KR102377994B1 - 유리 리본을 형성하는, 압축 말단에서 커브를 갖는 아이소파이프 및 방법 - Google Patents

유리 리본을 형성하는, 압축 말단에서 커브를 갖는 아이소파이프 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102377994B1
KR102377994B1 KR1020177011450A KR20177011450A KR102377994B1 KR 102377994 B1 KR102377994 B1 KR 102377994B1 KR 1020177011450 A KR1020177011450 A KR 1020177011450A KR 20177011450 A KR20177011450 A KR 20177011450A KR 102377994 B1 KR102377994 B1 KR 102377994B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
trough
glass
end cap
curve
distal end
Prior art date
Application number
KR1020177011450A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170066485A (ko
Inventor
존 마이클 피노티
숀 레이첼 마컴
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
Publication of KR20170066485A publication Critical patent/KR20170066485A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102377994B1 publication Critical patent/KR102377994B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • C03B17/064—Forming glass sheets by the overflow downdraw fusion process; Isopipes therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • C03B17/068—Means for providing the drawing force, e.g. traction or draw rollers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

본 교시 내용은, 유릴 리본을 제조하는 장치들을 개시하고, 이때 상기 장치들은 2 개의 트로프 벽들 및 트로프 바닥을 포함한 상부 트로프 형상 부분; 하부 쐐기 형상 부분; 용융 유리를 수용하도록 구성된 전달 말단부; 및 커브를 포함한 압축 말단부를 포함한 성형 본체; 및 상기 압축 말단부에 결합되고 상기 커브의 상부 표면 위로 연장되는 말단부 캡을 포함하며, 상기 커브의 높이는 상기 압축 말단부에 근접한 지점에서 2 개의 트로프 벽들의 높이보다 높다. 또한, 본 명세서에 개시된 것은 그러한 장치들을 사용하여 유리 리본을 제조하는 방법들이다.

Description

유리 리본을 형성하는, 압축 말단에서 커브를 갖는 아이소파이프 및 방법{ISOPIPE WITH CURB AT THE COMPRESSION END AND METHOD FOR FORMING A GLASS RIBBON}
본 출원은 2014년 9월 30일 자로 출원된 미국 가출원 제62/057416호의 우선권 주장 출원이고, 상기 가출원의 내용은 전반적으로 참조로서 본 명세서에 병합된다.
본 개시 내용은 일반적으로 유리 제조 시스템에 대한 성형 몸체, 보다 구체적으로 융합 인발 기계에서 사용되는 아이소파이프에 관한 것이다.
액정 디스플레이들 (LCD) 및 플라즈마 디스플레이들과 같은 고성능 디스플레이 디바이스들은 보통 휴대폰들, 랩탑들, 전자 태블릿들, 텔레비전들 및 컴퓨터 모니터들과 같은 다양한 전자 제품에 사용된다. 현재 시판중인 디스플레이 디바이스들은 예를 들어, 전자 회로 구성 요소들을 위한 기판들로서, 또는 컬러 필터들로서 하나 이상의 고정밀 유리 시트들을 사용하여 몇 가지 적용물을 명명할 수 있다. 그러한 고품질의 유리 기판들을 제조하기 위한 선도 기술은 코닝 인코포레이티드 (Corning Incorporated)에 의해 개발된 융합 인발 공정이며, 예컨대 미국 특허 제3,338,696호 및 제3,682,609호에 기술되고, 이때 상기 미국 출원의 전체 내용은 참조로 본 명세서에 병합된다.
상기 융합 인발 공정은 성형 본체 (forming body) (예컨대, 아이소파이프)를 포함하는 융합 인발 기계 (fusion draw machine, FDM)를 활용할 수 있다. 성형 본체는 상부 트로프 (trough) 형상 부분과, 그리고 루트에서 결합하도록 두 개의 주요 측 표면들 (또는 성형 표면들)이 하향 경사진 쐐기 형상의 단면 (wedge-shaped cross-section)을 가진 하부 부분을 포함할 수 있다. 동작 중에, 트로프는 용융 유리, 예컨대, 약 16,000 내지 약 75,000 포이즈 (poise) 범위의 점도를 가진 유리로 채워지며, 상기 유리는 2 개의 유리 리본들로서 트로프 측 벽들 (또는 위어들 (weirs))을 통해 흐르고 2 개의 성형 표면들을 따라 아래로 흐르고, 궁극적으로 하나의 유리 리본을 형성하기 위해 함께 융합되는 루트에 수렴된다. 이로써, 유리 리본은 성형 본체의 표면에 노출되지 않은 두 개의 깨끗한 외부 표면들을 가질 수 있다. 그 후, 리본은 아래로 인발 및 냉각되어 원하는 두께 및 깨끗한 표면 품질을 가진 유리 시트를 형성할 수 있다.
유리 성형 공정 중에, 용융 유리는 아이소파이프의 일측 말단부 ("전달 말단부")로 전달될 수 있고, 아이소파이프의 길이를 따라 이동되면서, 대향 말단부 ("압축 말단부")로 위어들에 걸쳐 흐를 수 있다. 아이소 파이프들과 같은 성형 본체들은, 아이소파이프의 금속 구성 요소들, 이를테면, 말단부 캡 (end cap) 및/또는 플로 (plow)의 열 팽창 계수 (CTE)와 비교하여 넓게 변화될 수 있는 CTE를 가질 수 있는, 내화 세라믹 재료들, 이를테면 지르콘, 지르코니아, 알루미나 등으로 종종 구성된다. 예를 들어, 백금 및 백금 함유 합금들은 상승 온도에서 지르콘의 약 2 배까지 만큼이나 팽창될 수 있다. 두 재료들 사이의 팽창 차는 동작 중에 갭들이 형성되도록 할 수 있다.
동작 온도들에서, 특히 플러싱 절차들 (flushing procedure) 중에, 낮은 점도에 있는 유리가 흘러들어가기에 충분히 큰 갭들이 형성될 수 있다. 그 후에, 용융 유리는 아이소파이프의 말단부 캡에 모이기 시작할 수 있다. 말단부 캡에 모인 유리는 비활성 및 상대적으로 안정적일 수 있지만, 말단부 캡이 오작동하는 경우 결국 누출될 수 있다. 예를 들어, 말단부 캡의 누출은 예컨대 SiC와 같은 소정의 재료들과의 접촉으로 인해, 용접부들의 오염 및/또는 금속 열화에 의해 야기될 수 있다. 일부 경우들에서, 말단부 캡의 초과 유리 볼륨은 금속이 부풀어 오르고 용접 라인들 상에 응력이 가해지고 그리고/또는 말단부 캡의 이미 얇아진 영역들을 늘이도록 할 수 있다. 말단부 캡의 부풀어오름은 또한 말단부 캡이 성형 본체를 둘러싸는 구조체와 접촉하게 되어 말단부 캡에 홀들을 형성할 수 있다. 말단부 캡에서의 초과 유리 볼륨은 또한 상기 말단부 캡이 성형 본체, 또는 아이소파이프에서 완전히 빠져나가도록 할 수 있다.
압축 말단부 상에서 말단부 캡으로부터 누출되는 유리는 나머지 공정으로, 예컨대 1 차 유리 흐름의 에지들에서 에지 디렉터 (director)의 뒤쪽으로 흘러들어갈 수 있고, 기술 분야에서는 "곱 (gobs)"으로 지칭된다. 곱은 아이소파이프의 루트 아래에 있는 에지 롤들 주위에서 크기별로 모일 수 있고, 풀링 작동을 간섭할 수 있다. 곱은 분리될 수 있고 유리 조각들이 유리와 하부 롤들 사이에 끼이도록 하고, 이는 심각한 유리 파손을 초래할 수 있다. 게다가, 말단부 캡 내로의 유리 흐름 속도와 말단부 캡의 차후 누출 흐름 속도에 따라 성형 본체 또는 주변 장비를 조기에 수리해야 할 수도 있다.
