KR20140027311A - 정밀한 유리 롤 성형 공정 및 기기 - Google Patents
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Abstract
정밀한 유리 롤 성형을 위한 공정 및 기기가 1000℃ 이상의 유리 온도에서 공급된 스트립의 용융된 유리를 공급하기 위한 유리 공급 장치를 포함한다. 유리 공급 장치 아래 수직으로 위치된, 대략 500℃ 이상 또는 대략 600℃ 이상의 표면 온도에서 유지된 한 쌍의 고온의 성형 롤이 공급된 스트림의 용융된 유리를 수용하고 그리고 요구되는 두께와 비슷한 두께를 갖는 유리의 성형된 리본을 성형하기 위해 공급된 스트림의 용융된 유리를 얇게 한다. 대략 400℃ 이하, 대략 300℃ 이하, 또는 대략 200℃ 이하의 표면 온도에서 유지되는 한 쌍의 냉간 정경 롤은 요구되는 두께 및 요구되는 두께 균일성을 갖는 유리의 크기형성된 리본을 만들기 위하여, 유리의 성형된 리본을 수용하고 그리고 용융된 유리의 성형된 리본을 얇게 하는 성형 롤 아래에 수직으로 위치된다. 유리의 크기형성된 리본의 두께는 겨우 +/- 0.025 mm 만큼 변한다. 정경 롤에 의해 만들어진 유리의 크기형성된 리본의 두께는 1mm 이하이거나, 0.8mm 이하이거나, 또는 0.75 mm 이하이다.
Description
본 출원은 미국 35 U.S.C.§119 하에서 2011년 05월 31일에 출원된 미국 가출원번호 제61/491,651호를 우선권 주장하고 있으며, 상기 특허문헌의 내용은 참조를 위해 본 명세서에 통합되어 있다.
본 발명은 시트 유리를 성형하는 롤에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고 정밀 두께/치수의 균일성을 갖는 얇은 유리 시트를 성형하기 위한 정밀한 롤용 방법 및 기기에 관한 것이며, 그리고 더욱 특별하게는 대략 1000℃ 이상보다 더 높은 비교적 높은 유리 온도에서 용융된 유리의 스트림이 비교적 높은/고온의 표면 온도(500℃ 이상)에서 제 1 성형 롤 쌍에 의해 성형되고, 이후 비교적 저온의/차가운 표면 온도(400℃ 이하)에서 정밀하게 치수형성된 롤 쌍에 의해 정밀하게 크기가 형성되는 이와 같은 방법 및 기기에 관한 것이다.
전통적으로, 압연된 시트 유리는 한 쌍의 고온의 성형 롤을 사용하여 전형적으로 성형된다. 제 1 쌍의 성형 롤은, 성형된 시트 유리가 수평이나 또는 수직 중 어느 하나로, 또는 상기 수평이나 또는 수직 사이의 각도로 롤을 빠져나오도록, 정위(orientation)될 수 있다. 종래의 수평 또는 경사진 유리 성형 시스템에 있어서, 고온의 용융된 유리의 스트림이나 또는 시트는 전형적으로 예를 들면, 오버플로 위어(weir)로부터 더욱 아래의 성형 롤(상기 성형 롤의 닙(nip)의 바로 전방)로 이송된다. 수직 유리 성형 시스템에 있어서, 고온의 용융된 유리의 스트림이나 또는 시트가 전형적으로 슬롯 오리피스 또는 오버플로 위어로부터 성형 롤 중 하나의 성형 롤 상에 수직 하향으로 공급된다. 현 유리 시트는 새롭게 성형된 시트를 어닐링 처리하기 위해, 열 처리 레어(lehr) 또는 롤러 중심지역(hearth)으로 직접 공급될 수 있다.
종래의 롤링 기계는 비교적 작은 조성의, 점도, 폭 및 두께 범위 내에서 단일 타입의 유리 시트를 만드는 단일의 유리 성형 공정에 대해 만들어진 비교적 큰 그리고 큰 부피의 기계의 설비의 통상적인 단일-목적의 부품이다. 더욱이, 단일의 쌍의 고온의 성형 롤을 전형적으로 사용하는 종래의 유리 롤 성형 기계는, 고 정밀도의 치수 균일성을 가질 수 없는, 예를 들면 +/- 0.025 mm 이내의 고 레벨의 정밀도의 두께 균일성을 가지지 못하고 그리고 두께가 2-3 mm 이하인 얇은 유리를 형성할 수 없는 시트 유리를 만든다. 정밀한 두께 제어가 이루어지지 않게 하는 하나의 인자는 고온의 성형 롤의 뷸균일한 열 팽창이다. 고온의 성형 롤이 500℃ 이상의 그 작동 표면 온도로 가열될 때, 상기 고온의 성형 롤이 팽창하고/부풀게 된다. 고온의 성형 롤의 불균일한 열 팽창은 치수의 원통형 유리 성형 표면을 고온의 성형 롤에서 정밀하게 유지하기 어렵게 한다. 이 결과, 고온의 성형 롤을 빠져나오는 유리의 시트가 고 정밀도의 두께 균일성을 가지지 못한다.
종래의 고온의 성형 롤이 갖는 열 팽창 문제점은, 대략 1000℃ 이상일 수 있는 고 온도의 용융된 스트림의 유리로부터의 열이 상기 고온의 성형 롤의 중앙 부분의 온도를 고온의 성형 롤의 단부 부분보다 더 높은 온도로 상승시켜서, 상기 고온의 성형 롤의 중앙 부분이 그 단부 부분보다 더 팽창하게 한다는 사실이다. 고온의 성형 롤의 이러한 불균일한 팽창이 보다 작은 직경을 갖는 고온의 성형 롤의 중앙 부분을 성형함으로써 적어도 보상될 수 있도록, 고온의 성형 롤의 중앙 부분이 실내 온도에서 오목한 굽힘부를 갖는다. 오목한 굽힘부는 단부 부분의 열 팽창에 비해, 유리 제조 동안에 상승된 작동 온도에서 고온의 성형 롤의 중앙 부분에서 발생하는 더욱 큰 열 팽창을 실질적으로 상쇄하도록 설계될 수 있고, 이에 따라 고온의 성형 롤이 작동 온도에서 팽창될 때, 상기 성형 롤은 실질적으로 원통형일 것이다. 기술상 잘 알려진 바와 같은, 고온의 성형 롤의 중앙 부분과 단부 부분의 선택적인 가열 및 냉각은 부가적으로 또는 선택적으로 유리의 고온의 롤 성형 동안에 고온의 성형 롤에서의 온도 변화 및 열 팽창 변화를 최소화시키도록 사용될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 단계에 의해서도, 지금까지 성형 롤을 사용하여, 고 정밀도의 두께 균일성을 갖는 얇은 유리를 성형하는 것이 극히 어렵거나 그렇지 않으면 불가능하였다.
유리의 융합 인발 성형은 고 정밀도의 두께 제어와 표면 마무리 공정(finish)으로서 광폭의 얇은 유리 시트, 예를 들면 Corning Incorporated의 Eagle™ 유리를 만든다. 그러나, 융합 성형은 전형적으로 대략 100,000 poise를 초과하는 점도를 갖는 유리 성형으로 제한되고 그리고 제거될 필요가 있는 비교적 두꺼운 바람직하지 못한 "엣지 비드(edge beads)"를 갖는 시트를 만든다.
융합 성형될 수 없는 유리 및 유리 세라믹 조성물을 정밀하게 성형할 수 있는 정밀한 유리 성형 공정 및 기기에 대해 기술상 요구되는 바가 있다. 또한 현 융합 성형 공정 및 롤 성형 공정으로 가능한 것보다 더욱 빠른 유동율(처리 속도)에서 얇은 유리 시트를 정밀하게 성형할 수 있는 공정이 기술상 요구되는 바가 있다. 또한 넓은 범위의 점도를 갖는 넓은 범위의 유리 조성물을 비교적 고 정밀한 두께 균일성을 갖는 얇은 유리 시트로 정밀하게 성형할 수 있는 롤 성형 공정 및 기기에 대해 기술상 요구되는 바가 있다.
본 발명의 실시예는, 1000℃ 이상의 온도에서 용융된 유리의 스트림을 공급하기 위한 유리 공급 장치를 포함한, 정밀한 유리 성형을 위한 기기 및 공정을 포함한다. 유리 공급 장치 아래 수직방향으로 위치된, 대략 500℃ 이상이나 또는 600℃ 이상의 표면 온도에서 유지되는 한 쌍의 고온의 성형 롤은 공급된 스트림의 용융된 유리를 수용하고 그리고 상기 공급된 스트림의 용융된 유리를 요구되는 두께와 비슷한 두께를 갖는 유리의 성형된 리본으로 성형한다. 성형 롤 아래에서 수직으로 위치된, 대략 400℃ 이하의, 또는 300℃ 이하의, 또는 200℃ 이하의 표면 온도에서 유지되는 한 쌍의 냉간 정경 롤(cold sizing rolls)은 유리의 성형된 리본을 수용하고 그리고 용융된 유리의 성형된 리본을 얇게 하여 요구되는 두께 및 요구되는 두께 균일성을 갖는 유리의 크기형성된 리본(sized ribon)을 만든다. 유리의 크기형성된 리본의 두께는 겨우 +/- 0.025 mm 만큼 변한다. 정경 롤에 의해 만들어진 유리의 크기형성된 리본은 비교적 얇은 유리 리본이나 또는 1 mm 이하의, 또는 0.8mm 이하의, 또는 0.75 mm 이하의 두께를 갖는 시트일 수 있다.
한 쌍의 인장 롤은 유리의 크기형성된 리본을 수용하고 상기 유리의 크기형성된 리본에 장력을 만들기 위한 정경 롤 아래 수직으로 위치될 수 있다.
유리 공급 장치는 대략 1000℃ 이상의 유리 온도에서 용융된 유리의 스트림을 성형 롤로 공급할 수 있다.
정경 롤은 열 차폐부를 제공하기 위해 단열 재료로 코팅되거나 또는 단열 재료로 형성된 외측 표면을 각각 구비할 수 있다. 외측 표면은 세라믹 재료로 형성되거나 또는 세라믹 재료의 화합물로 형성될 수 있다.
정경 롤은 단열 재료의 중공의 실린더로 각각 형성될 수 있다. 냉각 튜브는 냉각 유체를 각각의 정경 롤의 내부에 공급할 수 있다. 쿨란트 튜브는 중공의 실린더의 내부의 총 길이를 따라 실질적으로 뻗어있는 분사 튜브일 수 있고, 그리고 복수의 분사 구멍은 상기 중공의 실린더의 내부 표면에 냉각 유체를 분사하기 위한 분사 튜브를 따라 형성될 수 있다. 분사 튜브의 단부 구역보다 상기 분사 튜브의 중앙 구역에 보다 고 집중의 분사 구멍이 있을 수 있어, 중공의 실린더의 상기 중앙 구역이 상기 중공의 실린더의 단부 구역보다 더 큰 볼륨의 냉각 유체를 수용한다.
본 발명의 일 실시예는 프레임; 내측 단부 및 외측 단부를 갖는 좌측 상부 (및 선택적인 하부) 정경 롤 지지 샤프트와, 내측 단부 및 외측 단부를 갖는 우측 상부 및 선택적인 하부 정경 롤 지지 샤프트; 내측 단부 및 외측 단부를 갖는 좌측 정경 롤 중간 샤프트와, 내측 단부 및 외측 단부를 갖는 우측 정경 롤 중간 지지 샤프트; 그리고 상기 제 1 정경 롤 및 상기 제 2 정경 롤은 상기 정경 롤 사이에 요구되는 갭을 형성하도록 (i) 함께 그리고 (ii) 따로 선택적으로 이동되도록, 상기 롤의 방향과 반대 방향으로 상기 프레임에 대해 전진 및 후퇴하는, (i) 상부 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 정경 롤, 및 (ii) 중간 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 정경 롤 중 하나의 롤을 구동시키는 제 1 병진 구동 장치;를 포함하고,
상기 좌측 정경 롤 중간 지지 샤프트 및 우측 정경 롤 중간 지지 샤프트는 동일한 높이에서 그리고 서로 평행하게 프레임에 수평으로 그리고 미끄럼 가능하게 장착된 상태에서, 제 2의 정경 롤이 중간 정경 롤 지지 샤프트의 상기 외측 단부에 장착되고,
상기 좌측 상부 정경 롤 중간 지지 샤프트 및 우측 상부 정경 롤 지지 샤프트는 동일한 높이에서 그리고 서로 평행하게 프레임에 미끄럼 가능하게 수평으로 장착된 상태에서, 제 1의 정경 롤이 상부 정경 롤 지지 샤프트의 외측 단부에 회전가능하게 장착된다.
중간 정경 롤 지지 샤프트의 이동과 상부 정경 롤 지지 샤프트의 이동의 동기화를 보장하기 위한 동기화 기구는 상기 중간 정경 롤 지지 샤프트와 마주한 상기 상부 정경 롤 지지 샤프트 중 하나의 샤프트의 한 면 상의 기어 이빨부; 상기 상부 정경 롤 지지 샤프트와 마주한 상기 중간 정경 롤 지지 샤프트 중 하나의 샤프트의 면 상의 기어 이빨부; 및 상기 프레임에 회전가능하게 장착된 제 1 피니언 기어;를 포함할 수 있고, 상기 피니언 기어는 상기 상부 정경 롤 지지 샤프트 중 하나의 샤프트 상의 기어 이빨부와 결합하고 상기 중간 정경 롤 지지 샤프트의 하나의 샤프트 상의 기어 이빨부와 결합한다.
동기화 기구는 프레임에 회전가능하게 장착된 토션 로드(torsion rod)를 더 포함할 수 있고, 여기서 제 1 피니언 기어는 상기 토션 로드에 부착되고, 제 2 피니언 기어는 상기 토션 로드에 부착되며, 상기 제 2 피니언 기어는 상부 정경 롤 지지 샤프트 중 다른 하나의 지지 샤프트 상의 기어 이빨부와 결합하고 그리고 중간 정경 롤 지지 샤프트 중 다른 하나의 지지 샤프트 상의 기어 이빨부와 결합하며, 이에 따라 우측 면 정경 롤 지지 샤프트의 이동과 좌측 면 정경 롤 지지 샤프트의 동기화된 이동이 보장되어, 제 1 및 제 2 정경 롤이 서로 평행하게 이동하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 성형 공정은: 용융된 유리의 스트림을 공급하는 단계; 요구되는 두께와 비슷한 두께를 갖는 유리의 성형된 리본을 성형하기 위하여, 한 쌍의 고온의 성형 롤이 대략 500℃ 이상의 표면 온도에서 유지되는 상태에서, 상기 용융된 유리의 공급된 스트림을 성형하는 단계; 및 한 쌍의 냉간 정경 롤이 요구되는 두께 및 요구되는 두께 균일성을 갖는 유리의 크기형성된 리본을 만들기 위하여, 대략 400℃ 이하의, 또는 300℃ 이하의, 또는 200℃ 이하의 표면 온도에서 유지된 상태에서 유리의 성형된 리본을 크기형성하는 단계를 포함할 수 있다. 유리의 크기형성된 리본의 두께는 겨우 +/- 0.025 mm 만큼 변할 수 있다. 정경 롤에 의해 만들어진 유리의 크기형성된 리본의 두께는 1mm 이하이거나, 또는 0.8mm 이하이거나, 또는 0.75 mm 이하일 수 있다. 유리 공급 장치는 대략 1000℃ 이상의 유리 온도에서, 예를 들면 대략 1000℃ 내지 대략 1500℃ 범위의 유리 온도에서, 용융된 유리의 스트림을 성형 롤로 공급할 수 있다.
일 실시예의 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기는 용융된 유리의 공급된 스트림을 공급하기 위한 유리 공급 장치를 포함할 수 있다. 한 쌍의 고온의 성형 롤이 대략 500℃ 이상의 표면 온도에서 유지되고, 상기 성형 롤은, 유리 성형 갭이 공급된 스트림의 용융된 유리를 수용하기 위한 그리고 요구되는 두께와 비슷하게 형성된 두께를 갖는 유리의 성형된 유리 리본을 성형하기 위해 상기 성형 롤 사이의 상기 공급된 스트림의 용융된 유리를 얇게 하기 위한 유리 공급 장치 아래 수직으로 위치된 상태에서, 상기 성형 롤 사이에 유리 성형 갭을 형성하는 상기 성형 롤 서로 가깝게 인접하여 이격된다. 한 쌍의 냉간 정경 롤은 대략 400℃ 이하의 표면 온도에서 유지되고, 상기 정경 롤은 유리 정경 갭(sizing gap)이 유리의 성형된 유리 리본을 수용하기 위한 그리고 요구되는 두께 및 요구되는 두께 균일성을 갖는 유리의 크기형성된 유리 리본을 만들기 위해 용융된 유리의 성형된 유리 리본을 얇게 하기 위한 성형 롤 아래에 수직으로 위치된 상태에서, 정경 갭 사이에 유리 정경 갭을 형성하는 정경 롤 서로 매우 가깝게 이격된다. 용융된 유리는 대략 1000℃ 이상의 표면 용융된 유리 온도에서 성형 롤로 공급될 수 있다. 용융된 유리는 대략 200 poise 내지 대략 10,000 poise 범위의 유리 점도에서 성형 롤로 공급될 수 있다.
여러 실시예에 있어서, 각각의 정경 롤의 외측 원통형 유리 정경 표면은 겨우 +/- 0.0125 mm 만큼 변하는 상기 정경 롤의 회전 축선과의 집중도 및 반경으로 형성되어, 상기 유리의 크기형성된 유리 리본의 두께가 겨우 +/- 0.025 mm 만큼 변한다.
여러 실시예에 있어서, 정경 갭의 두께는 1mm 이하이고, 이에 따라 정경 롤로 만들어진 유리의 크기형성된 유리 리본의 두께가 1mm 이하이다. 정경 갭의 두께가 0.8mm 이하일 수 있어, 정경 롤로서 만들어진 유리의 크기형성된 유리 리본의 두께가 0.8mm 이하이다. 성형 갭은 대략 1.5 mm 내지 대략 2 mm의 두께를 가질 수 있다.
여러 실시예가 유리의 크기형성된 유리 리본을 (i) 안정화 및 (ii) 인발 중 적어도 하나를 위하여, 충분한 장력을 상기 유리의 크기형성된 유리 리본에 만들고 상기 유리의 크기형성된 유리 리본을 수용하기 위한, 정경 롤 아래에 수직으로 위치된 한 쌍의 인장 롤을 포함한다.
