KR101959697B1

KR101959697B1 - 흐르는 녹은 유리 리본의 두께를 제어하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101959697B1
Application number: KR1020187010291A
Authority: KR
Inventors: 순규 이; 샨 알. 마크햄
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2019-03-18
Also published as: JP5974145B2; JP2013528148A; KR20130090790A; WO2011149800A3; TW201141796A; JP2015214487A; JP5778761B2; CN102906036B; KR20180041256A; CN102906036A; KR101850164B1; WO2011149800A2; TWI530463B

Abstract

녹은 유리로 시트 물질을 형성할 시에, 히트 싱크는 인발 라인 또는 루트에 근접하게 위치한 녹은 유리의 별개의 국부적인 부분으로부터 열 에너지를 흡수하기 위해 형성 영역에 위치하여, 시트의 국부적인 두께 변화를 제어함으로써, 시트 폭에 걸친 균일한 유리 시트 두께를 제공한다. 히트 싱크는 적어도 하나의 축을 중심으로 히트 싱크(즉, 냉각 부재)를 회전 또는 피봇하기 위해 구성된 고정장치에 배치될 수 있고, 이로 인해 흐르는 녹은 유리로부터 열을 흡수할 수 있게 된다. 히트 싱크는 냉각 부재에 의해 추출된 열 에너지량(그로 인한, 냉각 부재에 의해 냉각된 국부적인 영역의 두께 및 점성)을 변화시키기 위해 흐르는 녹은 유리를 향하여 삽입되거나 또는 그 유리로부터 멀리 떨어져 위치할 수도 있다. 냉각은 냉각 부재로부터 흐르는 녹은 유리를 향하여 냉각 가스를 향하게 하지 않고 달성된다.

Description

흐르는 녹은 유리 리본의 두께를 제어하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THICKNESS OF A FLOWING RIBBON OF MOLTEN GLASS}

본 출원은 2010년 5월 26일에 출원된 미국 가출원 제61/348,512호를 기반으로 한 우선권 주장출원이다. 본원에서 언급된 본 출원의 내용 및 공개물, 특허물 및 특허 문헌의 전체 내용은 참조로서 병합된다.

본 발명은 흐르는 녹은 유리의 두께를 제어하는 방법 및 장치로서, 특히 하부인발 유리 시트 형성 공정(downdraw glass sheet forming process)에서 연속적으로 흐르는 녹은 유리의 두께를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

녹은 유리가 시트 성형체로 인발될 시에, 유리는 처음에 전달된 두께로부터 최종 시트 두께까지 늘어지거나 약화될 수 있다. 넘쳐 흐르는 하부인발 공정에서, 녹은 유리는 형성 부재의 대향하는 수렴 측면들을 따라 아래로 흘러, 유리의 단일 리본으로서 루트 또는 루트의 하부 에지로부터 빠져나와 흐르게 되고, 유리 리본의 처음 두께는 형성 부재의 하부 에지와 근접하여 측정되고, 이때 상기 형성 부재의 하부 에지는 상기와 같은 동작에서 인발 라인을 나타낸다. 그 후 유리의 단일 시트들은 인발된 리본의 자유단으로부터 분리된다.

리본의 균일한 두께의 획득은, 최종 시트의 두께 특성이 처음 두께의 균일성 및 유리 점성의 균일성 모두에 의해 감쇠 공정(attenuation process) 동안에 결정되는 상부인발 및 하부인발 공정 모두에서 문제점을 갖는다. 즉, 최종 시트의 주어진 두께 변화는 성형체 부재의 유리 접촉 측면들에서 부정확한 측정, 결함으로 인한 것일 수 있거나, 인발 라인을 향하여 흐르는 유리의 점성 프로파일에서 결함을 일으키는 유리의 온도 환경에서의 불균형으로 인한 것일 수도 있다.

유리 시트의 두께 변화는 시트 인발 공정에 내재하는, 산업계에 의해 간주되는 문제점이고, 결함의 여러 일반적인 유형 예를 들면, 쐐기(wedge), 장기간 파형 변화, 및 단기간 파형 변화에서 그 자체로 나타날 수 있다. 쐐기는 전체 두께 변화이며, 상기 전체 두께 변화에서 리본 또는 시트는 타측 에지보다 일측 에지에서 더 두껍다. 장파형 변화는 고려될 수 있는 진폭 및 크기 범위(예를 들면 몇 인치를 초과함)를 가지는 것으로, 인발 방향에 가로지르는 방향으로 통로를 따라 리본을 측정함으로써 측정될 수 있다. 단파형 변화는 작은 진폭 및 피치(pitch)(예를 들면 약 3 인치 이하)를 가지는 것으로, 일반적으로 장파형 변화에 중첩된다.

발견되는 바와 같이, 왜곡이 없는 시트 유리를 만들기 위해서, 리본 성형체의 영역에 유리 주위에, 그리고 유리 내에 국부적인 온도 변화 또는 변동을 보상하거나 최소화시킬 필요가 있다. 인발 라인 부근에서 상기와 같은 국부적인 온도 변화는 파형을 일으키거나, 수직 방향으로 인발된 리본에서 길이 방향으로 진행하는 두껍고 얇은 부분들을 번갈아 생기게 한다. 길이 방향의 파형 또는 두께 변화는 차례로 광학 관점으로부터 아주 부적당한 왜곡을 발생시키고, 특히 물체가 파형에 대해 예각을 이루는 유리를 통해 보일 때에 그러하다.

이러한 두께 변화를 제어하는 종래 기술 방법은 성형체의 길이를 따라 어레이화된 냉각관으로부터 녹은 유리를 향해 흐르는 공기를 포함한다. 직선형 냉각관들은 성형체 길이를 따라 균등한 간격에서 배치되고, 각 관의 중앙 길이 방향 축이 루프를 통과하는 수직 평면에 대해 수직을 이루도록 위치한다. 게다가, 냉각관들은 외부관형 차폐막(outer tubular shield)에 의해 덮이게 된다. 이로써, 관들은 성형체 및 흐르는 유리와 관련하여 엄격하게 위치한다.

불행하게도, 유리 리본의 두께 결함은 장기간 시간에 걸쳐 위치하는데 안정성이 없을 수 있거나, 리본 그 자체의 측 방향 위치가 일정하지도 않을 수 있다. 이로써, 사전 위치되고 고정되는 냉각관들은 첫 번째에서 적당하게 위치될 수 있지만, 두 번째에서는 결함 또는 리본의 이동으로 인해 효과적인 제어 두께에 대해 형편이 없게 위치한다.

다른 방법은 고정장치에 장착된 냉각관들을 사용하여 포함되고, 이때 상기 고정장치는 하나 이상의 축을 중심으로 냉각관들을 스윙하기 위해 제공되어 단일 관의 범위를 연장시키며 냉각 가스의 흐름으로부터 개선된 냉각 효과를 가능케 한다.

본 발명은 몇 인치 미만의 폭을 가진 단파형 변화로서 국부적인 두께 변화가 확인되는 일반적인 유형을 실질적으로 감소시키는 개선된 방법 및 그의 장치에 과한 것이다.