말단부 캡에 모인 유리의 양은 다양한 요인들, 이를테면, 유리가 저 점도 상태, 예컨대 약 35,000 포이즈 미만에 있게 되는 시간 양, 말단부 캡의 단단한 맞춤, 아이소파이프 트로프의 깊이, 위어들의 각도 (기계 가공되거나 하향 가공경사의 기능), 및/또는 공정 온도 (재료들 사이의 팽창 차이에 영향을 미칠 수 있음)에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 말단부 캡은 단단한 기계적 맞춤에 의한 것과는 다르게 아이소파이프에 부착되거나 밀봉될 수 없다. 이로써, 슬롯은 약 0.04cm (0.015")만큼 크게 말단부 캡과 아이소파이프 사이에 존재할 수 있다. 약 35,000 포이즈 미만의 점도를 가진 용융 유리는 0.04 cm 슬롯을 통해 흐를 수 있다. 게다가, 일정한 각도, 예컨대 6도 각도로 전달 말단부로부터 압축 말단부로의 위어들의 점진적인 감소로 인해, 말단부 캡 영역에서의 아이소파이트의 상부 표면은 압축 말단부에서 유리의 헤드 레벨 아래에 있을 수 있다. 이는 유리가 갭들 또는 슬롯들을 통해 흐르도록 추가적인 압력을 제공할 수 있다. 유리가 갭들 또는 슬롯들을 통해 흐른다면, 유리는 말단부 캡 내로, 그리고 아이소파이프의 말단 위로 흐르고, 이는 상기에서 논의된 단점들 중 하나를 초래할 수 있다.
곱으로 인한 장비 손상, 생산 손실 및/또는 유리 손상을 제한하려는 이전의 시도들은 제조 시스템 내에서 곱 수집 디바이스들의 구현예를 포함한다. 그러나, 곱 수집은, 특히 얇은 (예컨대, 약 0.3 mm 미만의) 유리 시트들에 대한 유리 형성 공정들의 경우에, 열 및/또는 질량 균형과 같은 동작 파라미터들을 뒤엎을 수 있다. 예를 들어, 플러싱 빈도는 고정밀 유리들의 유리 변환들 및/또는 액상 이탈 문제들을 보완하기 위해 증가될 수 있다. 보다 긴 그리고/또는 보다 빈번한 플러싱을 사용한 공정들은 유리 누출의 빈도 및/또는 양의 증가로 어려움을 겪을 수 있다. 이로써, 종래의 방법들을 사용하여 큰 말단부의 덩어리 (mass)의 수집 및 제거로 인한 열 충격은 유리 성형 공정에 해로울 수 있다.
점점 더 커지는 크기 및 화질 요건들을 갖는 고성능 디스플레이들에 대한 소비자의 요구는 고품질, 고정밀도의 유리 시트들을 제조하기 위한 개선된 제조 공정들의 필요성을 야기한다. 이에 따라서, 유리 결함들 및/또는 파손을 최소화하고, 나아가 장비 손상 및 공정 불안정성을 감소시킬 수 있는 유리 리본들 및 시트들을 형성하는 방법들 및 장치들을 제공하는 것이 유리할 것이다. 다양한 실시예들에서, 본 명세서에 개시된 방법들 및 장치들은 성형 본체의 말단부 캡 내로의 및 압축 말단부 위로의 유리 흐름, 나아가 곱의 형상을 최소화할 수 있고, 이는 생산 손실 및 장비 손상을 최소화 또는 방지할 수 있다.
본 교시 내용은 유릴 리본을 제조하는 장치들에 관한 것이고, 이때 상기 장치들은 2 개의 트로프 벽들 및 트로프 바닥을 포함한 상부 트로프 형상 부분; 하부 쐐기 형상 부분; 용융 유리를 수용하도록 구성된 전달 말단부; 및 커브 (curb)를 포함한 압축 말단부를 포함한 성형 본체; 및 상기 압축 말단부에 결합되고 상기 커브의 상부 표면 위로 연장되는 말단부 캡을 포함하며, 상기 커브의 높이는 상기 압축 말단부에 근접한 지점에서 2 개의 트로프 벽들의 높이보다 높다. 그러한 성형 본체 장치들을 포함한 융합 인발 기계들 역시 본 명세서에 개시된다.
본 명세서는 유리 리본을 제조하는 방법들을 개시하고, 상기 방법들은 용융 유리를 형성하기 위해 뱃치 (batch) 재료들을 용융시키고, 상기 용융 유리를 장치 내로 도입시키는 단계를 포함하고, 이때 상기 장치는 2 개의 트로프 벽들 및 트로프 바닥을 포함한 상부 트로프 형상 부분; 루트에 수렴되는 2 개의 대향 외부 표면들을 포함한 하부 쐐기 형상 부분; 상기 용융 유리를 수용하도록 구성된 전달 말단부; 및 커브를 포함하는 압축 말단부를 포함한 성형 본체; 및 상기 압축 말단부에 결합되고 상기 커브의 상부 표면 위로 연장되는 말단부 캡을 포함하며, 상기 커브의 높이는 상기 압축 말단부에 근접한 지점에서 2 개의 트로프 벽들의 높이보다 높다.
다양한 실시예들에서, 상기 성형 본체는, 지르콘, 지르코니아, 알루미나, 산화 마그네슘, 탄화규소, 질화규소, 산화 질화규소 및 이들의 조합으로부터 선택된 내화성 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 상기 성형 본체 장치는 상기 커브에 근접하게 위치되고 상기 말단부 캡에 부착되는 다이버터를 더 포함할 수 있다. 소정의 실시예들에서, 상기 말단부 캡 및/또는 다이버터는 귀금속, 이를테면 백금 또는 백금-함유 합금들을 포함할 수 있으며, 그리고 상기 말단부 캡 및 다이버터는 서로 용접될 수 있다. 추가 실시예들 따라서, 상기 성형 본체 장치는 상기 커브와 상기 다이버터 사이에 위치된 보조 충전 부재 (auxiliary filler piece) 및/또는 상기 말단부 캡의 표면의 상부 상에 위치된 요크를 포함할 수 있다. 상기 커브는 다양한 비-제한 실시예들에서, 상기 압축 말단부에서 상기 용융 유리의 높이보다 높은 높이를 가질 수 있다.
본 교시 내용의 추가적인 특징들 및 이점들은 이하의 상세한 설명에서 설명될 것이고, 일부는 그 설명으로부터 통상의 기술자에게 손쉽게 명백해질 것이며, 또는 다음의 상세한 설명, 청구 범위 및 첨부 도면을 포함하여 본 명세서에 기술된 바와 같이 방법들을 실시함으로써 인식될 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명 모두는 본 교시 내용의 다양한 실시예들을 나타내며 청구 범위의 특성 및 특징을 이해하기 위한 개관 또는 구조를 제공하는 것으로 의도된다. 첨부 도면들은 본 교시 내용의 추가 이해를 제공하기 위해 포함되었으며, 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면들은 본 교시 내용의 다양한 실시예들을 설명하며, 그리고 상기 설명과 함께 본 교시 내용의 원리 및 작동을 설명하기 위해 제공된다.
다음의 상세한 설명은 다음의 도면들과 함께 읽혀질 때 가장 잘 이해 될 수 있으며, 유사한 구조체들은 가능하면 유사한 참조 번호로 표시되며, 도면에서;
도 1은 유리 리본을 제조하는 예시적인 융합 인발 공정에서 사용되는 예시적인 성형 본체의 개략도이고;
도 2는 도 1의 성형 본체의 말단 단면도를 도시한 개략도이고;
도 3은 예시적인 성형 본체의 압축 말단부의 측 단면도이고;
도 4는 예시적인 말단부 캡의 측면도이고;
도 5는 예시적인 성형 본체의 측 단면도이고;
도 6은 도 5의 성형 본체의 압축 말단부의 측 단면도이고;
도 7은 본 교시 내용의 실시예들에 따른 성형 본체 장치의 압축 말단부의 측 단면도이고;
도 8은 도 7의 성형 본체 장치의 압축 말단부의 일 부분의 측 단면도이고;
도 9a-b는 본 교시 내용의 실시예들에 따른 성형 본체 장치의 압축 말단부의 내부 도면들이며; 그리고
도 10은 예시적인 유리 제조 시스템의 개략도이다.
장치들
본 명세서는, 유릴 리본을 제조하는 장치들을 개시하고, 이때 상기 장치들은 2 개의 트로프 벽들 및 트로프 바닥을 포함한 상부 트로프 형상 부분; 하부 쐐기 형상 부분; 용융 유리를 수용하도록 구성된 전달 말단부; 및 커브를 포함한 압축 말단부를 포함한 성형 본체; 및 상기 압축 말단부에 결합되고 상기 커브의 상부 표면 위로 연장되는 말단부 캡을 포함하며, 상기 커브의 높이는 상기 압축 말단부에 근접한 지점에서 2 개의 트로프 벽들의 높이보다 높다. 그러한 성형 본체 장치들을 포함한 융합 인발 기계들은 또한 본원에서 개시된다.