여러 실시예에 있어서, 롤 성형 기기는 제 1의 정경 롤의 각각의 단부에 인접하여 장착된 제 1 쌍의 스페이서 링과, 제 2의 정경 롤의 각각의 단부에 인접하여 장착된 제 2 쌍의 스페이서 링을 포함한다. 병진 구동 장치는 제 2 쌍의 스페이서 링과 결합하여 쌍의 정경 롤 사이에 유리 정경 갭을 정밀하게 형성하는 제 1 쌍의 스페이서 링과 함께 상기 제 1 및 제 2 정경 롤을 가압한다. 쌍의 정경 롤이 함께 가압되고 세라믹 외측 실린더 중 각각의 실린더의 외측 주변 표면은 겨우 +/- 0.0125 mm의 표면 집중도 변화로 정밀하게 형성될 수 있을 때, 스페이서 링은 대략 1mm 이하의, 또는 0.8 mm 이하의, 또는 0.7 mm 이하의 폭을 갖는 유리 정경 갭을 형성하도록 정밀하게 성형될 수 있다.
여러 실시예에 있어서, 쌍의 정경 롤은 제 1 정경 롤 및 제 2 정경 롤을 포함하고 그리고 정경 롤 모듈에 포함되며, 상기 정경 롤 모듈은 프레임을 더 포함한다. 프레임은 내측 단부 및 외측 단부를 갖는 좌측 제 1 상부 정경 롤 지지 샤프트와, 내측 단부 및 외측 단부를 갖는 우측 제 2 상부 정경 롤 지지 샤프트를 포함하고, 상기 좌측 제 1 정경 롤 지지 샤프트 및 상기 우측 제 2 상부 정경 롤 지지 샤프트는 동일한 높이에서 서로 평행하게 상기 프레임에 수평방향으로 그리고 미끄럼가능하게 장착된 상태에서, 상기 제 1의 정경 롤은 상부 제 1 정경 롤 지지 샤프트 및 제 2 정경 롤 지지 샤프트의 외측 단부에 회전가능하게 장착된다. 좌측 제 3 정경 롤 중간 지지 샤프트는 내측 단부 및 외측 단부를 구비하고 제 4 정경 롤 중간 지지 샤프트는 내측 단부 및 외측 단부를 구비하며, 상기 좌측 제 3 정경 롤 지지 샤프트 및 상기 우측 제 4 정경 롤 중간 지지 샤프트는 상기 제 1 정경 롤 지지 샤프트 및 제 2 정경 롤 지지 샤프트 아래에서 동일한 높이로 서로 평행하게 프레임에 수평방향으로 그리고 미끄럼가능하게 장착된 상태에서, 상기 제 2의 정경 롤은 상기 제 1 정경 롤과 평행하게 그리고 동일한 높이로 중간 제 3 정경 롤 지지 샤프트 및 제 4 정경 롤 지지 샤프트의 외측 단부에 장착된다. 상부 제 1 정경 롤 지지 샤프트 및 제 2 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 정경 롤, 및 (ii) 중간 제 3 정경 롤 지지 샤프트 및 제 4 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 정경 롤 중 적어도 하나를 구동시키는 성형 모듈 병진 구동 장치는 프레임에 대해 전진 및 후퇴한다. (i) 상부 제 1 및 제 2 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 정경 롤, 및 (ii) 중간 제 3 및 제 4 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 정경 롤 중 다른 하나를 구동시키는 동기화 기구는 프레임에 대해 전진 및 후퇴하고, (i) 상부 제 1 및 제 2 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 정경 롤, 및 (ii) 중간 제 3 및 제 4 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 정경 롤 중 하나의 방향과 반대 방향으로 상기 프레임에 대해 전진 및 후퇴하고, 상기 프레임에 대해 전진 및 후퇴하며, 병진 구동되어, 상기 제 1 정경 롤 및 상기 제 2 정경 롤은 상기 정경 롤 사이에 요구되는 정경 갭을 형성하기 위하여 (i) 함께 그리고 (ii) 따로 선택적으로 이동된다.
동기화 기구는 제 3 중간 정경 롤 지지 샤프트와 마주한 상부 제 1 정경 롤 지지 샤프트 중 하나 샤프트의 면 상의 제 1 기어 이빨부; 상부 제 1 정경 롤 지지 샤프트와 마주한 중간 제 3 정경 롤 지지 샤프트 중 하나의 샤프트의 면 상의 제 3 기어 이빨부; 및 피니언 기어와 결합되는 프레임에 회전가능하게 장착된 제 1 피니언 기어;를 포함할 수 있으며, 상기 피니언 기어는 상부 정경 롤 지지 샤프트 중 하나의 샤프트 상의 제 1 기어 이빨부와 결합하고 중간 정경 롤 지지 샤프트의 하나의 샤프트 상의 제 3 기어 이빨부와 결합하며, 이에 따라 상기 제 1 정경 롤 및 상기 제 2 정경 롤이 서로 동기화되어 이동한다는 것을 보장한다.
동기화 기구는 제 4 정경 롤 지지 샤프트와 마주한 제 2 정경 롤 지지 샤프트의 한 면 상의 제 2 기어 이빨부; 상기 제 2 정경 롤 지지 샤프트와 마주한 제 4 정경 롤 지지 샤프트의 한 면 상의 제 4 기어 이빨부; 프레임에 회전가능하게 장착된 토션 로드;를 또한 포함할 수 있다. 제 1 피니언 기어가 토션 로드에 부착되고 그리고 제 2 피니언 기어가 토션 로드에 부착된 상태에서, 상기 제 2 피니언 기어는 상부 정경 롤 지지 샤프트 중 다른 하나의 지지 샤프트 상의 제 3 기어 이빨부와 중간 정경 롤 지지 샤프트 중 다른 하나의 지지 샤프트 상의 제 4 기어 이빨부와 결합되며, 이에 따라 상기 제 1 정경 롤 및 제 2 정경 롤이 서로 평행하게 서로 동기화되어 이동한다는 것을 보장한다.
롤 성형 기기는 적어도 2개의 상기 정경 롤 모듈을 포함할 수 있고, 하나의 상기 정경 롤은 다른 하나의 정경 롤 아래 수직으로 위치되고 동일한 수직 평면에서 정렬된다. 롤 성형 기기는 성형 롤 모듈을 포함할 수 있다.
성형 롤 모듈은 성형 롤 프레임; 내측 단부와 외측 단부를 갖는 제 1 성형 롤 지지 샤프트; 및 내측 단부와 외측 단부를 갖는 제 2 성형 롤 지지 샤프트를 포함할 수 있다. 제 1 성형 롤 지지 샤프트 및 제 2 성형 롤 지지 샤프트는 동일한 높이에서 서로 평행하게 프레임에 수평방향으로 미끄럼가능하게 장착된 상태에서, 제 1 성형 롤은 상기 제 1 성형 롤 지지 샤프트 및 상기 제 2 성형 롤 지지 샤프트의 외측 단부 상에 회전가능하게 장착된다. 제 3 성형 롤 샤프트는 내측 단부 및 외측 단부를 구비하고 있고, 제 4 성형 롤 지지 샤프트는 내측 단부 및 외측 단부를 구비하고 있다. 제 3 성형 롤 지지 샤프트 및 제 4 성형 롤 지지 샤프트는 제 1 성형 롤 지지 샤프트 및 제 2 성형 롤 지지 샤프트 아래에서 동일한 높이로 서로 평행하게 프레임에 수평방향으로 그리고 미끄럼가능하게 장착된 상태에서, 제 2 성형 롤은 제 1 성형 롤에 평행하게 동일한 높이로 제 3 성형 롤 지지 샤프트 및 제 4 성형 롤 지지 샤프트의 외측 단부에 장착된다. (i) 제 1 성형 롤 지지 샤프트 및 제 2 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 성형 롤, 및 (ii) 제 3 성형 롤 지지 샤프트 및 제 4 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 성형 롤 중 하나를 구동시키기 위한 성형 모듈 병진 구동 장치는 프레임에 대해 전진 및 후퇴한다. 동기화 기구는 (i) 제 1 성형 롤 지지 샤프트 및 제 2 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 성형 롤, 및 (ii) 제 3 성형 롤 지지 샤프트 및 제 4 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 성형 롤 중 다른 하나를 구동시키기 위해 제공될 수 있으며, (i) 상부 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 성형 롤, 및 (ii) 하부 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 성형 롤 중 하나의 방향과 반대 방향으로 프레임에 대해 전진 및 후퇴하고, 병진 구동되며, 이에 따라 상기 제 1 성형 롤 및 상기 제 2 성형 롤이 상기 성형 롤 사이에 요구되는 갭을 형성하도록 (i) 함께 그리고 (ii) 따로 선택적으로 이동된다.
본 발명의 여러 실시예에 있어서, 나사산형성부는 (i) 제 1 정경 롤 지지 샤프트 및 제 2 정경 롤 지지 샤프트, 그리고 (ii) 정경 롤의 서로를 향한 이동을 정지시키고 이에 따라 상기 정경 롤 사이에 요구되는 정경 갭을 형성하도록 프레임과 접촉하는 나사산형성부 상의 나사산형성된 로킹 칼라와 제 3 정경 롤 지지 샤프트 및 제 4 정경 롤 지지 샤프트 중 어느 한 지지 샤프트에 포함될 수 있다. 칼라 구동 장치는 나사산형성부 상의 로킹 칼라를 회전시키고 이에 따라 정경 롤 사이의 요구되는 정경 갭의 두께를 조정하도록 포함될 수 있다. 센서는 크기형성된 유리 리본의 두께를 검출하도록 포함될 수 있고 그리고 칼라 구동 장치는 상기 크기형성된 유리 리본 두께를 허용가능한 한계치 내로 유지하기 위해 센서에 의해 검출된 상기 크기형성된 유리 리본의 두께에 응답하여 로킹 칼라를 회전시킨다.
롤 성형 기기는 복수의 모듈로 형성될 수 있으며, 상기 모듈은 쌍의 성형 롤을 포함한 적어도 하나의 성형 롤 모듈과, 쌍의 정경 롤을 포함한 적어도 하나의 정경 롤 모듈을 포함하여, 유리 리본 성형 작동이 유리 리본 크기형성 작동과 분리된다. 적어도 2개의 정경 롤 모듈 중에서 하나의 모듈이 다른 하나의 모듈 아래에 배치될 수 있어, 제 1의 정경 롤 모듈로부터의 유리의 부분적으로 크기형성된 리본이 유리의 크기형성된 유리 리본을 만들도록 제 2의 정경 롤 모듈의 정경 롤에 의해 수용된다. 적어도 2개의 성형 롤 모듈 중에서 하나의 모듈이 다른 하나의 모듈 아래에 배치될 수 있어, 제 1의 성형 롤 모듈로부터의 유리의 부분적으로 성형된 리본이 상기 유리의 성형된 유리 리본을 만들도록 제 2의 성형 롤 모듈의 성형 롤에 의해 수용된다.
롤 성형 기기는 크기형성된 유리 리본을 수용하기 위한 하나 이상의 정경 롤 모듈 아래에 위치된 유리 취출 장치를 포함할 수 있으며, 상기 유리 취출 장치는 복수의 (i) 컨베이어 상의 진공 유리 성형 몰드 및 (ii) 평탄한 컨베이어 중 하나를 포함한다.
여러 실시예에 있어서, 제 1 쌍의 베어링 블럭은 제 1의 정경 롤을 회전가능하게 장착할 수 있고, 그리고 제 2 쌍의 베어링 블럭은 제 2의 정경 롤을 회전가능하게 장착할 수 있다. 제 1 쌍의 베어링 블럭 및 제 2 쌍의 베어링 블럭을 서로를 향하여 이동시키거나 또는 서로에 대해 멀어지게 이동시키는 병진 구동 장치; 및 상기 병진 구동 장치가 제 1 쌍의 베어링 블럭 및 제 2 쌍의 베어링 블럭을 선택 쌍의 심(shim)과 결합되도록 서로를 향해 이동시킬 때, 선택 두께를 갖는 유리 정경 갭이 상기 정경 롤 사이에 형성되도록, 상기 제 1 쌍의 베어링 블럭과 상기 제 2 쌍의 베어링 블럭 사이의 선택 두께를 갖는 상기 선택 쌍의 심을 선택적으로 배치시키기 위한 가변 두께의 복수의 쌍의 심;이 포함된다.
여러 실시예에 있어서, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정은: 수직 스트림의 용융된 유리를 공급하는 단계; 요구되는 두께와 비슷한 형성된 두께를 갖는 유리의 성형된 유리 리본을 성형하기 위하여 한 쌍의 고온의 성형 롤이 대략 500℃ 이상의 또는 대략 600℃ 이상의 표면 온도에서 유지되는 상태에서 공급된 스트림의 용융된 유리 또는 유리-세라믹을 성형하는 단계; 형성된 두께보다 얇은 요구되는 두께와 요구되는 두께 균일성을 갖는 유리의 크기형성된 유리 리본을 만들기 위하여, 한 쌍의 냉간 정경 롤이 대략 400℃ 이하의, 대략 300℃ 이하의, 또는 대략 200℃ 이하의 표면 온도에서 유지되는 상태에서, 유리의 성형된 리본을 크기형성하는 단계를 포함한다. 유리의 크기형성된 유리 리본의 두께 균일성은 겨우 +/- 0.025 mm 만큼 변할 수 있다. 정경 롤에 의해 만들어진 유리의 크기형성된 유리 리본의 두께는 1mm 이하이거나 또는 0.8mm 이하일 수 있다. 성형된 유리 리본은 대략 1.5 mm 내지 대략 2 mm의 두께를 가질 수 있다. 용융된 유리의 스트림은 대략 1000℃ 이상의 표면 유리 온도에서 성형 롤로 공급될 수 있다. 용융된 유리는 대략 200 poise 내지 대략 10,000 poise 범위의 유리 점도로 공급될 수 있다.
용융된 유리는 쌍의 성형 롤 사이에 형성된 닙 중심에 공급될 수 있어, 상기 용융된 유리의 퍼들(puddle)이 성형 롤의 닙에서 성형된다. 용융된 유리의 퍼들의 두께는 대략 10 mm 내지 대략 20 mm일 수 있다.
본 발명의 모든 실시예가 크기형성된 유리 리본의 (i) 안정화 및 (ii) 인발 중 적어도 하나를 위해 상기 크기형성된 유리 리본 상에 충분한 장력을 만들고 상기 크기형성된 유리 리본을 인발하는 단계를 포함할 수 있다.
쌍의 성형 롤 및 쌍의 정경 롤은 용융된 유리의 수직 스트림에 의해 형성된 수직 평면에 중심이 잡힐 수 있다.
유리 정경 롤은 (i) 성형된 유리 리본에 수직 장력의 생성 및 (ii) 상기 성형된 유리 리본의 인발 중 적어도 하나를 위해 유리 성형 롤 보다 더욱 빠른 속도로 회전가능하게 구동될 수 있다.
회전 구동 장치 기구는 쌍의 정경 롤을 회전 구동시키기 위하여 포함될 수 있다. 회전 구동 장치 기구는 쌍의 정경 롤이 상기 정경 롤의 회전 속도에서 속도 변화가 없이 회전가능하게 구동되도록, 상기 회전 구동 장치 기구를 상기 쌍의 정경 롤과 연결시키는 쉬미트(Schmidt) 커플링을 포함할 수 있다. 각각의 모듈에서의 회전 구동 기구는 다른 모듈의 구동 회전 기구와 독립적이고 별도로 제어되는 대응하는 모듈에서의 롤을 회전가능하게 구동시킬 수 있다. 제어기는 각각의 모듈에서의 각각의 롤의 회전 속도 및 토오크 중 하나를 제어할 수 있다. 각각의 모듈은 대응하는 모듈에서의 각각의 롤의 회전 속도 및/또는 토오크를 검출하고 시그널에 응답하여 대응하는 시그널을 제어기에 송출하는 센서를 포함할 수 있으며, 상기 제어기는 요구되는 작동 범위 내에 있는 각각의 롤의 토오크 및 속도 중 하나를 제어한다.
한 쌍의 절단 롤을 구비한 절단 롤 모듈은 정경 롤 모듈 아래에 위치될 수 있고, 그리고 상기 절단 롤 중 적어도 하나의 절단 롤이 유리 리본으로부터 유리 시트를 절단하기 위한 컷터를 구비한다. 요구되는 길이의 유리 시트가 유리 리본으로부터 절단되도록, 절단 롤의 회전 속도가 제어되면서 컷터가 상기 유리 리본으로부터 분리될 수 있다.
성형 롤 및 정경 롤 중 적어도 하나의 표면 온도가 센서에 의해 감지될 수 있다. 성형 롤 및 정경 롤 중 적어도 하나의 표면 온도가 센서에 의해 감지된 온도에 응답하여 제어될 수 있다.
성형 롤 중 적어도 하나의 성형 롤이 상기 성형 롤의 외측 부분보다 더 작은 외경을 갖는 중앙 부분을 구비할 수 있어, 상기 유리 리본이 상기 유리 리본의 외측 구역보다 더 두꺼운 중앙 구역으로 성형된다. 본 발명의 모든 실시예에 있어서, 성형 단계는 유리 리본의 외측 엣지 부분보다 더 두꺼운 두께를 갖는 중앙 부분을 구비한 유리 리본을 성형할 수 있다.
본 발명의 모든 실시예에 있어서, 유리 공급 단계는 (i) 가변 유동의 유리 및 (ii) 불연속 유동의 유리 중 하나를 공급할 수 있다. 쌍의 정경 롤은 정경 롤의 회전 속도의 속도 변화없이 회전가능하게 구동될 수 있다.
본 발명의 모든 실시예가 여러 쌍의 롤과 독립적으로 그리고 별도로 쌍의 롤의 각각의 롤의 토오크나 회전 속도를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
한 쌍의 절단 롤은 정경 롤 아래에 위치될 수 있으며, 상기 절단 롤 중 적어도 하나의 롤이 유리 리본으로부터 유리 시트를 절단하기 위한 컷터를 구비하고, 그리고 쌍의 절단 롤의 회전 속도를 제어하면서 적어도 하나의 상기 컷터가 상기 유리 리본으로부터 분리되어 요구되는 길이의 유리 시트가 상기 유리 리본으로부터 절단된다.
쌍의 유리 성형 롤은 상기 유리 성형 롤 사이에 유리 성형 갭을 형성하도록 이격될 수 있고 그리고 상기 쌍의 유리 정경 롤은 상기 유리 성형 갭보다 더 작은, 상기 유리 정경 롤 사이의 유리 정경 갭을 형성하도록 이격된다.
부가적인 특징과 장점이 아래 기재된 상세한 설명에서 설명되어 있고, 그리고 부분적으로 당업자가 본 명세서에 포함된 상세한 설명, 첨부된 도면 및 청구범위를 살펴보거나, 또는 본 명세서에 기재된 바와 같이 실시예를 실시함으로써 용이하게 파악될 수 있을 것이다.
