KR102647478B1 - 얇은 유리를 제조하기 위한 방법 및 장치, 및 얇은 유리 리본 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의해 해결된 문제는 매우 얇은 유리의 제조를 단순화하고, 제조 공정의 안정성을 증가시켜 이에 따라 또한 얇은 유리의 품질을 향상시키는 것이다. 이러한 목적은, 본 발명에 따르면, 편평하고 얇은 유리 리본(1)을 제조하기 위한 유리 리본 제조 방법에 의해 달성되며, 상기 유리 리본 제조 방법에서 유리(3)가 용융되어 유리 용융물을 안내하는 탱크(17)로부터 나오고, 얇은 유리 리본(1)의 종방향으로 작용하는 인장력을 가하는 동안 250 ㎛ 이하의 두께를 갖는 얇은 유리 리본(1)을 형성하기 위해 탱크로부터 아래쪽으로 인출되고, 얇은 유리 리본(1)은 얇은 유리 리본이 유리 전이 온도(Tg) 이하로 떨어질 때까지 냉각되고; 인장력은 적어도 두 쌍의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)에 의해 얇은 유리 리본(1)으로 전달되고; 얇은 유리 리본(1)을 양 측에서 얇은 유리 리본의 종방향 에지(23, 25) 영역 각각에서 2 개의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13) 사이에 유지하기 위해, 두 쌍의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 인장 방향에 대해 횡방향으로 이격되어 배열되고; 얇은 유리 리본(1)은 얇은 유리 리본이 유리의 온도가 500 ℃ 이하인 위치에 도달할 때까지 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)와 접촉하지 않는다.
Description
본 발명은 일반적으로 열간 성형 공정에 의한 시트형 유리 요소의 제조에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 매우 얇은 유리의 제조에 관한 것이다.
두께가 250 ㎛ 미만인 매우 얇은 유리를 대규모로 제조하는 것은 특히 표면 품질 및 두께의 최대 변화에 대한 높은 요구 사항이 있는 경우 여전히 특별한 도전이다.
매우 얇은 유리를 제조할 수 있는 하나의 가능성은 상대적으로 두꺼운 유리 시트를 원하는 두께로 박형화하는 것이다. 박형화는 예를 들어 에칭에 의해 이루어질 수 있다. 이와 관련된 배열체 및 방법은 예를 들어 KR1020140007253 A에 설명되어 있다.
그러나 이러한 재작업은 비용이 들고 시간이 소모된다.
WO 2008/093153 A1은 중공 프리폼을 팽창시키는 제조 방법을 설명하고 있다. 그러나, 이 경우, 이러한 방식으로 생성된 얇은 유리는, 많은 적용 분야에 의해 요구되는 바와 같이, 처음에는 중공 원통형이며 편평하지 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 매우 얇은 유리의 제조를 단순화하고, 제조 공정의 안정성을 증가시키고, 결과적으로, 얇은 유리의 품질을 향상시키는 것을 기초로 한다.
상기 목적은 독립 청구항들의 주제에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 구성은 각각의 종속 청구항에 명시되어 있다.
따라서 본 발명은 편평하고 얇은 유리 리본을 제조하기 위한 유리 리본 제조 방법을 제공하고, 이 유리 리본 제조 방법에서 종방향으로 작용하는 인장력을 가하는 것에 의해 250 ㎛ 이하의 두께를 갖는 얇은 유리 리본을 형성하기 위해, 유리가 용융되어, 유리 용융물을 안내하는 탱크로부터 나와, 탱크로부터 아래쪽으로 인출되고, 얇은 유리 리본이 나온 후에 유리 전이 온도(Tg) 이하로 떨어질 때까지 냉각되고, 인장력은 적어도 두 쌍의 드로잉 롤러(drawing rollers)에 의해 얇은 유리 리본으로 전달되고, 얇은 유리 리본을 양측의 종방향 에지 영역 각각에서 2 개의 드로잉 롤러 사이에 유지하기 위해, 두 쌍의 드로잉 롤러는 인장 방향에 대해 횡방향으로 이격되어 배열되고, 얇은 유리 리본은 유리의 온도가 최대 500 ℃ 이하인 위치에서만 드로잉 롤러와 접촉한다.
이에 상응하게, 또한, 편평하고 얇은 유리 리본을 제조하기 위한 장치가 제공되고,
- 유리 용융물을 수용하기 위한 탱크 - 상기 탱크로부터 용융된 유리가 나오고 아래쪽으로 인출될 수 있음 - , 및 또한
- 탱크로부터 나온 얇은 유리 리본을 제어된 방식으로 냉각시키기 위한 냉각 디바이스
를 포함한다. 상기 장치는 또한
- 얇은 유리 리본에 장력을 가하여 얇은 유리 리본을 250 ㎛ 이하의 두께로 드로잉하기 위한 인장 디바이스를 포함하고, 상기 인장 디바이스는 인장력을 가하며,
- 얇은 유리 리본을 각각의 경우에 2 개의 드로잉 롤러 사이에 유지하기 위해, 인장 방향에 대해 횡방향으로 서로 이격되어 배열된 적어도 두 쌍의 드로잉 롤러를 포함하고, 드로잉 롤러는 냉각 디바이스의 하류에 배열되고, 얇은 유리 리본이 500 ℃ 이하의 유리 온도에서만 드로잉 롤러와 접촉할 수 있도록 노즐로부터 충분히 멀리 이격되어 있다.
이와 관련해서, 관련 온도는 드로잉 롤러와 유리 리본이 접촉하는 위치의 온도이다.
또한, 드로잉 롤러 쌍은 유리 리본의 품질 표면 또는 품질 영역에 위치되지 않고 공정 후반에 절단되는 표면에서 외부에서 작동할 정도로 서로 충분히 멀리 이격되어 있어, 그 결과 드로잉 롤러는 유리의 품질 표면과 접촉하지 않는다. 다르게 표현하면, 드로잉 롤러는 이에 따라 서로 멀리 떨어져 배열되어, 나중에 가장자리 형태로 절단되는 에지-측 영역에만 접촉한다.
변태점이라고도 언급되는 유리 전이 온도는 유리가 점성으로부터 고체 범위로 전이되는 온도이다. 유리 전이 온도(Tg)는 일반적으로 약 1012 Pa·s의 유리 점도에서 상부 어닐링점(upper annealing point)에 가깝다. 드로잉 롤러가 유리와 접촉하는 500 ℃의 온도는 변형점(strain point)의 온도보다 낮으므로, 처리를 위해 제공된 유리의 유리 전이 온도보다 낮다.
본 방법 또는 본 장치에 대해, 다운 드로우 공정(down-draw process) 및 오버플로우 융합 공정(overflow fusion process)이 적용될 수 있다. 오버플로우 융합 공정에서, 탱크는 오버플로우 트로프(overflow trough) 형태이고, 유리 용융물은 탑에서 나오고, 오버플로우 트로프의 양 측을 통해 2 개의 유리 스트림으로 흐르고, 2 개의 유리 스트림은 오버플로우 트로프 아래에서 결합하여 유리 리본을 형성한다. 이와 같은 여전히 뜨겁고 점성이 있는 유리 리본은 그 후 얇은 유리 리본을 형성하도록 드로잉된다. 다운 드로우 공정에서, 탱크는 유리 용융물이 흘러 나오거나 또는 아래쪽으로 나오는 세장형 노즐을 갖는다.