본 교시 내용의 실시예들은, 유리 리본을 제조하기 위한 예시적인 유리 제조 공정에 사용하기에 적합한 예시적인 성형 본체, 예컨대 아이소 파이프를 도시한 도 1 및 도 2를 참조하여 논의될 것이다. 도 1을 참조하면, 유리 제조 공정, 이를테면 융합 인발 공정 동안, 용융 유리는 유입 파이프 (101)를 통해, 트로프 (103)를 포함한 성형 본체 (100) 내로 도입될 수 있다. 트로프 (103)가 완전히 채워지면, 용융 유리는, 루트 (109)에서 서로 용융되어 유리 리본 (111)을 형성하기 전에, 트로프의 측면들 위로 넘쳐 흘러 두 개의 대향하는 성형 표면들 (107) 아래로 흐를 수 있다. 그 후에, 유리 리본은 예컨대 롤러 조립체 (미도시)를 사용하여 방향 (113) 아래로 인발되고 유리 시트를 형성하기 위해 추가 가공될 수 있다. 성형 본체 조립체는 말단부 캡들 (105) 및/또는 에지 디렉터들 (미도시)과 같은 부수적인 구성 요소들을 더 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 성형 본체 조립체의 단면도를 제공하고, 여기에서 성형 본체 (100)는 상부 트러프 형상부 (102) 및 하부 쐐기 형상부 (104)를 포함할 수 있다. 상부 트로프 형상부 (102)는 용융 유리를 수용하도록 구성된 채널 또는 트로프 (103)을 포함할 수 있다. 트로프 (103)는 내부 표면들 (121a, 121b) 및 트로프 바닥 (123)을 포함한 2 개의 트로프 벽들 (또는 위어들) (125a, 125b)에 의해 정의될 수 있다. 트로프가 직사각형 단면을 가지는 것으로 도시되어 있지만 (내부 표면들이 트로프 바닥과 대략 90 도 각도로 형성됨), 다른 트로프 단면들, 나아가 내부 표면들과 트로프의 바닥 사이의 다른 각도들도 생각해볼 수 있다. 위어들 (125a, 125b)은, 쐐기 외부 표면들 (129a, 129b)과 함께 2 개의 대향하는 형성 표면들 (107)을 구성할 수 있는 외부 표면들 (127a, 127b)을 더 포함할 수 있다. 용융 유리는 2 개의 유리 리본들로서 위어들 (125a, 125b) 위로 흐를 수 있고 형성 표면들 (107) 아래로 흐를 수 있으며, 그 후에 상기 유리 리본들은 통합된 유리 리본 (111)을 형성하기 위해 루트 (109)에서 함께 융합될 수 있다. 그 후에, 리본은 방향 (113)을 향해 아래로 인발될 수 있으며, 그리고 일부 실시예들에서 유리 시트를 형성하기 위해 더 가공된다.
성형 본체 (100)는 유리 제조 공정에서 사용되기에 적합한 임의의 재료, 예를 들어 내화성 재료들, 이를테면, 지르콘, 지르코니아, 알루미나, 산화 마그네슘, 탄화 규소, 질화 규소, 산화 질화 규소 및 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 성형 본체는 단일 부재, 예컨대 단일 공급원으로부터 기계 가공된 하나의 부재를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 성형 본체는 서로 접합, 융합, 부착, 또는 그렇지 않으면 결합되는 2 개 이상의 부재들을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 트로프 형상 부분 및 쐐기 형상 부분은 동일하거나 상이한 재료들을 포함한 2 개의 별개 부재들일 수 있다. 몇 개의 예만 들면, 길이, 트로프 깊이 및 폭, 그리고 쐐기 높이 및 폭을 포함하여 성형 본체의 치수들은 원하는 용도에 따라 변화될 수 있다. 특정 제조 공정 또는 시스템에 적절하게 이들 치수들은 선택하는 것은 통상의 기술자의 능력 내에 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 예시적인 성형 본체 장치는 트로프 바닥 부 (123) 상에 배치된 다이버터 (diverter, 131)를 구비할 수 있다. 다이버터 (예컨대, 플로)는 소정의 실시예들에서 일반적으로 트로프의 내부 벽들 사이의 거리에 걸친 폭을 갖는 쐐기 형상일 수 있다. 다이버터는 백금 및 백금-함유 합금들과 같은 귀금속들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 유리 제조 공정에서의 사용에 적합한 임의의 재료를 포함할 수 있다. 성형 본체 장치는 다이버터가 용접될 수 있는 말단부 캡 (105)을 더 포함할 수 있다. 말단부 캡은 마찬가지로 다이버터를 구성하기 위해 사용된 재료와 동일하거나 상이할 수 있는 귀금속을 포함할 수 있다. 말단부 캡은, 상기 말단부 캡이 유리로 채워질 시에 공기가 말단부 캡을 벗어나는 것을 허용할 수 있는 적어도 하나의 벤트 튜브 (133)를 더 포함할 수 있다. 다양한 성형 본체 설계들에 따라, 다이버터는 또한, 상기 다이버터에 또는 상기 다이버터 상에 위치될 수 있는 적어도 하나의 추 (weight)를 사용하여 제 위치에 유지될 수 있다. 상기 추는 유리 제조 공정에서 사용되기에 적합한 임의의 재료, 예를 들어, 성형 본체에 대해 상술된 것과 같은 내화성 재료들, 예컨대 지르콘을 포함할 수 있다. 다이버터는 또한, 두 개의 트로프 벽들 위에서 유리를 실질적으로 균일한 방식으로 분배하기 위한 분배기 (135)와 같은 추가적인 구성 요소를 포함할 수 있다.
트러프 바닥 (123)은 소정의 실시예들에서 성형 본체의 수평 축 (X)에 대해, 전달 말단부 (미도시)로부터 압축 말단부 (139)까지, 각도 θ1로 점차적으로 경사질 수 있다. 이러한 각도는 예를 들어 약 1° 내지 약 3° 이를테면, 약 1.25° 내지 약 2.5°, 약 1.5° 내지 약 2.25° 또는 약 1.75° 내지 약 2°의 범위 (이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함함)일 수 있다. 그러한 바와 같이, 일부 실시예들에서, 전달 말단부에서의 트로프의 깊이는 압축 말단부에서의 트로프의 깊이보다 클 수 있다. 트로프의 깊이는 또한 아이소파이프의 길이를 따라 선형 또는 비-선형 방식으로 변할 수 있다.
다이버터는 예컨대 약 2° 내지 약 4°, 이를테면, 약 2.5° 내지 약 3.75°, 약 2.75° 내지 약 3.5°, 또는 약 3° 내지 약 3.25°의 범위 (이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함함)인 각도 θ2로 경사면을 갖는 트로프 바닥 상에 추가적인 윤곽부 (contour)를 제공할 수 있다. 트로프 벽(들) (125a) (12b는 미도시)은 유사하게 성형 본체의 수평축 (X)에 대해, 전달 말단부 (미도시)로부터 압축 말단부 (137)까지, 각도 θ3 (예컨대, 위어 각도)로 점차적으로 경사질 수 있다. 이러한 각도는 예를 들어, 약 4° 내지 약 8°, 이를테면 약 4.5° 내지 약 7°, 약 5° 내지 약 6.5°, 또는 약 5.5° 내지 약 6°의 범위 (이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함함)일 수 있다. 특정 실시예들에 따르면, 트로프 측면들은 축 (X)에 대해 약 6° 각도로 경사진다.
말단부 캡 (105)은 압축 말단부 (137)에 결합될 수 있고 (도 6a에 대해 아히에서 보다 상세하게 논의됨), 예컨대 압축 말단부 주위에서 가압 맞춤되고 (press fit) 그리고/또는 감겨져서 단단한 기계적 맞춤을 형성할 수 있다. 그러한 바와 같이, 성형 본체 장치는, 말단부 캡 재료, 예컨대, 백금이 가압되거나 감겨지거나 그렇지 않으면 결합될 수 있는 실질적으로 평평한 표면 및 길이 (L)를 가진 영역 (z)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 영역 (z)의 길이 (L)는 약 1 cm 내지 약 15 cm, 이를테면, 약 2 cm 내지 약 12 cm, 약 3 cm 내지 약 10 cm, 약 4 cm 내지 약 9 cm, 약 5 cm 내지 약 8 cm, 또는 약 6 cm 내지 약 7 cm의 범위일 수 있다 (이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함함). 다른 실시예들에서, 영역 (z)은 수평축 (X)에 대해 각도, 예컨대 θ3으로 배치될 수 있다.
