리 리본간 필요한 기계적인 체결로 인해 야기될 수 있는 표면 마찰 및 손상을 최소화할 수 있다. 선택적으로, 유리 리본(103)의 속도를 매칭시키기 위해 제1롤러(603)를 구동하는 것은 그 표면에 대한 마찰 및 손상을 더 감소시킬 수 있다. 상기 제1롤러(603)는 유리 리본을 일시적으로 밴드할 수 있고, 이에 따라 그 롤러에 의해 접촉되는 유리 리본의 길이를 최소화한다. 그와 같이, 상기 롤러(603)는 절단이 이루어지기 바로 전 또는 거의 절단이 이루어질 때 유리 리본을 밴드하도록 일시적으로 이동될 뿐이다.
도 14는 절단 영역에 근접하는 미리 규정된 균열(305)을 나타내며, 상기 유리 리본(103)의 일부(103a)는 제1방향의 미리 규정된 균열(305)을 포함한다. 예컨대, 이러한 방향은 지지 쿠션을 제공하기 위해 제1측면(141)에 접촉하도록 유체를 방출하도록 구성된 지지 부재(611)에 의해 유지될 것이다.
도 15는 상기 유리 리본(103)의 제2측면(139)에 힘을 인가하기 위해 방향(801)으로 이동되는 롤러(603)를 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 롤러(603)는 지지 부재(611)를 향하는 방향(801)으로 유리 리본의 일부를 일시적으로 밴딩하면서 회전한다. 몇몇 예들에 있어서, 상기 지지 부재(611)에 의해 생성된 에어 쿠션은 유리 리본(103)과 접촉하는 것을 피하기 위해 상기 지지 부재(611)가 스프링(803)의 바이어스에 대해 작용하여 방향(801)으로 이동하게 할 수 있다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 몇몇 예들에 있어서, 3개의 이격된 지지 부재(611a, 611b, 611c)들은 롤러(603)에 의해 유리 리본을 밴딩할 때 그 유리 리본과 접촉하는 것을 피하도록 상기 지지 부재(611a, 611b, 611c)들이 각각 하향 이동할 수 있도록 각각 독립적으로 지지될 수 있다.
도 15에 더 나타낸 바와 같이, 일단 상기 롤러(603)가 방향(801)으로 이동하면, 상기 유리 리본(103)의 제1측면(141)은 제2롤러(605) 및 제3롤러(607)에 의해 지지될 수 있다. 게다가, 상기 유리 리본(103)의 제1측면(141)은 지지 폭(S)을 따라 지지될 수 있다. 나타낸 바와 같이, 상기 제1롤러(603)는 상기 제2롤러(605)와 제3롤러(607)간 규정된 지지 폭(S)을 따라 유리 리본(103)의 제2측면(139)에 힘을 인가한다. 그와 같이, 3개 지점 밴딩 구성은 도 7 및 8에 기술된 밴드(bend)와 유사한 밴드를 통해 이동 방향(112)을 따라 이동하는 리본을 밴드하는 것을 돕도록 제공될 것이다.
선택적으로, 무한 순환 벨트(609)는 상기 제2롤러(605) 및 제3롤러(607)가 회전하도록 제공될 수 있으며, 그 무한 순환 벨트(609)는 유리 리본(103)의 제1측면(141)을 체결한다. 그러한 무한 순환 벨트(609)를 제공하는 것은 유리 리본이 그 밴드를 통해 이동됨에 따라 그 유리 리본(103)의 일부(103a)를 지지하는 것을 도울 수 있다. 더욱이, 상기 무한 순환 벨트(609)는 상기 밴드를 통해 그 절단 영역(406)을 재지향시켜 궁극적으로는 도 14에 나타낸 제1방향으로 다시 되돌리는 것을 도울 수 있다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 무한 순환 벨트(609)는 유리 리본(103)의 폭(W)을 가로질러 적절한 지지를 제공하기 위해 2개 또는 그 이상의 벨트(609a, 609b)를 포함할 수 있다. 따라서, 방향(801)으로 제1롤러(603)를 프레스(press)하는 것은 도 15 및 16에 나타낸 바와 같이 무한 순환 벨트(609)의 이동 경로를 밴드한다. 그러한 무한 순환 벨트는 실질적으로 제2 및 제3롤러(605, 607)가 서로에 대해 동일 간격으로 유지되면 그 밴드된 이동 경로로부터 야기되는 증가된 전체 벨트 길이를 수용하도록 그 벨트가 신장할 수 있게 하는 유연성과 탄력성이 제공될 수 있다. 선택적으로, 나타낸 바와 같이, 상기 제2 및 제3롤러(605, 607)에는 대응하는 스프링(613a, 613b)이 제공되며, 이에 따라 상기 제2 및 제3롤러(605, 607)는 각각 대응하는 방향(615a, 615b)으로 상기 스프링들의 힘에 대항하여 함께 바이어스될 것이다. 그와 같은 예에 있어서, 상기 무한 순환 벨트(609)의 전체 길이는 거의 동일함을 유지하며, 상기 제2 및 제3롤러(605, 607)는 그 이동 경로의 밴드를 수용하도록 서로를 향해 이동한다.
