KR102115823B1 - 유리 제조 기기 및 유리 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

유리 제조 기기는 유리 리본을 만들도록 구성된 성형 장치와, 적어도 하나의 제1 상류 쌍의 인발 롤이 실질적으로 일정한 토오크로 회전하고 적어도 하나의 제1 하류 쌍의 인발 롤이 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록, 제1 인장 롤 기기와 제2 인장 롤 기기를 독립적으로 작동시키도록 구성된 제어 장치를 포함한다. 다른 실시예로서, 유리 리본을 제조하는 방법들이 제시된다.

Description

유리 제조 기기 및 유리 제조 방법{GLASS MANUFACTURING APPARATUS AND METHODS}
본 발명은 전반적으로 유리 제조 기기 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 제1 인장 롤 기기 및 제2 인장 롤 기기에 의한 유리 제조 기기 및 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 융합 하향 인발 공정으로써, 유리 시트를 만드는 유리 제조 기기가 알려져 있다. 발명자가 Anderson 등이고 2009년 4월 30일 공개된 미국특허 공개번호 제2009/0107182호에는 일례의 유리 제조 기기가 개시되어 있으며, 상기 유리 제조 기기는, 하부 쌍의 롤을 일정한 각속도로 회전시키기 위하여, 마스터 모터를 구비한 하부 인장 롤 기기를 구비한다. 유리 제조 기기는 하부 쌍의 롤의 마스터 모터의 측정된 토오크의 소정의 퍼센티지와 맞춰지는 토오크로 상부 쌍의 롤을 회전시키도록 구성된 상부 슬레이브 모터를 구비한 상부 인장 롤 기기를 더 포함한다.
상기 Anderson 등의 특허공개공보의 하부/상부 인장 롤 기기의 마스터/슬레이브 구성은 다양한 공정에 적용되는데 유리할 수 있다. 그러나, 유리 리본 성장 및 시트 성형으로부터의 섭동(perturbation)은 상부 쌍의 롤로 전파할 수 있다. 예를 들면, 도 1은 마스터/슬레이브 구성의 일 실시예의 그래프이며, 상기 그래프에서 Y-축선은 힘(파운드)이고, X-축선은 시간(분:초)이다. 하나의 플롯(101)이 하부 롤에 의해 유리 리본에 가해진 힘을 나타내는 한편으로, 다른 플롯(103)은 상부 롤에 의해 유리 리본에 가해진 힘을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 각각의 플롯(101, 103)은 유리 리본의 성장을 나타내는 제1 힘 패턴(105)과 상기 유리 리본으로부터 유리 시트의 분리를 나타내는 제2 힘 패턴(107)을 갖는 톱니 힘 패턴을 포함한다.
아래 기재는 상세한 설명에 기술된 여러 예시적인 특징의 기본적인 이해를 돕기 위한 개략적인 요약을 나타낸다.
본 발명의 일례의 특징에 있어서, 유리 제조 기기는 제1 엣지 부분과 제2 엣지 부분 사이에서 뻗어있는 폭을 갖는 유리 리본을 만들도록 구성된 성형 장치를 포함한다. 유리 제조 기기는 유리 리본의 폭을 가로질러 뻗어있는 인발 경로를 따라서 성형 장치로부터 유리 리본의 제1 엣지 부분을 인발하도록 구성된 제1 상류 쌍의 인발 롤을 포함한 제1 인장 롤 기기를 더 포함한다. 유리 제조 기기는 제1 상류 쌍의 인발 롤로부터 인발 경로를 따라 하류에 위치된 제1 하류 쌍의 인발 롤을 포함한 제2 인장 롤 기기를 더 포함한다. 제1 하류 쌍의 인발 롤은 인발 경로를 따라서 유리 리본의 제1 엣지 부분을 더욱 인발하도록 구성되어 있다. 유리 제조 기기는 제1 인장 롤 기기와 제2 인장 롤 기기를 독립적으로 작동시키도록 구성된 제어 장치를 더욱 포함하여, 제1 상류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나의 인발 롤이 실질적으로 일정한 토오크로 회전하고 제1 하류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나의 인발 롤이 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다.
본 발명의 특징적인 일 실시예에 있어서, 제어 장치는 제1 인장 롤 기기를 작동시키도록 구성되어, 제1 상류 쌍의 인발 롤 양자는 실질적으로 일정한 토오크로 회전한다.
본 발명의 특징적인 다른 일 실시예에 있어서, 제어 장치는 제2 인장 롤 기기를 작동시키도록 구성되어, 제1 하류 쌍의 인발 롤 양자가 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다.
본 발명의 특징적인 또 다른 일 실시예에 있어서, 제1 인장 롤 기기는 인발 경로를 따라서 성형 장치로부터 유리 리본의 제2 엣지 부분을 인발하도록 구성된 제2 상류 쌍의 인발 롤을 포함한다. 제어 장치는 제1 인장 롤 기기를 작동시키도록 더욱 구성되어, 제2 상류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나의 인장 롤이 실질적으로 일정한 토오크로 회전한다.
본 발명의 특징적인 또 다른 일 실시예에 있어서, 제어 장치는 제1 인장 롤 기기를 작동시키도록 구성되어, 제2 상류 쌍의 인발 롤 모두가 실질적으로 일정한 토오크로 회전한다.
본 발명의 특징적인 다른 일 실시예에 있어서, 제2 인장 롤 기기는 제2 상류 쌍의 인발 롤로부터 인발 경로를 따라서 하류에 위치된 제2 하류 쌍의 인발 롤을 포함한다. 제2 하류 쌍의 인발 롤은 인발 경로를 따라서 유리 리본의 제2 엣지 부분을 더욱 인발하도록 구성된다. 제어 장치는 제2 인장 롤 기기를 작동시키도록 더욱 구성되어, 제2 하류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나의 인발 롤이 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다.
본 발명의 특징적인 또 다른 일 실시예에 있어서, 제어 장치는 제2 인장 롤 기기를 작동시키도록 구성되어, 제2 하류 쌍의 인발 롤 양자가 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다.
본 발명의 다른 일례의 특징에 있어서, 유리 리본의 제조 방법은 제1 상류 쌍의 인발 롤을 포함한 제1 인장 롤 기기와, 상기 제1 상류 쌍의 인발 롤로부터 인발 경로를 따라서 하류에 위치된 제1 하류 쌍의 인발 롤을 포함한 제2 인장 롤 기기를 제공하는 단계 (I)를 포함한다. 본 발명의 방법은 제1 엣지 부분과 제2 엣지 부분 사이에서 뻗어있는 폭을 갖는 유리 리본을 성형하는 단계 (II)를 더 포함한다. 본 발명의 방법은 또한 제1 인장 롤 기기를 독립적으로 작동시키는 단계 (III)를 포함하여, 제1 상류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나의 인발 롤이 유리 리본의 제1 엣지 부분을 인발 경로를 따라서 인발시키도록 실질적으로 일정한 토오크로 회전한다. 본 발명의 방법은 또한 제2 인장 롤 기기를 독립적으로 작동시키는 단계 (IV)를 포함하여, 제1 하류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나의 인발 롤이 유리 리본의 제1 엣지 부분을 인발 경로를 따라서 더욱 인발시키도록 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다.
본 발명의 특징적인 일 실시예에 있어서, 상기 단계 (III)는 제1 인장 롤 기기를 작동시키는 단계를 포함하여, 제1 상류 쌍의 인발 롤 양자가 실질적으로 일정한 토오크로 회전한다.
본 발명의 특징적인 다른 일 실시예에 있어서, 상기 단계 (III)는 제2 인장 롤 기기를 작동시키는 단계를 포함하여, 제1 하류 쌍의 인발 롤 양자가 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다.
본 발명의 특징적인 또 다른 일 실시예에 있어서, 상기 단계 (I)는 또한 제2 상류 쌍의 인발 롤을 구비한 제1 인장 롤 기기를 제공하고, 상기 단계 (III)는 제1 인장 롤 기기를 작동시켜, 제2 상류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나의 인발 롤이 유리 리본의 제2 엣지 부분을 인발 경로를 따라서 인발하도록 실질적으로 일정한 토오크로 회전한다.