소정의 실시예들에서, 영역 (z)은 위어 각도 θ3와 트로프 바닥 각도 θ1의 교차점에서 시작될 수 있다. 게다가, 영역 (z)은 또한 위어 각도 θ3와 유사하거나 동일한 각도로 점차적으로 계속 경사질 수 있고, 예컨대 트로프 바닥 및 트로프 측면들은 실질적으로 동일한 높이를 가질 수 있어, 말단부 캡 (105)이 결합될 수 있는 실질적으로 평평한 표면 (각도 θ3일 수 있음)을 형성할 수 있다. 이로써, 말단부 캡 (105)은 영역 (z)의 표면과 접촉하는 제 1 부분 (105a) 및 다이버터 (131)가 용접되거나 그렇지 않으면 부착될 수 있는, 수직으로 연장된 제 2 부분 (105b)을 포함할 수 있다. 제 2 부분 (105b)이 수평축 (X)에 대해 90°의 각도로 도시되어 있지만, 이러한 부분이 축 (X)에 대해 또는 트로프 바닥 각도 θ1에 대해 임의의 각도로 수직으로 연장될 수 있음을 이해하여야 한다.
이전에 논의된 바와 같이, 말단부 캡은 압축 말단부에 결합될 수 있고 이로써 성형 본체와 물리적으로 접촉될 수 있지만, 성형 본체에 밀봉 또는 이와달리 부착되지 않을 수 있다. 그러한 바와 같이, 약 0.04cm, 이를테면, 약 0.038 cm, 0.035 cm, 0.03 cm, 0.025 cm, 0.02 cm, 0.015 cm, 또는 0.01 cm (이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함함)만큼 클 수 있는 갭이 성형 본체와 말단부 캡 사이에 존재할 수 있다. 게다가, 온도가 상승함에 따라 말단부 캡 재료, 예컨대, 백금의 팽창은, 성형 본체 재료, 예컨대, 지르콘의 팽창보다 클 수 있고, 이는 다양한 실시예들에서 말단부 캡과 성형 본체 사이의 임의의 갭들이 크기가 증가되도록 할 수 있다.
도 4는 예시적인 성형 본체의 압축 말단부에 결합된 말단부 캡의 다소 경사진 측면도를 도시한다. 이러한 도면은 압축 말단부 상의 말단부 캡의 잠재적인 맞춤에 대해 추가적인 관점을 제공한다. 도시된 실시예에 도시된 바와 같이, 말단부 캡 (105)은 압축 말단부의 형상 주위에서 편안하게 감싸지고 그 형상에 일치하는 것으로 상상될 수 있다. 제 1 부분 (105a)은 압축 말단부의 일 부분, 예컨대 압축 말단부의 상부 및 측 표면들 (라벨링되지 않음) 위로 연장된다. 제 1 부분은 성형 본체에 가압 맞춤 또는 기계적인 결합을 제공할 수 있다. 제 2 부분 (105b)은 성형 본체로부터 반경 반향으로, 예컨대, 성형 본체의 상부 표면으로부터 수직으로, 그리고 성형 본체의 측 표면들로부터 수평 방향으로 연장된다. 제 2 부분은 다이버터 또는 다른 구성 요소 (미도시)가 부착될 수 있는 플랫폼을 제공할 수 있다. 그러한 바와 같이, 도 3 및 도 5-7에서 제공된 단면도들로부터 보이지는 않지만, 말단부 캡 (205)이 모든 방향을 향해 반경 반향으로, 예컨대, 상부 표면으로부터 수직으로, 측 표면들, 예컨대 트로프 측면들 등으로부터 수평으로, 연장되는 것이 가능하다. 이러한 방식으로 반경 방향으로 연장되는 말단부 캡 재료는 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 약 90°각도로 연장되는 표면과 임의의 각도를 형성할 수 있다.
도 5는 또 다른 예시적인 성형 본체의 측 단면도를 도시한다. 성형 본체 (100)는, 유리가 방향 F로 흐를 수 있는 유입구 (101)를 포함할 수 있는 전달 말단부 (139)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 성형 본체와 매우 유사하게, 압축 말단부 (137)는, 분배기 (135)를 포함할 수 있는 다이버터 (131)를 포함할 수 있으며, 그리고 벤트 튜브 (133)를 포함할 수 있는 말단부 플레이트 (105)에 용접될 수 있다. 추가적으로, 말단부 캡 (105)은 유리 제조 공정에서 사용되기에 적합한 임의의 재료, 예를 들어, 지르콘과 같은 내화성 재료들을 포함할 수 있는 요크 (yoke, 141)에 의해 아래로 유지될 수 있다. 도 5의 압축 말단부 (137)의 보다 상세한 도면을 제공하는 도 6에 도시된 바와 같이, 요크 (141)는 말단부 캡의 제 1 부분 (105a) 위에 놓이거나 그렇지 않으면 상기 제 1 부분과 물리적으로 접촉할 수 있으며, 그리고 말단부 캡의 제 2 부분 (105b)과 인접하거나 그렇지 않으면 상기 제 2 부분과 물리적으로 접촉할 수 있다. 또한, 요크 (141)는 소정의 실시예들에서 벤트 튜브 (133)와 인접하거나 물리적으로 접촉할 수 있다. 더욱이, 도 6에 도시된 바와 같이, 요크 (141)는, 다양한 실시예들에서 요크가 성형 본체의 압축 말단부 (137)에서 유리 레벨 (G)보다 높도록 높이 (h1)를 가질 수 있다.
요크 (141)의 높이 때문에, 유리는 이러한 성형 본체 설계에서 성형 본체의 압축 말단부의 상부 위로 엎질러지지 않을 수 있다. 그러나, 이러한 설계는 여전히 임의의 누출 유리를 잡아 유지하기 위해 말단부 캡의 기계적 강도에 의존하며, 그리고 말단부 캡 그 자체 내로의 유리 흐름을 처리하지 않을 수 있다. 전술한 바와 같이, 말단부 캡의 기계적 강도가 위태롭게 되는 경우, 예컨대, 누출 또는 홀이 형성된 경우, 말단부 캡을 통과하여 아래를 향한 1차 유리 흐름 ("곱") 내로의 유리의 차후 흐름은 무수한 단점들을 나타낼 수 있다.
도 7은 본 교시 내용의 실시예들에 따른 성형 본체 장치의 압축 말단부 (237)에 대한 대안적인 설계를 도시한다. 도시된 비-제한적인 설계에서, 성형 본체는 커브 또는 댐 (dam, 243)을 포함할 수 있고, 상기 커브는 압축 말단부 (237)에서 유리 레벨 (G)보다 높은 높이 (h2)를 가진다. 다양한 실시예들에서, 커브의 높이 (h2)는 압축 말단부에서, 예컨대 압축 말단부 (237)에 근접한 지점에서 트로프 벽들 (라벨링되지 않음)의 높이보다 클 수 있다. 본 교시 내용의 소정의 실시예들에 따르면, 커브의 높이 (h2)는 5cm 내지 약 15cm, 이를테면 약 6cm 내지 약 12cm, 약 7cm 내지 약 10 cm, 또는 약 8 cm 내지 약 9 cm의 범위일 수 있다 (이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함함). 이로써, 말단부 캡 (205)은 압축 말단부 (237) 주위에서 연장될 수 있고, 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 커브 (243)의 상부 표면의 일 부분 위로 적어도 연장될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 말단부 캡 (205)은, 말단부 캡의 표면, 이를테면 커브와 접촉하는 말단부 캡의 부분 상에 놓이거나 그렇지 않으면 상기 표면과 물리적으로 접촉할 수 있는, 커브 (243)와 요크 (241) 사이에 위치될 수 있다. 도 5-6에서와 같이, 말단부 캡 (205)은 적어도 하나의 벤트 튜브 (233)를 더 포함할 수 있다.