상기 기재된 일반적인 설명과 아래 기재된 상세한 설명 모두는 단지 예시적인 사항으로서, 청구범위의 특징과 특성의 전반적인 개념과 이해를 돕기 위한 것임을 알 수 있을 것이다. 첨부한 도면은 본 발명의 이해를 더욱 돕기 위해 포함되어 있고, 본 명세서의 일부를 이룬다. 도면은 다양한 실시예의 원리와 작동을 설명하기 위한 상세한 설명과 함께 하나 이상의 실시예를 나타내고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일 실시예의 고 정밀 유리 롤 성형 기기 및 공정의 개략적인 사시도이고;
도 2는 도 1의 고 정밀 유리 롤 성형 기기 및 공정의 개략적인 측면도이고;
도 3은 도가니 또는 레이들 공급되는, 도 1의 일 실시예의 고 정밀 유리 롤 성형 기기의 개략적인 사시도이고;
도 4는 유리를 도 1의 고 정밀 유리 롤 성형 기기로 연속으로 공급하도록 사용될 수 있는 일 실시예의 융합 성형 유리의 개략적인 사시도이고;
도 5는 도 4의 융합 성형 유리 공급의 개략적인 측면도이고;
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 피쉬 테일 슬롯 공급 실시예로부터의 유리 공급을 각각 나타낸, 개략적인 정면도 및 측면도이고;
도 7은 본 발명의 일 실시예의 고 정밀 유리 롤 성형 기기의 사시도이고;
도 8은 도 7의 고 정밀 유리 롤 성형 기기의 일 실시예의 정경 롤 모듈의 사시도;
도 9, 도 10 및 도 11은 각각 도 8의 정경 롤 모듈의 부분 사시도, 평면도 및 부분 절결 측면도이고;
도 12는 도 8의 정경 롤 모듈의 부분 측단면도이고;
도 13은 도 8의 정경 롤 모듈의 롤을 구동시키기 위한 일 실시예의 기어 박스의 분해도이고;
도 14 및 도 15는 일 실시예의 정밀한 냉간 정경 롤의 도면이고;
도 16 및 도 17은 각각 베어링 블럭에 장착된 도 14 및 도 15의 냉간 정경 롤의 평면도 및 끝면도이고;
도 18은 유리 절단 롤 쌍 및 성형 롤 방사형 가열기를 구비한, 일 실시예의 고 정밀 유리 롤 성형 기기 및 공정의 개략적인 도면이며;
도 19는 가열된 진공 유리 성형 몰드(260)를 구비한 유리 취출 컨베이어를 포함한 본 발명의 일 실시예의 고 정밀 유리 롤 성형 기기의 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 고 정밀 유리 롤 성형 기기 및 공정의 개략적인 측면도이고;
도 3은 도가니 또는 레이들 공급되는, 도 1의 일 실시예의 고 정밀 유리 롤 성형 기기의 개략적인 사시도이고;
도 4는 유리를 도 1의 고 정밀 유리 롤 성형 기기로 연속으로 공급하도록 사용될 수 있는 일 실시예의 융합 성형 유리의 개략적인 사시도이고;
도 5는 도 4의 융합 성형 유리 공급의 개략적인 측면도이고;
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 피쉬 테일 슬롯 공급 실시예로부터의 유리 공급을 각각 나타낸, 개략적인 정면도 및 측면도이고;
도 7은 본 발명의 일 실시예의 고 정밀 유리 롤 성형 기기의 사시도이고;
도 8은 도 7의 고 정밀 유리 롤 성형 기기의 일 실시예의 정경 롤 모듈의 사시도;
도 9, 도 10 및 도 11은 각각 도 8의 정경 롤 모듈의 부분 사시도, 평면도 및 부분 절결 측면도이고;
도 12는 도 8의 정경 롤 모듈의 부분 측단면도이고;
도 13은 도 8의 정경 롤 모듈의 롤을 구동시키기 위한 일 실시예의 기어 박스의 분해도이고;
도 14 및 도 15는 일 실시예의 정밀한 냉간 정경 롤의 도면이고;
도 16 및 도 17은 각각 베어링 블럭에 장착된 도 14 및 도 15의 냉간 정경 롤의 평면도 및 끝면도이고;
도 18은 유리 절단 롤 쌍 및 성형 롤 방사형 가열기를 구비한, 일 실시예의 고 정밀 유리 롤 성형 기기 및 공정의 개략적인 도면이며;
도 19는 가열된 진공 유리 성형 몰드(260)를 구비한 유리 취출 컨베이어를 포함한 본 발명의 일 실시예의 고 정밀 유리 롤 성형 기기의 개략적인 도면이다.
첨부한 도면에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예가 아래 상세하게 기재되어 있다. 가능하다면, 동일한 부재번호는 도면에서 동일하거나 유사한 부분을 지시하도록 사용되어 있다. 매우 얇은, 정밀한 두께 시트 유리를 만들기 위한, 일 실시예의 고 정밀 유리 롤 성형 기기 및 공정이 도 1에 개략적으로 도시되어 있고, 부재번호 10으로 전반적으로 지시되어 있다.
본 상세한 설명 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 유리 시트와 관련하여 기재된 "얇은"이라는 용어 또는 "매우 얇은"이라는 용어는 대략 1 mm 이하의, 또는 대략 0.8 mm 이하의, 또는 0.75 mm 이하의 두께를 갖는 유리의 시트를 의미한다.
본 상세한 설명 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 유리 시트와 관련하여 사용된 바와 같은 "정밀한 두께"라는 용어는 겨우 +/- 0.025 mm 만큼 변하는 실질적으로 일정한 두께를 갖는 유리의 시트를 의미한다.
도 1 및 도 2를 살펴보면, 용융된 유리(11)의 스트림은 단지 예시적으로서, 피쉬 테일(fish tail)이나 또는 공급 슬롯(12)으로부터 제 1 쌍의 성형 롤(14 및 16) 사이의 닙의 중앙까지 이송될 수 있다. 슬롯 오리피스는 폭넓은 범위의 폭/길이 및 두께를 가질 수 있다. 유리의 스트림은 대략 1000℃ 이상의 유리 온도에서 제 1 쌍의 성형 롤(14 및 16)의 닙으로 이송될 수 있다. 제 1 쌍의 성형 롤은 성형될 유리의 점도 및 조성에 따라, 대략 500℃ 내지 대략 600℃ 이상의 범위의 표면 온도에서 온도 제어된 종래의 고온의 성형 롤이다. 성형 롤의 온도 제어를 위한 공정 및 장치는 기술상 잘 알려져 있고, 이에 따라 본 명세서에서는 상세하게 기재되어 있지 않다. 제 1/고온의 성형 롤은 예를 들면, 스트림의 용융된 유리(11)를, 대략 1.5 mm 내지 대략 2 mm의 두께를 갖는 유리(21)의 평탄한 시트로 평탄하게 하고, 얇게 하며 매끈하게 한다.
성형 롤(14 및 16)은 스틸로 형성될 수 있다. 고온의 성형 롤의 성형 표면은 롤의 닙으로의 고온의 유리의 이송에 의해 야기된 고온의 성형 롤의 열 팽창을 약간 보상하도록 외형형성될 수 있다. 유리 리본이 중간보다 상기 리본의 측면 엣지 근처에서 더욱 두껍게 형성되는 "도그 본(dog bone)" 유리 리본 형상 효과를 피하기 위하여, 고온의 성형 롤을 빠져나오는 유리 시트(21)가 외측 부분이나 또는 엣지 부분에서 보다 상기 유리 시트의 중앙 구역에서 약간 더 두껍게 되도록, 외형은 성형 롤의 중앙 부분이 더욱 얇게, 예를 들면 상기 성형 롤의 엣지 부분이나 또는 외측보다 작은 외경을 갖게 테이퍼지거나 또는 변할 수 있다. 유리 리본이 상기 유리 리본의 외측 구역이나 또는 엣지 구역에서 더욱 두껍게 형성된다면, 이후 상기 유리 리본이 아래에서 설명된 바와 같은 정경 롤에 의해 크기형성될 때, 주름부나 또는 파형부가 상기 유리 리본에 형성될 수 있다. 기술상 알 수 있는 바와 같이, 성형 롤의 회전 속도 및 온도, 그리고 상기 성형 롤 사이의 갭의 크기는 요구되는 폭 및 두께를 갖는 유리 리본(21)을 만들도록 주의 깊게 선택되고 제어된다.
고온의 성형 롤(14 및 16)을 빠져나오는 유리 시트(21)가 이후 제 2 쌍의 성형 롤(24 및 26) 사이의 닙의 중앙으로 이송된다. 제 2 쌍의 성형 롤(24 및 26)은 유리 시트(21)를 요구되는 정밀한 두께/크기로 더욱 형성하고 얇게 하는, 예를 들면 상기 유리 시트를 크기 형성하는 정밀한 치수의 정경 롤이다. 정경 롤(24 및 26)은 400℃ 이하의, 또는 300℃ 이하의, 또는 200℃ 이하의, 또는 대략 100℃ 내지 대략 400℃의, 또는 대략 100℃ 내지 대략 300℃의, 또는 대략 100℃ 내지 대략 200℃의 종래의 성형 롤과 비교하여, 비교적 차가운 표면 온도로 온도 제어된다. 정경 롤의 표면 온도는 유리 조성물 및 공정/기기 구성이 가능한 가능하도록 낮을 수 있다. 냉간 정경 롤의 외측 유리 정경 표면은 겨우 +/- 0.0125 mm의 공차를 갖는 크기 및 런아웃(runout)(예를 들면, 상기 롤의 회전 축선에 대해 외측 정경 표면의 반경 및 집중도)으로 형성된, 정밀한 치수의 실린더이다. 냉간 정경 롤의 외측 유리 성형 표면은 단열 재료로 형성되거나 또는 상기 단열 재료로 코팅된다. 예를 들면, 냉간 성형 롤의 외측 유리 성형 표면은 세라믹 단열 실린더, 슬리브 또는 코팅에 의해 형성될 수 있다. 단열 실린더는 고온의 용융된 유리의 리본으로부터 냉간 성형 롤까지 전달된 열의 양을 최소화시키는 열 차폐부를 제공한다. 단열 실린더에 의해 제공된 열 차폐부에 의해, 정경 롤이 유리의 매우 급속한 냉각에 의한 유리 시트 또는 리본의 크래킹 또는 첵킹(checking) 없이 200℃ 이하, 또는 100℃ 이하에서도 작동될 수 있게 된다. 또한 200℃ 이하 또는 100℃ 이하에서 정경 롤을 작동시키는 것은 열 팽창(정경 롤의 온도가 성형 롤의 온도만큼 많이 증가되는 작동 동안)에 의한 정경 롤(24 및 26)의 외측 유리 성형 표면의 프로파일의 무시가능한 변화를 초래하여, 성형된 리본의 정밀한 두께 제어가 만들어진 유리 시트에서의 순차적인 마감 작동 없이도 용융된 유리 리본의 냉간 롤 크기형성에 의해서 단독으로 달성될 수 있다.
성형 롤에서 대략 1.5 mm 내지 대략 2 mm의 비교적 두꺼운 유리 시트로 유리를 성형하는 것은 성형 롤과의 접촉에 의해 냉각하게 되는 유리 시트의 외측 구역을 재가열하기 위하여, 상기 유리 시트의 중앙에서 충분한 열 에너지를 갖는 성형된 유리 시트의 용융된 유리의 충분한 질량을 갖게 한다(leave). 유리 시트의 외측 구역의 이러한 재가열은 성형 롤과 정경 롤 사이에서 선택적으로 인발되고 얇게 될 수 있게 하고 상기 정경 롤에서 크기형성될 수 있게 한다.
정밀한 치수의 스페이서 링(34 및 36)은 각각의 정경 롤(24 및 26)의 단부 근처에서 장착될 수 있다. 스페이서 링은 겨우 +/- 0.0125 mm 공차 내의 원통형 외측 표면을 갖도록 정밀하게 기계가공된다. 이후 아래에서 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 정경 롤이 함께 가압되어 정경 롤(24) 상의 스페이서 링(34)이 정경 롤(26) 상의 스페이서 링(36)과 접촉하여 가압된다. 이러한 방식으로, 정경 롤(34)과 정경 롤(36) 사이의 정밀한 갭 제어는 베어링 블럭이나 또는 지지 구조부의 임의의 열 팽창과 무관하게, 신뢰가능하게 달성된다. 스페이서 링은 선택적으로 고온의 성형 롤(14 및 16) 상에서 매우 잘 사용될 수 있다. 성형된 유리 리본(21)은 겨우 +/- 0.025 mm 공차 내의 정밀한 두께를 갖는 매우 얇은 (예를 들면 대략 1 mm 두께 이하, 0.8 mm 두께 이하, 또는 0.75mm 두께 이하) 크기형성된 유리 리본(31)으로 정경 롤(34 및 36)에 의해 더욱 얇게 되어 정밀하게 성형된다. 기술상 알 수 있는 바와 같이, 정경 롤 사이의 갭의 크기 및, 상기 정경 롤의 표면 온도와 회전 속도는 요구되는 폭 및 정밀한 두께를 갖는 유리 리본(31)을 만들기 위해, 주의 깊게 선택되고 제어된다. 2개 이상의 쌍의 정경 롤(도면에서는 단지 하나의 쌍이 도시됨)은 일련의 방식으로, 필요하다면 하나의 롤이 다른 하나의 롤 아래에 사용될 수 있어, 고 정밀의 두께뿐만 아니라, 열 제어, 가이드 및 평탄도를 고려하여 매우 얇은 유리 시트를 형성한다.
하나 이상의 쌍의 종래의 인장 롤(44 및 46)은 정경 롤(34 및 36) 아래에 선택적으로 제공될 수 있어, 유리 리본(31)을 하향으로 잡아당기고 상기 유리 리본(31)에 약간의 장력을 생성하며, 이에 따라 상기 유리 리본을 안정화시키고, 상기 유리 리본(31)을 잡아 늘리며, 하류 공정으로부터의 유리 성형 구역에서 유리 스트림(11) 및 유리 리본(21)을 격리하고, 상기 유리 리본(31)의 평탄도를 유지하거나, 또는 상기 유리 리본을 더욱 얇게 하여 유리 리본(41)을 성형한다. 이들 인장 롤의 표면 재료 및 구조(texture)가 정밀한 성형된/치수의 유리 리본/시트(41)의 요구되는 표면 마감처리에 악영향을 미치지 않도록 반드시 적당하게 선택되어야 한다. 유리 리본(31 또는 41)은 이후 냉각되고, 상기 유리 리본이 요구되는 크기의 개별 유리 시트로 절단되는 취출 기구로 이송된다. 취출 기구는 유리의 이동하는 시트의 하부로부터 유리의 시트를 스코어가공(score)하고 파단하기 위한 이동 엔빌, 및 유리 성형 기기로부터 분리된 유리 시트를 제거하기 위한 베르누이 척을 구비한 로봇 아암일 수 있으며, 또는 유리 취출 기구는 유리 절단 스테이션, 마감처리 (엣지 및 표면) 스테이션, 또는 형상가공 스테이션과 같은 하류 유리 처리 스테이션으로 유리 리본을 운송하는 수평 컨베이어일 수 있다.
용융된 유리 스트림(11)은 임의의 적당한 유리 이송 방법을 사용하여 고온의 성향 롤(14 및 16)의 닙의 중앙으로 공급될 수 있다. 예를 들면, 용융된 유리는 도가니나 또는 사전-형상의 레이들(ladle)로부터의 뱃치(batch)에서 성형 롤로 이송될 수 있고; 또는 용융된 유리는 피시 테일 오리피스, 슬롯 오리피스, 융합 성형 아이소파이프, 또는 압출 노(extrusion furnace)로부터의 유리 스트림과 같이 성형 롤로 연속으로 공급될 수 있다.
도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 레이들이나 또는 도가니(70)는 용융된 유리의 뱃치를 고온의 성형 롤(14 및 16)의 닙으로 공급하도록 사용될 수 있다. 레이들(70)은 공지된 방식으로 용융된 유리로 채워진다. 용융된 유리의 레이들은 이후 고온의 성형 롤(14 및 16)의 닙 상의 위치로 이동되며, 그리고 상기 레이들이 기울어지고 그리고 상기 용융된 유리가 고온의 성형 롤(14 및 16)의 닙으로 쏟아진다. 레이들은 제어된 방식으로 기울어질 수 있어, 유리가 성형 롤(14 및 16)에 의해 상기 유리의 요구되는 폭 리본을 성형하기 위해 요구되는 유동 율로 상기 레이들로부터 쏟아진다. 대안적으로, 성형 롤(14 및 16)의 길이와 관련된 레이들의 볼륨에 따라, 상기 레이들은 상기 성형 롤(14 및 16)의 닙 상에 용융된 유리의 내용물을 신속하게 쏟아낼 수 있어, 상기 성형 롤의 상기 닙에 용융된 유리의 퍼들을 성형한다. 퍼들로부터의 용융된 유리가 중력 및 성형 롤의 회전하는 유리 성형 표면에 의해 이후 하향 인발되고 성형된 유리 리본(21)으로 성형된다. 그러나, 유리가 레이들로부터 모두 함께 쏟아지는 이러한 공정에서 유리 리본(21)의 폭을 제어하기 어려울 수 있다.
도 4 및 도 5는 연속 융합 인발 유리 성형 공정의 아이소파이프(80)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 아이소파이프(80)는 상부 트로프(trough)-형상의 부분(82) 및 하부 ?지-형상의 부분(83)을 포함하며, 이들은 조합되어 단일의 성형 몸체(80)를 형성한다. 트로프-형상의 부분은 제 1 내측 트로프 측 표면을 갖는 제 1 트로프 측면 벽부, 제 2 내측 트로프 측 표면을 갖는 제 2 트로프 측면 벽부, 및 트로프 하부 표면(88)을 포함하고, 이들은 트로프의 유입구 튜브(78), 즉 개방 단부를 통해 전형적으로 유리 용융물이 안내되는 개방 채널(또한 소위 트로프(90))을 함께 형성한다. 트로프는 용융된 유리로 충전되고, 용융된 유리는 2개의 별도의 유리 리본으로서, 제 2 트로프 벽부의 제 2 트로프 상부 표면(96)과 제 1 트로프 벽부의 제 1 트로프 상부 표면(94) 상을 유동할 수 있고, 제 1 외측 트로프 측 표면(84) 및 제 2 외측 트로프 측 표면(86)을 따라서 하향 유동하며, 그리고 제 1 외측 트로프 측 표면(84)과 연결된 경사진 제 1 ?지 측 표면(104)과, 제 2 외측 트로프 측 표면(86)과 연결된 경사진 제 2 ?지 측 표면(106)을 따라서 더욱 하향 유동한다. 2개의 ?지 측 표면(104 및 106)이 결합되는 루트(108)에서, 2개의 유리 리본이 성형 롤(14 및 16)의 닙으로 이송된 단일의 유리 리본(111)을 형성하도록 융합한다.