여기에 설명된 조치를 통해 특히 극단적으로 얇은 유리를 안정적으로 그리고 낮은 두께 편차를 갖도록 드로잉하는 것이 가능하다. 따라서, 100 ㎛ 이하, 특히 70 ㎛ 이하, 바람직하게는 50 ㎛ 이하의 두께를 갖는 얇은 유리 리본이 드로잉되는 방법에 특히 주의를 기울이도록 한다. 30 ㎛ 이하의 두께를 갖는 더 얇은 유리도 또한 제조될 수 있다.
드로잉 롤러는 탱크 아래에 배열되어 있으므로, 드로잉 롤러는 아래쪽으로 이동하는 얇은 유리 리본 상에 수직 장력을 가한다.
본 방법에 의해 생성된 매우 얇은 유리 리본의 경우, 유리 전이 온도에 도달하는 위치와 노즐 사이의 냉각 섹션은 짧게 유지될 수 있다. 이것은 예를 들어 얇은 유리 리본을 따라 전파되는 진동과 같은, 유리 리본의 두께에 대한 외부 영향을 제한하는데 유리하다. 일 개발예에 따르면, 온도(Tg)의 위치와, 유리가 탱크로부터 분리되는 지점 사이의 간격이 2 m 미만인 것으로 제공된다. 다운 드로우 공정에서, 유리가 탱크로부터 분리되는 지점은 노즐 개구부 또는 노즐에 삽입된 블레이드의 단부에 의해 제공되며, 상기 블레이드에서 유리가 흘러 나간다. 오버플로우 융합 공정에서, 이 지점은 유리 스트림이 만나서 결합하고 아래로 흘러가는 탱크 바닥면에 의해 제공된다.
또한, 유리가 탱크로부터 분리되는 지점과, 드로잉 롤러와 얇은 유리 리본의 접촉 지점 사이의 간격이 2 내지 4 미터 범위인 경우 유리하다.
바람직한 드로잉 속도는 분당 0.4 미터 내지 분당 50 미터이다. 얇은 유리 리본이 더 얇을수록, 리본은 더 빨리 드로잉되며, 그 결과 처리된 유리의 양은 일 실시예에 따르면 거의 일정하게 유지된다. 유리 두께에 맞게 드로잉 속도를 조정하는 것은 특히 두께 편차의 감소 측면에서 유리한 것으로 입증되었다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 얇은 유리 리본은 얇은 유리 리본의 두께에 의존하는 속도로 드로잉되고, 그 결과 분당 미터로 보고되는 드로잉 속도와 마이크로미터로 보고되는 유리 두께의 곱은 200 내지 1000(2*104 m2/min 내지 10*104 m2/min에 해당함)인 것으로 제공된다. 상기 언급된 곱은 바람직하게는 200 내지 900 범위이다.
도 1은 다운 드로우 공정에서 얇은 유리 리본을 제조하는 장치를 개략적으로 도시한다.
도 2는 오버플로우 융합 공정에서 유리 리본이 드로잉되는 변형예를 도시한다.
도 3은 얇은 유리 리본에 2 개의 롤러 쌍의 배열을 도시한다.
도 4는 얇은 유리 리본의 두께의 편차의 진폭이 드로잉 속도의 편차의 기간의 함수로 플로팅된 그래프이다.
도 5 및 도 6은 두께의 다른 변화를 갖는 얇은 유리 리본을 도시한다.
도 7은 엘라스토머 시스를 갖는 드로잉 롤러를 도시한다.
도 2는 오버플로우 융합 공정에서 유리 리본이 드로잉되는 변형예를 도시한다.
도 3은 얇은 유리 리본에 2 개의 롤러 쌍의 배열을 도시한다.
도 4는 얇은 유리 리본의 두께의 편차의 진폭이 드로잉 속도의 편차의 기간의 함수로 플로팅된 그래프이다.
도 5 및 도 6은 두께의 다른 변화를 갖는 얇은 유리 리본을 도시한다.
도 7은 엘라스토머 시스를 갖는 드로잉 롤러를 도시한다.
도 1은 얇은 유리 리본(1)을 제조하기 위한 장치(2)의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한다. 편평한 얇은 유리 리본(1)을 제조하기 위한 장치(2)는 유리 용융물(4)을 수용하기 위한 탱크(17)를 포함한다. 용융된 유리는 탱크로부터 나와 아래쪽으로 인출된다. 바람직한 실시예에 따르면, 탱크(17)는 유리 용융물(4)이 나오는 노즐(5)을 그 바닥면에 갖는다.
연장된 얇은 유리 리본(1)을 얻기 위해, 노즐(5)은 세장형, 특히 슬롯과 같은 형태를 갖는다. 도 1은 유리 리본의 에지 방향에서 본 배열을 도시한다. 따라서 노즐(5)의 신장은 여기서 예시 평면에 수직이므로, 도면에서 볼 수 없다. 예시된 예에서와 같이 유리가 하향 개방 노즐(5)로부터 인출되는 경우, 이는 다운 드로우 공정으로 지칭된다.
다운 드로우 공정의 일 변형예에서, 블레이드(50)가 노즐에 삽입되고, 노즐(5) 밖으로 돌출된다. 여기서, 유리 용융물은 양 측에서 블레이드(50)를 따라 흐르고, 2 개의 부분 스트림이 블레이드의 하부 단부에서 결합된다. 인출의 결과로서, 유리 리본(1)의 두께는, 동시에 수행되는 냉각 과정에서 유리(3)가 충분히 고체가 되고 더 이상 변형되지 않을 때까지, 블레이드(50)의 단부로부터의 영역에서 감소한다. 두께가 감소하는 이러한 영역을 드로잉 벌브(drawing bulb)(6)라고도 한다. 제어된 방식으로 유리(3)를 냉각시키기 위해, 냉각 디바이스(21)가 제공된다. 여기서, 냉각 디바이스(21)가 반드시 능동 냉각을 수행하는 것은 아니라는 것이 중요하다. 오히려, 냉각 작동을 제어하는 역할을 하고, 선택적으로 속도를 늦추는 역할을 하기도 한다. 따라서, 냉각 디바이스는 너무 빠른 냉각에 대응하기 위해 어닐링 레어(annealing lehrs)의 경우와 같이 가열 디바이스를 포함할 수 있다. 여기서, 냉각이 드로잉 방향뿐만 아니라 드로잉 방향에 대해 횡방향으로도 제어될 수 있는 경우 유리한데, 왜냐하면 유리 리본에서 온도의 횡방향 구배가 두께 및 지속적 응력의 변화를 함께 책임지기 때문이다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 냉각 디바이스(21)에는, 횡방향으로 최대 100 mm, 더 양호하게는 50 mm 및 바람직하게는 25 mm의 범위를 갖는 가열/냉각 모듈이 설치된다. 상기 가열/냉각 모듈은 온도 분포에 영향을 미칠 수 있도록 개별적으로 활성화될 수 있다. 이러한 방식으로, 온도 구배는 냉각 공정 동안 유리 리본에 대해 횡방향으로 감소될 수 있도록 제공된다. 이러한 구배를 제어하기 위해, 일 개발예에 따르면, 유리 리본의 드로잉 방향에 대해 횡방향으로 유리 전이 온도를 측정할 수 있는 열 화상 카메라가 냉각 디바이스의 하류에 설치된다. 따라서, 유리 리본의 온도 구배는 최대 0.1 K/cm로 설정된다. 이러한 방식으로, 유리 리본은 단부에서 우수한 두께의 일정성을 얻고, 응력이 낮으며, 파손 없이 추가로 처리될 수 있다.