본 발명의 특징적인 또 다른 일 실시예에 있어서, 상기 단계 (III)는 또한 제1 인장 롤 기기를 작동시켜, 제2 상류 쌍의 인발 롤 양자가 실질적으로 일정한 토오크로 회전한다.
본 발명의 특징적인 또 다른 일 실시예에 있어서, 상기 단계 (I)는 또한 제2 상류 쌍의 인발 롤로부터 인발 경로에 따라 하류에 배치된 제2 하류 쌍의 인발 롤을 구비한 제2 인장 롤 기기를 제공하고, 상기 단계 (III)는 또한 제2 인장 롤 기기를 작동시켜, 제2 하류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나의 인발 롤이 유리 리본의 제2 엣지 부분을 인발 경로에 따라 더욱 인발하기 위하여 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다.
본 발명의 특징적인 다른 일 실시예에 있어서, 상기 단계 (III)는 또한 제2 인장 롤 기기를 작동시켜, 제2 하류 쌍의 인발 롤 양자가 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다.
본 발명의 특징적인 또 다른 일 실시예에 있어서, 본 발명의 방법은 또한 제1 하류 쌍의 인발 롤로부터 인발 경로에 따른 하류 위치에서 일정 기간 동안 유리 리본으로부터 복수의 유리 시트를 순차적으로 분리하는 단계 (V)를 포함한다. 상기 기간 동안, 제1 상류 쌍의 인발 롤은 실질적으로 일정한 힘을 인발 경로에 따라 유리 리본의 제1 엣지 부분에 가하고, 그리고 제1 하류 쌍의 인발 롤은 가변 힘을 인발 경로에 따라 유리 리본의 제1 엣지 부분에 가한다.
본 발명의 특징적인 또 다른 일 실시예에 있어서, 유리 리본은 인발 경로에 따른 인발 방향으로 인발된다. 상기 기간 동안, 제1 상류 쌍의 인발 롤은 인발 방향과 반대 방향으로 유리 리본의 제1 엣지 부분에 실질적으로 일정한 힘을 가하고, 그리고 제1 하류 쌍의 인발 롤은 인발 방향의 방향으로 유리 리본의 제1 엣지 부분에 가변 힘을 가하며, 이 경우 상기 제1 엣지 부분의 장력은 상기 기간 동안 제1 상류 쌍의 인발 롤과 제1 하류 쌍의 인발 롤 사이에서 일정하게 유지된다.
본 발명의 또 다른 일례의 특징에 있어서, 유리 리본의 제조 방법은 제1 상류 쌍의 인발 롤을 포함한 제1 인장 롤 기기와, 상기 제1 상류 쌍의 인발 롤로부터 인발 경로를 따라 하류에 위치된 제1 하류 쌍의 인발 롤을 포함한 제2 인장 롤 기기를 제공하는 단계 (I)를 포함한다. 본 발명의 방법은 제1 엣지 부분과 제2 엣지 부분 사이의 인발 경로를 횡단하여 뻗어있는 폭을 갖는 유리 리본을 성형하는 단계 (II)를 더 포함한다. 본 발명의 방법은 일정 기간 동안 제1 인장 롤 기기를 독립적으로 작동시키는 단계 (III)를 더 포함하여, 제1 상류 쌍의 인발 롤이 인발 경로를 따라서 유리 리본의 제1 엣지 부분에 실질적으로 일정한 힘을 가한다. 본 발명의 방법은 상기 기간 동안 제2 인장 롤 기기를 독립적으로 작동시키는 단계 (IV)를 포함하여, 제1 하류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나의 인발 롤이 실질적으로 일정한 각속도로 회전하고, 제1 하류 쌍의 인발 롤이 인발 경로를 따라 유리 리본의 제1 엣지 부분에 가변 힘을 가한다. 본 발명의 방법은 제1 하류 쌍의 인발 롤로부터 인발 경로에 따른 하류 위치에서 상기 기간 동안 유리 리본으로부터 복수의 유리 시트를 순차적으로 분리하는 단계 (V)를 더 포함한다.
본 발명의 특징적인 일 실시예에 있어서, 유리 리본은 인발 경로를 따라서 인발 방향으로 인발된다. 상기 기간 동안, 제1 상류 쌍의 인발 롤은 인발 방향과 반대 방향으로 유리 리본의 제1 엣지 부분에 실질적으로 일정한 힘을 가하고, 그리고 제1 하류 쌍의 인발 롤은 인발 방향의 방향으로 유리 리본의 제1 엣지 부분에 가변 힘을 가한다. 제1 엣지 부분의 장력은 상기 기간 동안 제1 상류 쌍의 인발 롤과 제1 하류 쌍의 인발 롤 사이에서 유지된다.
본 발명의 특징적인 다른 일 실시예에 있어서, 상기 단계 (I)는 또한 제2 상류 쌍의 인발 롤을 구비한 제1 인장 롤 기기를 제공한다. 상기 단계 (III)는 제1 인장 롤 기기를 작동시켜, 제2 상류 쌍의 인발 롤이 인발 경로를 따라서 유리 리본의 제2 엣지 부분에 실질적으로 일정한 힘을 가한다.
본 발명의 특징적인 또 다른 일 실시예에 있어서, 상기 단계 (I)는 또한 제2 상류 쌍의 인발 롤로부터 인발 경로를 따라서 하류에 위치된 제2 하류 쌍의 인발 롤을 구비한 제2 인장 롤 기기를 제공한다. 상기 단계 (III)는 또한 제2 인장 롤 기기를 작동시켜, 제2 하류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나의 인장 롤이 실질적으로 일정한 각속도로 회전하고 그리고 제2 하류 쌍의 인발 롤이 인발 경로를 따라서 유리 리본의 제2 엣지 부분에 가변 힘을 가한다.
이들 특징과 다른 여러 특징은 아래 기재된 상세한 설명과 첨부된 도면을 참조한다면 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 마스터/슬레이브 구성의 일례의 그래프이고;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유리 제조 기기의 도면이고;
도 3은 본 발명의 특징에 따른 제1의 일례의 인장 롤 장치를 구비한 도 2의 유리 제조 기기의 부분 사시도이고;
도 4는 도 3의 제1 인장 롤 기기의 평면도이고;
도 5는 도 3에 도시된 제1의 일례의 인장 롤 장치의 정면도이고;
도 6은 도 3 및 도 5의 제1 인장 롤 기기 및 제2 인장 롤 기기의 평면도이고;
도 7은 본 발명의 특징에 따른 다른 한 인장 롤 장치의 정면도이고;
도 8은 도 7의 제1 인장 롤 기기 및 제2 인장 롤 기기의 평면도이고;
도 9는 제1 상류 쌍의 인발 롤과 제1 하류 쌍의 인발 롤에 의해 유리 리본에 가해진 힘의 일례의 그래프이고;
도 10은 다양한 제어 계획으로 만들어진 시트로부터의 전체 시트 뒤틀림 데이터의 그래프이며;
도 11은 다양한 제어 계획으로 만들어진 시트로부터의 엣지 구배 데이터의 다른 한 그래프이다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 실시예가 도시된 도면을 참조하여 살펴본다면 보다 용이하게 파악될 것이다. 가능하다면, 동일한 부재번호가 동일하거나 또는 유사한 부분을 지시하도록 도면에서 전반적으로 사용되었다. 그러나, 상이한 형태의 특징부가 사용될 수 있으며, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 상기 특징부가 한정되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 2를 살펴보면, 상기 도 2에는 일례의 유리 제조 기기(201)가 본 발명의 특징에 따라 사용되는 것이 개략적으로 나타나 있다. 일례의 유리 제조 기기(201)는 다른 성형 기기가 다른 실시예에서 사용될 수 있을지라도 하향 인발 융합 기기로 나타나 있다. 일 실시예에 있어서, 유리 제조 기기(201)는 폭("W")을 포함한 유리 리본(205)을 만들기 위한 성형 장치(203)를 포함할 수 있으며, 상기 폭은 상기 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)과 제2 엣지 부분(205b) 사이에서 뻗어있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 유리 제조 기기(201)는 용융 용기(207), 정제 용기(209), 혼합 용기(211), 이송 용기(213), 성형 장치(203), 인장 롤 장치(215, 217) 및 분리 장치(219)를 포함할 수 있다.