커브 (243)의 표면들은 도 8에 도시 및 라벨링된다. 도시된 바와 같이, 커브 (243)는 곡룰 반경을 가진 적어도 하나의 표면을 가지도록 기계가공되거나 그렇지 않으면 성형될 수 있다. 상부 표면 (243a)은 예를 들어, 약 0.5 cm 이하의 곡률 반경을 갖는 에지들 또는 모서리들의 라운딩 (rounding)과 같은 곡률 반경을 가질 수 있다. 또한, 상부 표면 (243a)은 추가 실시예들에서 성형 본체 장치의 수평축 (X)에 대하여 각도 θ4로 배치될 수 있다. 본 교시 내용의 다양한 실시예들에 따르면, 이러한 각도 θ4는 0° 내지 약 10°의 범위일 수 있고 그리고/또는 θ4는 위어 각도 (도 3의 θ3 참조)와 유사하거나 동일할 수 있다. 이로써, 비-제한적인 실시예들에서, 상부 표면 (243a)은 약 4° 내지 약 8°, 이를테면 약 6°의 각도 범위로 배치될 수 있다. 외부 표면 (243b)의 하나 이상의 모서리들 또는 에지들은 또한 곡률 반경을 가지기 위해 유사하게 기계가공될 수 있다. 외부 표면 (243b)은 성형 본체의 터미널 말단부일 수 있고, 그리고 또한 말단부 캡 (미도시)과 물리적으로 접촉될 수 있다.
더욱이, 커브의 내부 표면 (243c)은 도 8에 도시된 바와 같이 비-평 면일 수 있다. 내부 표면 (243c)은 트로프의 내부 표면 (라벨링되어 있지 않음)을 구성할 수 있다. 내부 표면 (243c)의 곡률 반경 (r)은, 예컨대, 응력 집중을 최소화하기 위해, 특정 적용예에 대해 요구되는 바와 같이 변화될 수 있으며, 일부 실시예들에서 약 1 cm 내지 약 3 cm, 이를테면 약 1.5 cm 내지 약 2 cm의 범위일 수 있다 (이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함함). 물론, 커브의 다양한 표면들이 다양한 각도들로 배치되고 그리고/또는 다양한 곡률도를 가지는 바와 같이, 도 7-8에 도시되어 있지만, 이들 특징들의 임의의 조합이 원하는 대로 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 커브는, 단지 평탄한 표면들, 예컨대, 직사각형 또는 정사각형 커브를 가지기 위해 기계가공되거나 그렇지 않으면 성형될 수 있지만, 그러한 실시예들은 비-평탄 표면들을 갖는 커브들과 비교하여 증가된 응력 지점들을 가질 수 있고 그리고/또는 성형 본체를 생산하기 위한 제조 비용이 보다 커질 수 있다.
도 7을 다시 참조하면, 비-평면 내부 커브 표면 (라벨링되지 않음)의 경우에, 하나 이상의 보조 충전 부재들 (245)이 곡률 반경과 다이버터 (231) 사이에 형성될 수 있는 캐비티를 채우기 위해 사용될 수 있다. 이들 충전 부재들 (245)은 내화성 재료, 예컨대 지르콘의 별도의 부재로부터 기계가공될 수 있고, 차후에 커브 (243)에 인접한 성형 본체에 접합되거나 그렇지 않으면 결합될 수 있다. 유사하게, 커브 (243)를 포함하는 성형 본체가 단일 본체 (예컨대, 재료의 단일 부재로 기계가공됨)로 도시되어 있지만, 커브는 마찬가지로 내화성 재료의 별도의 부재로부터 기계가공될 수 있고, 차후에 성형 본체의 압축 말단부에 접합되거나 그렇지 않으면 부착될 수 있다. 추가 실시예들에서, 충전 또는 말단 부재(들)를 형성하는 재료는 말단부 캡에서 임의의 유리의 누출 위험을 최소화하기 위해, 백금 (또는 다른 금속들)과 반응하지 않는 재료를 포함할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 예를 들어, 아이소파이프를 구성하기 위해 사용된 재료와 유사하거나 동일한 내화성 재료를 예컨대 포함하는 제 2 말단부 캡은 금속 말단부 캡에 인접하여 외부에 설치될 수 있고, 말단부 캡의 금속을 더 지지하고 말단부 캡의 능력을 제한하여 유리를 부풀리고 모을 수 있다.
말단부 캡 (205)은 커브 (243)를 포함하는 압축 말단부에 결합될 수 있고, 예를 들어, 제 1 부분 (205a)은 커브의 외부, 상부 및/또는 측 표면들 (라벨링되지 않음)과 같은 다양한 커브 표면들 주위로 또는 그 표면들에 걸쳐 연장될 수 있으며, 그리고 제 2 부분 (205b)은 성형 본체의 다양한 표면들로부터 반경 방향으로, 예컨대 커브의 상부 표면으로부터 수직으로, 그리고 트로프 측 표면들로부터 수평으로 연장될 수 있다. 다이버터 또는 플로 (231)는 말단부 캡 (205)에 적어도 부분적으로 부착될 수 있다. 예를 들어, 다이버터 (231)는 말단부 캡의 제 2 부분 (205b)에 용접될 수 있다. 다이버터를 말단부 캡에 부착 (또는 용접)하는 데는 다양한 구성들 및 방법들을 사용하여 달성될 수 있다. 특히, 도 7에 도시된 바와 같이, 말단부 캡 (205), 예컨대, 제 2 부분 (205b)은 일부 실시예들에서 커브 (243)의 내부 표면 (라벨링되지 않음)을 덮지 않을 수 있다. 그러나, 다양한 실시예들에서, 다이버터는 커브와 동일하거나 상기 커브보다 낮은 높이를 가질 수 있다. 이로써, 보조 플레이트 (247)는 말단부 캡 (205)의 하나 이상의 표면들에 용접될 수 있고, 그 결과 플레이트는 커브의 내부 표면의 적어도 일 부분을 덮도록 하향 연장된다. 다이버터 (243)는 보조 플레이트 (247)에 용접되어 이로써 말단부 캡 (205)에 부착될 수 있다. 보조 플레이트는 임의의 적절한 재료, 예를 들어 백금 또는 백금 함유 합금들과 같은 귀금속으로 구성될 수 있다. 물론, 다른 실시예들에서, 다이버터는 말단부 플레이트에 직접적인 부착, 또는 용접을 허용하는 하나 이상의 치수들을 가질 수 있다.
도 9a-b는 본 개시 내용에 따른 성형 본체 장치의 압축 말단부의 내부 사시도를 제공한다. 도 9a에서, 말단부 커브의 제 2 부분 (205b)이 보이며, 요크 (241)는 말단부 캡의 제 1 부분 (보이지 않음)의 상부에 위치된다. 커브의 내부 표면 (243c)은 보이고 말단부 캡 재료에 의해 덮이지 않는다. 커브의 상부 (라벨링되지 않음)는 말단부 캡의 제 1 부분과 접촉하고, 트로프 측 벽들 (225a, 225b)의 높이 위에 위치된다. 도 9b에서, 커브의 내부 표면은 보이지 않고 보조 플레이트 (247)에 의해 덮인다. 다이버터 또는 다른 구성 요소 (미도시)는 보조 플레이트 (247)에 용접되거나 그렇지 않으면 부착될 수 있다. 물론, 전술한 바와 같이, 다이버터를 말단부 캡에 부착하기 위한 다른 구성들 및 방법들이 가능하며, 도시된 실시예는 첨부된 청구 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 아니되어야 한다. 추가적 실시예들은 각각의 말단부 캡 내로의 유리 흐름을 최소화하기 위해 플로를 넘어 미리 결정된 길이에 대해 매칭된 위어 및 트로프의 소정의 치수들을 가진 예시적인 아이소파이프를 제공할 수 있다.
방법들
본 명세서는 유리 리본을 제조하는 방법들을 개시하고, 상기 방법들은 용융 유리를 형성하기 위해 뱃치 재료들을 용융시키고, 상기 용융 유리를 장치 내로 도입시키는 단계를 포함하고, 이때 상기 장치는 2 개의 트로프 벽들 및 트로프 바닥을 포함한 상부 트로프 형상 부분; 루트에 수렴되는 2 개의 대향 외부 표면들을 포함한 하부 쐐기 형상 부분; 상기 용융 유리를 수용하도록 구성된 전달 말단부; 및 커브를 포함하는 압축 말단부를 포함한 성형 본체; 및 상기 압축 말단부에 결합되고 상기 커브의 상부 표면 위로 연장되는 말단부 캡을 포함하며, 상기 커브의 높이는 상기 압축 말단부에 근접한 지점에서 2 개의 트로프 벽들의 높이보다 높다.