일단 유리 리본(103)의 일부(103a)가 미리 규정된 균열(305)을 따라 절단되면, 상기 제1, 제2, 및 제3롤러가 그 유리 리본에 힘을 인가하지 않도록 제1롤러(603)가 퇴피될 수 있고 지지 부재(611)로부터의 가스 쿠션이 다시 도 14에 나타낸 바와 같이 제1방향으로 유리 리본의 일부를 유지할 수 있다. 따라서, 제공될 경우, 상기 스프링(613a, 613b)들은 무한 순환 벨트의 상부 세그먼트가 다시 도 14에 나타낸 선형 프로파일을 달성하도록 서로 떨어져 상기 제2 및 제3롤러(605, 607)를 바이어스할 수 있다. 더욱이, 상기 일부(103a)가 무산 순환 벨트(609) 위에 배치됨과 더불어 그 무한 순환 벨트와 접촉하지 않도록 스프링(803)이 상기 일부(103a)를 다시 바이어스함에 따라 상기 일부(103a)는 밴드 방향에서 제1방향으로 재배치된다. 그와 같이, 도 14에 나타낸 바와 같이, 상기 무한 순환 벨트(609)는 제1방향의 유리 리본(103)을 체결하지 않는다. 오히려, 상기 제1방향을 유지하기 위해 상기 유리 리본에 필요한 지지를 제공하도록 상기 지지 부재(611)에 의해 제공된 에어 쿠션이 디자인될 수 있다.
따라서, 상기 롤러(603)는 단시간에 상기 미리 규정된 균열(305)을 포함하는 유리 리본의 일부(103a)의 일시적 밴딩을 제공할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 그와 같이, 그러한 밴딩은 상기 미리 규정된 균열(305)에서 유리 리본을 절단하는데 필요한 범위까지 이루어질 수 있다. 더욱이, 상기 제1방향은 절단 후 곧바로 이루어지며, 상기 유리 리본은 기계적 체결 대상물 없이 다시 지지되는데, 그렇지 않을 경우 유리 리본을 스크래치하거나 손상시킬 수 있다.
상기 절단 영역에 위치된 그 미리 규정된 균열에서 대향의 에지부들간 절단하는 방법은 다양한 처리 기술들에 대한 이점이 될 수 있다. 일 예에 있어서, 상기 절단 방법은 상기 유리 리본의 움직임을 방해하지 않고 이동 방향(112) 또는 다른 방향을 따라 상기 유리 리본의 연속 이동을 제공하는데 유용할 수 있다. 일 예에 있어서, 상기 절단 방법은 저장 롤에 유리 리본의 연속 저장을 제공하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 절단 방법은 제1저장 롤에 이동의 리본을 저장하는 것과 제2저장 롤에 그러한 이동의 리본을 저장하는 것간 전환의 단계 동안 사용될 수 있다.
도 11은 제1저장 롤(501)과 제2저장 롤(503)간 전환의 일 예를 나타낸다. 그러한 롤들간 전환의 방법은 유체 노즐(142)을 포함하는 절단 방법에 기술되어 있으며, 이는 그러한 전환 방법이 도 12-16에 나타낸 롤 메카니즘을 포함하는 절단 방법에도 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 기술된 스케일의 센서(505)는 저장 롤에 코일되는 유리 리본의 양을 측정하는데 사용될 것이다. 콘트롤러(195)는 일단 미리 규정된 양의 유리 리본이 상기 저장 롤에 저장되면 절단 명령을 개시하도록 디자인될 수 있다. 예컨대, 일단 상술한 기술들 중 어느 한 기술에 의해 절단되면, 상기 콘트롤러(195)는 저장될 분량의 유리 리본을 가진 제1저장 롤(501)을 제거하고 이후의 유리 리본이 로딩될 제2저장 롤(503)로 상기 제1저장 롤(501)을 교체할 수 있다. 그와 같이, 상기 저장 롤들은 처리되는 연속의 유리 리본을 방해하지 않고 빠르게 전환될 수 있다.