용융 용기(207)가 제공되며, 상기 용융 용기에 유리 뱃치 재료가 화살표 221로 지시된 바와 같이 안내되고 용융된 유리(223)를 성형하기 위하여 상기 용융 용기에서 용융된다. 정제 용기(209)는 용융 용기(207)로부터 (이 지점에서는 도시 생략됨) 용융된 유리(223)를 수용하는 고온 처리 영역을 갖고, 그리고 상기 고온 처리 영역에서 거품이 상기 용융된 유리(223)로부터 제거된다. 정제 용기(209)는 교반을 위한 정제기로서 챔버 연결관(225)에 의해 혼합 용기(211)에 연결된다. 혼합 용기(211)는 교반 챔버로서 연결돤(227)에 의해 이송 용기(213)와 연결된다. 이송 용기(213)는 다운커머(229)를 통하여 입구(231) 및 성형 장치(203)로 용융된 유리(223)를 이송시킨다.
다양한 성형 장치가 본 발명의 특징에 따라 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 성형 장치(203)는 개구(233)를 포함하며, 상기 개구는 트로프(235, trough)로 유동하는 용융된 유리(223)를 수용한다. 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 이후 상기 트로프(235)로부터의 용융된 유리(223)가 오버플로하고 상기 성형 장치(203)의 루트(239)에서 함께 융합하기 전에 2개의 측면(237a 및 237b)을 따라 흐른다. 루트(239)는 2개의 측면(237a, 237b)이 함께 그리고 상기 2개의 측면(237a, 237b)의 각각의 측면 위를 유동하는 용융된 유리(223)의 두 개의 오버플로 벽이 루트(239)를 벗어난 하향 위치에서 인발된 유리 리본(205)과 함께 합쳐지는 곳이다.
유리 리본(205)의 일부가 루트(239)를 벗어나 점성 구역(241)으로 인발되며, 이 경우 상기 유리 리본(205)이 최종 두께로 박막화 되기 시작한다. 유리 리본(205)의 일부가 이후 점성 구역(241)으로부터 셋팅 구역(243)으로 인발된다. 셋팅 구역(243)에 있어서, 유리 리본(205)의 일부가 점성 상태로부터 필요한 프로파일을 갖는 탄성 상태로 설정된다. 유리 리본(205)의 일부가 이후 셋팅 구역(243)으로부터 탄성 구역(245)으로 인발된다. 일단 탄성 구역(245)에 있어서, 유리 리본(205)이 상기 유리 리본(205)의 프로파일의 영구적인 변형 없이, 한계치 내에서 변형될 수 있다.
도 2로 다시 돌아와서, 유리 리본(205)의 일부가 탄성 구역(245)으로 진입한 이후에, 분리 장치(219)가 제공되어 복수의 유리 시트(247a, 247b)를 유리 리본(205)으로부터 일정 기간 동안 순차적으로 분리시킬 수 있다. 분리 장치(219)는 다른 분리 장치가 다른 실시예에 제공될 수 있을지라도, 도시된 TAM(traveling anvil machine)을 포함할 수 있다.
유리 제조 기기(201)는 도 2에서 개략적으로 도시된 인장 롤 장치(215, 217)를 더 포함한다. 아래에서 더욱 상세하게 설명한 바와 같이, 인장 롤 장치(215, 217)는 루트(239)로부터의 유리 리본(205)을 인발하는데 도움이 되도록 제공될 수 있고 상기 유리 리본(205)의 탄성 구역(245)으로부터 셋팅 구역(243)까지 힘의 상향 전달을 단절시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 인장 롤 장치가 필요한 두께로 유리 리본을 인발할 수 있는 한편으로, 유리 시트 내에서의 잔여 스트레스를 감소시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 인장 롤 장치(215, 217)가 탄성 구역(245) 내에 완전히 위치될 수 있다. 실제로, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 인장 롤 기기와 제2 인장 롤 기기(아래에서 더욱 상세하게 기재됨)가 탄성 구역(245) 내에 모두 위치된다. 다른 실시예에 있어서, 인장 롤 장치(215, 217)의 일부가 셋팅 구역(243)에 위치될 수 있다. 예를 들면, 제1 인장 롤 기기가 셋팅 구역(243)에 위치될 수 있는 한편으로, 제2 인장 롤 기기가 탄성 구역(245)에 위치될 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 인장 롤 장치(215, 217)가 셋팅 구역(243)에 완전히 위치될 수 있다. 예를 들면, 제1 인장 롤 기기 및 제2 인장 롤 기기 양자가 셋팅 구역(243) 내에 위치될 수 있다.
도 3은, 여러 인장 롤 장치(215) 구성이 다른 실시예에 제공될 수 있을지라도, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1의 일례의 인장 롤 장치(215)를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 인장 롤 장치(215)가 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)을 포함한 제1 인장 롤 기기(301)를 포함할 수 있으며, 상기 인발 롤은 유리 리본(205)의 폭("W")을 가로질러 뻗어있는 인발 경로(305)에 따라 성형 장치(203)로부터의 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)을 인발하도록 구성된다.
도시된 바와 같이, 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)은 제1 인장 롤 부재(307a) 및 제2 인장 롤 부재(307b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 인장 롤 부재(307a, 307b)에는 개별 내화 롤 커버링(309a, 309b)이 각각 제공될 수 있으며 상기 커버링은 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)을 이들 사이에서 결합하도록 구성된다. 제1 및 제2 인장 롤 부재(307a, 307b) 중 적어도 하나의 롤 부재에는 개별 모터(311a, 311b)가 제공될 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 인장 롤 부재(307a, 307b) 양자에는 개별 모터(311a, 311b)가 제공된다. 다른 실시예에 있어서, 제1 및 제2 인장 롤 부재(307a, 307b) 중 단 하나의 롤 부재에 모터가 제공되며, 이 경우 다른 인장 롤 부재에 베어링이 제공될 수 있어, 제1 및 제2 인장 롤 부재(307a, 307b) 중 단 하나의 롤 부재가 구동된다.
다른 일 실시예에 있어서, 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)에 더하여 또는 선택적으로, 제1 인장 롤 기기(301)는 인발 경로(305)에 따라 성형 장치(203)로부터 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)을 인발하도록 구성된 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)은 제1 인장 롤 부재(315a)와 제2 인장 롤 부재(315b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 인장 롤 부재(315a, 315b) 각각에는 개별 내화 롤 커버링(317a, 317b)이 제공될 수 있으며, 상기 커버링은 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)을 이들 사이에서 결합하도록 구성된다. 제1 및 제2 인장 롤 부재(315a, 315b) 중 적어도 하나의 롤 부재에는 개별 모터(319a, 319b)가 제공된다. 예를 들면, 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 인장 롤 부재(315a, 315b) 모두에 개별 모터(319a, 319b)가 제공된다. 다른 실시예에 있어서, 제1 및 제2 인장 롤 부재(315a, 315b) 중 단 하나의 롤 부재에 모터가 제공되며, 이 경우 다른 인장 롤 부재에 베어링이 제공될 수 있어, 상기 제1 및 제2 인장 롤 부재(315a, 315b) 중 단 하나의 롤 부재가 구동된다.