녹은 유리로 유리 시트를 형성할 시에, 히트 싱크는 녹은 유리의 별개의 국부적인 부분으로부터 열 에너지를 흡수하기 위해 흐르는 녹은 유리의 표면 근방에 형성 영역에 위치하고, 특히 시트의 국부적인 두께 변화를 제어하여 균일한 유리 두께를 제공하기 위해 인발 라인 또는 루트 근방의 위치에 놓인다. 히트 싱크, 또는 냉각 부재는 적어도 하나의 축을 중심으로 히트 싱크(즉, 냉각 부재)를 회전 또는 피봇시킴으로써, 흐르는 유리(및 성형체)에 냉각 부재의 제공을 변화시키는 것을 가능케 하기 위해 구성된 고정장치에 배치될 수 있다. 이는 흐르는 녹은 유리로부터 열을 제거하고 유리의 하류 특성, 예를 들면 두께에 기반한 이러한 열 제거의 크기를 변화시키는 것을 용이하게 한다. 냉각 부재는, 냉각 부재(및 냉각 부재에 의해 냉각된 국부적인 영역의 점성 및 두께)에 의해 추출된 열량 에너지를 변화시키기 위해, 각각의 흐르는 녹은 유리를 향하여 삽입되거나, 상기 유리로부터 멀게 뒤로 위치되거나, 또는 냉각 부재는 축을 중심으로 회전되거나 피봇될 수 있다. 냉각은, 냉각 부재로부터 흐르는 녹은 유리를 향하여 냉각 가스를 안내하는 종래의 국부적인 냉각 방법을 필요로 없이 달성된다.

본 발명의 실시예에 따라서, 하부인발 유리를 만드는 공정에서 녹은 유리의 연속적인 리본을 형성하는 장치가 개시되고, 상기 장치는 루트로 모이게 하는 수렴식 형성면을 포함한 성형체, 상기 성형체 주위에 배치된 밀봉체, 상기 밀봉체에 연결되고, 녹은 유리의 국부적인 온도를 변경시키는 적어도 하나의 두께 제어 유닛을 포함하며, 상기 두께 제어 유닛은 상기 성형체 상에 흐르는 녹은 유리에 근접하게 연장되는 장형 냉각 부재를 포함하고; 그리고 상기 두께 제어 유닛은 상기 냉각 부재를 통하여 공기 흐름이 공급되는 메커니즘을 포함하지 않는다(즉, 공기 흐름은 냉각 부재로부터 녹은 유리를 향하지 않는다). 냉각 부재는 수직 축을 중심으로 회전가능한게 바람직하고, 이는 냉각관이 상기 수직 축을 중심으로 피봇되거나 스윙될 수 있어 상기 성형체에 대해 냉각 부재의 각도 배향을 변화시킴을 의미한다. 냉각 부재는 흐르는 녹은 유리에 가장 가까운 원위단, 및 흐르는 녹은 유리로부터 (원위단에 비해) 가장 먼 근위단을 포함한다. 바람직하게는, 장형 냉각 부재의 원위단과 성형체 간의 거리는 변화될 수 있고, 예를 들면, 냉각 부재를 녹은 유리로부터 뒤로 떨어뜨리거나, 냉각 부재를 녹은 유리에 근방으로 삽입시킴으로써 변화될 수 있다. 원위단과 성형체(및 흐르는 녹은 유리) 간의 거리는 상술된 수직 축을 중심으로 냉각 부재를 피봇함으로써 달성될 수도 있다. 상기 냉각 부재는 중공 내부 또는 솔리드 로드를 가진 관일 수 있다. 그러나, 솔리드 로드는 중공 내부를 통하여 밀봉체 외부의 환경과 밀봉체 내부 간에서 공기 누출이 발생되는 위험을 제기하지 않고, 보다 양호한 열 전도성을 제공할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 로드는 장형 몸체를 의미하며, 그러므로 단지 실리던 로드에 한정되는 것은 아니다. 또한, 장형 몸체는 서로 다른 형상을 가질 수 있고, 로드의 형상은 상기 몸체의 길이를 따라 변화될 수 있다. 일부 예에서, 장형 몸체(냉각 부재)의 원위단은 원위단 바로 옆에 있는 장형 몸체 영역과는 다른 I 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 원위단의 폭은 냉각 부재의 근위단의 폭보다 크다. 원위단은 둥글납작할 수 있지만(bulbous), 그러나 둥글납작한 원위단으로부터 멀리, 장형 몸체의 길이 방향 아래로 이동할 시에 균일한 실린더 형상을 가진다. 또 다른 방식으로, 원위단의 형상은 원위단에 인접한 냉각 부재의 형상과는 다르다.

상기 장치는 복수의 두께 제어 유닛, 및 상기 성형체의 길이 방향에 인접한, 수평 방향으로 어레이화된 복수의 장형 냉각 부재들을 더 포함하고, 그 결과 상기 어레이는 성형체 루트에 대해 실질적으로 균일한 높이를 가진다. 다른 실시예에서, 복수의 냉각 부재들의 원위단과 성형체 간의 거리는 균일하지 않을 수 있다. 이는 개별적인 열 제어 유닛이 수직 높이 변화로 발생될 수 있거나, 또는 각 냉각 부재의 원위단이 수직 방향이 아닌 회전 축, 예를 들면 수평 회전 축을 중심으로 냉각 부재들이 회전함으로써 변화되기 때문이다. 바람직하게는 냉각관의 원위단은, 상기 원위단에 근접한 녹은 유리의 점성이 35,000 포와즈 내지 1,000,000 포와즈의 범위에 속하도록 위치한다.

일부 실시예들에서, 상기 장치는 상기 냉각 부재의 온도를 변화시켜 상기 냉각 부재의 원위단과 상기 흐르는 유리의 연속적인 리본 간의 온도 차를 변화시키도록 구성된, 냉각 부재 주위에 배치된 온도 조정기를 더 포함한다. 예를 들면, 온도 조정기는 냉각수의 흐름을 전달하는 전자 가열 코일 또는 냉각 코일일 수 있다. 온도 조정기는 냉각 부재의 온도를 변화시켜 냉각 부재(및 특히 냉각 부재의 원위단)와, 상기 냉각 부재의 원위단 근방의 흐르는 녹은 유리 간의 온도 차를 변화시키기 위해 사용된다.

또 다른 실시예에 따라서, 용융 하부인발 공정에서 녹은 유리의 연속적인 리본의 두께를 제어하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 성형체의 수렴식 형성면에 걸쳐 녹은 유리가 흐르게 하는 단계로서, 상기 수렴식 형성면은 유리 리본을 형성하기 위해 루트에서 만나는 녹은 유리 흐름 단계, 상기 흐르는 녹은 유리에 근접하여 위치한 장형 냉각 부재를 이용하여, 상기 흐르는 녹은 유리의 국부적인 영역의 점성을 변화시키는 단계를 포함하며, 상기 흐르는 녹은 유리의 국부적인 영역의 점성은, 상기 장형 냉각 부재로부터 상기 흐르는 녹은 유리를 향하여 냉각 가스를 흐르게 하지 않고 변화된다. 장형 냉각 부재는 근위단 및 원위단을 포함하고, 상기 원위단은 상기 흐르는 녹은 유리에 상기 근위단보다 가까이 위치하고, 상기 원위단의 형상은 상기 원위단에 인접하는 장형 냉각 부재의 형상과는 다르다. 상기 방법은 복수의 장형 냉각 부재들도 포함할 수 있고, 복수의 장형 냉각 부재들의 원위단과 흐르는 녹은 유리 간의 거리는 균일하지 않다. 이는, 예를 들면, 개별적인 냉각 부재가 회전 축, 예를 들면 수직 축 중심으로 회전되거나 피봇되는 경우가 있기 때문이다. 일부 실시예들에서, 장형 냉각 부재(그의 원위단)과 흐르는 녹은 유리 간의 거리는 변화되는데, 예를 들면 흐르는 유리를 향하거나 상기 유리로부터 먼 장형 냉각 부재를 삽입 또는 뒤로 위치시킴으로써 변화된다.

특정 실시예에서, 루트가 위치한 수직 평면과 장형 냉각 부재의 길이 방향 축 간의 각도는 변화된다. 즉, 냉각 부재는 냉각 부재의 중앙 길이 방향 축에 수직한 냉각 부재를 통과하는 축을 중심으로 회전하거나 피봇될 수 있고, 이는 중앙 길이 방향 축과 냉각 부재 근방의 성형체(및 그의 흐르는 녹은 유리) 간의 각도를 변화시킨다.