유리 용융물은 제 1 및 제 2 트로프 상부 표면(94 및 96)를 오버플로할 수 있고 매끈하고 연속인 유리 리본을 형성하도록 연속적으로 상기 표면을 커버한다. 이와 같이, 아이소파이프의 외측 측 표면(84, 86, 104, 및 106) 아래로 유동하는 유리 리본은 상기 아이소파이프의 일 단부로부터 다른 단부로의 상당한 두께 변화없이 전체 측 표면을 커버할 수 있다(엔드 캡(end-cap) 및 엣지 디렉터(director) 등과 같은 여러 상기 아이소파이프 부속물에 의해 물리적으로 제한됨). 바람직하게는, 2개의 리본에서의 유리 용융물 유동은, 유리 시트가 아이소파이프의 루트에서 신뢰가능하게 만들어질 수 있도록, 연장된 시간 간격 내내 연속적으로 안정적이다. 성형 작동(campaign)의 개시 시에, 바람직한 두께 및 유동율을 갖는 완전한, 안정적인 및 연속적인 리본을 만들기 위한 유리 유동에 대해 약간의 시간이 필요할 수 있다.
제 1 트로프 상부 표면 및 제 2 트로프 상부 표면의 전체 길이부에 따른 유리 용융물의 분포 변화 및 유동율의 변화는 인발의 하부에서 만들어지도록 최종 유리 시트의 두께 및 두께 변화에 영향을 미친다. 따라서, 총 작동 동안에 유리의 전반적인 수율을 증가시키기 위하여, 안정적인 유리 리본을 만드는데 필요한 초기 시동 기간은 가능한 짧을 수 있어, 시동 동안에 발생된 스크랩이나 또는 폐 유리의 양을 최소화시킨다. 본 발명의 유리 성형 기기의 성형 롤 및 유리 정경 롤의 사용은 유리 리본/스트림(111)(또는 상기 기재된 바와 같은 유리 스트림(11))의 두께 및 유동율의 변화를 보상할 수 있다. 아이소파이프로의 유리의 공급을 위한 제어 계획(scheme)은 이에 따라 간략하게 될 수 있고 덜 엄격하게 제어될 수 있다. 또한, 시동 기간은 정밀한 두께의 유리 리본(111)(또는 상기 기재된 바와 같은 유리 스트림(11))의 안정성과 품질에 영향을 미치지 않고 시동 동안에 스크랩 유리를 덜 발생시키면서 짧아질 수 있다. 수율이 이에 따라 증가될 수 있고 작동 비용이 종래의 정밀한 두께의 유리 성형 기기 및 공정과 비교하여 본 명세서에 기재된 유리 성형 기기 및 공정으로써 감소될 수 있다.
성형 롤의 닙으로의 유리 리본(11)의 공급 및 융합 성형을 위한 아이소파이프나 또는 오버플로 파이프의 사용은 슬롯 공급 장치로 가능한 것보다 더 큰 폭의 유리 시트의 정밀한 두께 성형을 가능하게 한다. 예를 들면, 대략 10 피트에 이르는 폭을 갖는 유리 리본이 아이소파이프나 또는 오버플로 파이프 융합 인발 유리 성형 공정을 사용하여 Corning Incorporated에 의해 만들어진다. 슬롯 공급 장치는 600 mm 내지 900 mm 이하의 폭을 갖는 유리 리본의 성형으로 전형적으로 제한된다.
아이소파이프의 루트(108)나 또는 유리 공급 슬롯(12)을 성형 롤(14 및 16)의 닙에 가능한 가깝게 배치시킴으로써, 상기 성형 롤(14, 16)의 상기 닙에서 대략 1000℃ 이상(예를 들면, 대략 1000℃ 내지 대략 1500℃)의 이송 온도에서 상대적으로 저 점도를 갖는 얇은 유리가 본 명세서에 기재된 롤 성형 기기로써 유리 시트를 성형하도록 사용될 수 있다. 예를 들면, 이송 온도에서, 대략 200 poise의 점도를 갖는 유리 및 유리-세라믹 조성물뿐만 아니라, 대략 10,000 poise 이상만큼 고 점도를 갖는 유리 및 유리-세라믹 조성물은 본 발명에서 설명되고 도시된 정밀한 유리 롤 성형 기기로써 형성된 정밀한 두께를 가질 수 있다. 이러한 저 점도 유리 조성물은, 용융된 유리 스트림/리본(11, 21, 31, 111)이 이러한 공정에서 용융된 유리 리본에 가해진 장력 및/또는 그 자신의 중량 하에서 불안정하여 그 형상을 유지하지 못하기 때문에, 종래의 슬롯 인발 공정 및 융합 인발 인발을 사용하여 형성될 수 없다. 또한, 도 6a에 개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 만들어진 유리 시트의 폭은 유리 스트림(11)이나 또는 리본(111)이 성형 롤에 의해 성형되기 전에 반드시 가늘어지는 시간을 최소화하기 위하여, 아이소파이프의 유리 공급 슬롯(12)이나 또는 루트(108)를 성형 롤(14 및 16)의 닙에 가능한 가깝게 배치시킴으로서 최대화될 수 있다. 예를 들면, 라인(A)에 성형 롤(14, 16)의 닙을 배치시킴으로써, 유리 스트림(11)이나 또는 리본(111)은 성형 롤의 닙이 도 6a에서의 라인 B에 배치될 때보다는 성형 롤로 이송될 때 더 폭넓다. 일단 유리가 성형 롤(14, 16)에 의해 성형되면, 유리 리본(21, 31)의 폭은 상기 유리의 나머지부의 성형 및 크기형성 공정 동안에 실질적으로 일정하고 더욱 가늘어 지지 않게 한다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 성형 롤(14, 16) 사이의 닙의 중앙으로 스트림의 용융된 유리(11)를, 점선(98)으로 도시된 바와 같이, 공급하는 것이 유리하다. 유리(11)의 스트림을 성형 롤(14)과 성형 롤(16) 사이에 중심잡음으로써, 유리(11)의 스트림의 양면이 동일 양의 시간 및 거리(도 6b에서 아크 T1로 개략적으로 지시된 바와 같이)에 대해 대응하는 성형 롤과 접촉하고 이에 따라 유리 성형 동안에 동일한 정도로 냉각된다. 용융된 유리(11)의 스트림이 수평방향 유리 롤 성형 공정과 공통으로서, 도 6b에서 점선 101로 지시된 바와 같이, 닙의 한면에 떨어져 성형 롤에 공급되면, 이후 유리의 스트림의 한 면은 상기 유리의 상기 스트림의 다른 한 면이 한 성형 롤과 접촉하는 것보다 더욱 빠르게/신속하게 성형 롤(14) 중 다른 한 성형 롤과 접촉할 것이다. 이 결과, 스트림의 유리(11)의 한 면은 유리의 스트림의 다른 한 면이 다른 성형 롤(16)과 접촉하는 것보다(T3) 더욱 오랜 시간 동안 및 거리(T2)로 대응하는 성형 롤(14)과 접촉할 것이다. 따라서 스트림의 유리(11)의 한 면이 성형 롤로 성형하는 동안에 유리 리본의 다른 면보다 더욱 낮은 온도로 대응하는 성형 롤과의 접촉에 의해 냉각될 것이다. 이러한 불균형한 냉각은 유리 리본이 휨(buckle)이나 또는 접힘(fold)을 야기시킬 수 있는 상기 유리 리본(21)에서의 열적 스트레스를 발생시켜, 최종 유리 리본(21)에 기복부(ripple)를 형성한다.
도 6b에 도시된 바와 같은 성형 롤(14 및 16)의 닙에서 용융된 유리(99)의 작은 퍼들(puddle)을 형성하는 것이 유리할 수 있다. 성형 롤의 닙에서 버퍼 양의 유리를 제공함으로써, 퍼들은 실질적으로 일정한 두께를 갖는 유리 리본(21)이 성형 롤에 의해 성형된다는 것을 보장하는데 도움이 될 수 있다. 유리의 이러한 버퍼 양은 성형 롤(14 및 16)의 닙으로 공급될 스트림의 용융된 유리(11)의 두께 변화나 또는 유동율의 변화를 보상하기 위해 상기 닙에서 이용가능한 작은 유리 저장부를 제공한다. 유리의 이러한 퍼들이나 또는 저장부 없이도, 유리 스트림(11)의 유동율이 일시적으로 떨어진다면, 이후 균일하게 두꺼운 유리 리본(21)을 만들기 위한 성형 롤의 닙에 유리가 충분하지 않을 수 있다. 유리 리본(21)은 이후 요구되는 것보다 더 얇고 상기 유리 리본(21)의 잔여부 보다 더 얇은 얇은 부분으로 성형될 수 있다. 정밀한 유리 공급 제어에 의해, 도 5에 도시된 바와 같이, 실질적으로 일정한 유동율을 갖는 스트림의 유리(11)를 공급할 수 있고 그리고 성형 롤 닙에서 퍼들(99)을 형성하지 않고도 성형 롤으로써 실질적으로 일정한 폭의 유리 리본(21)을 성형할 수 있다. 유리의 퍼들은 유리 또는 낮은 유리 공급 율로 뱃치 사이에 유리 저장부를 제공할 수 있다. 이와 같이, 본 유리 롤 성형 시스템은 유리 성형 공정 속도나 또는 유리 성형 공정 율로부터 유리 공급 율을 효과적으로 단절시킬 수 있다. 이와 같이, 공급 뱃치 사이의 체류 시간을 갖는 불연속, 즉 뱃치 유리 공급 시스템 및 가변 유동율은 본 발명의 유리 롤 성형 시스템에 요구되는 선택가능한 양의 유리를 공급/공급하도록 사용될 수 있다. 퍼들은 또한 선택적으로 유리의 뱃치 공급 사이에서 완전하게 격감될 수 있다. 기술상 알 수 있는 바와 같이, 성형 롤의 회전 속도 및 표면 온도, 상기 성형 롤 사이의 갭의 크기, 및 유리 공급 온도/점도 및 유동율은 요구되는 폭 및 두께를 갖는 유리 리본(21)을 만들기 위해 주의 깊게 선택되고 제어된다.
상기 기재한 바와 같이, 성형 롤의 닙에서의 유리의 퍼들의 성형은 장점을 갖지만, 그러나 상기 퍼들이 크면 클수록 이후 용융된 유리가 상기 성형 롤과 더욱 오래 접촉하게 되고 그리고 유리의 시트의 외측 구역이 상대적으로 더 차가운 성형 롤과의 접촉에 의해 더욱 더 냉각된다. 유리의 점도는 유리가 냉각됨에 따라 증가되어, 성형 및 정경 롤 사이의 유리의 시트를 잡아당겨 얇게 하기 더 어렵게 되며 상기 정경 롤에서의 스트림의 유리를 얇게 하고 크기형성하기 더 어렵게 된다. 이처럼, 퍼들의 크기는 비교적 작게 유지될 수 있으며, 예를 들면, 대략 12mm 내지 대략 18mm의 두께를 갖는 퍼들이 형성되어, 유리 시트가 효과적으로 다시 당겨져 크기형성될 수 있다. 실제로, 여러 예에 있어서, 성형 롤의 닙에서 퍼들을 형성하지 않는 것이 유리할 수 있다.
일 실시예의 정밀한 유리 성형 기기(10)가 도 7 내지 도 14를 참조하여 기재되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 정밀한 유리 성형 기기(10)는 유리 성형 모듈(110), 유리 정경 모듈(120), 및 선택적인 유리 인장 모듈(130)을 포함할 수 있다. 성형 롤(14, 16)은 성형 모듈(110)의 부분이고, 정경 롤(24, 26)은 정경 모듈(120)의 부분이며, 그리고 선택적인 인장 롤(44, 46)이 인장 모듈(130)의 부분이다. 성형 모듈, 정경 모듈 및 선택적인 인장 모듈은 각각의 쌍의 롤의 닙이 동일한 수직 평면에 중심이 맞춰지고 정렬된 상태에서 하나의 모듈이 다른 하나의 모듈 아래에 배치될 수 있어(예를 들면, 유리의 스트림에 의해 형성된 수직 평면이 성형 롤로 공급되거나 또는 상기 성형 롤의 닙에 의해 공급됨), 유리 스트림/리본이 각각의 쌍의 롤에 의해 형성된 닙의 중앙으로 정밀하게 공급된다.
성형 롤, 정경 롤 및 인장 롤을 제외하고는, 유리 성형, 정경 및 인장 모듈(110, 120 및 130)이 실질적으로 동일할 수 있다. 이처럼, 정경 롤(24 및 26)에 대한 위치결정 및 구동 모듈(120) 만이 첨부된 도면에 도시되어 있고 본 명세서에서 도 8 내지 도 14을 참조하여 상세하게 기재되어 있다. 정경 롤 모듈의 아래 기재에서 도 8 내지 도 14와 관련된 정경 롤(24 및 26)에 대한 사항은 또한 롤 성형 모듈 및 선택적인 인장 롤 모듈에서의 성형 롤(14, 16) 및 인장 롤(34, 36)에 대한 사항으로 각각 해석될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 기재된 모듈(110, 120, 및 130)은 간단하고, 저가의, 낮은-프로파일이며, 조합하여 스택가능한 모듈은 본 발명의 명세서의 실시예로 기재된 바와 같이, 다목적 롤 성형 기기나 또는 시스템을 형성한다. 각각의 개별 모듈의 총 높이나 또는 총 두께는 단지 대략 114 mm일 수 있다. 각각의 모듈은 선택적인 방사형 롤 가열기(114 및 116)를 포함하여 롤의 온도 제어를 용이하게 할 수 있다. 본 명세서에 상세하게 기재된 모듈은 본 발명의 성형 롤, 정경 롤 및 인장 롤을 장착하고, 정렬하고, 이동하고 제어하도록 사용될 수 있는 단지 하나의 대표적인 장치라는 것을 알 수 있을 것이다. 당업자는 본 명세서에 기재된 사항과 첨부된 청구범위의 범주 내에서 성형 롤 및 정경 롤을 장착하고, 정렬하고, 이동하고 제어하기 위한 여러 시스템이나 장치를 설계하고 만들 수 있다.
도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 정경 모듈(120)은 공압식 실린더(128), 프레임(131), 병진 구동 모터(132), 상부 샤프트(158), 하부 샤프트(159) 그리고 중간 샤프트(161)를 포함한다. 공압식 실린더(128)나 유압식 실린더, 또는 전기 스텝퍼나 서보 모터, 또는 만족스러운 병진 구동력을 생성할 수 있는 임의의 여러 병진 구동 장치와 같은 여러 적당한 병진 구동 장치가 정경 롤을 서로를 향해 이동시킨다. 정경 롤이 서로를 향하여 이동함에 따라, 정경 롤(24, 26) 상의 스페이서 링(34, 36)은 서로에 대해 접촉하게 되고 그리고 상기 정경 롤(24, 26)의 성형 표면 사이의 갭을 정밀하게 성형/형성한다. 공압식 공기 실린더는 모듈의 뒤쪽 면에, 예를 들면 용융된 유리 리본으로부터 방출된 열로부터 먼 쪽의 면에 장착된다.
서보나 스텝퍼 모터, 또는 공압식 모터나 유압식 모터와 같은 여러 적당한 회전 구동 기구와 같은 전기 모터(132)는 직각 기어 박스(134), 내측 및 외측 정경 롤(24 및 26)을 반대로 회전시키는 회전 기어 박스(136), 및 쉬미트 커플링(144, 146)을 통해 정경 롤을 회전 구동시켜서, 상기 정경 롤이 정밀하게 제어된 속도로 반대 방향으로 회전가능하게 구동된다. 기어 박스(134)는 또한, 비교적 큰 토오크로 정경 롤을 구동시키기 위하여, 예를 들면, 30-1, 50-1, 또는 20-1의 기어 감속으로 사용되게 기어형성된다. 직각 기어 박스는 정경 롤에 평행한 아웃풋 샤프트를 갖는 모터(132)를 배치시킴으로서 제거될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 정경 롤은 다른 롤 모듈(110 및 130)을 회전 구동시키는 서버 모터와 동기화될 수 있는 서버 모터에 의해 정밀한 속도 정확도로 회전가능하게 구동된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 기어박스(136)는 내측 정경 롤(24) 및 외측 정경 롤(26)을 반대 방향으로 회전시키기 위한 한 세트의 기어(138)를 포함한다. 쉬미트 커플링은 기어 박스(136)(프레임(131)에 대해 고정됨)의 아웃풋 샤프트와 관련된 정경 롤(프레임(131)에 대해 이동함)의 샤프트(202, 204)의 상대 병진 운동을 가능하게 하는 한편, 여러 타입의 병진/조정가능한 회전 구동 커플링과 공통으로서 롤의 회전 속도에서의 속도 변화나 또는 기복 없이, 정밀하게 제어된 회전 속도로 롤을 구동시키고 그리고 상기 롤 사이에 회전 구동 연결부를 유지시킨다. 쉬미트 커플링은 이에 따라 롤의 회전 속도에서 속도 기복에 의해 발생되는 유리에서의 바람직하지 못한 저 주파수 기복의 발생을 감소시킨다. 도 15 내지 도 17과 관련하여 아래에서 더욱 상세하게 기재한 바와 같이, 예를 들면, 공기나, 물이나 또는 공기/물의 혼합물(미스트, 또는 여러 적당한 쿨란트)과 같은 냉각 유체가 가요성 배관에 의하여 회전 유체 결합부(154, 156)를 통해 정경 롤로 공급되고 접합부(157)을 통해 정밀한 베어링 블럭으로 공급된다.