인장 롤 장치(215)는 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)로부터 인발 경로(305)를 따라 하류에 위치된 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)을 포함한 제2 인장 롤 기기(321)를 더 포함하고, 이 경우 상기 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)은 상기 인발 경로(305)를 따라 상기 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)을 더욱 인발하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)은 제1 인장 롤 부재(325a) 및 제2 인장 롤 부재(325b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 인장 롤 부재(315a, 325b) 각각에는 개별 내화 롤 커버링(327a, 327b)이 제공될 수 있으며, 상기 커버링은 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)을 그들 사이에서 결합하도록 구성된다. 제1 및 제2 인장 롤 부재(315a, 325b) 중 적어도 하나의 롤 부재에 개별 모터(329a, 329b)가 제공될 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 인장 롤 부재(315a, 325b) 양자에 개별 모터(329a, 329b)가 제공된다. 다른 실시예에 있어서, 제1 및 제2 인장 롤 부재(315a, 325b) 중 단 하나의 롤 부재에 모터가 제공되며, 이 경우 다른 인장 롤 부재에 베어링이 제공될 수 있어, 상기 제1 및 제2 인장 롤 부재(315a, 325b) 중 단 하나의 롤 부재가 구동된다.
다른 일 실시예에 있어서, 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)에 더하여 또는 선택적으로, 제2 인장 롤 기기(321)는 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)로부터 인발 경로(305)를 따라서 하류에 위치된 제2 하류 쌍의 인발 롤(331)을 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 제2 하류 쌍의 인발 롤(331)은 인발 경로(305)를 따라서 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)을 더욱 인발하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 제2 하류 쌍의 인발 롤(331)은 제1 인장 롤 부재(333a) 및 제2 인장 롤 부재(333b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 인장 롤 부재(333a, 333b) 각각에 개별 내화 롤 커버링(335a, 335b)이 제공될 수 있으며, 상기 커버링은 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)을 그들 사이에서 결합하도록 구성된다. 제1 및 제2 인장 롤 부재(333a, 333b) 중 적어도 하나의 롤 부재에 개별 모터(337a, 337b)가 제공될 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 인장 롤 부재(333a, 333b) 양자에 개별 모터(337a, 337b)가 제공된다. 다른 실시예에 있어서, 제1 및 제2 인장 롤 부재(333a, 333b) 중 단 하나의 롤 부재에 모터가 제공되고, 이 경우 다른 인장 롤 부재에 베어링이 제공될 수 있어, 제1 및 제2 인장 롤 부재(333a, 333b) 중 단 하나의 롤 부재가 구동된다.
유리 제조 기기(201)의 인장 롤 장치(215)는 제1 인장 롤 기기(301) 및 제2 인장 롤 기기(321)를 독립적으로 작동시키도록 구성된 제어 장치(339)(예를 들면, 프로그래밍 가능한 로직 제어기(programmable logic controller))를 더 포함할 수 있어, 적어도 하나의 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)이 실질적으로 일정한 토오크로 회전하고 그리고 적어도 하나의 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)이 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다. 개시를 위하여, 제1 인장 롤 기기 및 제2 인장 롤 기기의 독립적인 작동은, 상기 제1 인장 롤 기기 및 상기 제2 인장 롤 기기 중 하나의 기기가 상기 제1 인장 롤 기기 및 상기 제2 인장 롤 기기의 다른 하나의 기기의 작동에 의해 영향을 받지 않으면서 작동될 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같이, 예를 들면, 제2 인장 롤 기기(321)의 작동 파라미터에서의 변화를 고려하지 않고도 제1 인장 롤 기기(301)를 작동시키기 위하여 제어 장치를 제공하여 상기 제어 장치로써 제1 인장 롤 기기(301)를 독립적으로 작동시킨다.
상기 언급한 바와 같이, 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)은 제1 또는 제2 인장 롤 부재(307a, 307b) 중 하나의 롤 부재와 관련된 단일의 모터를 포함할 수 있다. 이러한 일 실시예에 있어서, 제어 장치(339)는 단일의 모터를 작동시켜, 관련된 제1 또는 제2 인장 롤 부재(307a, 307b)가 실질적으로 일정한 토오크로 회전될 수 있다. 상기 기재한 바와 같이, 제1 및 제2 인장 롤 부재(307a, 307b) 각각에 대응하는 모터(311a, 311b)가 제공될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 제어 장치(339)는 모터(311a, 311b)를 작동시켜, 제1 상류 쌍의 인발 롤(303) 중 적어도 하나 또는 양자가 실질적으로 일정한 토오크로 회전할 수 있다. 실질적으로 일정한 토오크로 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)의 인장 롤 부재(307a, 307b) 모두를 회전시키는 것은 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)의 양면에 힘을 동일하게 가하는데 바람직할 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 제1 인장 롤 기기(301)는 또한 선택적인 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)은 제1 인장 롤 부재(315a) 또는 제2 인장 롤 부재(315b) 중 하나의 롤 부재와 관련된 단일의 모터를 포함할 수 있다. 이러한 일 실시예에 있어서, 제어 장치(339)는 단일의 모터를 포함할 수 있어, 관련된 제1 인장 롤 부재(315a)나 또는 제2 인장 롤 부재(315b)가 실질적으로 일정한 토오크로 회전된다. 상기 기재한 바와 같이, 제1 및 제2 인장 롤 부재(315a, 315b) 각각에는 대응하는 모터(319a, 319b)가 제공될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 제어 장치(339)는 모터(319a, 319b)를 작동시켜, 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)의 적어도 하나 또는 양자가 실질적으로 일정한 토오크로 회전할 수 있다. 실질적으로 일정한 토오크로 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)의 인장 롤 부재(315a, 315b) 양자를 회전시키는 것은 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)의 양면에 힘을 동일하게 가하는데 바람직할 수 있다.
비록 필요하지 않을지라도, 여러 실시예에 있어서, 제어 장치(339)는 실질적으로 일정한 제1 토오크로 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)과 관련된 하나의 또는 2개의 모터를 작동시킬 수 있고, 그리고 제1 토오크와 실질적으로 동일한 실질적으로 일정한 제2 토오크로 회전하도록 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)과 관련된 하나의 또는 2개의 모터를 동시에 작동시킬 수 있다. 실질적으로 동일한 제1 토오크 및 제2 토오크를 제공하는 것은 예를 들면, 유리 리본(205)과 제1 및 제2 엣지 부분(205a, 205b)에 실질적으로 동일한 힘을 가하는데, 요구될 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)은 제1 인장 롤 부재(325a) 또는 제2 인장 롤 부재(325b) 중 하나의 롤 부재와 관련된 단일의 모터를 포함할 수 있다. 이러한 일 실시예에 있어서, 제어 장치(339)는 단일의 모터를 작동시켜, 관련된 제1 인장 롤 부재(325a) 또는 제2 인장 롤 부재(325b)가 실질적으로 일정한 각속도로 회전할 수 있다. 상기 기재한 바와 같이, 제1 및 제2 인장 롤 부재(325a, 325b) 각각에 대응하는 모터(329a, 329b)가 제공될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 제어 장치(339)는 모터(329a, 329b)를 작동시켜, 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)의 적어도 하나 또는 양자가 실질적으로 일정한 각속도로 회전할 수 있다. 실질적으로 일정한 각속도로써 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)의 인장 롤 부재(327a, 327b) 양자를 회전시키는 것은 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)의 양면에서 동일하게 유리 리본을 인발하는데 바람직할 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 제1 인장 롤 기기(301)는 또한 선택적인 제2 하류 쌍의 인발 롤(331)을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 제2 하류 쌍의 인발 롤(331)은 제1 인장 롤 부재(333a) 또는 제2 인장 롤 부재(333b) 중 하나의 롤 부재와 관련된 단일의 모터를 포함할 수 있다. 이러한 일 실시예에 있어서, 제어 장치(339)는 단일의 모터를 작동시켜, 관련된 제1 인장 롤 부재(333a) 또는 제2 인장 롤 부재(333b)가 실질적으로 일정한 각속도로 회전될 수 있다. 상기 기재한 바와 같이, 제1 및 제2 인장 롤 부재(333a, 333b) 각각에는 대응하는 모터(337a, 337b)가 제공될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 제어 장치(339)는 제2 하류 쌍의 인발 롤(331) 중 적어도 하나의 또는 양자의 인발 롤을 작동시켜 실질적으로 일정한 각속도로 회전시킬 수 있다. 실질적으로 일정한 각속도로 제2 하류 쌍의 인발 롤(331)의 인장 롤 부재(333a, 333b) 모두를 회전시키는 것은 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)의 양면에서 동일하게 유리 리본을 인발하는데 바람직할 수 있다.