특정 실시예들에서, 적어도 하나의 냉각 부재의 중앙 길이 방향 축은 루트가 위치한 수직 평면에 수직을 이룬다. 다른 말로 하면, 냉각 부재의 중앙 길이 방향 축은 루트와 수직을 이룬다.

특정 다른 실시예에서, 냉각 부재의 온도는 유리 리본으로부터 얻어진 유리 시트의 측정된 두께에 응답하여 흐르는 녹은 유리로부터 추출된 열량을 변화시키기 위해 변화된다. 예를 들면, 냉각 또는 가열 코일은 냉각 부재와 접촉하거나 냉각 부재 근방에 위치할 수 있고, 이는 냉각 부재의 온도, 냉각 부재의 원위단과 상기 원위단 근방의 흐르는 녹은 유리 간의 온도 차를 변화시킨다. 이는 성형체 루트 하류에서 처리된 두께 측정에 응답하여 달성될 수 있다. 여전히 다른 실시예들에서, 냉각 부재의 각도 위치는 유리 카본으로부터 얻어진 유리 시트의 측정된 두께에 응답하여 흐르는 녹은 유리로부터 추출된 열량을 변화시키기 위해 변화될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 흐르는 녹은 유리에 대한 냉각 부재의 원위단 간의 거리는 유리 리본으로부터 얻어진 유리 시트의 측정된 두께에 응답하여 흐르는 녹은 유리로부터 추출된 열량을 변화시키기 위해 변화된다.

각도 위치를 변화시킴으로써, 냉각 부재의 온도 또는 흐르는 녹은 유리로부터의 윈위단 거리는 별도로 처리될 수 있거나, 필요에 따라 서로 다양한 조합으로 처리될 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명에서 기술될 것이고, 본원에 개시된 바와 같이, 이와 같은 설명은 기술 분야의 통상의 기술자에게 있어 부분적으로 손쉽게 명확해질 수 있거나, 기술 분야의 통상의 기술자라면 실시예를 시행함으로써 인식될 것이다. 첨부된 도면은 본 발명의 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되고, 이러한 명세서의 일부에 병합되고 그 일부를 구성하기도 한다. 이해하여야 하는 바와 같이, 본 명세서 및 도면에서 개시된 본 발명의 다양한 수단은 임의의 그리고 모든 조합에서 사용될 수 있다.

도 1은 성형체(forming body)로부터 흐르는 유리 리본(glass ribbon)의 국부적인 두께를 제어하는 냉각 부재들의 위치를 나타낸 시트 유리를 생성하는 대표적인 용융 하부인발 장치(fusion downdraw apparatus)의 단면도이다.
도 2는 장치의 적어도 길이 일부, 이에 따른 성형체 길이에 걸친 수평 방향의 어레이에서 장형 냉각 부재들(elongate cooling members)을 포함하는 복수의 두께 제어 유닛의 위치를 나타낸, 도 1의 장치의 측면도이다.
도 3은 장치의 적어도 길이 일부, 이에 따른 성형체 길이에 걸친 수평 방향의 어레이에서 장형 냉각 부재들을 포함하는 복수의 두께 제어 유닛의 위치를 나타낸, 도 1의 장치의 측면도이고, 성형체 루트(root)에 대한 각 두께 제어 유닛의 수직 높이는 균일하지 않다.
도 4는 도 1의 장치에 사용되는 냉각 부재의 일부의 단면도로서, 장형 냉각 부재에 대해 적어도 수평 방향 요잉 움직임(side-to-side yaw motion)을 용이하게 하는 고정장치 내에서 냉각 부재의 위치를 도시한다.
도 5는 장형 냉각 부재를 조종하는 고정장치의 앞을 도시한 도면으로서, 이때, 도 1의 장치 상에 고정장치를 장착시키는 브라켓들을 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 피봇 부재(pivot member) - 냉각 부재 유닛을 형성하기 위해 장형 냉각 부재에 연결된 피봇 부재의 사시도이다.
도 7 및 8 각각은 장형 냉각 부재의 단부 상을 직선으로 바라볼 시에 피봇 부재를 플랫폼에 연결시키는 키웨이에 키의 위치를 나타낸 도 6의 피봇 부재 - 냉각 부재 유닛의 도면, 그리고 플랫폼의 키웨이에서의 키의 위치를 도시한 플랫폼의 부분적인 단면도이다.
도 9는 수직 축을 중심으로 피봇 부재의 회전을 통해 장형 냉각 부재의 수평 방향 요잉을 나타낸 도 6의 피봇 부재 - 냉각 부재 유닛의 사시도이다.
도 10은 수평 축을 중심으로 피봇 부재의 회전을 통해 장형 냉각 부재의 상하 피치를 도시한 도 6의 피봇 부재 - 냉각 부재 유닛의 사시도이다.
도 11은 실린더 피봇 부재 - 냉각 부재 유닛의 사시도이다.
도 12는 소켓 부재들의 상호 보완적인 접합면들을 나타낸 도 5의 고정장치의 일부의 단면도이다.
도 13은 장형 냉각 부재에 대한 아치형 시트와 같은 원위단을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 대표적인 피봇 부재 - 냉각 부재 유닛을 도시한 도면이다.
도 14는 어레이에 나타난 복수의 냉각 부재들의 상부도이며, 각 냉각 부재의 원위단와 흐르는 녹은 유리 간의 거리가 어레이에 걸쳐서 균일하지 않다는 것을 도시한 도면이다.
도 15는 어레이에 나타난 복수의 냉각 부재들의 상부도이며, 각 냉각 부재의각도 배향이 어레이에 걸쳐서 균일하지 않다는 것을 도시한 도면이다.

설명 목적을 위해, 그리고 제한 없는 다음의 상세한 설명에서, 특정 상세한 설명을 개시한 예시의 실시예는 본 발명의 다양한 원리의 전반적인 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백한 바와 같이, 본원의 이점을 갖는 본 발명은 본원에 개시된 특정 상세한 설명으로부터 벗어나 다른 실시예들에서 실행될 수 있다. 게다가, 공지된 장치, 방법 및 물질에 대한 설명은 본 발명의 다양한 원리의 설명의 애매성을 피하기 위해 생략될 것이다. 최종적으로, 적용하는 경우마다, 동일한 참조 번호는 동일한 소자를 의미한다.

도 1은 대표적인 용융 하부인발 공정에 따른 유리 리본을 인발하는 장치(10)를 도시한다. 장치(10)는 성형체(12)를 포함하고, 상기 성형체는 성형체 안에 배치된 상부 채널 또는 트로프(trough)(14)를 포함한다. 성형체(12)는 하부 에지(lower edge) 또는 인발 라인(18)에 모이게 하는 수렴식 형성면(converging forming surfaces)(16a, 16b)을 포함하고, 상기 인발 라인으로부터는 녹은 유리가 성형체로터 인발된다. 하부 에지(18)는 또한 루트(18)라 할 수도 있다. 녹은 유리(20)는 트로프(14)로 공급되고, 트로프에서 넘쳐 흐르게 되면, 녹은 유리는 트로프의 상부 에지 상에 흐르게 되고, 2 개의 별도의 녹은 유리가 흐르는 바와 같이 수렴식 형성면(16a, 16b) 아래로 흐른다. 이러한 별도의 유리 녹음의 흐름은 성형체 루트에서 다시 합쳐지게 되거나 결합되어, 유리의 단일 리본(22)으로서, 루트로부터 아래 방향(21)을 향하여 연속적으로 나아가게 된다. 따라서, 상기 공정은 때때로 용융 공정이라 하거나 용융 하부인발 공정이고 한다. 성형체(12)의 형성면에 접촉하는 녹은 유리의 이러한 부분은 루트(18)로부터 인발된 리본 내부 내에 위치하게 되고, 리본의 외부면은 오염되지 않은 상태로 된다. 유리 리본(22)은 성형체(12)의 점성액(viscous liquid)에서 점탄성 물질로 변화게 되고, 최종적으로 탄성 물질로 변화게 된다. 리본이 탄성 상태로 이르게 될 시에, 리본은 분리되는데, 예를 들면 스코어링(scoring) 및 스냅핑(snapping)으로 분리되어, 개별적인 유리 시트 또는 판유리(23)를 형성할 수 있다.