도 8 내지 도 11에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각각의 정경 롤(24, 26)의 샤프트는 액체 냉각된 정밀한 베어링 블럭(124 및 126)에 각각 장착된다. 베어링 블럭(124 및 126)은 유지보수 및 여러 목적을 위한 정경 롤의 설치 및 제거의 용이성을 위해 신속 변환 부착 부재를 통합할 수 있다. 정경 롤(24, 26)의 제 1 또는 내측 정경 롤(24)의 베어링 블럭(124)은 중간 샤프트(161)의 외측 단부에 장착된다. 중간 샤프트의 내측 단부는 공압식 실린더(128)의 아웃풋 샤프트(162)에 부착된다. 중간 샤프트의 중앙 부분은 프레임(131)의 내측 플레이트(163) 및 외측 플레이트(164)를 통과한 구멍의 부싱에 미끄럼 가능하게 저어널된다. 실린더의 아웃풋 샤프트(162)는 중간 샤프트를 화살표 167로 지시된 바와 같이 전후방으로 구동시키기 위한 공압식 실린더에서 피스톤으로부터 뻗어있다. 제 2 또는 외측 정경 롤(26)의 베어링 블럭(126)은 상부 및 하부 샤프트(158 및 159)의 외측 단부에 장착된다. 상부 샤프트 및 하부 샤프트의 내측 단부는 공압식 실린더(128)의 장착 플레이트나 또는 하우징에 부착되어, 피스톤은 상부 및 하부 샤프트(158 및 159)와 관련하여 중간 샤프트를 이동시킨다. 상부 및 하부 샤프트(158, 159)의 중앙 부분은 프레임(131)의 내측 플레이트(163) 및 외측 플레이트(164)를 통한 그리고 내측 정경 롤(24)의 베어링 블럭(124)을 통한 구멍의 부싱에 미끄럼 가능하게 저어널된다.
도 11 및 도 12에 가장 잘 도시된 바와 같이, 기어 이빨부(166, 168)는 중간 샤프트(161)의 상부 표면의 중앙 부분에 그리고 상부 샤프트(158)의 하부 표면에, 각각 형성된다. 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 피니언 기어(172)는 토션 로드(174)의 양 단부에 제공된다. 토션 로드의 양 단부는 프레임(131)의 토션 로드의 위치를 고정시키기 위하여, 상기 프레임(131)의 부싱이나 또는 구멍에 수용된다. 피니언 기어(172)는 중간 샤프트(161) 및 상부 샤프트(158)에서의 "랙" 기어와 결합한다. 양 피니언 기어(172)는 동일한 토션 로드(174)에 장착되어, 동일한 속도로 회전하고, 이에 따라 내측 정경 롤 및 외측 정경 롤의 양 단이 동일한 속도로 서로를 향해 또는 서로에 멀어지게 이동하며, 정경 롤(24 및 26)이 공압식 실린더(128)에 의해 서로를 향해 또는 서로에 멀어지게 이동함에 따라, 서로 평행한 상태를 유지한다는 것이 보장된다. 상부 샤프트(158) 및 중간 샤프트(161)는 어느 한 측에서 기어 이빨부(166, 168)로 형성될 때, 뒤틀리거나 또는 구부러지는 경향이 있으며, 이는 샤프트가 프레임에서의 결합을 야기할 수 있거나 또는 정경 롤의 요구되는 정밀한 위치 및 정경 롤 사이의 유리 정경 갭의 정밀한 성형의 파손을 야기할 수 있다고 알려져 있다. 이빨형성된 샤프트의 이러한 뒤틀림을 방지하기 위하여, 슬롯은 도 12에서 보여지는 바와 같은 기어 이빨부(166, 168)에 마주한 상부 샤프트 및 중간 샤프트의 쪽에 형성될 수 있다.
피니언 기어(172)는 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같은 상부 샤프트(158)에 형성된 기어 이빨부 보다는, 하부 샤프트(159)에 형성된 기어 이빨부와 결합할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한 토션 로드(174) 및 피니언 기어는 공압식 실린더(128) 중 하나의 실린더를 선택적으로 제거할 수 있고, 그리고 중간 샤프트(161) 중 단지 하나의 중간 샤프트를 구동시키는 단지 하나의 공압식 실린더(128)로써 정경 롤을 서로를 향해 또는 서로에 대해 멀리 구동/이동시킬 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 12에 가장 잘 도시된 바와 같이, 공압식 실린더(128)의 아웃풋 샤프트(162)는 어댑터(182), 정렬 커플링(184) 및 선택적인 나사산형성된 로킹 칼라(186)를 통해 중간 샤프트와 연결될 수 있다. 어댑터(182)는 아웃풋 샤프트(162)를 정렬 커플러(184)와 짝지워진다. 정렬 커플러(184)는 중간 샤프트(161)의 단부에 수용되고 그리고 공압식 실린더의 아웃풋 샤프트로써 상기 중간 샤프트를 정렬시킨다. 나사산형성된 로킹 칼라(186)는 프레임(131)의 플레이트(163)를 접촉시킴으로써 내측 정경 롤과 외측 정경 롤 사이의 갭을 조정하기 위하여 중간 샤프트의 행정을 조정한다(또한 도 9 및 도 10 참조).
프레임(131)은 장착 클램프, 즉 장착 블럭(188)을 갖는 수직 기둥(post), 즉 칼럼(도시 생략)에 장착될 수 있어, 정경 롤(24 및 26)은 유리 리본이 내측 정경 롤(24)과 외측 정경 롤(26) 사이에 중심잡힌 상태에서, 유리 공급 슬롯(12)(또는 아이소파이프의 루트(108)) 아래에 직접적으로 위치된다. 이와 같이, 정경 롤(24 및 26)이 실린더에 의해 함께 가압될 때, 유리 리본이 정경 롤의 닙의 중앙에 수용될 것이다. 프레임(131)이 장착되는 기둥이나 또는 칼럼이 고정 칼럼일 수 있거나 또는 정밀한 유리 롤 성형 기기(10)를 유리 공급 슬롯이나 또는 아이소파이프 아래에 선택적으로 위치시키기 위한 다른 모듈(110, 130)과 함께 다른 이동가능한 플랫폼 또는 카트(cart) 상에 위치될 수 있다. 장착 클램프(188)는 유리 공급 슬롯이나 또는 아이소파이프와 관련하여 그리고 다른 모듈과 관련하여 수직 칼럼을 따라 각각의 모듈(110, 120, 130)의 무한 수직 조정능력을 제공한다.
정경 롤 모듈(120)의 상기 기술된 실시예가 실린더(128)에 의해 함께 이동될 때 정경 롤(24 및 26) 사이의 정밀한 갭 제어를 달성하기 위한 3개의 대안적인 방법을 통합할 수 있다. 첫째로 그리고 가장 정밀한 방법이 도 1 내지 도 3, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같은 상기 기술된 정밀한 치수의 스페이서 링(34, 36)의 사용에 의해 제공된다. 정밀한 롤 갭 제어는 작동 온도에서, 롤 샤프트와 롤, 즉 베어링 블럭 사이의 약간의 편심, 베어링 끼워맞춤 클리어런스/공차, 또는 샤프트, 베어링, 베어링 블럭 또는 지지 구조부의 가변 팽창(swelling)과 무관하게, 스페이서 링을 사용하여 유지된다.
정경 롤(24)과 정경 롤(26) 사이의 갭을 제어하기 위한 제 2의 약간 덜 정밀한 방법이 도 8에 도시된 바와 같은 스페이서 심(191)을 사용하여 제공될 수 있다. 정밀하게 형성된 스페이서 심(191)은 정밀한 갭 제어를 위해 모듈의 각각의 면 상의 베어링 블럭(124)과 베어링 블럭(126) 사이에 장착될 수 있다. 심(191)은 상부 및 하부 샤프트(158 및 159) 상에 미끄럼 끼워맞춰지도록 형성될 수 있어, 상이한 두께의 심(또는 상이한 두께를 형성하기 위한 다수의 심)이 정경 롤 사이의 갭의 크기를 변경시키도록 신속하고 그리고 용이하게 상호교체될 수 있다. 이러한 방법으로써, 작동 온도에서, 롤 샤프트와 롤, 즉 베어링 블럭 사이의 편심, 베어링 끼워맞춤 클리어런스/공차, 또는 샤프트 또는 롤의 가변 팽창은 최종 유리 시트(31)의 두께 제어와 균일성의 대응하는 변화를 갖는, 정경 롤 사이의 갭의 크기 및 균일성의 약간의 변화를 초래할 수 있다. 심은 롤 갭에서의 신속하고 용이한 변화를 야기하여, 이러한 방법이 연구 및 개발 환경에 대해 또는 프로토타이핑 환경에 대해 이상적이게 된다.
정경 롤 사이의 갭을 제어하는 제 3의 보다 덜 정밀한 방법은 도 12에 도시된 바와 같이, 중간 지지 샤프트(161) 상의 선택적인 나사산형성된 로킹 칼라(186)에 의해 제공될 수 있다. 내측 샤프트가 실린더(128)에 의해 외측으로 이동될 때, 로킹 칼라(186)가 프레임(131)(또는 프레임에서의 부싱)과 접촉하여 중간 샤프트의 이동을 정지시키고, 이에 따라 정경 롤 사이에 형성된 요구되는 갭을 갖는 내측 정경 롤과 외측 정경 롤의 이동을 정지시킨다. 나사산형성된 로킹 칼라는 내측 샤프트(161)의 단부에 나사산형성되어, 상기 로킹 칼라(186)는 중간 샤프트가 정지되는 위치를 변경시키고, 이에 따라 정경 롤 사이의 갭의 크기를 변경하거나 조정하여, 내측 샤프트에 따라 진입 및 진출 이동될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 있어서, 칼라 구동 장치(도시 생략)는 유리 제조 동안에 정경 롤 사이의 갭을 조정하고 로킹 칼라(186)를 회전시키기 위한 모듈에 통합될 수 있다. 기술상 잘 알려진 바와 같은 센서(도시 생략)가 또한 정경 모듈에 또는 상기 모듈의 하류에 부가될 수 있어 공정을 모니터하고 만들어진 크기형성된 유리 리본(31, 131)을 모니터한다. 이와 같이, 크기형성된 유리 리본의 바람직하지 못한 두께 변화 또는 다른 매개변수가 센서에 의해 검출될 때, 이후 정경 롤 사이의 갭은 감지될 유리 리본의 두께나 또는 다른 매개변수가 다시 허용가능한 한계 이내일 때까지 로킹 칼라를 구동시킴으로써 리얼 타임으로 조정될 수 있다. 이러한 조정은 수동으로 제어되거나 자동으로 제어될 수 있다.
스페이서 심(191)을 사용함으로써 정경 롤 사이의 갭을 제어하는 제 2 방법의 더욱 용이하게 조정가능한 특성(도 8 참조)이 새로운 유리 조성물, 새로운 작동 온도, 새로운 작동 처리량(operating throughput), 새로운 유리 리본 두께 또는 새로운 유리 리본 폭 등에 대한 최적의 갭을 판정하도록 갭을 자주 변경시킬 필요가 있는 실험 또는 개발 환경에 유리할 수 있다. 반면 스페이서 링(34, 36)은 정경 롤 사이의 갭이 고정되고 더욱 정밀한 유리 리본 두께 제어가 요구되는 생산 환경에 더욱 유리할 수 있다.
다시 도 14 내지 도 17로 돌아와서, 정경 롤(24 및 26)의 일 실시예가 내측 정경 롤(24)을 참조하여 현재 기재되어 있다. 외측 정경 롤(26)이 내측 정경 롤(24)과 동일하다는 것을 알 수 있을 것이다. 상기 기재한 바와 같이, 내측 정경 롤(24)은 단열 실린더나 또는 코팅(192)을 포함한다. 단열 실린더(192)가 단부 캡(194 및 196) 사이에 장착된다. 샤프트(202 및 204)는 수냉된 정밀한 베어링 블럭(124)에 정경 롤을 회전가능하게 장착하기 위한 단부 캡으로 일체로 형성될 수 있다. 정밀하게 형성된 스페이서 링(34)은 단부 캡(194 및 196)과 단열 실린더(192)의 단부 사이에 형성된 홈에 장착될 수 있다(도 14 참조). 스페이서 링(34)의 외측 원통형 베어링 표면은 유리 리본(31)의 요구되는 최종 두께의 절반과 동일한 거리 만큼 단열 실린더(192)의 외측 유리 정경 표면(236)을 넘어 뻗어있다. 단열 실린더(192)의 외측 원통형 표면은 용융된 유리로부터 실린더(192)까지의 열 손실/전달을 방지하기 위하여, 다른 한 세라믹 재료나 또는 세라믹 재료의 화합물과 같은 단열 재료로 형성된 열 차폐부 레이어(도시 생략)를 포함할 수 있다.
내측 정경 롤(24)의 단열 실린더(192)를 대략적으로 100℃의 상대적으로 차가운 필요 작동 표면 온도로 유지하기 위하여, 복수의 분배 구멍(244)을 갖는 쿨란트 분배기나 또는 분사 튜브(242)가 단열 실린더(192) 내측에 중심적으로 위치된다. 물, 공기와 물의 미스트, 또는 여러 적당한 냉각 유체(246a)와 같은 냉각 유체(즉 쿨란트)(246)가 회전 유체 결합부(154)를 통해 쿨란트 분배기(242)로 압력을 받으면서 공급된다. 냉각 유체(246a)는 단열 실린더의 내측 원통형 표면상의 분배 구멍(244)으로부터 분사되고 단열 실린더(192)를 냉각한다. 가열된 냉각 유체(246b)는 분사 튜브(242) 및 샤프트(202)와 회전 유체 결합부(154) 사이의 환형 갭(248)에 의해 단열 실린더의 내부로부터 제거된다. 분배 구멍(244)은 요구되는 냉각 효과를 달성하기 위해 임의의 요구되는 패턴으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 정경 롤의 단부 부분보다 더욱 많은 냉각이 필요한 정경 롤의 중앙 부분에 예를 들면, 냉각 구멍이 더욱 고 집중될 수 있다.
유리 성형 기기(10)의 정상적인 작동 동안에, 유리 성형 롤(14, 16)이 정경 롤(24, 26) 사이에 형성된 유리 정경 갭보다 더 큰 성형 롤 사이에 형성된 유리 성형 갭으로 설정된다. 유리 성형 롤(14, 16)은 또한 아래 정경 롤(24, 26) 보다 더 느린 속도/RPM에서 작동될 수 있다. 유리 성형 롤보다 더 큰 RPM에서 정경 롤을 작동시키는 것은 유리 성형 롤과 유리 정경 롤 사이의 시트(121)에서의 장력과 스트렛칭력을 만든다. 유리 시트(21)에서 장력을 유지시키는 것은 성형된 시트(21 및 31)의 안정성을 유지시키는데 도움이 되고 그리고 또한 성형된 유리 시트(21)가 정경 롤의 닙에 진입하기 전에 상기 성형된 유리 시트를 잡아 늘리고 얇게 하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 유리 시트(21)는 2 mm의 두께로 성형 롤에 의해 성형될 수 있고 그리고 1mm의 두께로 크기형성될 수 있는 정경 롤 닙에 진입하기 전에, 상기 성형 롤과 상기 정경 롤 사이에서 잡아늘려지고 얇게 된다. 또한 유리 성형 롤, 정경 롤 및 선택적인 인장 롤의 롤 갭 및 롤 속도는 각각의 롤 세트를 통한 유리의 볼륨 유동율이 동일하도록 적당하게 선택될 수 있음을 알 수 있다.
본 명세서에 기술된 유리 롤 성형 기기의 모듈식/스택가능한 구성은 시스템에서 상이한 유리 롤 모듈을 간단하게 부가하고, 배제하고 그리고 대체하여 매우 다양한 유리 조성물, 유리 시트 폭, 유리 시트 두께, 및 유리 시트 표면/두께 치수 제어에 대한 상당히 매우 많은 유리 성형 구성 및 작동이 가능하도록 많은 방식으로 용이하게 구성될 수 있다. 서보 모터나 스텝퍼 모터와 같은 전기 모터(132) 또는 각각의 모듈에서 롤을 회전 구동시키기 위한 여러 적당한 회전 구동 기구가 독립적으로 그리고 별도로 제어될 수 있어, 각각의 모듈에서의 롤이 여러 모듈에서의 롤과 상이한 속도나 또는 토오크로, 또는 하나 이상의 여러 모듈에서의 롤과 동일한 속도나 또는 토오크로 독립적으로 회전가능하게 구동될 수 있다. 이를 보상하기 위하여, 센서가 각각의 모듈에서 사용되어 각각의 롤의 회전 속도 및/또는 토오크를 감지한다. 시그널이 각각의 센서로부터 제어기로 송출되고 상기 제어기는 이후 각각의 롤을 구동시키는 회전 구동 기구로 시그널을 송출하여 각각의 롤의 토오크나 회전 속도가 요구되는 작동 범위 내에 있도록 제어한다. 이와 같이 롤러 쌍은 이들 2개의 롤러 쌍/모듈 사이의 유리 리본을 당기기 위하여, 바로 위에 기재된 롤러 쌍의 회전 속도나 또는 토오크보다 약간 더 큰 회전 속도나 또는 토오크에서 구동될 수 있다. 예를 들면, 상부 쌍의 롤러가 대략 9:10 내지 대략 1:2의 범위의 비율 또는 퍼센티지와 같은 하부 쌍의 롤러의 속도의 퍼센티지 또는 상기 속도에 대한 특정 비에서의 하부 속도로 구동될 수 있으며, 예를 들면 상부 롤은 하부 롤의 속도의 대략 90%에 대해 상기 하부 롤의 속도의 대략 50%인 속도로 구동될 수 있다.
시스템은 예를 들면, 스테인레스 스틸이나 인코넬, 또는 세라믹 코팅된 스테인레스 스틸, 및 여러 적당한 재료로 만들어진 성형 롤(14, 16); 세라믹 코팅이나 슬리브, 또는 지르코니아와 같은 여러 세라믹 기본 재료와 같은, 단열 표면을 갖는 스테인레스 스틸로 만들어진 정경 롤(24, 26); 및 세라믹 코팅이나 슬리브 또는 고온 실리콘 코팅이나 슬리브, 또는 여러 적당한 재료를 갖는 스테인레스 스틸로 만들어진 인장 롤(44, 46)과 같은, 매우 다양한 재료로 형성된 매우 다양한 롤 타입을 수용할 수 있다. 본 발명의 시스템으로 사용될 수 있는 롤은 단지 예를 들면, 상기 기재된 성형 롤, 정경 롤 및 인장 롤뿐만 아니라 도 18에 도시된 바와 같은 유리 컷터(264, 266)를 구비한 절단 롤(254, 256)이나 또는 엣지 트리머(trimmer)를 구비한 롤과 같은 부가적인 선택적인 롤을 포함하지만, 이로서 한정되는 것이 아님을 알 수 있을 것이다. 절단 롤(254, 256)은 경화된 스틸 컷터를 사용해 스틸이나 알루미늄으로 만들어질 수 있다.