따라서, 얇은 유리 리본(1)의 유리(3)는 냉각되고, 이 냉각 동안에 위치(30)에서 유리 전이 온도(Tg)에 도달할 때까지 인장 방향으로 노즐(5)로부터 멀리 이동된다.
또한, 장치(2)는 얇은 유리 리본(1)에 장력을 가하기 위해 인장 디바이스(19)를 갖는다. 인장력은 얇은 유리 리본(1)을 따라 변형 구역 또는 드로잉 벌브(6)까지 도달하므로, 그 결과 얇은 유리 리본(1)이 250 ㎛ 이하의 두께로 드로잉된다. 특히, 70 ㎛ 이하, 또는 심지어 50 ㎛ 이하의 두께를 갖는 얇은 유리 리본(1)이 드로잉될 수도 있다. 이러한 방식으로 얇은 유리 리본(1)은 예를 들어 얇게 에칭된 유리와 대조적으로 상응하는 낮은 거칠기를 갖는 불-다듬질된 표면을 갖는다. 특히, 유리 표면의 거칠기는 5 nm 이하, 바람직하게는 2 nm 이하, 보다 바람직하게는 1 nm 이하 또는 심지어 0.5 nm 이하일 수 있다.
인장력을 가하기 위해, 인장 디바이스(19)는 인장 방향에 대해 횡방향으로 서로 이격되어 배열되는 적어도 두 쌍의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)를 포함한다. 도 1의 예시를 기초로 하여, 유리 에지를 향해 볼 때, 롤러는 도시 평면에 수직으로 이격되어 있으므로, 한 쌍의 드로잉 롤러(11, 13)는 다른 한 쌍의 드로잉 롤러(7, 9)에 의해 가려진다. 예시로부터 알 수 있는 바와 같이, 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 냉각 디바이스(21)의 하류에 배열되고, 얇은 유리 리본(1)이 유리 전이 온도(Tg)보다 낮은 유리의 온도에서만 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13) 중 어느 하나와 접촉하도록 노즐(5)로부터 충분히 멀리 이격되어 배열된다. 따라서, 드로잉 롤러는 얇은 유리 리본(1)의 이동 방향에서 볼 때 위치(30)의 하류에만 배열된다.
얇은 유리 리본(1)은 특히 유리하게는 수평으로 편향될 수 있고, 수평 전진으로 추가 처리될 수 있다. 이것은 일반적으로 유리에 작용하는 중력을 이용하여 수평 지지 디바이스(33), 예를 들어 운반 롤러 또는 도시된 바와 같이 하나 이상의 운반 벨트에 매끄럽게 간단하게 보관하기 위해 유리하다.
추가 처리 작업은 예를 들어 가장자리 절단 디바이스(35)에 의해, 얇은 유리 리본이 드로잉될 때 생성된 가장자리(37)를 절단하는 것이다. 가장자리(37)는 유리 리본(1)의 두꺼워진 에지 스트립으로 표현된다. 예를 들어, 상기 가장자리는 롤을 형성하기 위해 얇은 유리 리본(1)을 롤업하기 위한 굽힘 작업을 더 어렵게 만들기 때문에, 상기 가장자리는 종종 추가 처리를 위해 바람직하지 않다. 예를 들어, 가장자리(37)는 스코어링(scoring) 및 파손에 의해 절단되어 스크랩 벙커(scrap bunker)에 수집될 수 있다. 그런 다음, 가장자리의 유리를 유리 용융물에 다시 공급하여 재사용할 수 있다. 예시된 예에서도 마찬가지로, 일반적으로 인장 디바이스(19)를 통해 얇은 유리 리본(1)을 통과시킨 후 가장자리가 절단될 때 유리하며, 또는 얇은 유리 리본(1)의 이동 방향으로 인장 디바이스(19)의 하류에 배열되는 가장자리 절단 디바이스(35)가 제공된다. 위에서 이미 언급된 바와 같이, 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 바람직하게는 유리 리본의 품질 표면에 닿지 않고, 주행 방향으로 드로잉 롤러의 하류에 배열된 가장자리 절단 디바이스(35)에 의해 절단되는 에지에서 각각의 스트립 또는 가장자리(37)에만 닿는 정도까지 에지에 배열된다. 예시된 예에 국한되지 않고, 두 쌍의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 가장자리(37)에서만, 또는 보다 일반적으로는 가장자리 절단 디바이스(35)에 의해 얇은 유리 리본(1)으로부터 후속적으로 절단되는 영역에서만 얇은 유리 리본(1)에 닿도록 인장 방향에 대해 횡방향으로 충분히 멀리 이격되어 배열된다.
유리가 이미 고체인 영역으로 드로잉 롤러를 변위시키는 것은 유리 리본에서 두께의 낮은 변화를 달성하기 위해 특히 유리한 것으로 입증되었다. 이는 이와 관련해서 놀라운 것인데, 왜냐하면 드로잉 벌브(6)에 근접한 롤러의 배열 자체가 동기화의 편차를 방지함으로써 현재 드로잉 속도의 양호한 제어를 가능하게 하기 때문이다. 그러나, 유리가 여전히 성형될 수 있는 위치에서 장력이 가해지는 경우, 드로잉 롤러의 하류에서 발생하는 인장 응력은 여전히 두께 또는 보다 일반적으로 유리 품질에 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 얇은 유리 리본(1)은 유리의 온도가 최대 500 ℃ 이하인 위치에서만 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)와 접촉하는 것으로 이해된다. 유리 리본은 여전히 이러한 드로잉 롤러 위의 장치의 구성 요소와 접촉하지만, 이 경우 상기 접촉은 유리 리본의 형상 및 표면이 실질적으로 영향을 받지 않을 정도로 충분히 작아야 하는 것으로 고려될 수 있다. 예를 들어 유리 리본의 수평 위치를 안정화하기 위해 부드러운 안내가 고려될 수 있을 것이다. 그러나 상기 안내는 임의의 상당한 힘을 가해서는 안 된다. 따라서, 유리 리본으로 전달되는 인장력의 적어도 90 %는 500 ℃ 이하의 유리 전이 온도에서 접촉 지점을 갖는 한 쌍 이상의 드로잉 롤러에 의해 가해져야 한다.