본 교시 내용의 실시예들은 유리 리본 (304)을 제조하기 위한 예시적인 유리 제조 시스템 (300)을 도시한 도 10을 참조하여 논의될 것이다. 유리 제조 시스템 (300)은 용융 용기 (310), 용융 내지 청징 튜브 (315), 청징 용기 (예컨대, 청징 튜브) (320), 청징 및 교반 챔버 연결 튜브 (325) (이로부터 연장된 레벨 프로브 스탠드 파이프 (327)를 갖음), 교반 챔버 (예컨대, 혼합 용기) (330), 교반 챔버 및 보울 연결 튜브 (335), 보울 (예컨대, 전달 용기) (340), 하강관 (345), 및 FDM (350)을 포함할 수 있고, 상기 FDM은 유입구 (355), 성형 본체 (예컨대, 아이소파이프) (360), 및 풀 롤 조립체 (365)를 포함할 수 있다.
유리 뱃치 재료들은 용융 유리 (314)를 형성하기 위해 화살표 (312)로 도시된 바와 같이, 용융 용기 (310) 내로 도입될 수 있다. 청징 용기 (320)는 용융 내지 청징 튜브 (315)에 의해 용융 용기 (310)에 연결된다. 청징 용기 (320)는, 용융 유리를 용융 용기 (310)로부터 수용하고 용융 유리로부터의 기포들을 제거할 수 있는 고온 공정 영역을 가질 수 있다. 청징 용기 (320)는 청징 및 교반 챔버 연결 튜브 (325)에 의해 교반 챔버 (330)에 연결된다. 교반 챔버 (330)는 교반 챔버 및 보울 연결 튜브 (335)에 의해 보울 (340)에 연결된다. 보울 (340)은 용융 유리를, 하강관 (345)을 통해 FDM (350) 내로 전달할 수 있다.
FDM (350)은 유입구 (355), 성형 본체 (360), 및 풀 롤 조립체 (365)를 포함할 수 있다. 유입구 (355)는 하강관 (345)으로부터 용융 유리를 수용할 수 있고, 하강관으로부터 용융 유리는 성형 본체 장치 (360)로 흐를 수 있고, 이 경우에 용융 유리는 유리 리본 (304)으로 형성된다. 성형 본체 장치 (360)의 다양한 실시예들은 예컨대, 도 1-9를 참조하여 상기에서 더 기술되었다. 풀 롤 조립체 (365)는 추가적인 옵션 장치들에 의한 추가 가공을 위해 인발 유리 리본 (304)을 전달할 수 있다. 예를 들어, 유리 리본은 유리 리본을 스코어링하기 위해 기계적 스코어링 디바이스를 포함할 수 있는 이동용 앤빌 기계 (traveling anvil machine, TAM)에 의해 더 가공될 수 있다. 스코어링된 유리는 그 후에 기술 분야의 공지된 다양한 방법들 및 디바이스들을 사용하여, 유리 시트의 부재들로 분할, 기계가공, 폴리싱, 화학적 강화 처리, 및/또는 그렇지 않으면 표면 처리, 예컨대, 에칭될 수 있다.
용어 "뱃치 재료들" 및 이의 변형들은 용융, 반응 및/또는 결합시 유리를 형성하는 유리 전구체 성분들의 혼합물을 나타내는 것으로 본 명세서에 사용된다. 유리 뱃치 재료들은 유리 전구 재료들을 결합시키는 임의의 공지된 방법에 의해 제조 및/또는 혼합될 수 있다. 예를 들어, 소정의 비-제한적인 실시예들에서, 유리 뱃치 재료들은 예컨대, 임의의 용매 또는 액체 없이, 유리 전구체 입자들의 건조한 또는 실질적으로 건조한 혼합물을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 유리 뱃치 재료들은 슬러리, 예를 들어 액체 또는 용매의 존재 하에 유리 전구체 입자들의 혼합물의 형태일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 뱃치 재료들은 유리 전구체 재료들, 이를테면 실리카, 알루미나, 및 다양한 추가 산화물들, 이를테면 붕소, 마그네슘, 칼슘, 소듐, 스트론튬, 주석 또는 티타늄 산화물들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유리 뱃치 재료들은 하나 이상의 추가 산화물들과 실리카 및/또는 알루미나와의 혼합물일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유리 뱃치 재료들은 총괄하여 알루미나 및/또는 실리카의 약 45 내지 약 95 wt%, 및 총괄하여 붕소, 마그네슘, 칼슘, 소듐, 스트론튬, 주석 및/또는 티타늄의 적어도 하나의 산화물의 약 5 내지 약 55 wt%를 포함한다.
뱃치 재료들은 도 10을 참조하여 본 명세서에서 논의된 방법들을 포함하여 기술 분야에 공지된 임의의 방법에 따라 용융될 수 있다. 예를 들어, 뱃치 재료들은 용융 용기에 추가되고, 약 1100 ℃ 내지 약 1700 ℃, 이를테면 약 1200 ℃ 내지 약 1650 ℃, 약 1250 ℃ 내지 약 1600 ℃, 약 1300 ℃ 내지 약 1550 ℃, 약 1350 ℃ 내지 약 1500 ℃, 또는 약 1400 ℃ 내지 약 1450 ℃의 온도 범위 (이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함함)로 가열될 수 있다. 뱃치 재료들은, 소정의 실시예들에서, 다양한 변수들, 이를테면 동작 온도 및 뱃치 크기에 따라서, 수분 내지 수 시간 범위의 용융 융기에서 체류 시간을 가질 수 있다. 예를 들어, 체류 시간은 약 30 분 내지 약 8 시간, 약 1 시간 내지 약 6 시간, 약 2 시간 내지 약 5 시간, 또는 약 3 시간 내지 약 4 시간의 범위 (이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함함)일 수 있다.
용융 유리는 두서너 가지 예를 들면, 차후에 기포들을 제거하기 위한 청징 및 유리 용융물을 균질화시키기 위한 교반을 포함하여, 다양한 추가적인 공정 단계들을 거칠 수 있다. 그 후에, 용융 유리는 본 명세서에 개시된 성형 본체 장치들을 사용하여 유리 리본을 제조하도록 가공될 수 있다. 예를 들어, 상기에서 논의된 바와 같이, 용융 유리는 하나 이상의 유입구들을 통해 전달 말단부에서 성형 본체의 트로프 형상 부분 내로 도입될 수 있다. 유리는 전달 말단부로부터 압축 말단부로 진행하는 방향으로, 두 개의 트로프 벽들 위로, 그리고 쐐기 형상 부분의 2 개의 대향 외부 표면들 아래로 흐르며, 루트에서 수렴하여, 단일 유리 리본이 형성될 수 있다.
비-제한적인 예시로서, 성형 본체 장치는 그의 가장 뜨거운 지점에서 (예컨대, 트로프 형상 부분에 근접한 상부 "머플 (muffle)" 영역에서), 약 1100 ℃ 내지 약 1350 ℃, 이를테면 약 1150 ℃ 내지 약 1325 ℃, 약 1150 ℃ 내지 약 1300 ℃, 약 1175 ℃ 내지 약 1250 ℃, 또는 약 1200 ℃ 내지 약 1225 ℃의 온도 범위 (이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함함)에서 동작하는 용기에 둘러싸일 수 있다. 그의 가장 차가운 지점에서 (예컨대, 성형 본체의 루트에 인접한 하부 "전이 영역"에서), 용기는 약 800 ℃ 내지 약 1250 ℃, 이를테면 약 850 ℃ 내지 약 1225 ℃, 약 900 ℃ 내지 약 1200 ℃, 약 950 ℃ 내지 약 1150 ℃, 또는 약 1000 ℃ 내지 약 1100 ℃의 온도 범위 (이들 사이의 모든 범위 및 하위 범위를 포함함)에서 동작될 수 있다.