컷터 롤의 회전 속도는 정경 롤러 속도나 또는 유리 리본 속도 중 어느 하나의 속도와 동기화될 수 있다. 절단 롤의 회전 속도는 유리 리본으로부터 요구되는 길이로 유리의 시트를 절단하기 위해 조정될 수 있다. 예를 들면, 비교적 짧은 유리 시트가 요구된다면, 이후 절단 롤은 컷터가 유리와 접촉하지 않으면서 비교적 고 회전 속도(예를 들면, 정경 롤의 회전 속도의 속도의 150%)에서 회전가능하게 구동될 수 있어, 상기 컷터가 유리 리본의 속도보다 더욱 빠를 수 있는 속도로 절단 롤의 축선 주위에서 신속하게 이동한다. 컷터(264, 266)가 유리 리본에 접근함에 따라 절단 롤의 회전 속도가 이후 감소되어, 컷터가 유리 리본과 접촉하여 상기 유리 리본을 절단할 때, 상기 유리 리본의 속도와 절단 롤의 회전 속도가 동기화된다. 컷터가 유리 리본으로부터 분리됨에 따라 절단 롤의 회전 속도가 이후 증가되고 상기 유리 리본으로부터 다른 한 유리 시트를 절단하도록 공정이 반복된다. 비교적 긴 유리 시트가 요구되면, 이후 절단 롤은 컷터가 유리와 접촉하지 않으면서 비교적 느린 회전 속도(예를 들면, 정경 롤의 회전 속도의 50%의 속도)로 회전 구동될 수 있어, 상기 컷터가 상기 유리 리본의 속도보다 더욱 느릴 수 있는 속도와 같은 속도로 절단 롤의 축선 주위를 느리게 이동한다. 절단 롤의 회전 속도는 이후 컷터(264, 266)가 유리 리본에 접근함에 따라 증가되어, 상기 컷터의 속도는 컷터가 유리 리본과 접촉하여 상기 유리 리본을 절단할 때, 상기 유리 리본의 속도와 동기화된다. 이와 같이, 임의의 요구되는 시트 길이는 컷터가 유리 리본과 분리될 때, 절단 롤의 속도를 조정함으로써 임의의 요구되는 길이의 유리 시트를 절단해 나가기 위한 시스템 제어기로 "조정(dialed in)" 될 수 있다. 결함이 유리 리본에서 검출된다면, 제어기가 어느 한 결함 면 상의 유리 리본을 절단하고, 이에 따라 상기 유리 리본으로부터의 결합을 포함한 상기 유리 리본의 부분을 절단하기 위한 절단 롤을 제어할 수 있다. 이러한 결함이 있는 유리 부분은 이후 폐기되거나 또는 재생될 수 있다.
도 18에 개략적으로 도시된 방사형 롤 가열기(114, 116)는 선택적으로 성형 롤 모듈(110)의 베어링 블럭에 장착될 수 있어, 성형 롤(14, 16)(또는 대안적으로 프레임(131))과 이동하고 그리고 유리 성형 롤(14, 16)의 온도 제어를 용이하게 한다(도 18에 도시된 바와 같음). 도 7에 도시된 바와 같이, 방사형 가열기는 유리 정경 롤(24, 26)의 표면 온도를 제어하기 위한 정경 롤 모듈(120)의 베어링 블럭과, 인장 롤(44, 46)의 표면 온도를 제어하기 위한 인장 롤 모듈(130), 또는 유리 성형 기기에 통합된 임의의 여러 롤 모듈의 베어링 블럭 중 하나 이상의 블럭에 또한 장착될 수 있다. 방사형 가열기는 온도 센서(124, 126) 및 방사형 가열 부재(125, 127)를 포함할 수 있다.
온도 센서(124, 126)는 유리 성형 롤(14, 16)의 성형 표면으로의 가시선을 갖는 적외선 센서나 또는 광학 고온계일 수 있어, 유리 성형 롤의 표면의 표면 온도를 감지한다. 제어기는 온도 센서에 의해 감지된 온도에 응답하여 방사형 가열 부재로의 전류를 제어하여, 요구되는 작동 표면 온도, 예를 들면 대략 500℃ 내지 대략 600℃의 작동 온도로 실질적으로 일정하게 유리 성형 롤의 표면의 온도를 유지한다. 적외선 센서 및 가열기는 또한 정경 롤 모듈에서 롤의 표면 온도를 제어하기 위하여, 상기 정경 롤 모듈에 제공될 수 있다.
본 발명의 이러한 시스템은, 이로서 한정되는 것이 아닌 단지 예를 들자면, 매우 다양한 유리 취출 및 유리 성형 또는 마감처리 장치, 가열된 평탄한 플레이트 취출부(takeout), 암형 몰드 공동을 갖는 진공 유리 성형 몰드(260), 지지 링 및 암형 몰드 공동을 갖는 진공 유리 성형 몰드, 지지 링 및 숫형 몰드 공동을 갖는 진공 유리 성형 몰드, 수평 컨베이어 상에 장착된 얇은 외곽의 진공 유리 성형 몰드, 평탄한 벨트 컨베이어 유리 시트 취출부, 수평 진공 유리 성형 기계 시스템, 그리고 허브 기계 진공 유리 성형 기계 시스템과 짝지워질 수 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 유리 취출은 컨베이어(262) 상의 진공 유리 성형 몰드(260)를 포함할 수 있다. 진공 성형된 유리 페인(pane)은 이후 경화된 유리 리본으로부터 절단될 수 있고, 종래의 마감처리 공정을 사용하여 마감처리될 수 있다.
본 명세서에 기재된 유리 롤 성형 기기는 비교적 저가이고 원형으로부터, 상업적 생산을 위해 직접적으로 크기 조정될 수 있으며, 다수의 유리 이송 방법과의 순응성에 의해 그 폭이 더욱 크거나 더욱 작도록 용이하게 크기변경가능하다. 본 명세서에 기술된 유리 성형 시스템의 모듈식/스택가능한 구성에 의해 상기 시스템이 연구 도구, 공정 또는 생산 개발 도구, 프로토타이핑(prototyping) 도구, 또는 상업용 유리 생산 시스템으로 용이하게 주문제작(customize)될 수 있고 사용될 수 있다. 연구, 프로토타이핑 또는 개발 도구로 사용될 때, 갭의 폭이 신속하고 신뢰가능하게 변경될 수 있도록, 본 명세서에 상기 기재된 바와 같은 정경 롤(24, 26) 및/또는 성형 롤(14, 16) 사이의 갭을 형성하는 베어링 블럭(124, 126) 및 심 방법을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 반면 스페이서 링(36)이 더욱 정밀할수록, 정경 롤(24, 26) 및/또는 성형 롤(14, 16) 사이에 갭을 형성하는 방법이 유리 시트의 상업적 생산에 유리하게 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 정밀한 유리 롤 성형 기기 및 공정은 시트 성형의 작동과 치수 제어의 작동을 분리시킨다. 초기 유리 시트 성형은 2 mm 이하의 두께를 갖는 얇은 시트를 성형할 때, 정밀한 두께 제어가 전통적으로 불가능한 대략 1000℃ 이상(예를 들면, 대략 1000℃ 내지 대략 1500℃)의 비교적 높은 유리 온도에서, 유리 롤링이 실행되도록 요구된다. 400℃ 이하의, 300℃ 이하의, 또는 200℃ 이하의 매우 낮은, 상대적으로 차가운 표면 온도에서 유지되는 제 2 쌍(및 잠재적으로 제 3 쌍 이상)의 유리 정경 롤을 부가함으로써, 본 명세서에 기재된 유리 롤 성형 기기는 20 m/min 이상의 고 생산 율/유리 처리량/처리 속도에서의 제 1 또는 상부 성형 롤과 최종 또는 하부 세라믹 코팅된 정경 롤 사이의 매우 적은 시트 폭 가늘어짐을 갖는 정밀한 두께(예를 들면, +/- 0.025 mm 이하 이내)의 매우 얇은(예를 들면 1 mm 이하의 두께, 0.8 mm 이하의 두께, 또는 0.75 mm 이하의 두께) 유리 시트의 정밀한 성형을 가능하게 할 수 있다. 본 발명의 정밀한 유리 롤 성형 기기는 또한 정밀한 두께 제어에 의해 4 mm 이상에 이르는 두께를 갖는 유리 시트를 성형하는데 사용될 수 있다. 롤은 길이가 1200 mm 이상에 이르고 폭이 900 mm 이상에 이르는 유리 시트를 만들 수 있다. 성형 및 정경 롤의 수지 구성은 수평 또는 경사진 롤 성형 구성에 의해 유리에서 생성된 파형부를 제거한다. 본 발명의 유리 롤 성형 기기는 또한 종래의 롤 성형 장치보다 더 빠른 속도에서 유리를 성형하도록 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 기기는 유리의 초당 대략 500 mm의 속도로 대략 0.8-1.2 mm의 두께를 갖는 유리-세라믹 시트를 성형할 수 있는 반면, 종래의 롤 성형 장치는 단지 분당 대략 300-600 mm의 속도로 유리의 비교적 두꺼운 시트(6 mm 내지 12 mm)를 만들 수 있다.
본 명세서에 기술된 유리 롤 성형 기기 및 공정은 또한 유리 성형 롤에서 유리의 스트림의 이송 온도로 대략 200 poise의 비교적 저 점도를 갖는 다양한 유리 및 유리-세라믹 조성물뿐만 아니라 상기 유리 성형 롤에서 대략 10,000 poise의 비교적 고 점도를 갖는 유리를 정밀한 두께로 성형할 수 있다. 본 발명의 유리 성형 기기는 또한 20 m/min 내지 36 m/min와 같은 비교적 높은 생산 속도로 정밀한 두께의 유리 시트를 성형할 수 있다.
실시예
다양한 실시예가 아래 기재된 실시예에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
실시예 1
연속 공급되는 용융된 유리-세라믹은 연장된 시간 간격 동안에 도 7 내지 도 14에 도시된 바와 같이 피쉬 테일 슬롯 공급으로부터 유리 롤 성형 기기까지 공급된다(도 7). 유리는 대략적으로 1200℃의 이송 온도에서 이송되었고, 이송 시 점도는 대략적으로 300 poise이었으며, 이송 유동율은 시간당 대략적으로 300 pound이었다. 상기 기기는 스테인레스 스틸로 만들어진 상부 세트의 성형 롤과, 열 차폐부 코팅을 구비한 하부 세트의 세라믹 코팅된 정경 롤을 포함하였다. 성형 롤은 대략적으로 550℃ 내지 대략적으로 580℃의 온도에서 변하는 "고온의" 표면 온도에서 작동하였다. 정경 롤은 대략적으로 100℃의 "저온의" 표면 온도에서 작동하였다. 유리는 대략적으로 254 mm/sec의 선형 속도로 롤 성형되었고 크기형성되었다. 샘플은 대략적으로 88 mm의 폭과 대략 305 mm의 길이로 절단되었다. 유리는 중심 라인에서 샘플의 길이 아래의 라인으로 그리고 각각의 엣지로부터 대략적으로 1/4 인치로 마크되었다. 두께 측정은 이들 3개의 라인 중 각각의 라인을 따라 시트를 따라 매 인치마다 행해졌다. 측정된 두께는 서로 대략적으로 +/- 0.0125 mm 이내이었다.
다양한 실험으로부터의 관찰에는 다음과 같은 사항이 포함된다.
· 0.7 mm 만큼 얇은 유리 시트가 이러한 타입의 유리 성형 시스템을 사용해 만들어질 수 있다.
· 롤 표면 온도 제어는 허용가능한 제품을 만들기 위해 제어될 필요가 있는 중요 매개변수라 알려졌다.
· 최상의 결과가 광학 고온계로 측정된 580℃ 내지 600℃의 표면 온도로 온도 제어된 유리 성형 롤(14, 16)에서 스테인레스 스틸 유리 롤 성형 표면으로 달성되었다.
· 580℃ 이하의 성형 롤 표면 온도가 상기 시트를 가로질러 옆에서 옆으로 작동하는 표면 헤이즈(haze)나 또는 주기적인 써멀 체크(thermal check)를 초래하였다.
· 유리 성형 롤 주위를 둘러싸는 유리는 롤 표면 온도가 620℃를 초과한다면 뚜렷한 가능성이었다.
· 롤 표면 온도가 낮으면 낮을수록, 써멀 체크 또는 열 잔금(thermal crizzle)-형 헤이즈를 방지하도록 작동하는데 필요한 롤이 더 빠르게 된다. 고온의 유리로부터 보도 차가운 유리 성형 롤이나 정경 롤로의 열의 증가된 열 전달 때문이라고 여겨진다.
당업자라면 본 발명의 범주 내에서 본 발명에 대한 여러 변경 및 수정이 행해질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
Claims (63)
- 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기로서,
공급된 스트림의 용융된 유리를 공급하기 위한 유리 공급 장치;
대략 500℃ 이상의 표면 온도에서 유지되는 한 쌍의 성형 롤; 및
대략 400℃ 이하의 표면 온도에서 유지되는 한 쌍의 정경 롤을 포함하고,
상기 성형 롤은 상기 성형 롤 사이에 유리 성형 갭을 형성하는, 서로 가깝게 인접하여 이격되어 있는 상태에서, 상기 유리 성형 갭은 상기 공급된 스트림의 용융된 유리를 수용하기 위한 그리고 형성된 두께를 갖는 성형된 유리 리본을 성형하기 위해 상기 성형 롤 사이에서 상기 공급된 스트립의 용융된 유리를 얇게 하기 위한 상기 유리 공급 장치 아래에 수직으로 위치되고,
상기 정경 롤은 상기 정경 롤 사이에 유리 정경 갭을 형성하는 서로 가깝에 인접하여 이격되어 있는 상태에서, 상기 유리 정경 갭은 상기 성형된 유리 리본을 수용하기 위한 그리고 요구되는 두께 및 요구되는 두께 균일성을 갖는 크기형성된 유리 리본을 만들기 위해 상기 성형된 유리 리본을 얇게 하기 위한 상기 성형 롤 아래에 수직으로 위치되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 1에 있어서,
각각의 상기 정경 롤의 외측 원통형 유리 정경 표면은, 상기 크기형성된 유리 리본의 두께가 겨우 +/- 0.025 mm 만큼 변하도록, 겨우 +/- 0.0125 mm 만큼 변하는 상기 정경 롤의 회전 축선과의 집중도 및 반경으로 형성되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 2에 있어서,
상기 정경 갭이 1mm 이하의 두께를 가져, 상기 크기형성된 유리 리본은 1mm 이하의 두께를 갖는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 3에 있어서,
상기 정경 갭은 0.8mm 이하의 두께를 가져, 상기 크기형성된 유리 리본은 두께 0.8mm 이하의 두께를 갖는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 3에 있어서,
상기 성형 갭은 대략 1.5 mm 내지 대략 2 mm의 두께를 갖는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 1에 있어서,
상기 크기형성된 유리 리본의 안정화 및 인발 중 적어도 하나를 위해, 상기 크기형성된 유리 리본에 충분한 장력을 발생시키고 상기 크기형성된 유리 리본을 수용하기 위한 상기 정경 롤 아래에 수직으로 위치된 한 쌍의 인장 롤을 더 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 1에 있어서,
상기 유리 공급 장치는 대략 1000℃ 이상의 용융된 유리 온도에서 용융된 유리의 상기 스트림을 상기 성형 롤로 공급하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 7에 있어서,
상기 유리 공급 장치는 대략 200 poise 내지 대략 10,000 poise 범위의 유리 점도에서 용융된 유리의 상기 스트림을 상기 성형 롤로 공급하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 1에 있어서,
상기 성형 롤의 중앙 부분은 상기 성형 롤의 외측 엣지 부분보다 더 작은 외경을 가져서, 상기 유리 리본은 상기 유리 리본의 외측 구역보다 더 두꺼운 중앙 구역으로 형성되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 1에 있어서,
각각의 상기 정경 롤은 단열 재료로 형성된 롤이거나 또는 상기 단열 재료로 코팅된 롤인, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 10에 있어서,
각각의 상기 정경 롤은 세라믹 재료로 형성된 롤이거나 또는 상기 세라믹 재료로 코팅된 롤인, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 10에 있어서,
각각의 상기 정경 롤은 내측 금속 실린더 및 외측 단열 세라믹 레이어로 형성되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 10에 있어서,
각각의 상기 정경 롤은 중공의 실린더로 형성되고, 그리고 쿨란트 튜브는 냉각 유체를 대응하는 정경 롤의 내부 표면에 공급하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 10에 있어서,
제 1의 정경 롤의 각각의 단부 근처에 장착된 제 1 쌍의 스페이서 링과, 제 2의 정경 롤의 각각의 단부에 근처에 장착된 제 2 쌍의 스페이서 링; 및
쌍의 상기 정경 롤 사이에 유리 정경 갭을 정밀하게 형성하기 위하여, 상기 제 2 쌍의 스페이서 링을 결합하는 제 1 쌍의 스페이서 링과 함께 상기 제 1 정경 롤과 상기 제 2 정경 롤을 가압하는 병진 구동 장치;를 더 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 14에 있어서,
상기 스페이서 링은 상기 쌍의 정경 롤이 함께 가압될 때, 대략 1mm 이하의, 0.8 mm 이하의, 또는 0.7 mm 이하의 폭을 갖는 상기 유리 정경 갭을 형성하도록 정밀하게 형성되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 15에 있어서,
상기 세라믹 외측 실린더 중 각각의 실린더의 외측 주변 표면이 겨우 +/- 0.0125 mm의 표면 집중도 변화로 정밀하게 형성되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 13에 있어서,
상기 쿨란트 튜브는 상기 중공의 실린더의 내부의 전체 길이를 따라 실질적으로 뻗어있는 분사 튜브를 포함하고, 그리고 복수의 분사 구멍은 상기 중공의 실린더의 내부 표면에 냉각 유체를 분사하기 위한 분사 튜브를 따라 형성되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 17에 있어서,
상기 중공의 실린더의 중앙 구역이 상기 중공의 실린더의 단부 구역보다 더 큰 볼륨의 냉각 유체를 수용하기 위하여, 상기 분사 튜브의 단부 구역에서 보다 상기 분사 튜브의 중앙 구역에서 분사 구멍이 보다 고 집중으로 형성된, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 1에 있어서,
상기 쌍의 정경 롤은 제 1 정경 롤 및 제 2 정경 롤을 포함하고, 정경 롤 모듈에 포함되며,
상기 정경 롤 모듈은:
프레임;
내측 단부와 외측 단부를 갖는 제 1 정경 롤 지지 샤프트, 및 내측 단부와 외측 단부를 갖는 제 2 정경 롤 지지 샤프트;
내측 단부와 외측 단부를 갖는 제 3 정경 롤 지지 샤프트, 및 내측 단부와 외측 단부를 갖는 제 4 정경 롤 지지 샤프트;
상기 프레임에 대해 전진 및 후퇴하는, (i) 제 1 및 제 2 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 정경 롤, 및 (ii) 제 3 및 제 4 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 정경 롤 중 어느 하나를 병진 구동시키기 위한 정경 모듈 병진 구동 장치; 및
상기 제 1 정경 롤 및 상기 제 2 정경 롤이 상기 정경 롤 사이에 상기 유리 정경 갭을 형성하도록 (i) 함께 그리고 (ii) 따로 선택적으로 이동되도록, 병진 구동되는 (i) 상부 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 정경 롤, 및 (ii) 하부 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 정경 롤 중 하나의 방향과 반대 방향으로 상기 프레임에 대해 전진 및 후퇴하는, (i) 상기 제 1 및 제 2 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 정경 롤, 및 (ii) 상기 제 3 및 제 4 정경 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 상기 제 2 정경 롤 중 다른 하나를 병진 구동시키기 위한 동기화 기구;를 더 포함하고,
상기 제 1 정경 롤 지지 샤프트 및 상기 제 2 정경 롤 지지 샤프트는 서로 평행하고 동일한 높이로 상기 프레임에서 수평으로 그리고 미끄럼가능하게 장착된 상태에서, 상기 제 1 정경 롤은 상기 제 1 정경 롤 지지 샤프트와 상기 제 2 정경 롤 지지 샤프트의 상기 외측 단부에 회전가능하게 장착되고,
상기 제 3 정경 롤 지지 샤프트 및 상기 제 4 정경 롤 지지 샤프트는 상기 제 1 정경 롤 지지 샤프트 및 상기 제 2 정경 롤 지지 샤프트 아래에서 동일한 높이로 그리고 서로 평행하게 상기 프레임에서 수평으로 그리고 미끄럼가능하게 장착된 상태에서, 상기 제 2 정경 롤은 상기 제 1 정경 롤과 평행하게 동일한 높이로 상기 제 3 정경 롤 지지 샤프트와 상기 제 4 정경 롤 지지 샤프트의 상기 외측 단부에 장착되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 19에 있어서,
상기 동기화 기구는:
상기 제 3 정경 롤 지지 샤프트와 마주한 상기 제 1 정경 롤 지지 샤프트의 한 면 상의 제 1 기어 이빨부;
상기 제 1 정경 롤 지지 샤프트와 마주한 상기 제 3 정경 롤 지지 샤프트의 한 면 상의 제 3 기어 이빨부; 및
상기 제 1 정경 롤과 상기 제 2 정경 롤의 양 단부가 서로 동기화되어 이동하는 것을 보장하기 위하여, 상기 제 1 기어 이빨부 및 상기 제 3 기어 이빨부와 결합 상태인 상기 프레임에 회전가능하게 장착된 제 1 피니언 기어;를 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 20에 있어서,
상기 동기화 기구는:
상기 제 4 정경 롤 지지 샤프트와 마주한 상기 제 2 정경 롤 지지 샤프트의 한 면 상의 제 2 기어 이빨부;
상기 제 2 정경 롤 지지 샤프트와 마주한 상기 제 4 정경 롤 지지 샤프트의 한 면 상의 제 4 기어 이빨부; 및
상기 프레임에 회전가능하게 장착된 토션 로드;를 더 포함하고,
상기 제 1 정경 롤과 상기 제 2 정경 롤이 서로 동기화되어 평행하게 이동하는 것을 보장하기 위하여, 상기 제 1 피니언 기어는 상기 토션 로드에 부착되고 제 2 피니언 기어는 상기 토션 로드에 부착된 상태로, 상기 제 2 피니언 기어는 상기 제 3 기어 이빨부 및 상기 제 4 기어 이빨부와 결합되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 19에 있어서,
적어도 2개의 상기 정경 롤 모듈을 더 포함하고, 이 2개의 정경 롤 모듈에서 하나의 모듈은 다른 하나의 모듈 아래 수직으로 위치되고 동일한 수직 평면에서 정렬되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 19에 있어서,
상기 쌍의 성형 롤은 성형 롤 모듈에 포함된 제 1 성형 롤과 제 2 성형 롤을 포함하고,
상기 성형 롤 모듈은:
성형 롤 프레임;
내측 단부와 외측 단부를 갖는 제 1 성형 롤 지지 샤프트, 및 내측 단부와 외측 단부를 갖는 제 2 성형 롤 지지 샤프트;
내측 단부와 외측 단부를 갖는 제 3 성형 롤 샤프트, 및 내측 단부와 외측 단부를 갖는 제 4 성형 롤 지지 샤프트;
상기 프레임에 대해 전진 및 후퇴하는, (i) 제 1 및 제 2 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 성형 롤, 및 (ii) 제 3 및 제 4 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 성형 롤 중 하나를 구동시키기 위한 성형 모듈 병진 구동 장치; 및