일반적으로, 예시된 예에 제한되지 않고, 유리(3)의 온도가 Tg 미만일 뿐만 아니라 100 ℃ 미만인 위치에서 드로잉 롤러가 얇은 유리 리본(1)을 파지하는 것이 특히 바람직하다. 이러한 위치는 도 1에서 마찬가지로 예로서 도시된다.
이러한 위치에 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)를 위치시키는 것은 금속 또는 특히 세라믹 재료와 같은 다른 종래의 내화 재료와 다른 드로잉 롤러용 재료를 사용할 수 있게 한다. 금속 드로잉 롤러는 유리 표면을 손상시킬 수 있으며, 낮은 접착력으로 인해, 얇은 유리 리본(1)의 두께의 편차로서 나타나는 슬립 스틱 움직임(slip-stick movements)을 초래할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 드로잉 롤러에는 엘라스토머 재료의 표면이 제공된다. 예를 들어, 플루오로 엘라스토머 또는 실리콘과 같이 고온에 저항성이 있는 엘라스토머 재료가 또한 알려져 있기 때문에, 이러한 실시예는 100 ℃ 이하의 유리의 온도로 반드시 제한되지는 않는다. 엘라스토머 표면은 일반적으로 유리에 잘 부착된다. 또한, 이러한 재료는 드로잉 벌브(6)까지 전파되어 두께의 편차를 유발할 수 있는 진동을 또한 댐핑시킨다. 100 ℃ 이하의 온도의 드로잉 롤러의 접촉 지점의 경우, 또 다른 장점은 일반적으로 이 온도에서는 유리 전이 온도뿐만 아니라 유리의 어닐링점 및 변형점보다도 그 이하로 떨어진다는 것이다. 이는 냉각 공정 동안 드로잉 롤러에 의해 접촉 압력이 가해질 때 유리에 응력이 도입되어 보존되는 것을 방지한다. 일반적으로, 롤러 접촉이 100 ℃ 이하에서 이루어지는 실시예에 국한되지 않고, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)가 얇은 유리 리본(1)과 닿는 위치에서 유리(3)의 변형점의 온도 이하로 떨어지는 것이 제안된다.
다른 실시예에 따르면, 인장 디바이스(19)는 드로잉 롤러를 통해 얇은 유리 리본(1)으로의 진동의 전달을 억제하기 위해 댐핑 요소(39)에 장착된다. 다른 실시예에 따르면, 특히 인장 디바이스(19)는 가능한 한 무거운 구성을 갖는다. 이를 통해 특히 1 Hz 미만의 주파수에서 저주파 진동을 댐핑시킬 수 있다. 이러한 진동은 두께의 편차 측면에서 특히 심각한 것으로 입증되었다. 일 실시예에 따르면, 적어도 300 kg의 질량이 유닛의 중량으로 제공된다. 이를 위해, 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)를 위한 드라이브(27)가 예에 도시된 바와 같이 인장 디바이스(19)에 통합될 수 있다. 제조 건물의 바닥에 있는 댐핑 요소에 인장 디바이스(19)를 장착함으로써, 장치(2)의 지지 구조에서 진동의 디커플링이 달성된다.
일반적으로, 예시된 예 또는 위에서 언급된 실시예들에 제한되지 않고, 일 개발예에서, 1 헤르츠보다 작은 주파수에서 얇은 유리 리본(1)으로의 진동의 전달이 얇은 유리 리본(1)과 접촉하는 요소의 기계적 댐핑에 의해 적어도 10 dB만큼 감쇠되는 것이 제공될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구성에서, 인장 디바이스(19)는 도시된 바와 같이 바닥에 장착된다. 바닥은 또한 도면에서와 같이 층 슬래브(storey slab)(29)일 수 있다.
도 2는 도 1에 예시된 실시예의 일 변형예를 도시한다. 이 변형예는 얇은 유리 리본(1)의 성형 공정에 의해 근본적으로 차이가 있다. 도 1의 예에서, 성형은 언급된 바와 같이 탱크(17)의 하향 개방 노즐(5)에 의한 다운 드로우 공정으로 이루어진다. 도 2에 표시된 예에서, 리본은 오버플로우 융합 공정으로 알려진 것으로 성형된다. 여기서, 탱크(17)는 탑이 개방된 트로프로 구성된다. 유리 용융물(4)은 연속적으로 공급되고, 그 결과 유리 용융물(4)은 궁극적으로 탑 에지(18)를 지나 탱크의 양쪽 외측을 따라 아래쪽으로 흐른다. 탱크(17)의 하부 단부에서, 2 개의 부분 스트림이 드로잉 벌브에서 결합되고 그 후 인출되어 드로잉 롤러에 의해 가해지는 인장력의 작용에 의해 얇은 유리 리본(1)을 형성한다. 얇은 유리 리본(1)이 수직으로부터 수평으로 편향되고, 여기서 편향 롤러(34)가 사용되는 것은 도 2에 도시된 실시예에서도 마찬가지이다. 특히, 본 개시에 따라 제조된 얇은 유리의 경우, 그러나, 얇은 유리 리본이 도 1에 도시된 바와 같이 수직으로부터 수평으로의 전이 영역에서 자유롭게 매달리는 편향이 발생할 수 있다. 이러한 실시예는 수평 처리 영역에서 드로잉 영역, 특히 드로잉 벌브(6)로의 진동 및 이동의 전달을 방지하는데 특히 유리하다. 바람직한 실시예에서는, 예시된 특정 예시적인 실시예들에 제한되지 않고, 따라서 얇은 유리 리본(1)이 수직으로부터 편향되고 자유롭게 매달린 방식으로 수평으로 계속해서 안내되는 것이 제공된다. 이는 얇은 유리 리본(1)의 수평 위치에서 수행될 진동 또는 움직임을 생성할 수 있는 처리 단계에 대해 특히 적합하다. 이러한 목적에 특히 적합한 처리 단계는 또한 예시된 바와 같이 가장자리를 절단하는 것이다. 본 발명의 일 발전예에서는, 따라서, 얇은 유리 리본(1)이 바람직하게는 수직으로부터 편향되고 자유롭게 매달린 방식으로 수평으로 계속해서 안내되고, 가장자리(37)는 얇은 유리 리본(1)의 수평 위치에서 얇은 유리 리본(1)으로부터 절단되는 것이 제공된다.
설명을 위해, 도 3은 얇은 유리 리본(1) 상의 롤러 쌍(7, 9 및 11, 13)의 배열의 사시도를 도시한다. 얇은 유리 리본(1)은 구동 드로잉 롤러에 의해 가해지는 인장력에 의해 리본의 종방향으로 이동 방향(40)으로 이동된다. 드로잉 롤러 쌍들은 이동 방향(40)에 대해 횡방향으로 또는 따라서 또한 얇은 유리 리본(1)의 종방향에 대해 횡방향으로 이격되어 배열된다. 특히, 드로잉 롤러는 드로잉 공정의 결과로 가장자리(37)가 형성된 종방향 에지(23, 25)의 영역에서 리본을 파지할 수 있다.