비록 요구되지 않을지라도, 여러 실시예에 있어서, 제어 장치(339)는 실질적으로 일정한 제1 각속도로 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)과 관련된 하나의 또는 양자의 모터를 작동시킬 수 있고, 그리고 제1 각속도와 실질적으로 동일한 실질적으로 일정한 제2 각속도로 회전하도록 제2 하류 쌍의 인발 롤(331)과 관련된 하나의 또는 2개의 모터를 동시에 작동시킬 수 있다. 실질적으로 동일한 제1 각속도 및 제2 각속도를 제공하는 것은 예를 들면, 제1 엣지 부분(205a) 및 제2 엣지 부분(205b)에서 동일하게 유리 리본의 인발을 적용하는데 바람직할 수 있다.
여러 실시예에 있어서, 본 출원에서 제시된 여러 쌍의 인발 롤은 본 명세서에서 참조를 위해 통합하고 있는 미국특허 공개번호 제2009/0107182호(공개일:2009년 4월 30일, 발명자:Anderson 등)에서 설명된 바와 유사한 구성과 정위를 가질 수 있다. 예를 들면, 임의의 여러 쌍의 인발 롤은 유리 리본에 대해 수직 하향 기울어지거나 또는 수평방향의 레벨 롤일 수 있다. 더욱이, 도 4에 도시된 바와 같이, (수평방향 레벨 또는 하향경사진) 임의의 여러 쌍의 롤은 상기 롤의 개별 면이 유리 리본(205)의 개별 주 표면(401, 403)에 위치되는 소정의 수평방향 각도(θ)를 갖도록 위치될 수 있다. 수평방향 각도(θ)는 적당한 레벨의 크로스-인발 장력(341)을 제공하고 및/또는 통상적인 롤 마모 동안에 발생할 수 있는 테이퍼 효과를 감당하는게 바람직할 수 있다.
도 3은 제1 및 제2 상류 쌍의 인발 롤(303, 313)과 제1 및 제2 하류 쌍의 인발 롤(323, 331) 각각이 유리 리본(205)에 대해 수직 하향경사진 롤을 포함하는 일 실시예를 나타낸 도면이다. 임의의 쌍의 인발 롤의 하향경사진 각도는 고려되는 공정에 따라 임의의 다른 쌍의 인발 롤과 상이하거나 동일할 수 있다. 제1 및/또는 제2 상류 쌍의 인발 롤(303, 313)의 하향경사는 두 개의 쌍의 인발 롤(303, 313) 사이의 소정의 레벨의 크로스-인발 장력(314)을 제공할 수 있다. 이와 같이, 제1 및/또는 제2 하류 쌍의 인발 롤(323, 331)의 하향경사는 두 개의 쌍의 인발 롤(323, 331) 사이에서 소정의 레벨의 크로스-인발 장력(343)을 제공할 수 있다.
여러 실시예에 있어서, 제어 장치(339)가 자동 위치결정기(automatic positioner)(도시 생략)를 기동시키도록 구성될 수 있거나 또는 수동 기구(manual mechanism)가 수직 하향경사진 롤의 하향경사진 위치를 조정하도록 사용될 수 있어 유리 리본(205)을 가로지른 평균 크로스-인발 장력(341, 343)을 제어(또는 조정)할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 하나 이상의 여러 쌍의 인발 롤이 유리 리본에 관한 수평방향 레벨 롤일 수 있다. 예를 들면, 도 7은 유리 리본에 대한 수평방향 레벨에 맞춰질 수 있는 쌍의 인발 롤을 포함한 인장 롤 장치(217)를 도시한 도면으로서, 여기서 회전 축선은 유리 리본의 인발 경로(305)에 실질적으로 수직으로 뻗어있다. 수평방향 레벨 롤과 같은 인장 롤 장치의 여러 쌍의 롤 중 하나의 또는 양자의 롤 장치를 제공하는 것은 교차(cross-wise) 장력이 여러 쌍의 롤을 따라 유리 리본의 폭을 가로질러 필요하지 않는다면 요구될 수 있다.
도 7 및 도 8은 또한 인장 롤 장치(217)를 포함한 다른 일 실시예의 유리 제조 기기(701)를 도시한 도면으로서, 상기 인장 롤 장치는 제1 상류 쌍의 인발 롤(705)을 포함한 제1 인장 롤 기기(703)를 구비하며, 상기 인발 롤은 제1 인장 롤 부재(707a)와 제2 인장 롤 부재(707b)를 포함한다. 제1 인장 롤 부재(707a)는 제1 상부 섕크(711)와 연결된 제1 및 제2 내화 롤 커버링(709a, 709b)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 제2 인장 롤 부재(707b)는 제2 상부 섕크(715)와 연결된 제1 및 제2 내화 롤 커버링(713a, 713b)을 포함할 수 있다. 제1 내화 롤 커버링(709a, 713a)이 구성되어 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)을 그들 사이에서 결합한다. 이와 같이, 제2 내화 롤 커버링(709b, 713b)이 구성되어 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)을 그들 사이에서 결합한다.
제1 및 제2 인장 롤 부재(707a, 707b) 중 적어도 하나의 롤 부재에 개별 모터(717a, 717b)가 제공될 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 인장 롤 부재(707a, 707b) 양자에 개별 모터(717a, 717b)가 제공된다. 모터(717a)는 제1 상부 섕크(711)와 연결된 제1 및 제2 내화 롤 커버링(709a, 709b)과 함께 제1 상부 섕크(711)를 회전시킬 수 있다. 이와 같이, 모터(717b)는 제2 상부 섕크(715)와 연결된 제1 및 제2 내화 롤 커버링(713a, 713b)과 함께 제2 상부 섕크(715)를 회전시킬 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 인장 롤 부재(707a) 및 제2 인장 롤 부재(707b) 중 단 하나의 롤 부재에 모터가 제공되며, 이 경우 다른 인장 롤 부재에 베어링이 제공될 수 있어, 제1 인장 롤 부재(707a) 및 제2 인장 롤 부재(707b) 중 단 하나의 롤 부재가 구동된다.
인장 롤 장치(217)는 제2 인장 롤 기기(719)를 더 포함하며, 상기 롤 기기는 제1 상류 쌍의 인발 롤(705)로부터 인발 경로(305)를 따라 하류에 위치된 제1 하류 쌍의 인발 롤(721)을 포함한다. 제1 하류 쌍의 인발 롤(721)이 구성되어 인발 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a) 및 제2 엣지 부분(205b)을 더욱 인발한다. 제1 하류 쌍의 인발 롤(721)은 제1 인장 롤 부재(723a) 및 제2 인장 롤 부재(723b)를 포함한다. 제1 인장 롤 부재(723a)는 제1 하부 섕크(727)와 연결된 제1 및 제2 내화 롤 커버링(725a, 725b)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 제2 인장 롤 부재(723b)는 제2 하부 섕크(731)와 연결된 제1 및 제2 내화 롤 커버링(729a, 729b)를 포함할 수 있다. 제1 내화 롤 커버링(725a, 729a)이 구성되어 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)을 그들 사이에서 결합한다. 이와 같이, 제2 내화 롤 커버링(725b, 729b)이 구성되어 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)이 그들 사이에서 결합한다.