상기 제 1 성형 롤 및 상기 제 2 성형 롤이 상기 성형 롤 사이에 요구되는 갭을 (i) 함께 그리고 (ii) 따로 형성하도록 선택적으로 이동되도록, 병진 구동되는 (i) 상부 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 성형 롤 및 (ii) 하부 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 성형 롤 중 하나의 방향과 반대 방향으로 상기 프레임에 대해 전진 및 후퇴하는, (i) 제 1 및 제 2 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 1 성형 롤, 및 (ii) 제 3 및 제 4 성형 롤 지지 샤프트와, 이에 따른 제 2 성형 롤 중 다른 하나를 구동시키기 위한 동기화 기구;를 더 포함하고,
상기 제 1 성형 롤 지지 샤프트 및 상기 제 2 성형 롤 지지 샤프트는 동일한 높이로 서로 평행하게 상기 프레임에서 수평으로 그리고 미끄럼가능하게 장착된 상태에서, 상기 제 1 성형 롤은 상기 제 1 성형 롤 지지 샤프트와 상기 제 2 성형 롤 지지 샤프트의 상기 외측 단부에 회전가능하게 장착되고,
상기 제 3 성형 롤 지지 샤프트 및 상기 제 4 성형 롤 지지 샤프트는 상기 제 1 성형 롤 지지 샤프트와 상기 제 2 성형 롤 지지 샤프트 아래에서 동일한 높이로 서로 평행하게 상기 프레임에서 수평으로 그리고 미끄럼가능하게 장착된 상태에서, 상기 제 2 성형 롤이 상기 제 1 성형 롤과 동일한 높이로 평행하게 상기 제 3 성형 롤 지지 샤프트와 상기 제 4 성형 롤 지지 샤프트의 상기 외측 단부에 장착되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 19에 있어서,
(i) 상기 제 1 정경 롤 지지 샤프트와 상기 제 2 정경 롤 지지 샤프트 및 (ii) 상기 제 3 정경 롤 지지 샤프트와 상기 제 4 정경 롤 지지 샤프트 중 하나의 샤프트 상의 나사산형성부; 및 상기 정경 롤의 서로를 향한 이동을 정지시켜서 상기 정경 롤 사이에 요구되는 정경 갭을 형성하는 상기 프레임과 접촉하는 상기 나사산형성부 상의 나사산형성된 로킹 칼라;를 더 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 19에 있어서,
상기 나사산형성부 상의 상기 로킹 칼라를 회전시켜서 상기 정경 롤 사이에 요구되는 정경 갭의 두께를 조정하는 칼라 구동 장치를 더 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 25에 있어서,
상기 크기형성된 유리 리본의 두께를 검출하는 센서를 더 포함하고, 상기 칼라 구동 장치는 상기 크기형성된 유리 리본 두께를 허용가능한 한계 내로 유지하기 위하여 상기 센서에 의해 검출된 상기 크기형성된 유리 리본의 상기 두께에 응답하여 상기 로킹 칼라를 회전시키는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 1에 있어서,
상기 기기는, 상기 유리 리본 성형 작동이 상기 유리 리본 크기형성 작동과 분리되도록, 상기 쌍의 성형 롤을 포함한 적어도 하나의 성형 롤 모듈과 상기 쌍의 정경 롤을 포함한 적어도 하나의 정경 롤 모듈을 포함하고 있는 복수의 모듈로 형성되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 27에 있어서,
하나의 정경 롤 모듈이 다른 하나의 정경 롤 모듈 아래에 배치된 적어도 2개의 정경 롤 모듈이 제공되어, 제 1의 상기 정경 롤 모듈로부터 유리의 부분적으로 크기형성된 리본이 상기 크기형성된 유리 리본을 만들기 위하여, 제 2의 상기 정경 롤 모듈의 상기 정경 롤에 의해 수용되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 27에 있어서,
하나의 성형 롤 모듈이 다른 하나의 성형 롤 모듈 아래에 배치된 적어도 2개의 성형 롤 모듈이 제공되어, 제 1의 상기 성형 롤 모듈로부터 유리의 부분적으로 성형된 리본이 상기 성형된 유리 리본을 만들기 위하여, 제 2의 상기 성형 롤 모듈의 상기 성형 롤에 의해 수용되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 27에 있어서,
상기 크기형성된 유리 리본을 수용하기 위해 하나 이상의 정경 롤 모듈 아래 위치된 유리 취출 장치를 더 포함하고, 상기 유리 취출 장치는 복수의, (i) 컨베이어 상의 진공 유리 성형 몰드 및 (ii) 평탄한 컨베이어 중 하나를 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 26에 있어서,
상기 성형 롤 모듈 및 상기 정경 롤 모듈 중 적어도 하나의 모듈은 상기 모듈에서 표면 온도를 감지하기 위한 적외선 센서와, 상기 센서에 의해 감지된 온도에 응답하여 상기 롤의 표면 온도를 제어하기 위한 적외선 가열기를 더 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 1에 있어서,
제 1의 상기 정경 롤을 회전가능하게 장착한 제 1 쌍의 베어링 블럭, 및 제 2의 상기 정경 롤을 회전가능하게 장착한 제 2 쌍의 베어링 블럭;
상기 제 1 쌍의 베어링 블럭 및 상기 제 2 쌍의 베어링 블럭을 서로 가깝게 또는 서로에 대해 멀리 이동시키는 병진 구동 장치; 및
상기 병진 구동 장치가 선택 쌍의 심과의 결합을 위해 서로를 향해 상기 제 1 쌍의 베어링 블럭 및 상기 제 2 쌍의 베어링 블럭을 이동시킬 때, 선택 두께를 갖는 유리 정경 갭이 상기 정경 롤 사이에서 형성되도록, 상기 제 1 쌍의 베어링 블럭과 상기 제 2 쌍의 베어링 블럭 사이에 선택 두께를 갖는 선택 쌍의 심을 선택적으로 배치시키기 위한 가변 두께의 복수의 쌍의 심;을 더 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 1에 있어서,
상기 쌍의 정경 롤이 상기 정경 롤의 회전 속도의 속도 변화 없이 회전가능하게 구동되기 위하여, 상기 쌍의 정경 롤을 회전 구동 시키는 회전 구동 기구와, 상기 회전 구동 기구를 상기 쌍의 정경 롤과 연결시키는 쉬미트 커플링을 더 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 27에 있어서,
각각의 상기 모듈은 회전 구동 기구를 더 포함하고, 상기 회전 구동 기구는 다른 모듈의 상기 구동 회전 기구와 독립적이고 별도로 제어되는 대응하는 모듈에서의 상기 롤을 회전가능하게 구동시키는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 34에 있어서,
각각의 상기 모듈에서 각각의 상기 롤의 회전 속도나 또는 토오크 중 하나를 제어하기 위한 제어기를 더 포함하고; 그리고
각각의 상기 모듈은 대응하는 모듈에서의 각각의 롤의 회전 속도나 또는 토오크를 감지하는 센서를 더 포함하고 대응하는 시그널을 상기 제어기에 송출하며, 상기 시그널에 응답하여, 상기 제어기는 요구되는 작동 범위 내가 되도록 각각의 롤의 토오크 및 속도 중 하나를 제어하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 35에 있어서,
상기 정경 롤 모듈 아래에 위치된 한 쌍의 절단 롤을 구비한 절단 롤 모듈을 더 포함하고, 그리고 적어도 하나의 상기 절단 롤이 상기 유리 리본으로부터 유리 시트를 절단하기 위한 컷터를 구비하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 청구항 36에 있어서,
상기 제어기는, 요구되는 길이 유리 시트가 상기 유리 리본으로부터 절단되도록, 상기 컷터가 상기 유리 리본으로부터 분리되는 동안에, 상기 절단 롤의 회전 속도를 제어하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 기기. - 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정으로서,
수직 스트림의 용융된 유리를 공급하는 단계;
형성된 두께를 갖는 성형된 유리 리본을 성형하기 위하여, 대략 500℃ 이상 또는 대략 600℃ 이상의 표면 온도에서 유지되는 한 쌍의 성형 롤로써, 상기 공급된 스트림의 용융된 유리 또는 유리-세라믹을 성형하는 단계;
상기 형성된 두께 이하의 요구되는 두께 및 요구되는 두께 균일성을 갖는 크기형성된 유리 리본을 만들기 위하여, 대략 400℃ 이하의 표면 온도에서 유지된 한 쌍의 정경 롤로써, 유리의 성형된 리본을 크기형성하는 단계를 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 크기형성하는 단계는 대략 300℃ 이하의 표면 온도에서 상기 쌍의 정경 롤을 유지하는 단계를 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 크기형성하는 단계는 대략 200℃ 이하의 표면 온도에서 상기 쌍의 정경 롤을 유지하는 단계를 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 크기형성된 유리 리본의 두께 균일성은 겨우 +/- 0.025 mm 만큼 변하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 41에 있어서,
상기 크기형성된 유리 리본의 두께는 1mm 이하이거나, 또는 0.8mm 이하인, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 41에 있어서,
상기 성형된 유리 리본의 두께의 범위는 대략 1.5 mm 내지 대략 2 mm인, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 23에 있어서,
상기 유리 공급 장치는 대략 1000℃ 이상의 유리 온도에서 스트림의 용융된 유리를 상기 성형 롤로 공급하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 23에 있어서,
상기 크기형성된 유리 리본의 안정화 및 인발 중 적어도 하나를 위해 상기 크기형성된 유리 리본에 충분한 장력을 만들고 상기 크기형성된 유리 리본을 인발하는 단계를 더 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 용융된 유리는 대략 200 poise 내지 대략 10,000 poise 범위의 유리 점도에서 공급되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 용융된 유리는 대략 10,000 poise 이상의 범위의 유리 점도로 공급되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 용융된 유리는, 상기 용융된 유리의 퍼들(puddle)이 상기 성형 롤의 닙(nip)에 형성되도록, 상기 쌍의 성형 롤 사이에 형성된 닙 중심에 공급되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 48에 있어서,
상기 용융된 유리의 상기 퍼들의 두께의 범위는 대략 10 mm 내지 대략 20 mm인, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 쌍의 성형 롤 및 상기 쌍의 정경 롤은 용융된 유리의 수직 스트림에 의해 형성된 수직 평면에 중심 잡히는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 쌍의 유리 정경 롤은 상기 성형된 유리 리본에서의 수직 장력의 발생 및 상기 성형된 유리 리본의 인발 중 적어도 하나를 위해 상기 유리 성형 롤보다 더 빠른 속도로 회전구동되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 51에 있어서,
상기 쌍의 유리 성형 롤은 상기 유리 성형 롤 사이에 유리 성형 갭을 형성하도록 이격되고 그리고 상기 쌍의 유리 정경 롤은 상기 유리 성형 갭보다 더 작은 상기 유리 정경 롤 사이에 유리 정경 갭을 형성하도록 이격되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 쌍의 유리 성형 롤은 상기 유리 성형 롤 사이에 유리 성형 갭을 형성하도록 이격되고, 그리고 상기 쌍의 유리 정경 롤은 상기 유리 성형 갭 보다 더 작은 상기 유리 정경 롤 사이에 유리 정경 갭을 형성하도록 이격되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 정경 롤은 단열 재료로 각각 형성되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 54에 있어서,
상기 정경 롤은 금속 내측 실린더 및 단열 세라믹 외측 레이어로 각각 형성되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 55에 있어서,
상기 정경 롤은 상기 금속 내측 실린더의 내부 표면에 냉각 유체를 분배시킴으로써 각각 냉각되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 성형 롤 및 상기 정경 롤 중 적어도 하나의 롤의 표면 온도를 감지하는 단계; 및
센서에 의해 감지된 온도에 응답하여 상기 롤의 표면 온도를 제어하기 위하여, 상기 성형 롤과 상기 정경 롤 중 적어도 하나의 롤의 표면을 가열하는 단계;를 더 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 성형 롤의 중앙 부분은 상기 성형 롤의 외측 부분보다 더 작은 외경을 가져서, 상기 유리 리본은 상기 유리 리본의 외측 구역보다 더 두꺼운 중앙 구역으로 형성되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 성형 단계는 상기 유리 리본의 외측 엣지 부분 보다 더 두꺼운 두께를 갖는 중앙 부분을 구비한 유리 리본을 형성하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 공급하는 단계는 (i) 가변 유동의 유리 및 (ii) 불연속 유동의 유리 중 하나의 유리를 공급하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
상기 쌍의 정경 롤은 상기 정경 롤의 회전 속도의 속도 변화없이 회전가능하게 구동되는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 38에 있어서,
각각의 쌍의 롤의 회전 속도나 또는 토오크를 다른 쌍의 롤과 독립적으로 별도로 제어하는 단계를 더 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정. - 청구항 62에 있어서,
상기 정경 롤 아래에 위치된 한 쌍의 절단 롤을 더 포함하고 있고,
상기 절단 롤 중 적어도 하나의 롤은 상기 유리 리본으로부터 유리 시트를 절단하기 위한 컷터를 구비하고; 그리고
요구되는 길이의 유리 시트가 상기 유리 리본으로부터 절단되도록, 적어도 하나의 컷터가 상기 유리 리본으로부터 분리되면서 상기 쌍의 절단 롤의 회전 속도를 제어하는 단계를 더 포함하는, 유리 또는 유리-세라믹 롤 성형 공정.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180083151A (ko) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 코닝 인코포레이티드 | 유리 리본을 드로잉하기 위한 풀링 롤, 장치 및 방법 |
| KR20190003850A (ko) * | 2019-01-02 | 2019-01-09 | 코닝 인코포레이티드 | 유리 리본을 드로잉하기 위한 풀링 롤, 장치 및 방법 |
Families Citing this family (82)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9003835B2 (en) * | 2011-05-31 | 2015-04-14 | Corning Incorporated | Precision roll forming of textured sheet glass |
| US9186280B2 (en) * | 2012-01-11 | 2015-11-17 | Zuiko Corporation | Sheet material shaping apparatus |
| US9359251B2 (en) | 2012-02-29 | 2016-06-07 | Corning Incorporated | Ion exchanged glasses via non-error function compressive stress profiles |
| CN104470965B9 (zh) * | 2012-06-07 | 2019-01-01 | 日本化药株式会社 | 环氧树脂、环氧树脂组合物及固化物 |
| US9038418B2 (en) * | 2012-09-25 | 2015-05-26 | Corning Incorporated | Apparatuses for manufacturing glass and methods of managing pulling forces applied to glass ribbon |
| EP2738143B1 (en) * | 2012-11-29 | 2015-07-08 | Corning Incorporated | Precision forming of sheet glass and sheet rolling apparatus |
| US9145324B2 (en) * | 2012-12-20 | 2015-09-29 | Corning Incorporated | Roller pairs for processing glass ribbons and draw apparatuses incorporating the same |
| US9556055B2 (en) | 2013-04-30 | 2017-01-31 | Corning Incorporated | Method for reducing glass-ceramic surface adhesion, and pre-form for the same |
| US10526232B2 (en) * | 2013-05-30 | 2020-01-07 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Microwave heating glass bending process |
| CN105531236B (zh) | 2013-07-25 | 2018-11-30 | 康宁公司 | 形成玻璃带的方法和设备 |
| US11079309B2 (en) | 2013-07-26 | 2021-08-03 | Corning Incorporated | Strengthened glass articles having improved survivability |
| US9975801B2 (en) | 2014-07-31 | 2018-05-22 | Corning Incorporated | High strength glass having improved mechanical characteristics |
| JP6131801B2 (ja) * | 2013-09-24 | 2017-05-24 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス板の製造方法 |
| US10246365B2 (en) | 2013-10-09 | 2019-04-02 | Corning Incorporated | Apparatus and method for forming thin glass articles |
| US9701574B2 (en) | 2013-10-09 | 2017-07-11 | Corning Incorporated | Crack-resistant glass-ceramic articles and methods for making the same |
| US9517968B2 (en) | 2014-02-24 | 2016-12-13 | Corning Incorporated | Strengthened glass with deep depth of compression |
| US10343943B2 (en) | 2014-04-24 | 2019-07-09 | Corning Incorporated | Glass manufacturing apparatus and methods |
| CN105293872B (zh) * | 2014-06-05 | 2017-11-28 | 四平宏大液压机械制造有限公司 | 生产光伏玻璃用的压延机及压延机的压延辊冷却装置 |
| TW202311197A (zh) | 2014-06-19 | 2023-03-16 | 美商康寧公司 | 無易碎應力分布曲線的玻璃 |
| WO2016007448A1 (en) * | 2014-07-08 | 2016-01-14 | Corning Incorporated | Continuous processing of flexible glass ribbon |
| US9682882B2 (en) * | 2014-07-17 | 2017-06-20 | Corning Incorporated | Methods for producing a glass ribbon |
| US10611664B2 (en) | 2014-07-31 | 2020-04-07 | Corning Incorporated | Thermally strengthened architectural glass and related systems and methods |
| US11097974B2 (en) | 2014-07-31 | 2021-08-24 | Corning Incorporated | Thermally strengthened consumer electronic glass and related systems and methods |
| US10703664B2 (en) * | 2014-09-30 | 2020-07-07 | Corning Incorporated | Isopipe with curb at the compression end and method for forming a glass ribbon |
| WO2016055524A2 (de) * | 2014-10-07 | 2016-04-14 | Schott Ag | Glaslaminat mit erhöhter festigkeit |
| CN105753314B (zh) | 2014-10-08 | 2020-11-27 | 康宁股份有限公司 | 包含金属氧化物浓度梯度的玻璃和玻璃陶瓷 |
| DE102015118308B4 (de) | 2014-10-29 | 2023-07-27 | Schott Ag | Verfahren zur Herstellung einer keramisierbaren Grünglaskomponente sowie keramisierbare Grünglaskomponente und Glaskeramikgegenstand |
| US10150698B2 (en) | 2014-10-31 | 2018-12-11 | Corning Incorporated | Strengthened glass with ultra deep depth of compression |
| DK3215471T3 (da) | 2014-11-04 | 2022-01-17 | Corning Inc | Dybe, ubrydelige belastningsprofiler og fremgangsmåde til fremstilling |
| JP6454141B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2019-01-16 | ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 | ガラス基板の製造方法、および、ガラス基板の製造装置 |