극도로 얇은 유리를 드로잉하는 것은 거시적 규모에서 재료의 실질적인 강성이 더 이상 없기 때문에 어려운 것으로 입증되었다. 이러한 맥락에서 얇은 유리 리본에 대한 드로잉 롤러의 접촉 폭(42)이 좁을 때 매우 유리한 것으로 밝혀졌다. 접촉 폭은 인장력이 얇은 유리 리본(1)에 전달되는 폭이다. 이것은 예시된 예에서 롤러(7)의 폭에 대응한다. 이러한 폭은 반드시 모든 롤러의 폭과 일치할 필요는 없다. 예를 들어 서로 다른 드로잉 롤러 쌍을 사용하는 것도 또한 가능하다. 드로잉 롤러(9)가 약 2 배의 폭인 경우, 그럼에도 불구하고 접촉 폭(42)은 증가하지 않을 것인데, 왜냐하면 인장력은 양쪽 대향하는 드로잉 롤러와 접촉하는 영역에서만 실질적으로 전달되기 때문이다.
바람직한 실시예에 따르면, 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 얇은 유리 리본(1)에 인장력이 전달되는 한 쌍의 드로잉 롤러의 접촉 폭이 10 mm 내지 50 mm 범위가 되도록 형성되고 배열된다. 인장력이 상기 언급된 영역에서 접촉 폭(42)을 따라 대향 배열된 한 쌍의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)에 의해 얇은 유리 리본(1)에 전달되면, 유리 리본에서 전단 응력을 회피할 수 있다. 이러한 전단 응력은 그렇지 않다면 유리 리본의 낮은 강성으로 인해 접힌 모양의 돌출부를 발생시킬 수 있다. 인장력의 관련된 불균일성은 드로잉 벌브(6)까지 전파될 수 있고, 거기에서 얇은 유리 리본(1)에 두께 불균일성을 발생시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 제한되지 않고 그리고 전술한 접촉 폭과 독립적으로, 40 mm 내지 250 mm 범위의 값이 일반적으로 드로잉 롤러의 직경을 위해 유리하다. 직경은 여기서 200 mm 이하가 바람직하다. 40 mm 내지 150 mm 범위의 직경이 특히 바람직하다.
도 4는 얇은 유리 리본의 유리 두께에 대한 특히 진동 형태의 저주파 파괴의 영향을 도시한다. 도 4에서는, 드로잉 속도의 편차의 기간의 함수로서 두께 응답이 플로팅된다. 응답의 진폭은 마이크로미터로 보고되며, 주기적인 변화로 인한 유리 두께의 최대값과 최소값 간의 차이를 나타낸다. 기간은 분 단위로 보고된다. 기간이 증가함에 따라, 처음에는 상당한 상승이 나타나고, 10 초 내지 0.5 분의 기간 사이에 안정기에 도달한다. 여기서 응답은 기간에 크게 의존하지 않는다. 더 긴 기간의 경우, 응답이 차례로 증가하고, 2 % 씩 일정하게 증가하는 드로잉 속도(vdraw+2 %)에서 두께 변화를 구성하는 값으로 수렴된다. 이 값은 드로잉 속도가 한 번 2 % 감소한 경우(vdraw-2 %)의 두께 변화보다 여전히 약간 더 작다.
그러나, 이러한 긴 기간은 일반적으로 더 이상 진동에 의해 유발되지 않고, 오히려 공정 제어에 의해 유발될 수 있다. 두께 편차에서 안정기, 즉 약 10 초의 기간까지의 제 1 상승 범위는 특히 기계적 진동의 댐핑과 관련이 있다.
얇은 유리 리본(1)을 따라 종방향으로 전달되는 느린 진동으로 인한 두께 편차는 특히 얇은 유리의 경우에 효과가 있다. 단기간에 두께의 파괴적인 편차를 억제하기 위해, 여기서는 얇은 유리 리본(1)의 유리 두께에 따라 드로잉 속도를 조정하는 것이 유리하다. 다음 표에는 드로잉 롤러의 간격도 또한 보고되어 있는 3 개의 예시적인 실시예가 특정되어 있다.
예시적인 실시예를 위해, α = 9·10-6K-1의 실온에서 선형 열팽창 계수를 갖는 유리를 드로잉하여 얇은 유리 리본을 형성하였다. 열간 성형 구역, 즉 드로잉 벌브(6)와 어닐링점까지의 간격은 모든 예에서 1 미터이다.
예들을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 분당 미터로 보고되는 드로잉 속도와 마이크로미터로 보고되는 유리 두께의 곱은 200 내지 900이다. 특히, 이 변수는 예들에서 600 값으로 일정하다.
인장 디바이스(19)의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 얇은 유리 리본(1)의 인장 방향 또는 이동 방향으로의 위치가 조정될 수 있도록 형성될 수 있으며, 그 결과 드로잉 롤러와 드로잉 벌브(6) 사이의 간격, 즉 얇은 유리 리본(1)의 열간 성형 영역에 대한 간격은 변경될 수 있다. 표의 예에서, 드로잉 벌브에 대한 간격은 2.2 미터에서 3 미터 범위로 다양하다. 표를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 특히 더 작은 유리 두께에 대해 더 짧은 간격이 선택된다. 간격은 특히 리본을 따라 온도 프로파일에 맞게 조정될 수 있다. 표에서 알 수 있는 바와 같이, 유리의 온도가 100 ℃인 위치(31)와 어닐링점 사이의 간격이 더 짧아진다. 특정 예시적인 실시예에 제한되지 않고, 따라서, 일반적으로, 얇은 유리 리본의 이동 방향에서 드로잉 롤러의 위치는 얇은 유리 리본(1)이 냉각될 때 미리 정의된 온도에 도달하는 위치에 맞게 설정되어 조정되는 것이 제공된다. 이 위치는 예를 들어 변태점(Tg), 변형점 또는 그 밖에 유리가 100 ℃의 온도에 도달하는 위치와 상관될 수 있다. 이와 관련해서, 드로잉 롤러의 위치는 위에서 언급된 위치와 일치하지 않아도 된다. 이러한 위치와의 상관 관계는 드로잉 롤러의 접촉 지점과 이러한 위치 중 하나 사이의 특정 간격이 유지된다는 것을 또한 의미할 수도 있다.
도 5 및 도 6은 공정에 의해 발생되는 두께 변화를 갖는 얇은 유리 리본(1)의 사시도를 도시한다. 도 5는 드로잉 롤러가 리본 상에 작용하는 얇은 유리 리본(1)을 도 3에 대응하는 도면으로 도시한다. 얇은 유리 리본(1)은 두꺼워진 부분의 형태로 2 개의 두께 변화를 가지고 있다. 두꺼워진 부분의 최대값은 하나의 종방향 에지(23)로부터 다른 종방향 에지(25)로의 방향으로 얇은 유리 리본(1)에 대해 횡방향으로 연장된다. 그 결과 얇은 유리 리본(1)의 종방향으로 두께 변화(45)가 발생한다. 종방향의 이러한 두께 변화는 특히 위에서 설명한 저주파 진동 또는 드로잉 속도의 편차로 인해 발생할 수 있다.