본원에서 개시된 방법들 및 장치들은 종래 기술의 성형 본체 조립체들에 비해 하나 이상의 이점들을 제공할 수 있다. 소정의 실시예들에서, 본 명세서에 개시된 장치들은 압축 말단부 상의 말단부 캡 내외로 누출되는 유리에 의해 유발된 곱을 감소시키거나 제거할 수 있다. 곱 감소는 공정 스트림 내로 들어가는 유리 곱으로부터 루비콘들의 양을 줄임으로써 수율을 개선시킬 수 있다. 추가적으로, 유리 곱이 크게 성장할 시에, 이들은 시스템의 국부 열역학을 변화시킬 수 있고, 그 결과 곱이 존재할 시 및 존재하지 않을 시에 온도의 차이가 생길 수 있다. 그러므로, 곱 형성을 제거 또는 감소시키는 것은 개시된 장치들을 사용하는 유리 제조 시스템의 열역학적 안정성을 개선시킬 수 있다. 게다가, 압축 말단부에 걸친 유리 흐름을 감소시킴으로써, 개시된 장치들은 압축 말단부에 인접한 트로프 측면들에 대한 유리 흐름을 개선 또는 증가시킬 수 있고, 이로써, 유리 리본 균일성을 개선시키고 및/또는 재료 폐기물을 감소시킬 수 있다. 최종적으로, 본 방법들 및 장치들이 말단부 캡 내로의 유리 흐름 및 이로써 초과 유리 볼륨으로 인한 말단부 캡에 대한 임의의 차후 손상을 감소 또는 제거시킬 수 있기 때문에, 성형 본체 장치 및 주변 장비에 대한 손상은 최소화될 수 있을 뿐만 아니라, 수리에 대한 공정 시간 역시 줄어들어, 제조 속도 및 효율성이 개선된다. 물론, 본 명세서에 개시된 방법들 및 장치들이 상기의 이점들 중 하나 이상을 가질 수 있는 것이 아니라, 그러한 방법들 및 장치들이 첨부된 청구 범위의 권리 범위 내에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
다양한 개시된 실시예들이 그 특정 실시예와 관련하여 기술된 특정 특징들, 요소들 또는 단계들을 포함할 수 있음을 인식할 것이다. 하나의 특정 실시예와 관련하여 기술되었지만, 특정 특징, 요소 또는 단계가 다양한 도시되지 않은 조합들 또는 순열들에서 대안 실시예들과 상호 교환되거나 결합될 수 있음 역시 인식할 것이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어들 단수 표현 ("the", "a" 또는 "an")은 "적어도 하나"를 의미하고, 이와 달리 명시적으로 지시되지 않는 한 "단지 하나"로 제한되어서는 아니됨 역시 이해되어야 한다. 이로써, 예를 들어, "구성 요소"에 대한 언급은 문맥이 명확하게 나타내지 않는 한, 2 개 이상의 그러한 구성 요소들을 가진 예시들을 포함한다.
범위는 본 명세서에서 "약" 하나의 특정 값 및/또는 "약" 또 다른 특정 값으로부터 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현될 시, 예시들은 하나의 특정 값 내지 다른 특정 값, 또는 이를 특정 값들 중 적어도 하나를 포함한다. 유사하게, 값들이 근사값들로 표현될 시, "약"이라는 선행사를 사용함으로써, 특정 값이 또 다른 양태를 형성하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 범위들 각각의 종점들은 다른 종점과 관련하여 그리고 다른 종점과는 독립적으로 중요하다는 것이 더 이해될 것이다.
용어들 "실질적인," "실질적으로," 및 본 명세서에 사용되는 것과 같은 변형들은 기술된 특징이 값 또는 기술과 동일하거나 거의 동일한 것으로 주목하기 위해 의도된다. 게다가, "실질적으로 유사한"은 두 값들이 동일하거나 거의 동일한 것을 나타내는 것으로 의도된다. 일부 실시예들에서, "실질적으로 유사한"은 서로 약 10％ 내, 이를테면 서로 약 5％ 내, 또는 서로 약 2％ 내의 값들을 나타낼 수 있다.
달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에 설명된 임의의 방법은 그 단계들이 특정 순서로 수행될 것으로 요구된 것처럼 해석되는 것은 결코 아니다. 이에 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계들에 의해 따라가는 순서를 인용하지 않거나, 단계들이 특정 순서에 제한된다는 청구항들 또는 기술들이 이와 달리 특정적으로 언급되지 않는 경우, 임의의 특정 순서가 유추되는 것으로 의도되어서는 아니된다.
특정 실시예들의 다양한 특징들, 요소들 또는 단계들이 이행 어구 "포함하는 (comprising)"을 사용하여 개시될 수 있는 반면, 이해되어야 하는 바와 같이, 이행 어구들 "구성되는" 또는 "필수적으로 구성되는"을 사용하여 기술될 수 있는 것들을 포함하는 대안 실시예들이 암시된다. 이로써, 예를 들면, A+B+C를 포함하는 장치에 대한 암시된 대안 실시예들은 장치가 A+B+C로 구성되는 실시예들 및 장치가 본질적으로 A+B+C로 구성되는 실시예들을 포함한다.
통상의 기술자들에게 다양한 변형들 및 변경들이 본 교시 내용의 기술 사상 및 권리 범위로부터 벗어남 없이, 본 개시 내용에서 만들어질 수 있는 것은 명백할 것이다. 본 교시 내용의 기술 사상 및 실체를 병합하는 개시된 실시예들의 조합들, 부분 조합들 및 변형들이 통상의 기술자들에게 일어날 수 있기 때문에, 본 교시 내용은 첨부된 청구항들 및 그 등가물들의 기술 사상 내의 모든 것들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 유리 리본을 제조하는 장치에 있어서,
    성형 본체 (forming body); 여기서, 상기 성형 본체는:
    2 개의 트로프 벽들 및 트로프 바닥을 포함한 상부 트로프 형상 부분;
    하부 쐐기 형상 부분;
    용융 유리를 수용하도록 구성된 전달 말단부;
    커브 (curb)를 포함한 압축 말단부;
    상기 2 개의 트로프 벽들 사이의 트로프 바닥 상에 위치한 다이버터, 상기 다이버터는 트로프 바닥에 대해 2° 내지 4°의 범위 내의 각도를 형성함;를 포함함; 및
    상기 압축 말단부에 결합되고 상기 커브의 상부 표면 위로 연장되는 말단부 캡;을 포함하며,
    상기 커브의 높이는 상기 압축 말단부에 근접한 지점에서 2 개의 트로프 벽들의 높이보다 높은, 유리 리본 제조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 다이버터는 상기 말단부 캡에 부착되고 상기 커브에 근접한 상기 트로프 바닥 상에 위치되고,
    상기 말단부 캡은 성형 본체의 영역의 표면과 접촉하는 제 1 부분 및 상기 다이버터가 부착되는 수직으로 연장된 제 2 부분을 포함하며,
    상기 말단부 캡과 성형 바디 사이에 갭이 존재하는, 유리 리본 제조 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 커브의 상부 표면 위로 연장되는 상기 말단부 캡의 일 부분의 상부 상에 위치된 요크를 더 포함하는, 유리 리본 제조 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 커브는 상기 압축 말단부에서 상기 용융 유리의 높이보다 높은 높이를 가지는, 유리 리본 제조 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 두 개의 트로프 벽들의 높이는 상기 성형 본체의 수평 축에 대해 상기 전달 말단부로부터 상기 압축 말단부까지 일정 각도로 경사지는, 유리 리본 제조 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 두 개의 트로프 벽들의 길이 및 상기 트로프 바닥의 폭은 상기 다이버터와 상기 말단부 캡 사이에서 상기 성형 본체의 길이를 따라 일치되는, 유리 리본 제조 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 트로프 형상 부분의 깊이는 선형 또는 비-선형 방식으로 상기 전달 말단부로부터 상기 압축 말단부까지 변하는, 유리 리본 제조 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 전달 말단부에서의 상부 트로프 형상 부분의 제 1 깊이는 상기 압축 말단부에서의 상부 트로프 형상 부분의 제 2 깊이보다 큰, 유리 리본 제조 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 말단부 캡에 결합된 제 2 말단부 캡을 더 포함하며, 상기 제 2 말단부 캡은 내화성 재료를 포함하는, 유리 리본 제조 장치.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 장치를 이용하여 유리 리본을 제조하는 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020177011450A 2014-09-30 2015-09-30 유리 리본을 형성하는, 압축 말단에서 커브를 갖는 아이소파이프 및 방법 KR102377994B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462057416P 2014-09-30 2014-09-30
US62/057,416 2014-09-30
PCT/US2015/053075 WO2016054130A1 (en) 2014-09-30 2015-09-30 Isopipe with curb at the compression end and method for forming a glass ribbon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170066485A KR20170066485A (ko) 2017-06-14
KR102377994B1 true KR102377994B1 (ko) 2022-03-23

Family

ID=54477215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177011450A KR102377994B1 (ko) 2014-09-30 2015-09-30 유리 리본을 형성하는, 압축 말단에서 커브를 갖는 아이소파이프 및 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10703664B2 (ko)
JP (1) JP6806672B2 (ko)
KR (1) KR102377994B1 (ko)
CN (1) CN107108306B (ko)
TW (1) TWI675805B (ko)
WO (1) WO2016054130A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7261797B2 (ja) 2017-11-22 2023-04-20 コーニング インコーポレイテッド ガラスリボンを成形するためにエッジ誘導部材を備える装置
KR20210042151A (ko) * 2018-08-10 2021-04-16 코닝 인코포레이티드 유리 리본의 제조 장치 및 방법들
CN110750883B (zh) * 2019-09-29 2021-08-03 彩虹显示器件股份有限公司 一种溢流砖槽底曲线设计优化方法