| KR102474099B1 (ko) | 2015-05-18 | 2022-12-05 | 코닝 인코포레이티드 | 유리 리본의 가공을 위한 방법 및 시스템 |
| US9701569B2 (en) | 2015-07-21 | 2017-07-11 | Corning Incorporated | Glass articles exhibiting improved fracture performance |
| US11613103B2 (en) | 2015-07-21 | 2023-03-28 | Corning Incorporated | Glass articles exhibiting improved fracture performance |
| CA2994284A1 (en) | 2015-07-30 | 2017-02-02 | Corning Incorporated | Thermally strengthened glass and related systems and methods |
| WO2017020041A1 (en) | 2015-07-30 | 2017-02-02 | Corning Incorporated | Thermally strengthened glass and related systems and methods |
| CN105258645A (zh) * | 2015-09-06 | 2016-01-20 | 苏州南光电子科技有限公司 | 基于激光和ccd的玻璃厚度测量系统 |
| WO2017044606A1 (en) | 2015-09-11 | 2017-03-16 | Corning Incorporated | Photochromic multi-pane windows |
| TWI725989B (zh) * | 2015-09-18 | 2021-05-01 | 法商維蘇威法國公司 | 用於在高溫使用的輸送機滾輪總成及其製造方法 |
| TW201725184A (zh) * | 2015-09-24 | 2017-07-16 | 康寧公司 | 用於製造玻璃的方法及設備 |
| DE202016008995U1 (de) | 2015-12-11 | 2021-04-20 | Corning Incorporated | Durch Fusion bildbare glasbasierte Artikel mit einem Metalloxidkonzentrationsgradienten |
| WO2017123573A2 (en) | 2016-01-12 | 2017-07-20 | Corning Incorporated | Thin thermally and chemically strengthened glass-based articles |
| US11795102B2 (en) | 2016-01-26 | 2023-10-24 | Corning Incorporated | Non-contact coated glass and related coating system and method |
| EP3408236A1 (en) | 2016-01-29 | 2018-12-05 | Corning Incorporated | Thermally strengthened photochromic glass and related systems and methods |
| DE202017007024U1 (de) | 2016-04-08 | 2019-03-25 | Corning Incorporated | Glasbasierte Artikel einschließlich eines Spannungsprofils, das zwei Gebiete umfasst |
| CN111423110A (zh) | 2016-04-08 | 2020-07-17 | 康宁股份有限公司 | 包含金属氧化物浓度梯度的玻璃基制品 |
| US11453612B2 (en) | 2016-04-20 | 2022-09-27 | Corning Incorporated | Glass-based articles including a metal oxide concentration gradient |
| TWI729116B (zh) * | 2016-04-21 | 2021-06-01 | 美商康寧公司 | 用於處理玻璃的方法與設備 |
| TWI746547B (zh) * | 2016-05-03 | 2021-11-21 | 美商康寧公司 | 用於處理玻璃的方法和設備 |
| US9837390B1 (en) | 2016-11-07 | 2017-12-05 | Corning Incorporated | Systems and methods for creating fluidic assembly structures on a substrate |
| WO2019040818A2 (en) | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Corning Incorporated | GLASSES HAVING ENHANCED TEMPERATURE CAPABILITIES |
| JP6676119B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2020-04-08 | ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 | ガラス板の製造方法 |
| WO2019089518A1 (en) | 2017-10-30 | 2019-05-09 | Corning Incorporated | Systems and methods for processing thin glass ribbons |
| US20200290915A1 (en) * | 2017-10-31 | 2020-09-17 | Corning Incorporated | Methods of manufacturing glass ribbon |
| TWI785156B (zh) | 2017-11-30 | 2022-12-01 | 美商康寧公司 | 具有高熱膨脹係數及對於熱回火之優先破裂行為的非離子交換玻璃 |
| US20190169059A1 (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-06 | Corning Incorporated | Methods for forming thin glass sheets |
| US11964894B2 (en) * | 2018-01-31 | 2024-04-23 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Glass roll, glass roll manufacturing method, and quality evaluation method |
| KR20200131907A (ko) * | 2018-04-12 | 2020-11-24 | 코닝 인코포레이티드 | 이동하는 유리 리본과 결합하기 위한 장치 및 방법 |
| CN108726860B (zh) * | 2018-05-23 | 2021-04-20 | 彩虹集团有限公司 | 一种分体式牵引玻璃的驱动短辊装置 |
| WO2020005555A1 (en) | 2018-06-28 | 2020-01-02 | Corning Incorporated | Continuous methods of making glass ribbon and as-drawn glass articles from the same |
| JP2020015634A (ja) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス板の製造装置及びガラス板の製造方法 |
| CN109020161B (zh) * | 2018-09-07 | 2021-09-28 | 彩虹（合肥）液晶玻璃有限公司 | 调控装置、基板玻璃生产线及调控方法 |
| WO2020086272A1 (en) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | Corning Incorporated | Glass forming apparatuses having controlled radiation heat transfer elements |
| US20220106215A1 (en) * | 2019-01-17 | 2022-04-07 | Corning Incorporated | Glass manufacturing apparatus and methods |
| WO2020154338A1 (en) * | 2019-01-25 | 2020-07-30 | Corning Incorporated | Dual-elevation edge roll system for fused downdraw glass forming |
| CN110255863B (zh) * | 2019-07-22 | 2023-04-25 | 山东柔光新材料有限公司 | 一种柔性玻璃板根控制系统及其控制方法 |
| CN110272184A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-24 | 单晓义 | 一种玻璃压延机 |
| CN114514115B (zh) | 2019-08-06 | 2023-09-01 | 康宁股份有限公司 | 具有用于阻止裂纹的埋入式应力尖峰的玻璃层压体及其制造方法 |
| US11414337B2 (en) | 2019-08-29 | 2022-08-16 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Forming glass containers from tubular parisons |
| EP4028367A4 (en) * | 2019-09-12 | 2023-09-13 | Corning Incorporated | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A GLASS RIBBON |
| JP2022547308A (ja) * | 2019-09-13 | 2022-11-11 | コーニング インコーポレイテッド | ジャイロトロンマイクロ波加熱デバイスを用いてガラスリボンを形成する連続的方法 |
| EP4126775A1 (en) * | 2020-03-31 | 2023-02-08 | Corning Incorporated | Method and apparatus to produce thin, perforated glass sheet |
| JP2023528468A (ja) * | 2020-06-03 | 2023-07-04 | コーニング インコーポレイテッド | 改善されたスロットドロープロセス |
| CN116529210A (zh) * | 2020-10-02 | 2023-08-01 | 康宁股份有限公司 | 用于制造玻璃带的方法和设备 |
| NL2027190B1 (en) | 2020-11-13 | 2022-06-30 | Corning Inc | Apparatus for, and method of, roll forming sheets of high refractive index glass |
| CN116635338A (zh) * | 2020-12-18 | 2023-08-22 | 康宁股份有限公司 | 具有减小的总厚度变化的玻璃片的制造方法 |
| CN114105451A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-03-01 | 中建材（宜兴）新能源有限公司 | 一种光伏玻璃生产用压延成型装置及其使用方法 |
| WO2023112731A1 (ja) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス物品の製造装置及び製造方法 |
| CN117396442A (zh) * | 2022-05-10 | 2024-01-12 | 康宁股份有限公司 | 用于玻璃成型辊的密封板组件 |
| CN114804594B (zh) * | 2022-06-29 | 2022-09-23 | 武汉荣佳达光电科技有限公司 | 一种载板玻璃成形装置及其成形方法 |
| CN115231809B (zh) * | 2022-08-15 | 2023-10-31 | 湖南邵虹特种玻璃股份有限公司 | 一种玻璃熔融下拉机及其系统 |
| CN115650564B (zh) * | 2022-12-13 | 2023-08-15 | 潍坊佳昇光电科技有限公司 | 一种载板玻璃成型装置及成型方法 |
| CN116693173A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-09-05 | 咸宁南玻光电玻璃有限公司 | 微晶玻璃成型设备 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11139837A (ja) * | 1997-11-07 | 1999-05-25 | Ishizuka Glass Co Ltd | 板ガラスの成形装置及び成形方法 |
| JP2002047019A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-12 | Asahi Glass Co Ltd | 板状ガラス製品のロールアウト成形方法及びその装置 |
| JP2005053757A (ja) * | 2003-08-06 | 2005-03-03 | Hoya Corp | ガラスの製造装置及び製造方法 |
| WO2010096630A1 (en) * | 2009-02-23 | 2010-08-26 | Corning Incorporated | Glass manufacturing system and method for forming a high quality thin glass sheet |
| KR20100112565A (ko) * | 2007-11-29 | 2010-10-19 | 코닝 인코포레이티드 | 적어도 하나의 면이 매우 높은 표면 품질을 나타내는 유리 시트들을 생산하기 위한 장치 및 방법 |
| EP2258664A1 (en) * | 2009-06-04 | 2010-12-08 | Corning Incorporated | Vertical rolling apparatus and method for producing a textured glass sheet |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1447702A (en) * | 1919-11-10 | 1923-03-06 | Libbey Owens Sheet Glass Co | Method and apparatus for drawing sheet glass |
| US1616405A (en) * | 1920-05-05 | 1927-02-01 | Ford Motor Company Of Delaware | Machine and method for drawing glass |
| US1603946A (en) * | 1923-05-07 | 1926-10-19 | Pittsburgh Plate Glass Co | Apparatus for making sheet glass |
| US1569465A (en) * | 1925-04-30 | 1926-01-12 | Libbey Owens Sheet Glass Co | Sheet-glass apparatus |
| US1593567A (en) * | 1925-10-29 | 1926-07-27 | Clarence P Byrnes | Glass shaping or feeding |
| US1608644A (en) * | 1926-03-01 | 1926-11-30 | Hartford Empire Co | Method of and apparatus for forming sheet glass |
| US1829409A (en) * | 1927-02-28 | 1931-10-27 | Mississippi Glass Co | Method and apparatus for producing sheet glass |
| US1772072A (en) * | 1927-10-06 | 1930-08-05 | Libbey Owens Ford Glass Co | Process and apparatus for forming sheet glass |
| US1864360A (en) * | 1927-11-25 | 1932-06-21 | Lemaire Jean Henri | Plant for the manufacture of sheets of glass |
| US1818152A (en) * | 1928-01-19 | 1931-08-11 | Libbey Owens Ford Glass Co | Process and apparatus for forming sheet glass |
| AT239986B (de) * | 1961-06-14 | 1965-05-10 | Moosbrunner Glasfabriks Ag | Vorrichtung zur Herstellung von Glasbändern durch Auswalzen mittels zweier Walzen |
| US3227537A (en) * | 1961-12-06 | 1966-01-04 | Corning Glass Works | Method of forming glass ribbons |
| US3660066A (en) * | 1962-10-30 | 1972-05-02 | Rubo Vertriebs Gmbh | Process and apparatus for the continuous manufacture of profiled glass bars |
| US3446275A (en) * | 1966-09-10 | 1969-05-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Cooled roller |
| US3841857A (en) * | 1969-10-03 | 1974-10-15 | Transglas Patent & Lizen | Method for the continuous production of glass, especially glass possessing a substantially band-shaped cross-sectional configuration |
| GB2091844B (en) * | 1981-01-22 | 1984-08-22 | Nippon Steel Corp | Transport roll for transporting hot material and train of such transport rolls |
| DE10064977C1 (de) * | 2000-12-23 | 2002-10-02 | Schott Glas | Vorrichtung zum Herstellen von dünnen Glasscheiben |
| KR101172245B1 (ko) * | 2002-03-22 | 2012-08-07 | 코닝 인코포레이티드 | 유리 리본 사출용 로울러 및 판유리 제조 방법 |
| US20040093900A1 (en) * | 2002-11-15 | 2004-05-20 | Fredholm Allan M. | Apparatus and method for producing sheets of glass presenting at least one face of very high surface quality |
| JP4752725B2 (ja) * | 2005-11-17 | 2011-08-17 | 株式会社ニコン | ガラス基板およびその製造方法 |
| JP2010143800A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラス板製造装置 |
| US9003835B2 (en) * | 2011-05-31 | 2015-04-14 | Corning Incorporated | Precision roll forming of textured sheet glass |
-
2012
- 2012-05-30 US US13/483,774 patent/US8713972B2/en active Active
- 2012-05-30 JP JP2014513652A patent/JP6052910B2/ja active Active
- 2012-05-30 EP EP12726539.5A patent/EP2714600B1/en active Active
- 2012-05-30 KR KR1020137031085A patent/KR102021455B1/ko active IP Right Grant
- 2012-05-30 WO PCT/US2012/039933 patent/WO2012166761A1/en active Application Filing
- 2012-05-30 CN CN201280026688.XA patent/CN103608305B/zh active Active
- 2012-05-31 TW TW101119579A patent/TWI591025B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11139837A (ja) * | 1997-11-07 | 1999-05-25 | Ishizuka Glass Co Ltd | 板ガラスの成形装置及び成形方法 |
| JP2002047019A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-12 | Asahi Glass Co Ltd | 板状ガラス製品のロールアウト成形方法及びその装置 |
| JP2005053757A (ja) * | 2003-08-06 | 2005-03-03 | Hoya Corp | ガラスの製造装置及び製造方法 |
| KR20100112565A (ko) * | 2007-11-29 | 2010-10-19 | 코닝 인코포레이티드 | 적어도 하나의 면이 매우 높은 표면 품질을 나타내는 유리 시트들을 생산하기 위한 장치 및 방법 |
| WO2010096630A1 (en) * | 2009-02-23 | 2010-08-26 | Corning Incorporated | Glass manufacturing system and method for forming a high quality thin glass sheet |
| EP2258664A1 (en) * | 2009-06-04 | 2010-12-08 | Corning Incorporated | Vertical rolling apparatus and method for producing a textured glass sheet |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180083151A (ko) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 코닝 인코포레이티드 | 유리 리본을 드로잉하기 위한 풀링 롤, 장치 및 방법 |
| KR20190003850A (ko) * | 2019-01-02 | 2019-01-09 | 코닝 인코포레이티드 | 유리 리본을 드로잉하기 위한 풀링 롤, 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201309603A (zh) | 2013-03-01 |
| EP2714600B1 (en) | 2015-08-05 |
| EP2714600A1 (en) | 2014-04-09 |
| TWI591025B (zh) | 2017-07-11 |
| CN103608305A (zh) | 2014-02-26 |
| JP6052910B2 (ja) | 2016-12-27 |
| JP2014520059A (ja) | 2014-08-21 |
| US8713972B2 (en) | 2014-05-06 |
| KR102021455B1 (ko) | 2019-09-16 |
| WO2012166761A1 (en) | 2012-12-06 |
| CN103608305B (zh) | 2016-04-06 |
| US20120304695A1 (en) | 2012-12-06 |
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