도 6은 다른 경우를 도시한다. 이 개략도에서, 얇은 유리 밴드(1)는 종방향에 수직인 단면의 사시도로 도시되어 있다. 이 예시에서, 가장자리(37)는 얇은 유리 리본(1)의 중앙 품질 영역(38)에 비해 두꺼워진 에지 영역으로 쉽게 볼 수 있다. 리브 모양의 두꺼워진 부분이 리본의 종방향으로 연장된다. 이러한 두꺼워진 부분은 이 경우에 얇은 유리 리본(1)의 횡방향으로 두께 변화(46)에서 나타난다. 드로잉 롤러의 방법 및 배열은 종방향의 두께 변화(45) 및 횡방향의 두께 변화(46) 모두를 용이하게 감소시키는 것을 가능하게 한다. 전반적으로, 설명된 방법에 의해, 특히 균일하고 손상이 없는 유리 리본이 제조될 수 있다. 일반적으로, 특정 예시적인 실시예에 제한되지 않고, 이러한 목적을 위해 본 개시의 추가 양태에 따르면, 여기에 설명된 방법 또는 장치에 의해 제조될 수 있고 250 ㎛ 이하의 균일한 두께를 갖는 품질 영역 및 얇은 유리 리본(1)의 에지를 형성하고 품질 영역(38)에 비해 두꺼워진 2 개의 가장자리를 갖는 얇은 유리 리본(1)이 제공되고, 가장자리(37)는 드로잉 롤러에 의해 남겨진 임의의 흔적, 특히 임의의 자국 및/또는 세라믹 드로잉 롤러로부터 발생하는 임의의 마모 흔적을 갖지 않는다. 따라서, 유리 리본(1)은 드로잉 롤러로 인한 기존의 손상 및 잔류물이 없다. 유리 리본을 드로잉하는데 사용되는 세라믹 롤러에는 세라믹 섬유 및 시트 규산염, 예를 들어 운모가 포함될 수 있다. 따라서 유리 리본의 표면에는 이러한 성분이 없으며, 특히 시트 규산염에 의해 남겨진 흔적도 없다. 드로잉 롤러의 섬유를 함께 유지하는 내열성 결합제에 의해 추가 잔류물이 생성될 수 있다. 이러한 잔류물은 다음 재료들: 카올린, 알루미나, 벤토나이트, 코오디어라이트, 운모 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
특히 유리에 잘 부착되는 소프트 롤러를 사용하여 저온 영역에서 드로잉하면 낮은 드로잉 속도로만 노즐로부터 제어된 제거가 가능하다. 이러한 낮은 드로잉 속도는 또한 분리 후 유리 리본의 측면 수축을 감소시킨다. 이것은 가장자리(38)의 폭에 대한 품질 영역(37)의 폭의 비율을 향상시킨다. 이 경우 가장자리의 절대 폭도 그에 따라 감소된다. 이러한 목적을 위해, 일반적으로 본 발명의 다른 양태에 따르면, 기존의 손상이 없는 가장자리의 위에서 언급된 특징에 제한되지 않고, 여기에 설명된 방법 또는 장치에 의해 제조될 수 있고 250 ㎛ 이하의 균일한 두께를 갖는 품질 영역 및 얇은 유리 리본(1)의 에지를 형성하고 품질 영역(38)에 비해 두꺼워진 2 개의 가장자리(37)를 갖는 얇은 유리 리본(1)이 제공되고, 가장자리(37) 및 품질 영역의 치수에 대해 다음 특징 중 적어도 하나가 적용된다:
- 가장자리(37)의 폭의 합이 20 cm 미만이다,
- 가장자리의 폭의 합에 대한 품질 영역(38)의 폭의 비는 적어도 1.5:1, 바람직하게는 적어도 3:1이다. 이와 관련하여, 바람직한 실시예에 따르면, 얇은 유리 리본은 적어도 50 cm, 바람직하게는 적어도 60 cm의 폭을 갖는다.
유리 두께를 낮추고 동시에 유리 두께의 변화를 낮추기 위해, 특정 유리가 본 방법에 특히 적합하다. 선호되는 유리 카테고리는 다음과 같은 성분을 포함하고, 수치는 중량%이다:
SiO2 58 - 68
B2O3 7 - 9
Al2O3 2 - 6
Na2O 5 - 8
K2O 6 - 9
ZnO 4.5 - 6.5
TiO2 2 - 6
선택적으로, Sb2O3는 0.4 내지 0.8 중량%의 양으로 혼입될 수 있고 및/또는 Cl-는 0.05 내지 0.15 중량%의 양으로 혼입될 수 있다. 유리는 바람직하게는 알칼리 토금속 산화물이 없다.
무-알칼리 또는 저-알칼리 유리도 또한 처리될 수 있다. 이러한 유리의 바람직한 카테고리는 중량%로 다음과 같은 성분을 포함한다:
SiO2 55 - 65
B2O3 5 - 15
Al2O3 12 - 22
MgO 2 - 4
CaO 3 - 6
BaO 2 - 4
다른 바람직한 실시예에 따르면, 본 방법 또는 본 장치에 의해 얇은 유리 리본(1)이 제조되고, 그 조성은 중량%로 다음과 같은 성분을 포함한다:
SiO2 55 내지 68
Al2O3 13 내지 22
B2O3 0 내지 8
Li2O 0 내지 6
Na2O 8 내지 15
K2O 0 내지 7
MgO 0 내지 7
CaO 0 내지 3, 양호하게는 0 내지 1
ZnO 0 내지 4, 양호하게는 0 내지 1
ZrO2 0 내지 4
TiO2 0 내지 1, 양호하게는 실질적으로 TiO2가 없음
또한, 0 내지 1 중량%의 비율로 유리에 혼입될 수 있는 것은 다음과 같다: P2O5, SrO, BaO; 및 0 내지 1 중량% 비율의 정제제: SnO2, CeO2 또는 As2O3 또는 다른 정제제. 위에 나열된 조성의 범위를 갖는 유리는 화학적 프리스트레싱에 쉽게 적합하므로, 따라서 높은 내파괴성을 갖는 얇은 유리 요소를 제조하는 데 사용될 수 있다.
도 1과 관련하여 이미 설명된 바와 같이, 유리가 이미 적어도 부분적으로 냉각된 영역에 드로잉 롤러를 배열하는 것은 드로잉 롤러를 위한 엘라스토머 재료의 사용을 허용한다. 도 7은 엘라스토머 재료로 된 주행 표면(7)을 갖는 드로잉 롤러(7)를 도시한다. 그러나, 엘라스토머는 인장력이 증가함에 따라 상승하는 슬리피지를 보인다는 점에서 특정 단점을 갖기도 한다. 이로 인해 드로잉 속도가 변경되어, 차례로 두께 편차에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 영향을 작게 유지하기 위해, 일 실시예에 따르면, 드로잉 롤러는 강성 재료의 코어(72)를 포함하고, 이러한 코어에는 엘라스토머 재료의 시스(71)가 적용된다. 시스의 두께는 바람직하게는 10 mm 이하, 특히 8 mm 미만이다. 드로잉 롤러 또는 주행 표면(70)의 직경과 관련하여, 또 다른 실시예에 따르면, 시스(71)의 두께는 이 직경의 1/8 이하이다. 예를 들어, 롤러 직경이 80 mm인 경우, 두께 5mm의 시스(71)가 제공될 수 있다.