제1 및 제2 인장 롤 부재(723a, 723b) 중 적어도 하나의 롤 부재에 개별 모터(733a, 733b)가 제공될 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 인장 롤 부재(723a, 723b) 양자에 개별 모터(733a, 733b)가 제공된다. 모터(733a)는 제1 하부 섕크(727)와 연결된 제1 및 제2 내화 롤 커버링(725a, 725b)과 함께 제1 하부 섕크(727)를 회전시킬 수 있다. 이와 같이, 모터(733b)는 제2 하부 섕크(731)와 연결된 제1 및 제2 내화 롤 커버링(729a, 729b)과 함께 제2 하부 섕크(731)를 회전시킬 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제1 및 제2 인장 롤 부재(723a, 723b) 중 단 하나의 롤 부재에 모터가 제공되고, 이 경우 다른 인장 롤 부재에 베어링이 제공될 수 있어, 제1 및 제2 인장 롤 부재(723a, 723b) 중 단 하나의 롤 부재가 구동된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 유리 제조 기기(701)는 제1 인장 롤 기기(703) 및 제2 인장 롤 기기(719)를 독립적으로 작동시키도록 구성된 제어 장치(339)를 더 포함할 수 있어, 적어도 하나의 제1 상류 쌍의 인발 롤(705)이 실질적으로 일정한 토오크로 회전하고, 적어도 하나의 제1 하류 쌍의 인발 롤(721)이 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다. 일 실시예에 있어서, 제어 장치(339)가 제1 인장 롤 기기(703)를 작동시키도록 구성되어, 제1 상류 쌍의 인발 롤(705) 양자가 실질적으로 일정한 토오크로 회전한다. 다른 일 실시예에 있어서, 제어 장치(339)가 제2 인장 롤 기기(719)를 작동시키도록 구성되어, 제1 하류 쌍의 인발 롤(721) 양자가 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다.
상기 기재한 바와 같이, 각각의 인장 롤 기기는 적어도 하나의 모터를 포함한다. 모터는 서보 모터를 포함할 수 있으며, 상기 서보 모터에는 개별 롤을 구동시키는 기어 박스가 선택적으로 제공될 수 있다. 서보 모터가 제공된다면, 상기 서보 모터는 필요한 제어 계획을 실행하기 위해 제어 장치(339)에 의해 사용될 수 있는 제어 장치(339)(예를 들면, 프로그램가능한 로직 제어기)로 다시 토오크 측정을 제공하고 및/또는 각속도 측정을 제공할 수 있다. 선택적으로, 제어 장치(339)는 개별 모터의 각속도 및/또는 토오크를 제어하기 위한 가변 주파수 구동장치와 같은 여러 타입의 모터 제어기와 상호작용할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 토오크 센서 및/또는 각속도 센서는 작동 상태를 감지하고, 감지된 상태의 피드백을 제어 장치(339)에 제공하도록 사용될 수 있다.
유리 리본(205)의 제조 방법은 도 3 내지 도 6에 도시된 인장 롤 장치(215)와 관련하여 기재되어 있고, 동일한 또는 유사한 방법이 도 7 및 도 8에 도시된 인장 롤 장치(217)로써 유리 리본(205)의 제조에 실행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 3을 살펴보면, 본 발명의 방법은 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)을 포함한 제1 인장 롤 기기(301)를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 일 실시예에 있어서, 제1 인장 롤 기기(301)에는 선택적으로 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)이 제공될 수 있다.
본 발명의 방법은 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)로부터 인발 경로(305)를 따라 하류에 위치된 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)을 포함한 제2 인장 롤 기기(321)를 제공하는 단계를 더 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 제2 인장 롤 기기(321)에는 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)로부터 인발 경로(305)를 따라 하류에 위치된 제2 하류 쌍의 인발 롤(303)이 제공될 수 있다.
본 발명의 방법은 제1 엣지 부분(205a)과 제2 엣지 부분(205b) 사이에서 뻗어있는 폭("W")을 갖는 유리 리본(205)을 성형하는 단계를 더 포함한다. 제1 인장 롤 기기(301)는 예를 들면, 제2 인장 롤 기기(321)로부터의 인풋 없이도 제어 장치(339)에 의해 독립적으로 작동될 수 있다. 예를 들면, 제1 인장 롤 기기(301)가 독립적으로 작동될 수 있어, 적어도 하나의 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)이 실질적으로 일정한 토오크로 회전하여, 인발 경로(305)에 따라 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)을 인발한다. 일 실시예에 있어서, 제1 인장 롤 기기(301)가 작동되어, 제1 상류 쌍의 인발 롤(303) 모두가 실질적으로 일정한 토오크로 회전할 수 있다.
제2 상류 쌍의 인발 롤(313)이 제공된다면, 상기 인발 롤은 또한 독립적으로 작동될 수 있어, 적어도 하나의 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)이 실질적으로 일정한 토오크로 회전하여, 인발 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)을 인발한다. 일 실시예에 있어서, 제1 인장 롤 기기(301)가 작동될 수 있어, 제2 상류 쌍의 인발 롤(313) 양자가 실질적으로 일정한 토오크로 회전한다. 이와 같이, 인발 경로(305)에 따른 필요한 장력(345)이 루트(239)와 제1 인장 롤 기기(301) 사이의 유리 리본(205)에서 유지될 수 있다.
본 발명의 방법은 또한 제2 인장 롤 기기(321)를 독립적으로 작동시켜, 인발 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)을 더욱 인발하기 위해, 적어도 하나의 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)이 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다. 일 실시예에 있어서, 본 발명의 방법은 제2 인장 롤 기기(321)를 작동시키는 단계를 포함하여, 제1 하류 쌍의 인발 롤(323) 양자가 실질적으로 일정한 각속도로 회전할 수 있다.
제2 하류 쌍의 인발 롤(331)이 제공된다면, 상기 인발 롤은 또한 독립적으로 작동되어, 인발 경로(305)에 따라 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)을 더욱 인발하기 위하여, 적어도 하나의 제2 하류 쌍의 인발 롤(331)이 실질적으로 일정한 각속도로 회전할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 본 발명의 방법은 제2 인장 롤 기기(321)를 작동시키는 단계를 포함하여, 제2 하류 쌍의 인발 롤(331) 양자가 실질적으로 일정한 각속도로 회전할 수 있다. 이와 같이, 인발 경로(305)에 따라 필요한 장력(347)이 제1 인장 롤 기기(301)와 제2 인장 롤 기기(321) 사이의 유리 리본(205)에 유지될 수 있다.
본 발명의 방법은 제1 하류 쌍의 인발 롤(303)로부터 인발 경로(305)에 따른 하류 위치에서 일정 기간 동안 유리 리본(205)으로부터 복수의 유리 시트(247a, 247b)를 순차적으로 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 분리 장치(219)는 유리 리본(205)이 성형 장치(203)로부터 인발됨에 따라, 복수의 유리 시트(247a, 247b)를 순차적으로 분리시키도록 주기적으로 기동될 수 있다.
도 9는 제1 상류 쌍의 인발 롤(303) 및 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)에 의해 유리 리본에 가해진 힘의 일례의 그래프이다. Y-축선은 힘(파운드)이고, X-축선은 시간(분:초)이다. 하나의 플롯(901)이 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)에 의해 유리 리본(205)에 가해진 힘을 나타내는 한편으로, 다른 플롯(903)이 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)에 의해 유리 리본에 가해진 힘을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 일정 기간 동안, 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)은 실질적으로 일정한 힘을 인발 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)에 가하고, 그리고 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)은 가변 힘을 상기 인발 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)에 가한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 유리 리본(205)은 인발 경로(305)를 따라서 인발 방향(501)으로 인발된다. 도 9로 다시 돌아와서, 상기 기간 동안, 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)은 실질적으로 일정한 힘(예를 들면, 10 파운드)을 인발 방향(501)과 반대 방향으로 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)에 가한다. 더욱 설명하자면, 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)은 가변 힘(예를 들면, 대략 8 파운드 내지 대략 28 파운드)을 인발 방향(501)의 방향으로 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)으로 가한다. 이와 같이, 제1 엣지 부분(205a)의 장력은 상기 기간 동안 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)과 제1 하류 쌍의 인발 롤(323) 사이에서 일정하게 유지된다. 다른 실시예에 있어서, 힘 모두는 기기 세팅에 따라 인발 방향(501)과 관련하여 양의 방향이나 또는 음의 방향으로 작동할 수 있다.