녹은 유리를 둘러싼 열적 환경을 제어하기 위해서, 성형체(12)는 내화물 밀봉체(refractory enclosure) 또는 머플(muffle)(24) 내에 위치하고, 상기 머플은 머플의 내화물 물질 주위에 배치된 구조적인 지지부재들(26)을 가진다. 머플 도어들(28)은 유리 리본(22)의 대향 측면을 따라 머플(24) 아래에 위치하고, 지지 레일들(30)을 따라 내부를 향하여 또는 외부를 향하여 이동될 수 있다. 공기 누출 또는 외풍을 막기 위해서, 머플(24)과 머플 도어들(28) 간의 공간은 적합한 내화물 절연 물질(32), 예를 들면, 광물 털 섬유들(mineral wool fibers)로 채워질 수 있다. 외부 차폐 부재들(outer shield members)(34)은 머플(24)에 부착되고, 머플(24) 사이에서, 스커트 형으로 아래를 향하여 머플 도어들(28)의 상부로 연장되고, 통상적으로 금속, 예를 들면 스테인리스 강 등의 금속으로 형성된다. 차폐 부재들(34)은 머풀 내의 대기와 머플 외부의 대기 사이에서 공기가 교환되는 외풍 가능성을 더 제거하기 위한 기능을 한다. 그러나, 각 머플 도어는 유리 리본에 대해 내부 또는 외부 방향으로 이동하기 위해 구성되었기 때문에, 외부 차폐 부재들(34)은 머플 도어들(28)에 영구적으로 부착될 수 없다. 일부 실시예들에서, 차폐 부재들(34)은 머플(24)의 일체형 부분일 수 있고, 예를 들면 지지 부재들(26)의 연장부일 수 있다.

복수의 두께 제어 유닛들(38)은 루트(18) 근방에서 성형체(12)의 측면들을 따라 위치한다. 예를 들면, 두께 제어 유닛들(38)은 외부 차폐 부재들(34)에 연결될 수 있다. 각 두께 제어 유닛(38)은 바람직하게 실질적인 수평 평면(41)(도 2 참조)에서, 인접한 두께 제어 유닛들의 인접한 장형 냉각 부재들로부터 이격된 장형 냉각 부재(40)를 포함한다. 그러나, 장형 냉각 유닛은 동일한 수평 평면 내에 모두 위치할 필요는 없다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 장형 냉각 부재들은 원한다면 수직 방향으로 지그재그 방식으로(staggered) 이루어질 수 있다(도 3). 바람직하게, 각 냉각 부재는 약 35,000 포와즈 내지 1,000,000 포와즈의 점성 범위 내에 속하는 유리 리본의 영역에 인접하게 위치하되, 수직 방향으로 위치한다. 각 두께 제어 유닛은 각 냉각 부재의 일부를 에워싸는 고정장치(42)(도 4)를 더 포함할 수 있고, 필요하다면, 냉각 부재를 외부 차폐 부재에 연결시킨다. 고정장치(42)의 브라켓(44)은 각 두께 제어 유닛을 외부 차폐 부재(34)에 연결시키기 위해 사용될 수 있고, 장형 냉각 부재들을 외부 차폐 부재(34) 상에서 이격된 상태 관계(spaced apart relationship)로 유지시킨다. 각 장형 냉각 부재(40)는 성형체(12)에 매우 근접한 상태에서 끝나고, 특히 루트(18)에 매우 근접한 상태에서 끝난다. 예를 들면, 각 장형 냉각관은 성형체의 약 6 cm 내지 약 13 cm 내일 수 있다.

각 장형 냉각 부재(40)는 볼륨(36) 내의 고온에서, 예를 들면 1250℃를 초과한 온도에서도 변형에 견딜 수 있는 물질로 형성된다. 간단한 형성으로, 냉각 부재는 성형체에 매우 근접하게 연장되는 장형 몸체일 수 있는데, 특히 성형체 루트에 매우 근접하게, 바람직하게는 녹은 유리의 표면으로부터 약 10 cm 미만이 되는 거리까지 연장되는 장형 몸체일 수 있다. 냉각 부재는 솔리드 로드(solid rod) 또는 중공부(hollow), 예를 들면 중공관일 수 있다. 일부 실시예들에서, 냉각 부재는 유리 또는 석영, 세라믹 또는 유리-세라믹일 수 있다. 다른 실시예에서, 냉각 부재는 금속, 예를 들면, 금속 로드일 수 있다. 솔리드 냉각 부재는 머플의 국한부(confines) 내의 가열된 공기가 냉각 부재를 통하여 벗어나지 못하게 하는 이점을 가지고 있고, 이로써, 머플 내부 내의 전반적인 열 환경 상에서 냉각 부재의 효과를 감소시키지만, 중공관 내에 배플들(baffles) 또는 경계부들(barriers)을 포함하는 중공관도 마찬가지로 이를 달성할 수 있다. 솔리드 냉각 부재는 또한 중공관보다 큰 열용량(thermal mass)을 가질 수도 있고, 흐르는 녹은 유리로부터 열 에너지를 추출하는데에도 보다 효과적이다. 금속성 냉각 부재들은 일반적으로 세라믹 또는 유리 냉각관들보다 큰 전도 속성(녹은 유리로부터 보다 큰 열 에너지를 전도함)을 가지지만, 그의 빠른 제거 열량(heat extraction)은 일부 예에서, 필요한 것보다 큰 온도 및 점성 변화를 생성함으로써 바람직하지 않을 수도 있다. 또한, 녹은 유리에 상기와 같이 근접하게 공정을 이루는, 일부 유리가 받는 고온은 금속 냉각 부재의 실현 가능한 사용을 불가능할 수 있다.

장형 냉각 부재들(40)은 냉각 부재의 길이 방향 축에 대해 수직을 이룬 단면이 통상적으로 원형을 이루고 있지만(예를 들면 도 7 참조), 그러나, 추가로 다른 기하학적인 형상도 포함할 수 있다. 예를 들면, 냉각 부재들은 타원형 단면, 정사각형 단면, 삼각형 단면 등을 가질 수 있다. 냉각 부재들은 미리 결정되어 한정된 수평 방향의 폭을 가진 강성 스트립들(rigid strips)을 일반적으로 형성하도록 실질적으로 평평할 수도 있다. 각 스트립의 두께는 스트립의 길이에 따라 변화될 수 있다. 각 스트립의 적당한 수직 방향의 두께는 굽음 또는 다른 변형을 방지하는데 도움을 주기 위해, 손쉽게 결정될 수 있다.