여전히 뜨겁거나 또는 그 밖에 적어도 따뜻한 얇은 유리 리본(1)으로 인한 엘라스토머 재료의 손상 또는 급속한 열화를 방지하기 위해, 예를 들어, 냉각 디바이스(73)가 냉각 유체(74)의 제트를 주행 표면 상에 불어 넣음으로써, 냉각 디바이스(73)가 주행 표면(70)을 냉각시키기 위해 제공될 수 있다.
얇은 유리 리본으로부터 절단된 얇은 유리 요소는 유리하게는 일련의 적용 분야에 사용될 수 있다. 하나의 적용 분야는 WO 2015/197597 A1에 기술된 바와 같이 박막 배터리의 제조이다. 얇은 유리 기판을 사용하는 이러한 배터리의 제조와 관련하여, 이 출원의 전체 내용은 또한 본 개시의 주제에 포함된다. 유사하게, 유리는 디스플레이, 특히 가요성 디스플레이를 위해 개별적으로 또는 복합 재료로 사용될 수 있다.
1 : 얇은 유리 리본
2 : 얇은 유리 리본을 제조하기 위한 장치
3 : 유리
4 : 유리 용융물
5 : 노즐
6 : 드로잉 벌브
7, 9, 11, 13 : 드로잉 롤러
17 : 탱크
18 : 17의 상부 에지
19 : 인장 방향
21 : 냉각 디바이스
23, 25 : 1의 종방향 에지
27 : 드라이브
29 : 층 슬래브
30 : 유리 전이 온도(Tg)에 도달하는 위치
31 : 100 ℃의 온도에 도달하는 위치
33: 수평 지지 디바이스
34 : 편향 롤러
35 : 가장자리 절단 디바이스
37 : 가장자리
38 : 품질 영역
39 : 댐핑 요소
40 : 1의 이동 방향
42 : 드로잉 롤러의 접촉 폭
45 : 1의 종방향으로의 두께 변화
47 : 1의 횡방향으로의 두께 변화
50 : 블레이드
70 : 7의 주행 표면
71 : 시스
72 : 코어
73 : 주행 표면(70)을 위한 냉각 디바이스
74 : 냉각 유체의 제트
2 : 얇은 유리 리본을 제조하기 위한 장치
3 : 유리
4 : 유리 용융물
5 : 노즐
6 : 드로잉 벌브
7, 9, 11, 13 : 드로잉 롤러
17 : 탱크
18 : 17의 상부 에지
19 : 인장 방향
21 : 냉각 디바이스
23, 25 : 1의 종방향 에지
27 : 드라이브
29 : 층 슬래브
30 : 유리 전이 온도(Tg)에 도달하는 위치
31 : 100 ℃의 온도에 도달하는 위치
33: 수평 지지 디바이스
34 : 편향 롤러
35 : 가장자리 절단 디바이스
37 : 가장자리
38 : 품질 영역
39 : 댐핑 요소
40 : 1의 이동 방향
42 : 드로잉 롤러의 접촉 폭
45 : 1의 종방향으로의 두께 변화
47 : 1의 횡방향으로의 두께 변화
50 : 블레이드
70 : 7의 주행 표면
71 : 시스
72 : 코어
73 : 주행 표면(70)을 위한 냉각 디바이스
74 : 냉각 유체의 제트
Claims (25)
- 편평하고 얇은 유리 리본(1)을 제조하기 위한 유리 리본 제조 방법으로서,
얇은 유리 리본(1)의 종방향으로 작용하는 인장력을 가하는 것에 의해 250 ㎛ 이하의 두께를 갖는 상기 얇은 유리 리본(1)을 형성하기 위해, 유리(3)가 용융되어, 유리 용융물을 안내하는 탱크(17)로부터 나와, 상기 탱크로부터 아래쪽으로 인출되고, 상기 얇은 유리 리본(1)이 나온 후에 유리 전이 온도(Tg) 이하로 떨어질 때까지 냉각되고, 상기 인장력은 적어도 두 쌍의 드로잉 롤러(drawing roller)(7, 9, 11, 13)에 의해 상기 얇은 유리 리본(1)으로 전달되고, 상기 얇은 유리 리본(1)을 양측의 종방향 에지(23, 25) 영역 각각에서 2 개의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13) 사이에 유지하기 위해, 상기 두 쌍의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 인장 방향에 대해 횡방향으로 이격되어 배열되고, 상기 얇은 유리 리본(1)은 상기 유리의 온도가 최대 500 ℃ 이하인 위치에서만 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)와 접촉하는 것인 유리 리본 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
70 ㎛ 이하의 두께를 갖는 얇은 유리 리본(1)이 드로잉되는 것인 유리 리본 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 탱크(17)는 오버플로우 트로프(overflow trough) 형태이고, 상기 유리 용융물(4)은 탑에서 나오고, 상기 오버플로우 트로프의 양 측을 통해 2 개의 유리 스트림으로 흐르고, 상기 2 개의 유리 스트림은 상기 오버플로우 트로프 아래에서 결합되어 유리 리본을 형성하거나, 또는
- 상기 탱크(17)는 상기 유리 용융물(4)이 아래쪽으로 흘러 나가는 세장형 노즐(5)을 갖는 것인 유리 리본 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유리(3)는 상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)와 접촉하기 전에 100 ℃ 이하의 온도로 냉각되는 것인 유리 리본 제조 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 얇은 유리 리본은 상기 드로잉 롤러를 통과한 후 수직 위치로부터 수평 위치로 편향되는 것인 유리 리본 제조 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 얇은 유리 리본(1)은 수직으로부터 편향되어, 자유롭게 매달린 방식으로 수평으로 계속해서 안내되고, 상기 얇은 유리 리본(1)의 상기 수평 위치에서 상기 얇은 유리 리본(1)으로부터 가장자리(37)가 절단되는 것인 유리 리본 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
드로잉 속도와 관련된 다음 조건들:
- 상기 얇은 유리 리본(1)의 상기 드로잉 속도는 분당 0.4 미터 내지 분당 50 미터 범위인 것,
- 상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 상기 얇은 유리 리본(1)을 분당 1.5 회전 내지 분당 180 회전 범위의 회전 속도로 드로잉하는 것, 및
- 상기 얇은 유리 리본(1)은 이 얇은 유리 리본(1)의 두께에 따른 속도로 드로잉되어, 그 결과 분당 미터로 보고되는 상기 드로잉 속도와 마이크로미터로 보고되는 상기 유리 두께의 곱은 200 내지 1000인 것
중 적어도 하나가 충족되는 것인 유리 리본 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 다음 조건들:
- 상기 유리(3)의 온도가 변형점(strain point)보다 낮은 것, 및
- 상기 유리(3)의 온도가 100 ℃ 미만인 것
중 적어도 하나가 충족되는 위치에서 상기 얇은 유리 리본(1)을 파지하는 것인 유리 리본 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 얇은 유리 리본(1)으로의 1 헤르츠보다 작은 주파수의 진동의 전달은 상기 얇은 유리 리본(1)과 접촉하는 요소의 기계적 댐핑에 의해 적어도 10 dB만큼 감쇠되는 것인 유리 리본 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 인장력은 10 mm 내지 50 mm 범위의 접촉 폭(42)을 따라 대향 배열된 한 쌍의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)에 의해 상기 얇은 유리 리본(1)으로 전달되는 것인 유리 리본 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 얇은 유리 리본의 이동 방향에서 상기 드로잉 롤러의 위치는 상기 얇은 유리 리본(1)이 냉각될 때 미리 정의된 온도에 도달하는 위치에 맞게 설정되어 조정되는 것인 유리 리본 제조 방법. - 편평하고 얇은 유리 리본(1)을 제조하기 위한 유리 리본 제조 장치(2)로서,