그 외 또는 대안적으로, 상기 절단 방법들은 유리 리본(103)의 소스(105)로부터 원하지 않는 유리 리본의 세그먼트를 제거하도록 사용될 수 있다. 예컨대, 모니터링 장치(193)는 원하지 않는 유리 리본 특성을 감지할 수 있다. 이에 대응하여, 상기 콘트롤러(195)는 절단 명령을 개시할 수 있으며, 이후 높은 품질의 유리 리본을 갖는 제1저장 롤(501)이 제거될 것이다. 다음에, 미리 규정된 길이의 유리 리본이 배치를 위해 시스템을 거쳐 이동될 것이다. 예컨대, 나타낸 바와 같이, 유리 리본 초퍼(507)는 원하지 않는 특성을 갖는 미리 규정된 길이(103b)의 유리 리본을 받을 것이다. 일단 모니터링 장치(193)가 다시 높은 품질의 유리를 감지하면, 콘트롤러(195)는 절단 명령을 다시 개시할 수 있다. 상기 미리 규정된 길이(103b)의 유리 리본을 배치한 후, 이후의 높은 품질의 리본이 제2저장 롤(503)에 저장될 수 있다(또는 원할 경우 다시 제1저장 롤에).
청구된 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 다야야한 변형 및 변경들이 이루어질 수 있다는 것을 당업자라면 명확히 알 수 있을 것이다.
101 유리 리본 제조 장치, 101a 에지 분리 장치,
101b 유리 리본 절단 장치, 103 유리 리본,
105 소스, 107 유리 성형 장치.

Claims (6)

  1. 유리 리본을 절단하는 방법으로서,
    (I) 한 쌍의 대향 에지부들, 및 이 대향 에지부들간 횡방향 확장함과 더불어 제1방향으로 향하는 제1측면과 상기 제1방향에 대향하는 제2방향으로 향하는 제2측면을 갖는 중심부를 갖춘 유리 리본의 소스를 제공하는 단계;
    (II) 상기 유리 리본의 제1측면에 미리 규정된 균열을 생성하는 단계;
    (III) 상기 유리 리본의 소스 하류의 절단 영역으로 상기 미리 규정된 균열을 갖는 유리 리본의 일부를 이동시키는 단계;
    (IV) 각각의 상류 및 하류 위치에서 상기 유리 리본의 일부의 중량을 적어도 부분적으로 지지하도록 상류 지지 부재 및 하류 지지 부재에 의해 상기 유리 리본을 지지하는 단계로서, 상기 유리 리본의 일부의 타겟 세그먼트는 상기 상류 지지 부재와 하류 지지 부재간 규정되며, 상기 상류 지지 부재 및 하류 지지 부재는 상기 절단 영역 내에 제1방향으로 상기 유리 리본의 타겟 세그먼트를 유지하는 단계;
    (V) 상기 제1방향에서 절단 방향으로 지지 부재 쪽의 방향으로 상기 유리 리본의 타겟 세그먼트를 일시적으로 밴딩시키는 단계;
    (VI) 상기 절단 영역에 위치된 미리 규정된 균열에서 상기 대향 에지부들간 유리 리본의 중심부를 절단하는 단계; 및
    (VII) 이후 상기 단계 (V) 동안 인가된 힘을 제거하여 상기 제1방향으로 상기 유리 리본의 타겟 세그먼트를 리턴시키는 단계를 포함하는 유리 리본 절단 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    유리 리본을 지지하는 유체 쿠션을 제공하기 위해 상기 유리 리본의 제1측면에 유체가 충돌하도록 상류 지지 부재 및 하류 지지 부재로부터 유체를 방출시키는 단계를 포함하는 유리 리본 절단 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    타겟 세그먼트의 적어도 일부는 지지 부재들의 가스 쿠션에 의한 지지로부터 자유로워지는 유리 리본 절단 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    단계 (V)는 유체 노즐로부터 방출되는 유체가 유리 리본의 제2측면에 충돌함으로써 생성된 힘을 적어도 부분적으로 중화시키기 위해, 유체가 지지 부재들 중 적어도 하나로부터 방출되는 속도를 증가시키는 단계를 포함하는 유리 리본 절단 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    하류 지지 부재는 단계 (VI) 동안 절단 단계 후 유리 리본의 절단 단부의 방해를 억제하는 볼록 지지면을 포함하는 유리 리본 절단 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    타겟 세그먼트를 일시적으로 밴딩시키는 단계는 유리 리본의 제2측면에 충돌하는 힘을 생성하기 위해 노즐로부터 유체를 방출하는 단계를 더 포함하는 유리 리본 절단 방법.
KR1020177024017A 2011-08-18 2012-08-15 유리 리본 절단 방법 KR101882640B1 (ko)

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