또한 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)은 상기 인발 롤(323)과 관련된 일정한 각속도 때문에 가변 힘을 가한다. 플롯(903)의 패턴(905)은 유리 리본(205)의 길이가 증가함에 따른 가변 힘을 나타내는 한편, 패턴(907)은 유리 리본으로부터 유리 시트가 분리되는 동안에 발생하는 힘의 급격한 변화를 나타낸다. 동일한 기간 동안에, 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)의 일정한 토오크는 유리 리본에 실질적으로 일정한 힘을 유지시킬 수 있다. 이와 같이, 힘의 변동(disturbance)은 유리 리본으로 바람직하지 못하게 유지(freeze)될 수 있는 셋팅 구역(243)으로 유리 리본 위쪽으로 전달되는 것이 방지될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 방법은 일정 기간 동안 제1 인장 롤 기기(301)를 독립적으로 작동시켜, 제1 상류 쌍의 인발 롤(303)이 실질적으로 일정한 힘을 인발 경로(305)를 따라서 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)에 가할 수 있다. 본 발명의 방법은 상기 기간 동안 제2 인장 롤 기기(321)를 독립적으로 작동시키는 단계를 더 포함하여, 적어도 하나의 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)이 실질적으로 일정한 각속도로 회전할 수 있고, 제1 하류 쌍의 인발 롤(323)이 가변 힘을 인발 경로(305)에 따라 유리 리본(205)의 제1 엣지 부분(205a)에 가할 수 있다. 본 발명의 방법은 제1 하류 쌍의 인발 롤(303)로부터의 인발 경로(305)에 따른 하류 위치에서 상기 기간 동안 유리 리본(205)으로부터 복수의 유리 시트(247a)를 순차적으로 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기재한 바와 같이, 제1 인장 롤 기기(301)에는 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)이 제공될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 본 발명의 방법은 제1 인장 롤 기기(301)를 작동시키는 단계를 더 포함하여, 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)이 실질적으로 일정한 힘을 인발 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)에 가할 수 있다. 더욱이, 상기 언급한 바와 같이, 제2 인장 롤 기기(321)는 제2 상류 쌍의 인발 롤(313)로부터의 인발 경로(305)를 따라 하류에 위치된 제2 하류 쌍의 인발 롤(331)을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 본 발명의 방법은 제2 인장 롤 기기(321)를 작동시키는 단계를 더 포함하여, 적어도 하나의 제2 하류 쌍의 인발 롤(331)이 실질적으로 일정한 각속도로 회전할 수 있고, 제2 하류 쌍의 인발 롤(303)은 가변 힘을 인발 경로(305)에 따라 유리 리본(205)의 제2 엣지 부분(205b)에 가할 수 있다.
인장 롤 장치(215, 217)는 유리 리본에서의 크로스-인발 장력 및/또는 하향-인발 시트 장력의 일정성을 향상시키도록 사용될 수 있으며, 이는 제조된 유리 리본에서의 잔여 스트레스를 감소시키고 유리 평탄도를 향상시킨다. 더욱 특별하게는, 인장 롤 장치(215, 217)는 제품 스트레스 및 평탄도가 유리 리본에 설정되는 셋팅 구역을 유리 리본이 통과하는 영역에서 크로스-인발 장력 및/또는 하향-인발 시트 장력의 일정성을 제어하고 향상시키도록 사용될 수 있다.
도 10은 다양한 제어 계획으로 만들어진 시트로부터의 총 시트 뒤틀림 데이터의 그래프이다. 총 시트 뒤틀림은 시트가 중력에 수직으로 정위된 평탄한 표면 상에 놓여 있을 때, 평면으로부터의 유리 시트의 편차의 측정값이다. 평면에서의 최대 편차가 상이한 조건 하에서 만들어진 3개 세트의 시트에 대해 도 10에 플롯되어 있다. 도 10에서 Y-축선은 마이크로미터 단위의 최대 편차를 나타내는 한편으로, X-축선은 시트 수를 나타낸다. 플롯(1001)은 마스터/슬레이브 구성의 총 시트 뒤틀림 데이터를 나타내며, 여기서 하부 인장 롤 기기는 하부 쌍의 롤을 일정한 각속도로 회전시키는 마스터 모터를 포함하고, 그리고 상부 인장 롤 기기는 하부 쌍의 롤의 상기 마스터 모터의 측정된 토오크의 소정의 퍼센티지와 맞춰지는 토오크에서 상부 쌍의 롤을 회전시키도록 구성된 슬레이브 모터를 포함한다. 플롯(1001)으로 도시된 바와 같이, 총 시트 뒤틀림 데이터는 대략 58 마이크론 내지 대략 117 마이크론 범위의 비교적 큰 최대 편차의 측정값이다.
도 10에서의 플롯(1003)은 하부 인장 롤 기기 및 상부 인장 롤 기기를 사용하여 만들어진 시트로부터의 최대 총 시트 뒤틀림을 나타내며, 상기 롤 기기는 상부 쌍의 롤 및 하부 쌍의 롤 양자에 대해 일정한 각속도로 독립적으로 작동된다. 플롯(1003)으로 도시된 바와 같이, 상부 쌍의 롤 및 하부 쌍의 롤에 대해 독립적으로 일정한 각속도는 대략 37 마이크론 내지 대략 60 마이크론 범위의 감소된 최대 편차를 초래한다.
도 10에서의 플롯(1005)은 본 발명의 실시예를 사용하여 만들어진 시트로부터의 최대 총 시트 뒤틀림을 나타내고, 상기 실시예에서 제어 장치가 제1 인장 롤 기기 및 제2 인장 롤 기기를 독립적으로 작동시키도록 구성되어, 적어도 하나의 제1 상류 쌍의 인발 롤이 실질적으로 일정한 토오크로 회전하고, 적어도 하나의 제1 하류 쌍의 인발 롤이 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다. 플롯(1005)으로 도시된 바와 같이, 이러한 제어 구성은 놀랍게도 그리고 상당하게도 대략 22 마이크론 내지 대략 48 마이크론 범위로 최대 편차를 감소시킨다.
도 11은 다양한 제어 계획으로 만들어진 시트로부터의 엣지 구배 데이터의 다른 한 그래프이다. 엣지 구배는 엣지로부터의 거리 100 mm에서의 값을 엣지에서의 값에서 뺌으로써 총 시트 뒤틀림 측정값으로부터 계산된다. 총 시트 뒤틀림 측정에서 시트의 엣지에서의 유리 경사의 측정값이 차이가 있다. 도 11에서의 Y-축선은 마이크로미터/100mm 단위의 최대 편차인 한편으로, X-축선은 시트 수를 나타낸다. 플롯(1101)은 마스터/슬레이브 구성의 엣지 구배 데이터를 나타내며, 여기서 하부 인장 롤 기기는 마스터 모터를 포함하여 하부 쌍의 롤을 일정한 각속도로 회전시키고, 그리고 상부 인장 롤 기기는 하부 쌍의 롤의 상기 마스터 모터의 측정된 토오크의 소정 퍼센티지와 맞춰지는 토오크에서 상부 쌍의 롤을 회전시키도록 구성된 슬레이브 모터를 포함한다. 플롯(1101)으로 도시된 바와 같이, 엣지 구배 데이터는 대략 25 마이크론/100mm 내지 대략 45 마이크론/100 mm 범위의 비교적 큰 최대 편차를 측정한다.
도 11의 플롯(1103)은 하부 인장 롤 기기 및 상부 인장 롤 기기를 사용하여 만들어진 시트로부터의 엣지 구배 데이터를 나타내고, 이들 인장 롤 기기는 상부 쌍의 롤 및 하부 쌍의 롤 모두에 대해 일정한 각속도로 독립적으로 작동된다. 플롯(1103)으로 도시된 바와 같이, 상부 쌍의 롤 및 하부 쌍의 롤에 대해 독립적으로 일정한 각속도는 대략 17 마이크론/100mm 내지 대략 30 마이크론/100 mm 범위의 감소된 최대 엣지 구배 편차를 초래한다.