JP2023513144A (ja) * 2020-02-03 2023-03-30 コーニング インコーポレイテッド ガラスリボンを製造する方法及び装置
WO2024010704A1 (en) * 2022-07-08 2024-01-11 Corning Incorporated Methods and apparatus for manufacturing a glass ribbon
WO2024191679A1 (en) * 2023-03-15 2024-09-19 Corning Incorporated Fusion glass forming bodies and corresponding support structures

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050183455A1 (en) * 2004-02-23 2005-08-25 Pitbladdo Richard B. Sheet width control for overflow downdraw sheet glass forming apparatus
JP2010526761A (ja) * 2007-05-11 2010-08-05 コーニング インコーポレイテッド 改良された端部支持条件を用いたアイソパイプのサグ・コントロール
KR101133391B1 (ko) * 2004-06-02 2012-04-10 코닝 인코포레이티드 유리 시트 형성 장치

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3338696A (en) 1964-05-06 1967-08-29 Corning Glass Works Sheet forming apparatus
US3451798A (en) * 1966-04-04 1969-06-24 Corning Glass Works Sheet glass edge control device
US3437470A (en) * 1966-06-17 1969-04-08 Corning Glass Works Constant force internal support for glass overflow wedge
US3589887A (en) * 1968-06-03 1971-06-29 Ppg Industries Inc Edge restrictor in down drawn glass
US3537834A (en) * 1968-08-07 1970-11-03 Corning Glass Works Maintaining sheet glass width
BE757057A (fr) * 1969-10-06 1971-04-05 Corning Glass Works Procede et appareil de controle d'epaisseur d'une feuille de verre nouvellement etiree
US4214886A (en) * 1979-04-05 1980-07-29 Corning Glass Works Forming laminated sheet glass
JPS59165423U (ja) 1983-04-22 1984-11-06 日本板硝子株式会社 線材入りガラス板の製造装置
US6748765B2 (en) * 2000-05-09 2004-06-15 Richard B. Pitbladdo Overflow downdraw glass forming method and apparatus
DE10229344B4 (de) 2001-06-29 2011-02-17 Asahi Glass Co., Ltd. Apparat für die Herstellung von dünnem Flachglas
US20050268659A1 (en) * 2004-06-02 2005-12-08 Rhoads Randy L Defect reduction in manufacture glass sheets by fusion process
US20050268657A1 (en) * 2004-06-02 2005-12-08 Adamowicz John A Isopipe mass distribution for forming glass substrates
US8042361B2 (en) * 2004-07-20 2011-10-25 Corning Incorporated Overflow downdraw glass forming method and apparatus
US20060236722A1 (en) * 2005-04-26 2006-10-26 Robert Delia Forming apparatus with extensions attached thereto used in a glass manufacturing system
US7748236B2 (en) * 2005-12-27 2010-07-06 Corning Incorporated Overflow downdraw glass forming method and apparatus
KR20100108358A (ko) * 2007-11-29 2010-10-06 코닝 인코포레이티드 유리 제조 시스템에서 사용되는 크립 저항성 다층 내화물
US20100212359A1 (en) * 2009-02-23 2010-08-26 Hilary Tony Godard Spinel isopipe for fusion forming alkali containing glass sheets
KR20120038968A (ko) * 2009-07-13 2012-04-24 아사히 가라스 가부시키가이샤 유리판의 제조 방법 및 제조 장치
US8743523B2 (en) 2010-07-28 2014-06-03 General Electric Company Systems, methods, and apparatus for limiting voltage across a switch
KR101815725B1 (ko) 2010-10-29 2018-01-05 코닝 인코포레이티드 큰 제노타임 세라믹 블럭 및 이의 건식 제조방법
JP5724552B2 (ja) * 2011-04-01 2015-05-27 日本電気硝子株式会社 薄板ガラス製造装置
KR102021455B1 (ko) * 2011-05-31 2019-09-16 코닝 인코포레이티드 정밀한 유리 롤 성형 공정 및 기기
CN103140447B (zh) * 2011-07-01 2016-02-17 安瀚视特控股株式会社 玻璃板的制造方法
US8794034B2 (en) * 2012-05-29 2014-08-05 Corning Incorporated Apparatus for forming glass with edge directors and methods
CN202808574U (zh) 2012-07-16 2013-03-20 富荞企业管理顾问有限公司 玻璃液溢流装置
WO2014030649A1 (ja) * 2012-08-24 2014-02-27 日本電気硝子株式会社 板ガラス製造装置および板ガラス製造方法
CN203212449U (zh) 2013-02-25 2013-09-25 富荞企业管理顾问有限公司 具有狭位溢流槽的溢流式平板玻璃成型器
US9914657B2 (en) * 2013-04-30 2018-03-13 Corning Incorporated Apparatus and method for thermal profile control in an isopipe
TWI656022B (zh) * 2013-11-13 2019-04-11 美商康寧公司 疊層玻璃物件及其製造方法
EP3253720A1 (en) * 2015-02-04 2017-12-13 Corning Incorporated System for forming a glass article
CN108367956A (zh) * 2015-11-20 2018-08-03 康宁股份有限公司 用于形成玻璃带的设备和方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050183455A1 (en) * 2004-02-23 2005-08-25 Pitbladdo Richard B. Sheet width control for overflow downdraw sheet glass forming apparatus
KR101133391B1 (ko) * 2004-06-02 2012-04-10 코닝 인코포레이티드 유리 시트 형성 장치
JP2010526761A (ja) * 2007-05-11 2010-08-05 コーニング インコーポレイテッド 改良された端部支持条件を用いたアイソパイプのサグ・コントロール

Also Published As

Publication number Publication date
TWI675805B (zh) 2019-11-01
CN107108306A (zh) 2017-08-29
TW201623160A (zh) 2016-07-01
JP2017530929A (ja) 2017-10-19
US10703664B2 (en) 2020-07-07
WO2016054130A1 (en) 2016-04-07
JP6806672B2 (ja) 2021-01-06
KR20170066485A (ko) 2017-06-14
CN107108306B (zh) 2020-07-07
US20190092673A1 (en) 2019-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102377994B1 (ko) 유리 리본을 형성하는, 압축 말단에서 커브를 갖는 아이소파이프 및 방법
US10745312B2 (en) Method and apparatus for isopipe support and sag mitigation
TWI388519B (zh) 等管材料除氣
JP5162725B2 (ja) ガラス板の製造方法及びガラス板製造装置
WO2017218501A1 (en) Method and apparatus for cooling glass ribbon edges
KR20070015232A (ko) 용융 공정에 의한 유리 시트 제조에서의 결함 감소방법
KR20140069066A (ko) 유리 시트를 형성하기 위한 장치 및 방법
WO2011010624A1 (ja) ガラス製造装置及びガラス製造方法
EP2460911A1 (en) Silica glass crucible for pulling of silicon single crystal
US9073772B2 (en) Conduit structure for molten glass, vacuum degassing apparatus, vacuum degassing method for molten glass and process for producing glass products employing said conduit structure
CN208907077U (zh) 一种tft基板玻璃传送系统的澄清管
CN111792820B (zh) 连熔法生产大尺寸石英玻璃板工艺、石英玻璃板及其应用
KR20210042151A (ko) 유리 리본의 제조 장치 및 방법들
JP6352755B2 (ja) ガラス基板の製造方法、および、ガラス基板の製造装置
TW201904887A (zh) 玻璃基板之製造方法、及玻璃基板製造裝置
JP2013224224A (ja) シリコン単結晶の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right