KR20140134302A - 유리 제조 장치 및 방법 - Google Patents

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/06—Forming glass sheets
    • C03B17/068—Means for providing the drawing force, e.g. traction or draw rollers

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  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Abstract

유리 제조 장치는 제1 하류측 식의 유리 리본의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도가 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제1 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 모니터링된 실제 속도에 실질적으로 일치하게 변경되도록 유리 리본의 제1 에지부의 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제1 하류측 식의 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경을 수정하도록 구성된다. 다른 예에서, 유리 리본의 제조 방법은 유리 리본의 제1 에지부의 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제1 하류측 식의 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경을 수정하는 단계를 포함한다.

Description

유리 제조 장치 및 방법 {GLASS MANUFACTURING APPARATUS AND METHODS}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 그 내용이 그대로 본 명세서에 의존하고 참조로서 포함되어 있는 2012년 2월 29일 출원된 미국 가출원 제61/604,783호의 35 U.S.C §119 하에서 우선권의 이익을 주장한다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 유리 제조 장치(apparatus) 및 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 풀롤 장치(pull roll apparatus)의 드로우 롤(draw roll)의 롤 마모를 수용하기 위한 유리 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
예를 들어 퓨전 다운 드로우 프로세스(fusion down draw process)에 의해 유리 시트를 제조하는 유리 제조 장치가 공지되어 있다. 앤더슨(Anderson) 등의 2009년 4월 30일 공개된 미국 특허 출원 공개 제2009/0107182호는 일정한 각속도로 하부 쌍의 롤을 회전시키기 위해 마스터 모터를 갖는 하부 풀롤 장치를 갖는 예시적인 유리 제조 장치를 개시하고 있다. 유리 제조 장치는 하부 쌍의 롤의 마스터 모터의 측정된 토크의 사전 결정된 퍼센트에 일치하는 토크에서 상부 쌍의 롤을 회전시키도록 구성된 상부 슬레이브 모터를 갖는 상부 풀롤 장치를 더 포함한다.
앤더슨 등의 공보의 하부/상부 풀롤 장치의 마스터/슬레이브 구성은 다양한 프로세스 용례 하에서 유리할 수 있다. 그러나, 유리 리본 성장 및 시트 형성으로부터의 교란이 상부 쌍의 롤에 전파될 수도 있다. 예를 들어, 도 1은 수직축이 힘이고 수평축이 시간인 마스터/슬레이브 구성의 예시적인 그래프를 도시한다. 일 플롯(101)은 하부 롤에 의해 유리 리본에 인가되는 힘을 표현하고 있고, 다른 플롯(103)은 상부 롤에 의해 유리 리본에 인가되는 힘을 표현하고 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 플롯(101, 103)은 유리 리본 성장을 표현하는 제1 힘 패턴(105) 및 유리 리본으로부터 유리 시트의 분리를 표현하는 제2 힘 패턴(107)을 갖는 톱니력을 포함한다.
더욱이, 공지의 풀롤 장치는 통상적으로 풀롤 부재의 쌍을 포함하고, 여기서 각각의 풀롤 부재는 성형 디바이스(forming device)의 루트(root)로부터 유리 리본을 드로잉하기 위해 유리 리본의 각각의 제1 및 제2 에지부를 결합하는 내화성 롤 커버링을 포함한다. 시간 경과에 따라, 내화성 롤 커버링은 마모하기 시작할 수도 있어, 이에 의해 내화성 롤 커버링의 실제 외경을 변경한다.
이하에는 상세한 설명에 설명되어 있는 몇몇 예시적인 예의 기본적인 이해를 제공하기 위해 본 개시 내용의 간단화된 요약을 제시한다.
본 발명의 일 예시적인 태양에서, 유리 리본의 제조 방법은 (I) 제1 상류측 쌍의 드로우 롤을 포함하는 제1 풀롤 장치와 제1 상류측 쌍의 드로우 롤로부터 드로우 경로를 따라 하류측에 위치된 제1 하류측 쌍의 드로우 롤을 포함하는 제2 풀롤 장치를 제공하는 단계를 포함한다. 방법은 (II) 제1 에지부와 제2 에지부 사이로 연장하는 폭을 갖는 유리 리본을 형성하는 단계와, (III) 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 회전하여 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 드로잉하도록 제1 풀롤 장치를 작동하는 단계를 더 포함한다. 