각 냉각 부재는 조정가능한 히트 싱크(heat sink)의 기능을 할 수 있고, 상기 히트 싱크는, 성형체에서 내려가는 녹은 유리의 흐름에 매우 근접할 시에, 흐르는 녹은 유리의 작고 국부적인 유리의 온도에 영향을 미치고, 그러므로, 녹은 유리의 점성, 그리고 궁극적으로 녹은 유리의 국부적인 두께까지도 영향을 미친다. 국부적인 두께란 약 2 cm 미만으로 유리의 수평 방향의 스트립을 따른, 흐르는 녹은 유리의 두께를 의미한다. 특히 중요하게 여겨지는 바와 같이, 본원에서 개시된 실시예에 따른 냉각 부재는 냉각 부재로부터 생기는 유동 가스의 사용 없이 두께 제어를 달성할 수 있는데, 이는 종래 기술 방법에 사용되는 것과 같지만, 단지 유리 흐름에 냉각 부재를 근접하게 위치시키는 것을 조정함으로써 사용될 수 있다. 이로써, 냉각 부재는 냉각 부재의 열 전도성을 통하여 작용할 수 있다. 이는 대체로, 흐르는 유리부터 냉각 부재까지 복사 열 손실(radiative heat loss)의 결과이다.

도 7을 참조하여, 각 냉각 부재(40)는 피봇 부재(46)에 연결될 수 있고, 각 피봇 부재는 통로(48)를 포함하고, 상기 통로를 통하여 냉각 부재가 연장된다. 냉각 부재는 고온에 견디는 시멘트(high temperature cement) 등을 가진 피봇 부재 통로(46) 내에 강하게 접합될 수 있거나, 냉각 부재는 다른 방법에 의해 수용될 수 있고, 예를 들면 성형체 아래로 녹은 유리가 흘러가는 것에 대해 냉각 부재가 내부 방향으로 또는 외부 방향으로의 이동을 가능케 하는 압축 끼워맞춤(fitting) 또는 클램핑(clamping)에 의해 수용될 수 있다. 예를 들면, 특정 실시예에서, 냉각 부재(40)는 냉각 부재에 가장 근접하여 흐르는 유리의 표면에 근접하게 위치할 수 있거나, 냉각 부재는 흐르는 녹은 유리의 표면으로부터 보다 멀리 떨어지도록 뒤로 물러서서 위치할 수 있다. 흐르는 유리 물질의 표면에 대한 냉각 부재의 원단(원위단)의 근접성은 냉각 부재에 의해 녹은 유리로부터 제거된 열 에너지의 양에 영향을 미칠 수 있다. 냉각 부재는, 냉각 부재의 길이 방향 축이 성형체의 루트를 통과하는 수직 평면(47)에 수직을 이루도록, 또는 냉각 부재의 길이 방향 축이 수직 평면(47)에 대해 각이질 수 있도록 배향될 수 있다. 냉각 부재(40)가 평평화된 스트립인 경우에, 스트립의 길이 방향 축은 스트립을 통하여 길이 방향으로(lengthwise) 진행하는 축, 스트립의 측면 에지로부터 등거리에 있는 축, 그리고 스트립의 상부 표면과 하부 표면 간에서 등거리에 있는 축으로 해석될 것이다(스트림의 속성이 균일하다고 가정할 경우, 즉 두께 및 폭이 균일하다고 할 경우).

일 실시예에 따르면, 도 5 및 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각 피봇 부재(46)는 실질적으로 그 형상이 구형일 수 있고, 예를 들면 상술된 통로(48)를 정의하는 금속성 구체(metallic sphere)일 수 있다. 실질적으로 구체라 함은 피봇 부재의 외부 표면의 주요 부분이 구형이거나, 본원 이하에서 보다 완전하게 기술된 소켓 부재들(socket members)의 접합면들(mating surfaces)과 접촉하는 적어도 상기 외부 표면의 부분을 의미한다. 용인되는 바와 같이, 소켓 부분들의 상호 보완적인 접합면들에 접촉하지 않은 피봇 부재의 다른 부분들은 구형이 아니거나 상호 보완적이지 않는데, 이러한 다른 표면 부분들이 원하는 회전을 따라 피봇 부재의 이동을 방해하지 않는 한, 그러하다.

피봇 부재(46)는 플랫폼(platform)(50)에 연결될 수 있고, 상기 플랫폼은 플랫폼의 회전 축(52)을 중심으로 피봇 부재의 정확한 이동을 가능케 하는 정확한 회전 스테이지(51)를 포함한다. 피봇 부재(46)는 수직 축(52)을 중심으로 플랫폼 및 피봇 부재 간의 상대적인 회전 이동을 방지하기 위해 맞춰질 수 있다(keyed). 그 결과, 키(54)는 플랫폼 및 피봇 부재 각각에, 각 개의 해당 슬롯들(slots) 또는 키웨이들(keyways)(56, 58)을 통하여 피봇 부재(46)와 플랫폼(50) 사이에 위치될 수 있다(명확하게 하기 위해 키가 제거된 상태를 도시한 도 7 및 도 8). 키(54)는 플랫폼 키웨이 또는 피봇 부재 키웨이(또는 둘 다) 내에 꽉 끼워 고정될 수 있다. 대안으로, 키(54)는 플랫폼 키웨이 또는 피봇 부재 키웨이 중 하나에 꽉 끼워 고정될 수 있고, 단지 다른 것 내에 슬라이딩이 가능하게 끼워질 수도 있다. 예를 들면, 키(54)는 구형 피봇 부재 키웨이(58) 내에 꽉 끼워 고정될 수 있고, 플랫폼(50) 상에 대응하고 상호 보완적인 키웨이(58) 내에 슬라이딩이 가능하게 끼워질 수 있어서, 구형 피봇 부재는 수직 방향 회전 축(52) 중심뿐만 아니라 수평 회전 축(53) 중심으로도 회전할 수 있으며, 이는 피봇 부재 및 냉각 부재에게 2 개의 회전 자유도(degrees of rotational freedom)를 제공하는 것을 가능케 한다. 도 9 및 10은 이러한 2 개의 자유도를 중심으로 이동하는 것을 도시하며, 즉, 도 9의 수평 방향 스윙(horizontal swing) 또는 요잉(yaw), 그리고 도 10의 수직 방향 스윙 또는 피치(pitch)를 도시한다. 그러나, 머플 도어와 머플 간의 공간이 일반적으로 매우 좁기 때문에, 피치인 수평 회전 축을 중심으로 피봇 부재의 회전은 일반적으로 머플 및/또는 머플 도어들의 소자들과 냉각 부재 간의 접촉에 의해 일반적으로 제한된다. 손쉽게 명확해야 하는 바와 같이, 이하에서 더 기술된 바와 같이, 키를 제거하고 클램핑 힘을 의존함으로써, 피봇 부재(46)는 변화하는 방향에 따라 이동될 수 있고, 간단한 피치 및 요잉에 제한받지도 않는다.

플랫폼(50)에 영구적으로 연결되지 않은, 단일 유닛으로 된 일체형 피봇 부재(46) 및 냉각 부재(40)는 피봇 부재 및 냉각 부재 결합의 교체를 쉽게 용이하게 할 수 있다. 예를 들면, 특정 냉각 부재는 파손된 피봇 부재 - 냉각 부재 결합을 제거하여 새로운 피봇 부재 - 냉각 부재 유닛을 간단하게 삽입함으로써 손쉽게 될 수 있다. 플랫폼과 새로운 피봇 부재 - 냉각 부재 간의 키-키웨이 연결이 사용되는 경우에는 새로운 피봇 부재 및 냉각 부재는 원래 피봇 부재와 같이 정확하게 각이진 방향으로 배치될 수 있다. 이로써, 피봇 부재 - 냉각 부재 유닛은 플랫폼(50) 및 키(54)의 위치를 방해함 없이 제거될 수 있고, 새로운 피봇 부재 - 냉각 부재 유닛은 파손된 유닛과 수평 방향으로 각이진 각도 위치로 동일하게 설치될 수 있다.