도 11의 플롯(1105)은 본 발명의 실시예를 사용하여 만들어진 시트로부터의 엣지 구배 데이터를 나타내며, 상기 실시예에서 제어 장치는 제1 인장 롤 기기 및 제2 인장 롤 기기를 독립적으로 작동시키도록 구성되어, 적어도 하나의 제1 상류 쌍의 인발 롤은 실질적으로 일정한 토오크로 회전하고, 적어도 하나의 제1 하류 쌍의 인발 롤은 실질적으로 일정한 각속도로 회전한다. 플롯(1105)으로 도시된 바와 같이, 이러한 제어 구성은 놀랍게도 그리고 상당하게도 대략 12 마이크론/100mm 내지 대략 22 마이크론/100mm의 범위로 최대 엣지 구배 편차를 감소시킨다.
더욱이, 본 발명의 실시예로써 설명되고 플롯(1005, 1105)으로 도시된 바와 같이 실질적으로 일정한 토오크로써 상류 쌍의 인발 롤을 작동시키는 단계를 제공하는 것은 (플롯(1003 및 1103)으로 도시된 바와 같이) 실질적으로 일정한 각속도로 상류 쌍의 인발 롤을 작동시키는 단계보다 더 유리한 장점을 제공한다. 첫째로, 상류 쌍의 인발 롤의 일정한 각속도는 상이한 직경의 롤에서 상이한 장력을 제공할 수 있다. 이와 반대로, 실질적으로 일정한 토오크에서 상류 쌍의 인발 롤을 작동시키는 것은 일정한 수직 장력이 시간 내내 달성될 수 있게 한다. 실제로, 일정한 토오크로 작동하는 것은 실질적으로 거의 롤의 마모를 보상한다. 롤이 일정한 토오크에서 마모됨에 따라 힘이 롤 직경과 약간 변경되지만, 그 효과는 매우 작다. 속도 제어가 롤 직경에 대해 매우 큰 민감성을 갖는다. 둘째로, 상류 쌍의 인발 롤의 일정한 각속도는 롤 직경의 불특정성 때문에 시트 속도와 서로 연관시키는 것이 어려울 수 있다. 이와 반대로, 실질적으로 일정한 토오크로 상류 쌍의 인발 롤을 작동시키는 것은 롤러의 적당한 각속도를 얻기 위해 가속될 필요성을 없게 한다. 세번째로, 실질적으로 일정한 토오크로 상류 쌍의 인발 롤을 작동시키는 것은 롤 마모를 보상하기 위하여 상류 쌍의 인발 롤의 속도를 조정하려 할 때, 발생할 수 있는 버클링(buckling) 또는 크랙의 위험성을 피할 수 있다. 네번째로, 실질적으로 일정한 토오크로 상류 쌍의 인발 롤을 작동시키는 것은 일정한 각속도가 매우 느린 경우에 롤 스킵핑(skipping)의 위험성을 피할 수 있다. 다섯번째로, 상류 쌍의 인발 롤을 작동시키는 것은 일정한 각속도에서의 롤의 런-아웃(run-out) 때문에 발생할 수 있는 과도한 인장력 변화를 피할 수 있다.
당업자라면 본 발명에 대한 수정 및 변경이 본 발명의 청구범위의 범주 및 사상 내에서 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 유리 리본 제조 방법으로서,
    (Ⅰ) 제1 상류 쌍의 인발 롤을 포함한 제1 인장 롤 기기 및 상기 제1 상류 쌍의 인발 롤로부터 인발 경로를 따라 하류에 위치된 제1 하류 쌍의 인발 롤을 포함한 제2 인장 롤 기기를 제공하는 단계;
    (Ⅱ) 제1 엣지 부분과 제2 엣지 부분 사이에서 뻗어있는 폭을 갖는 유리 리본을 성형하는 단계; 및
    (Ⅲ) 상기 유리 리본의 상기 제1 엣지 부분을 상기 인발 경로를 따라 인발시키기 위하여 상기 제1 상류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나가 일정한 토오크로 회전하도록, 상기 제1 인장 롤 기기를 독립적으로 작동시키는 단계
    를 포함하는, 유리 리본 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단계 (Ⅲ)은 상기 제1 상류 쌍의 인발 롤 양자가 일정한 토오크로 회전하도록 상기 제1 인장 롤 기기를 작동시키는 단계를 포함하는, 유리 리본 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    단계 (Ⅰ)은 또한 상기 제1 인장 롤 기기에 제2 상류 쌍의 인발 롤을 제공하고, 단계 (Ⅲ)은 상기 유리 리본의 상기 제2 엣지 부분을 상기 인발 경로를 따라 인발하기 위하여 상기 제2 상류 쌍의 인발 롤 중 적어도 하나가 일정한 토오크로 회전하도록, 상기 제1 인장 롤 기기를 작동시키는, 유리 리본 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    단계 (Ⅲ)은 또한 상기 제2 상류 쌍의 인발 롤 양자가 일정한 토오크로 회전하도록 상기 제1 인장 롤 기기를 작동시키는, 유리 리본 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 하류 쌍의 인발 롤로부터 상기 인발 경로에 따른 하류 위치에서, 일정 기간 동안 상기 유리 리본으로부터 복수의 유리 시트를 순차적으로 분리하는 단계 (Ⅳ)를 더 포함하고, 상기 기간 동안, 상기 제1 상류 쌍의 인발 롤은 일정한 힘을 상기 인발 경로에 따라 상기 유리 리본의 상기 제1 엣지 부분에 가하고, 상기 제1 하류 쌍의 인발 롤은 가변 힘을 상기 인발 경로에 따라 상기 유리 리본의 상기 제1 엣지 부분에 가하는, 유리 리본 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유리 리본은 상기 인발 경로에 따른 인발 방향으로 인발되고, 상기 기간 동안, 제1 상류 쌍의 인발 롤은 일정한 힘을 상기 인발 방향 반대 방향으로 상기 유리 리본의 상기 제1 엣지 부분에 가하고, 상기 제1 하류 쌍의 인발 롤은 가변 힘을 상기 인발 방향의 방향으로 상기 유리 리본의 상기 제1 엣지 부분에 가하고, 상기 제1 엣지 부분의 장력은 상기 기간 동안 상기 제1 상류 쌍의 인발 롤과 상기 제1 하류 쌍의 인발 롤 사이에서 일정하게 유지되는, 유리 리본 제조 방법.
  7. 유리 리본 제조 방법으로서,
    (Ⅰ) 제1 상류 쌍의 인발 롤을 포함한 제1 인장 롤 기기 및 상기 제1 상류 쌍의 인발 롤로부터 인발 경로를 따라 하류에 위치된 제1 하류 쌍의 인발 롤을 포함한 제2 인장 롤 기기를 제공하는 단계;
    (Ⅱ) 제1 엣지 부분과 제2 엣지 부분 사이의 상기 인발 경로를 횡단하여 뻗어있는 폭을 갖는 유리 리본을 성형하는 단계;
    (Ⅲ) 상기 제1 상류 쌍의 인발 롤이 일정한 힘을 상기 인발 경로에 따라 상기 유리 리본의 상기 제1 엣지 부분에 가하도록, 일정 기간 동안 상기 제1 인장 롤 기기를 독립적으로 작동시키는 단계; 및
    (Ⅳ) 상기 제1 하류 쌍의 인발 롤로부터 상기 인발 경로에 따른 하류 위치에서 상기 기간 동안 상기 유리 리본으로부터 복수의 유리 시트를 순차적으로 분리시키는 단계
    를 포함하는, 유리 리본 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유리 리본은 상기 인발 경로에 따른 인발 방향으로 인발되고, 상기 기간 동안, 제1 상류 쌍의 인발 롤은 일정한 힘을 상기 인발 방향과 반대 방향으로 상기 유리 리본의 상기 제1 엣지 부분에 가하고, 상기 제1 하류 쌍의 인발 롤은 가변 힘을 상기 인발 방향의 방향으로 상기 유리 리본의 상기 제1 엣지 부분에 가하고, 상기 제1 엣지 부분의 장력은 상기 기간 동안 상기 제1 상류 쌍의 인발 롤과 상기 제1 하류 쌍의 인발 롤 사이에서 유지되는, 유리 리본 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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