- 유리 용융물(4)을 수용하기 위한 탱크(17) - 이 탱크로부터 상기 용융된 유리(3)가 나오고 아래쪽으로 인출될 수 있음 - , 및 또한
- 상기 탱크(17)로부터 나온 상기 얇은 유리 리본(1)을 제어된 방식으로 냉각시키기 위한 냉각 디바이스(21)
를 포함하고,
상기 유리 리본 제조 장치(2)는
- 상기 얇은 유리 리본(1)에 장력을 가하여 상기 얇은 유리 리본(1)을 250 ㎛ 이하의 두께로 드로잉하기 위한 인장 디바이스(19) - 이 인장 디바이스(19)는 인장력을 가함 - , 및
- 상기 얇은 유리 리본(1)을 2 개의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13) 사이 각각에 유지하기 위해, 인장 방향에 대해 횡방향으로 서로 이격되어 배열된 적어도 두 쌍의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13) - 이 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 상기 냉각 디바이스(21)의 하류에 배열되고, 상기 얇은 유리 리본(1)이 500 ℃ 이하의 유리 온도에서만 드로잉 롤러와 접촉할 수 있도록 노즐(5)로부터 충분히 멀리 이격됨 -
을 포함하는 유리 리본 제조 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 상기 탱크(17) 아래에 배열되어 있고, 이에 따라 상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 아래쪽으로 이동하는 상기 얇은 유리 리본(1)에 수직 장력을 가하는 것인 유리 리본 제조 장치. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
- 상기 탱크(17)는, 상기 유리 용융물(4)이 탑에서 나와 오버플로우 트로프의 양 측을 통해 2 개의 유리 스트림으로 흐르는 오버플로우 트로프 형태이고, 상기 2 개의 유리 스트림은 상기 오버플로우 트로프 아래에서 결합되어 유리 리본을 형성하거나, 또는
- 상기 탱크(17)는 상기 유리 용융물(4)이 아래쪽으로 흘러 나가는 세장형 노즐(5)을 갖는 것인 유리 리본 제조 장치. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
다음 특징들:
- 온도(Tg)의 위치와, 상기 유리가 상기 탱크(17)로부터 분리되는 지점 사이의 간격이 2 미터 미만인 것, 및
- 상기 유리가 상기 탱크(17)로부터 분리되는 지점과, 상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)와 상기 얇은 유리 리본의 접촉 지점 사이의 간격이 2 내지 4 미터 범위에 있는 것
중 적어도 하나를 갖는 것인 유리 리본 제조 장치. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 얇은 유리 리본(1)으로부터 가장자리(37)를 절단하기 위한 가장자리 절단 디바이스(35)를 포함하고, 상기 가장자리 절단 디바이스(35)는 상기 얇은 유리 리본(1)의 이동 방향으로 상기 인장 디바이스(19)의 하류에 배열되는 것인 유리 리본 제조 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 두 쌍의 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 상기 가장자리 절단 디바이스(35)에 의해 상기 얇은 유리 리본(1)으로부터 이후에 절단되는 영역에서만 상기 얇은 유리 리본(1)에 닿도록 상기 인장 방향에 대해 횡방향으로 충분히 멀리 이격되어 배열되는 것인 유리 리본 제조 장치. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
다음 특징들:
- 상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)에 엘라스토머 재료의 표면이 제공되는 것,
- 상기 드로잉 롤러의 직경은 40 mm 내지 250 mm 범위인 것,
- 상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는 강성 코어(72) 및 엘라스토머 재료의 시스(sheath)(71)를 포함하고, 상기 시스(71)는 10 mm 이하의 두께 또는 상기 롤러 직경의 1/8 이하의 두께를 갖는 것, 및
- 상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)의 주행 표면(70)을 냉각시키기 위해 냉각 디바이스(73)가 제공되는 것
중 적어도 하나를 갖는 것인 유리 리본 제조 장치. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 인장 디바이스(19)는 상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)를 통한 상기 얇은 유리 리본(1)으로의 진동의 전달을 억제하기 위해 댐핑 요소(39)에 장착되는 것인 유리 리본 제조 장치. - 제 19 항에 있어서,
상기 인장 디바이스(19)는 적어도 300 kg의 질량을 갖는 것인 유리 리본 제조 장치. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)는, 인장력을 상기 얇은 유리 리본(1)으로 전달하는 한 쌍의 드로잉 롤러의 접촉 폭(42)이 10 mm 내지 50 mm 범위 내에 있도록 형성되고 배열되는 것인 유리 리본 제조 장치. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 인장 디바이스(19)의 상기 드로잉 롤러(7, 9, 11, 13)의 위치는 상기 얇은 유리 리본(1)의 이동 방향(40)으로 조정될 수 있고, 그 결과 상기 드로잉 롤러와 상기 얇은 유리 리본(1)의 열간 성형 영역 사이의 간격이 변경될 수 있는 것인 유리 리본 제조 장치. - 얇은 유리 리본(1)으로서,
250 ㎛ 이하의 균일한 두께를 갖는 품질 영역(38), 및 상기 얇은 유리 리본(1)의 에지를 형성하고 상기 품질 영역(38)에 비해 두꺼워진 2 개의 가장자리(37)를 가지며, 상기 가장자리(37)는 드로잉 롤러에 의해 남겨진 임의의 흔적 또는 세라믹 드로잉 롤러로부터 발생하는 임의의 마모 흔적을 갖지 않는 것인 얇은 유리 리본. - 제 23 항에 있어서,
조성이 중량%로 다음 성분들:
SiO2 55 내지 68
Al2O3 13 내지 22
B2O3 0 내지 8
Li2O 0 내지 6
Na2O 8 내지 15
K2O 0 내지 7
MgO 0 내지 7
CaO 0 내지 3
ZnO 0 내지 4
ZrO2 0 내지 4
TiO2 0 내지 1
을 포함하는 것인 얇은 유리 리본. - 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
다음 특징들:
- 상기 가장자리(37)의 폭의 합이 20 cm 미만인 것,
- 상기 가장자리의 폭의 합에 대한 상기 품질 영역(38)의 폭의 비율은 적어도 1.5:1인 것, 및
- 상기 얇은 유리 리본은 적어도 50 cm의 폭을 갖는 것
중 적어도 하나를 갖는 것인 얇은 유리 리본.
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