단지 회전 수직 축을 중심으로 한 회전이 필요한 경우(요잉), 피봇 부재(46)는 원통형일 수 있고, 원통형 피봇 부재의 중앙 길이 방향 축은 회전 플랫폼 축(52)과 일치한다(도 11). 상기와 같은 경우에, 이하에서 보다 더 상세하게 기술된 소켓 부재들의 접합면들은 원통형 피봇 부재와 상호 보완적이 되도록 원통형이어야 한다.

장형 냉각 부재(40)는 통로(48)를 경유하여 피봇 부재(46)를 통해 연장되고, 그 결과 냉각 부재(40)의 제 1 부분(60)은 피봇 부재로부터, 흐르는 녹은 유리를 향한 방향으로 연장되고, 냉각 부재의 제 2 부분(62)은 유리 리본으로부터 멀어지도록 피봇 부재(46)로부터 연장된다. 냉각 부재(40)는 2 개의 단부인: 녹은 유리의 흐름으로부터 가장 멀리 배치된 근위단(proximal end)(64) 및 녹은 유리의 흐름에 가장 가까운 원위단(66)을 포함한다. 근위단(64)은 원한다면, 적합한 온도 조정기(67)로 가열 또는 냉각될 수 있고, 이로 인해, 냉각 부재의 온도를 변화시킴으로써 특정 냉각 부재에 의해 제공되는 두께 제어를 조절하여, 냉각 부재의 원위단과 원위단에 근접하게 흐르는 녹은 유리의 온도 차를 변화시킬 수도 있다. 예를 들면, 냉각 부재(40)의 근위단은 가열 또는 냉각 코일(도 1)과 선택적으로 연결될 수 있고, 상기 코일은 냉각 코일을 통하여 순환시키고 냉각 부재로부터 열을 전달하는 흐르는 냉각수 또는 전류를 통하여 냉각 부재를 냉각 또는 가열시킨다. 예를 들면, 냉각수는 냉각 코일을 통해 순환될 수 있다. 냉각수는 냉각수로부터 열을 제거하기 위해 열 교환기를 통하여 차후에 흐를 수 있다. 냉각 부재와 흐르는 유리 및/또는 성형체 간의 온도 차를 증가시킴으로써, 냉각 수의 냉각 효과는 증가될 수 있다.

이와 반대로, 냉각 부재는 전기 권선 또는 코일에 의해 가열될 수 있고, 이로 인해 흐르는 유리 및 성형체로부터 열을 흡수하기 위해 냉각 부재의 성능을 떨어트릴 수 있다. 냉각 부재와 흐르는 유리 및/또는 성형체 간의 온도 차를 좁힘으로써, 냉각 부재의 냉각 효과는 감소될 수 있다.

온도 조정기, 예를 들면 상술된 가열 및 냉각 코일들에 의해 개별적인 냉각 부재의 가열 및 냉각은 피드백 루프에 포함될 수 있고, 이로 인해, 유리 리본의 국부적인 두께는 냉각 부재의 하류에서, 예를 들면 리본의 하부 근처에서, 또는 리본으로부터 분리된 유리 시트에서 측정될 수 있고, 획득된 두께 데이터는 하나 이상의 냉각 부재를 조정하기 위해 사용된다. 유리 두께는 예를 들면 레이저 삼각법(laser triangulation methods)을 사용하여 결정될 수 있다. 두께 측정을 만들기 위해 적합한 측정 장비는 LMI Technologies의 GTS2 두께 및 측면 측정 센서를 포함한다. 예를 들면, 유리 리본의 국부 영역의 두께가 대상 두께보다 작은 경우, 냉각 부재의 효과성은 유리에 근접하게 냉각 부재를 이동시키고 냉각 부재에 열역학으로 연결된 냉각 코일에 냉각수 흐름을 증가시키거나, 냉각수 흐름 온도를 감소시킴으로써 향상될 수 있다. 필요에 따라, 피드백 루프는, 제어 라인(73)을 통하여 두께 측정 검출기와 통신이 되고, 그리고 제어 라인(75)을 통하여 각 열 제어 유닛의 냉각 부재에 연결된 하나 이상의 액추에이터(미도시)와 추가로 통신이 되는 제어기(71)를 포함함으로써 자동화될 수 있다(도 3 참조). 주목해야하는 바와 같이, 다른 온도 조정기들은 전자 스트립 가열기, 열전 냉각 소자 등과 같은 냉각 부재의 온도를 변화시키기 위해 사용될 수 있고, 도 3의 냉각 코일은 한정될 목적으로 도시되지 않았다.

고정장치(42)는 앞면 또는 제 1 소켓 부재(74) 및 배면 또는 제 2 소켓 부재(76)를 더 포함하고, 이른 도 12에 가장 잘 도시되어 있으며, 이때는 명료성을 위해 피봇 부재(46) 없이 도시되었다. 제 1 소켓 부재(74)는 내부 표면(78)을 포함하고, 상기 내부 표면의 적어도 일부는 피봇 부재 일부와 상호 보완적이다. 개구부(80)는 제 1 소켓 부재의 두께를 통하여 연장되고, 그 결과 피봇 부재(46)가 소켓 내부 표면(78)의 상호 보완적인 부분과 접촉될 시에, 냉각 부재(40)는 개구부(8)를 통하여 연장된다. 개구부(80)는 피봇 부재 및 냉각 부재의 이동을, 의도된 이동 범위에 대해 방해함 없이 가능케 하기 위하여 크기가 맞추어질 수 있다. 즉 개구부(80)는 피봇 부재가 축(52) 주위로 적어도 회전하여 냉각 부재(40)가 상기 개구부 내에 스윙 또는 요잉하도록 크기가 맞추어질 수 있다. 바람직하게, 냉각 부재(40)는 적어도 약 40도의 각도를 통하여 자유롭게 스윙할 수 있다. 이와 유사하게, 제 2 소켓 부재(76)는 내부 표면(82)(내부 표면(82)의 적어도 일부는 피봇 부재(46)와 상호 보완적임), 및 제 2 개구부(84)를 포함하고, 상기 제 2 개구부를 통하여 냉각 부재(40)가 연장되고, 그 결과 냉각 부재(40)의 제 2 부분이 스윙할 수 있되, 피봇 부재(46)가 회전할 시에 그러하다.

배면 소켓 부재(76)는 앞면 소켓 부재(74)에 연결되고, 그 결과 앞면 소켓 부재 및 배면 소켓 부재 간에 배치된 피봇 부재(46)는 정지된 상태로 있게 된다. 예를 들면, 앞면 및 배면 소켓 부재들은 서로 연결될 수 있되, 볼트, 스크류, 클립 또는 다른 적합한 부착 방식을 통하여 연결될 수 있고, 그 결과 피봇 부재(46)는 소켓 부재들 간에서 고정될 수 있다. 예를 들면, 소켓 부재들(74 및 76)이 도 11에서 볼트와 연결된 것을 도시한다. 피봇 부재(46)는 우선 냉각 부재(40)가 흐르는 녹은 유리의 미리 결정된 근접 위치 내에 있도록 놓일 수 있고, 고정 수단들(예를 들면, 볼트들)은 피봇 부재 및 냉각 부재를 잠그기 위해 원하는 배향으로 꽉 끼워질 수 있다.

축(52)을 중심으로 회전하여 수평 원호(horizontal arc)를 통하여 냉각 부재(40)를 "스윙"시키기 위한 본 실시예에 따른 피봇 부재의 성능은 고정된 냉각 부재들에 비해, 녹은 유리의 폭에 이르는데 필요한 두께 제어 유닛들(38) 수의 감소를 용이하게 한다. 예를 들면, 장형 냉각 부재(40)는 적어도 약 10 도, 20 도, 30 도, 또는 심지어 40 도 이상까지의 각도로 통해 피봇 부재(46)를 경유하여 회전될 수 있다. 게다가, 냉각 가스의 방출보다는 오히려 냉각 부재의 열 전도성 속성에 따라 달라짐으로써, 냉각 부재들은 설치 및 유지되기가 보다 간편해진다(예를 들면, 냉각 가스를 전달하기 위한 외부 관이 없고, 복합 가스 계량기도 없음).

종래의 냉각 방법과는 달리, 본 실시예에 따라서, 냉각 부재(40)는 고정 냉각 부재보다 멀리 떨어져 위치할 수 있다. 흐르는 녹은 유리의 특정 영역에서 냉각이 필요한 경우, 두께 영향 때문에, 결함에 가장 근접하게 위치한 냉각 부재는 플랫폼(50), 이에 따른 냉각 부재(40)를 회전시킴으로써 적소에 측 방향으로 스윙될 수 있고, 이로써, 냉각 부재는 결함 영역에 매우 근접하게 위치할 수 있다. 추가로, 각 냉각 부재는 (흐르는 녹은 유리로부터 멀리 떨어져) 뒤에 위치하거나, (흐르는 녹은 유리를 향하여) 삽입될 수 있어서, 흐르는 녹은 유리와 냉각 부재의 원위단 간의 거리는 변화될 수 있다. 그 결과, 머플 내부 볼륨 내의 개구부 수는 감소된다. 개구부 수가 감소됨으로써, 머플(24)에 의해 둘러싸인 볼륨(36) 내로 (또는 외부로) 누출에 의한 제어되지 않은 외풍 위험을 감소시킨다. 각 장형 냉각 부재는 다른 냉각 부재와 함께 일치하여, 피봇 부재(46)를 통하여 회전하거나, 흐르는 녹은 유리를 향하여 내부로 또는 그를 벗어나 외부로 이동될 필요가 없다.

일부 실시예들에서, 장형 냉각 부재(40)는 직선 형태를 하고 있고, 냉각의 길이 방향 축에 수직을 이루는, 균일한 단면 형상을 가진다. 그러나, 다른 실시예에서, 각 냉각 부재는 원위단에 인접한 냉각 부재의 일부와는 서로 다른 형상을 가진 변형된 원위단을 포함할 수 있다. 피봇 부재는 예를 들면, 초승달 형의 원위단, 부분적으로는 실린더형 원위단 또는 디스크형 원위단을 포함할 수 있다. 도 13은 실린더 벽의 일부와 유사한 아치형상의 단부를 갖는 장형 냉각 부재(40)를 도시한다. 냉각 부재는 서로 다른 기하학적인 형상의 조합된 부분들 등의 흐르는 유리의 국부적인 영역을 제어할 필요가 있을 시에, 보다 복잡한 원위단을 포함할 수 있다. 이러한 변형된 냉각 부재는 냉각 부재들의 근위단보다는 (장형 냉각 부재의 길이 방향 축(88)에 수직을 이룬 방향으로) 폭이 큰 원위단을 가진다.

앞선 설명에 기반하여 명백한 바와 같이, 개별적인 냉각 부재의 위치는 녹은 유리로부터 인발된 유리의 리본의 국부적인 두께를, 궁극적으로, 리본으로부터 분리된 개별적인 유리 시트 또는 판 유리의 두께까지도 효과적으로 제어하기 위해 사용될 수 있다. 본원에 기술된 실시예에 따라서, 개별적인 냉각 부재는 성형체 및 녹은 유리에 대해 냉각 부재의 각도 배향을 변화시키기 위해 하나 이상의 축을 중심으로 회전될 수 있다(피봇될 수 있다). 예를 들면, 개별적인 냉각 부재는 수직 축을 중심으로 피봇될 수 있고, 그 결과 수평 방향(side-to-side)의 스윙이 만들어질 수 있다. 개별적인 냉각 부재는 흐르는 녹은 유리에 근접하게 삽입될 수 있고, 이로 인해, 냉각 부재의 원위단과 흐르는 녹은 유리 간의 거리는 감소된다. 대안으로, 개별적인 냉각 부재는 뒤로 위치될 수 있고, 그 결과 흐르는 녹은 유리와 냉각 부재의 원위단 간의 거리는 증가된다. 이에 따라서, 개별적인 냉각 부재의 각도 배향, 및 각 개의 개별적인 냉각 부재의 원위단과 흐르는 녹은 유리로부터 떨어진 거리는 냉각 부재의 어레이에서 또 다른 냉각 부재의 원위단 거리 및 각도 배향과 상관없이 영향을 받는다. 이로써, 특정 유리를 만드는 셋업에 대해 적합한 흐르는 유리의 폭에 걸친 냉각 프로파일(cooling profile)은 도입될 수 있다. 도 14는 위에서 본 냉각 부재의 대표적인 어레이를 도시하고, 개별적인 냉각 부재는 흐르는 녹은 유리로부터 서로 다른 거리에 위치한다(여기에서, 녹은 유리의 하향 흐름은 평면(100) 상의 에지에 의해 도시됨). 도 14의 각 냉각관은 직선형 로드로 도시되지만, 처음 설명에 따라서, 각 냉각 부재의 크기 및 형상은 필요에 따라 변화될 수 있다. 이와 유사하게, 도 15는 냉각 부재의 어레이를 아래로 다시 내려다 본 도면으로서, 흐르는 녹은 유리의 폭에 걸친 서로 다른 냉각 프로파일을 만들기 위해 서로 다른 각도 배향을 갖는 냉각 부재의 어레이를 도시한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 냉각 부재는 각 냉각 부재의 원위단과 흐르는 녹은 유리의 거리, 및 각도 위치 모두에 대해 조정된다.

대표적인 비-제한적인 실시예는 다음을 포함한다:

C1. 하부인발 유리를 만드는 공정에서 녹은 유리의 연속적인 리본을 형성하는 장치는:

루트로 모이게 하는 수렴식 형성면을 포함한 성형체;

상기 성형체 주위에 배치된 밀봉체; 및

상기 밀봉체에 연결되고, 녹은 유리의 국부적인 온도를 변경시키는 적어도 하나의 두께 제어 유닛을 포함하며,

상기 두께 제어 유닛은 상기 성형체 상에 흐르는 녹은 유리에 근접하게 연장되는 장형 냉각 부재를 포함하고, 공기는 상기 냉각 부재로부터 상기 녹은 유리를 향하여 흐르지 않는다.

C2. C1에 있어서, 냉각 부재는 수직 축을 중심으로 회전가능하다.

C3. C1 또는 C2에 있어서, 상기 냉각 부재는 흐르는 녹은 유리에 가장 가까운 원위단을 포함하고, 상기 장형 냉각 부재의 원위단과 성형체 간의 거리는 변화될 수 있다.

C4. C1 내지 C3 중 어느 하나에 있어서, 상기 냉각 부재는 솔리드 로드(solid rod)이다.

C5. C1 내지 C4 중 어느 하나에 있어서, 상기 냉각 부재는 흐르는 녹은 유리에 가장 가까운 원위단을 포함하고, 상기 원위단의 형상은 원위단에 인접한 냉각 부재의 형상과는 다르다.

C6. C5에 있어서, 상기 원위단의 폭은 냉각 부재의 근위단의 폭보다 크다

C7. C1 내지 C6 중 어느 하나에 있어서, 상기 유리 리본 형성 장치는 상기 성형체의 길이에 수평 방향으로 인접하여 어레이화된 복수의 장형 냉각 부재들을 더 포함한다.

C8. C7에 있어서, 상기 복수의 냉각 부재들의 원위단과 상기 성형체 간의 거리는 균일하지 않다.

C9. C1 내지 C8 중 어느 하나에 있어서, 상기 냉각 부재의 원위단은, 상기 원위단에 근접한 녹은 유리의 점성이 35,000 포와즈 내지 1,000,000 포와즈의 범위에 속하도록 위치한다.

C10. C1 내지 C9 중 어느 하나에 있어서, 상기 유리 리본 형성 장치는 상기 냉각 부재의 온도를 변화시켜 상기 냉각 부재의 원위단과 상기 흐르는 유리의 연속적인 리본 간의 온도 차를 변화시키도록 구성된 온도 조정기를 더 포함한다.

C11. C1 내지 C10 중 어느 하나에 있어서, 상기 유리 리본 형성 장치는 복수의 냉각 부재들을 더 포함하고, 상기 루트에 대한 상기 복수의 냉각 부재들의 제 1 냉각 부재의 수직 방향 높이는 상기 루트에 대한 상기 복수의 냉각 부재들의 제 2 냉각 부재의 수직 방향 높이와는 다르다.

C12. 용융 하부인발 공정에서 녹은 유리의 연속적인 리본의 두께를 제어하는 방법은:

성형체의 수렴식 형성면에 걸쳐 녹은 유리가 흐르게 하는 단계로서, 상기 수렴식 형성면은 유리 리본을 형성하기 위해 루트에서 만나는 녹은 유리 흐름 단계; 및

상기 흐르는 녹은 유리에 근접하여 위치한 장형 냉각 부재를 이용하여, 상기 흐르는 녹은 유리의 국부적인 영역의 점성을 변화시키는 단계를 포함하며,

상기 흐르는 녹은 유리의 국부적인 영역의 점성은, 상기 장형 냉각 부재로부터 상기 흐르는 녹은 유리를 향하여 냉각 가스를 흐르게 하지 않고 변화된다.

C13. C12에 있어서, 상기 장형 냉각 부재는 근위단 및 원위단을 포함하고, 상기 원위단은 상기 흐르는 녹은 유리에 상기 근위단보다 가까이 위치하고, 상기 원위단의 형상은 상기 원위단에 인접하는 장형 냉각 부재의 형상과는 다르다.

C14. C12 또는 C13에 있어서, 장형 냉각 부재 및 흐르는 녹은 유리 간의 거리는 변화된다.

C15. C12 내지 C14 중 어느 하나에 있어서, 상기 장형 냉각 부재의 길이 방향 축과 상기 루트가 위치한 수직 평면 간의 각도는 변화된다.

C16. C12 내지 C15 중 어느 하나에 있어서, 적어도 하나의 냉각 부재의 길이 방향 축 일부는 상기 루트가 위치한 수직 평면에 대해 수직을 이룬다.

C17. C12 내지 C16 중 어느 하나에 있어서, 상기 유리 리본 두께 제어 방법은, 유리 리본으로부터 얻어진 유리 시트의 측정된 두께에 응답하여 상기 흐르는 녹은 유리로부터 추출되는 열량을 변화시키기 위해, 냉각 부재의 온도를 변화시키는 단계를 더 포함한다.

C18. C12 내지 C17 중 어느 하나에 있어서, 상기 유리 리본 두께 제어 방법은, 유리 리본으로부터 얻어진 유리 시트의 측정된 두께에 응답하여 상기 흐르는 녹은 유리로부터 추출되는 열량을 변화시키기 위해, 냉각 부재의 각도 위치를 변화시키는 단계를 더 포함한다.

C19. C12 내지 C18 중 어느 하나에 있어서, 상기 유리 리본 두께 제어 방법은, 유리 리본으로부터 얻어진 유리 시트의 측정된 두께에 응답하여 상기 흐르는 녹은 유리로부터 추출되는 열량을 변화시키기 위해, 냉각 부재의 원위단 간의 거리를 변화시키는 단계를 더 포함한다.

C20. C12 내지 C19 중 어느 하나에 있어서, 상기 변화시키는 단계는 근위단 및 원위단을 각각 포함하는 복수의 장형 냉각 부재들을 포함하고, 상기 복수의 장형 냉각 부재들의 원위단과 상기 흐르는 녹은 유리 간의 거리는 균일하지 않다.

본 발명의 상술된 실시예에서 강조되어야 하는 바와 같이, 특히 "바람직한" 실시예들은 단지 가능한 예시이기 때문에, 단지 본 발명의 다양한 원리의 명료한 이해를 기술하기 위함이다. 다수의 변화 및 변형이 본 발명의 다양한 원리 및 기술 사상으로부터 실질적으로 벗어남 없이 본 발명의 상술된 실시예로 구현될 수 있다. 상기와 같은 모든 변형 및 변화는 이러한 개시 및 본 발명의 권리 범위 내에서 본원에 포함될 수 있고 다음 청구항에 의해 보호를 받는다.

Claims

용융 하부인발 공정에서 녹은 유리의 연속적인 리본의 두께를 제어하는 방법에 있어서,
성형체의 수렴식 형성면에 걸쳐 녹은 유리가 흐르게 하는 단계, 여기서 상기 수렴식 형성면은 유리 리본을 형성하기 위해 루트에서 만남;
유리 리본으로부터 얻어진 유리 시트의 측정된 두께에 응답하여 상기 흐르는 녹은 유리로부터 추출되는 열량을 변화시키기 위해, 장형 냉각 부재의 각도 위치를 변화시키는 단계; 및
흐르는 녹은 유리에 근접하여 위치한 장형 냉각 부재를 이용하여, 상기 흐르는 녹은 유리의 국부적인 영역의 점성을 변화시키되, 상기 장형 냉각 부재로부터 상기 흐르는 녹은 유리를 향하여 냉각 가스를 흐르게 함 없이, 변화시키는 단계;를 포함하는, 유리 리본 두께 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 장형 냉각 부재는 근위단 및 원위단을 포함하고,
상기 원위단은 상기 흐르는 녹은 유리에 상기 근위단보다 가까이 위치하며, 그리고
상기 원위단의 형상은 상기 원위단에 인접한 장형 냉각 부재의 형상과는 다른, 유리 리본 두께 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 유리 리본 두께 제어 방법은, 상기 장형 냉각 부재와 상기 흐르는 녹은 유리 간의 거리를 변화시키는 단계를 더욱 포함하는, 유리 리본 두께 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 장형 냉각 부재의 각도 위치를 변화시키는 단계는, 상기 장형 냉각 부재의 길이 방향 축과 상기 루트가 위치한 수직 평면 간의 각도를 변화시키는 단계를 포함하는, 유리 리본 두께 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
적어도 하나의 장형 냉각 부재의 길이 방향 축 일부는 상기 루트가 위치한 수직 평면에 대해 수직을 이루는, 유리 리본 두께 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 유리 리본 두께 제어 방법은, 유리 리본으로부터 얻어진 유리 시트의 측정된 두께에 응답하여 상기 흐르는 녹은 유리로부터 추출되는 열량을 변화시키기 위해, 상기 장형 냉각 부재의 온도를 변화시키는 단계를 더욱 포함하는, 유리 리본 두께 제어 방법.
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청구항 1에 있어서,
상기 유리 리본 두께 제어 방법은, 유리 리본으로부터 얻어진 유리 시트의 측정된 두께에 응답하여 상기 흐르는 녹은 유리로부터 추출되는 열량을 변화시키기 위해, 상기 장형 냉각 부재의 원위단 간의 거리를 변화시키는 단계를 더욱 포함하는, 유리 리본 두께 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 변화시키는 단계는 근위단 및 원위단을 각각 포함하는 복수의 장형 냉각 부재들을 포함하고, 상기 복수의 장형 냉각 부재들의 원위단들과 상기 흐르는 녹은 유리 간의 거리는 균일하지 않는, 유리 리본 두께 제어 방법.