방법은 (IV) 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경과 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제1 하류측 식에 기초하여 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제1 하류측 각속도를 계산하는 단계를 더 포함한다. 방법은 (V) 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 계산된 제1 하류측 각속도에서 회전하여 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 더 드로잉하도록 제2 풀롤 장치를 작동하는 단계를 또한 더 포함한다. 방법은 (VI) 제2 풀롤 장치로부터 하류측에 유리 리본의 제1 에지부의 실제 속도를 모니터링하는 단계를 더 포함한다. 방법은 (VII) 제1 하류측 식의 미리 정해진 리본 속도가 제1 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 모니터링된 실제 속도에 실질적으로 일치하게 변경되도록 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제1 하류측 식의 미리 정해진 직경을 수정하는 단계를 또한 포함한다.
태양의 일 실시예에서, 방법은 제1 하류측 식의 미리 정해진 리본 속도를 변경하여 원하는 평균 두께의 범위 내에서 유리 시트의 평균 두께를 유지하는 단계를 더 포함한다.
태양의 다른 실시예에서, 단계 (VII)은 미리 정해진 리본 속도가 소정 기간에 걸쳐 유리 리본의 제1 에지부의 실제 속도에 근접(approach)하도록 소정 기간에 걸쳐 미리 정해진 직경을 증가(ramp)시키는 것을 포함한다.
태양의 또 다른 실시예에서, 방법은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제1 상류측 각속도를 모니터링하는 단계 및 모니터링된 제1 상류측 각속도와 단계 (VI) 동안 모니터링된 제1 에지부의 실제 속도를 포함하는 제1 상류측 식에 기초하여 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나와 연계된 미리 정해진 직경을 수정하는 단계를 더 포함한다.
태양의 다른 실시예에서, 단계 (III)은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 회전하도록 제1 풀롤 장치를 작동하는 단계를 포함한다.
태양의 또 다른 실시예에서, 단계 (V)는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제2 풀롤 장치를 작동하는 단계를 포함한다.
다른 예시적인 태양에서, 유리 리본의 제조 방법은 (I) 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 및 제2 상류측 쌍의 드로우 롤을 포함하는 제1 풀롤 장치를 제공하는 단계를 포함한다. 방법은 (II) 제1 상류측 쌍의 드로우 롤로부터 드로우 경로를 따라 하류측에 위치된 제1 하류측 쌍의 드로우 롤과, 제2 상류측 쌍의 드로우 롤로부터 드로우 경로를 따라 하류측에 위치된 제2 하류측 쌍의 드로우 롤을 포함하는 제2 풀롤 장치를 제공하는 단계를 더 포함한다. 방법은 (III) 제1 에지부와 제2 에지부 사이로 연장하는 폭을 갖는 유리 리본을 형성하는 단계를 또한 포함한다. 방법은 (IV) 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 회전하여 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 드로잉하고 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 회전하여 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제2 에지부를 드로잉하도록 제1 풀롤 장치를 작동하는 단계를 더 포함한다. 방법은 (V) 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경과 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제1 하류측 식에 기초하여 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제1 하류측 각속도를 계산하는 단계를 더 포함한다. 방법은 (VI) 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경과 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제2 하류측 식에 기초하여 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제2 하류측 각속도를 계산하는 단계를 또한 포함한다. 방법은 (VII) 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 계산된 제1 하류측 각속도에서 회전하여 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 더 드로잉하고, 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 계산된 제2 하류측 각속도에서 회전하여 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제2 에지부를 더 드로잉하도록 제2 풀롤 장치를 작동하는 단계를 더 포함한다. 방법은 (VIII) 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 실제 속도와 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제2 에지부의 실제 속도를 모니터링하는 단계를 또한 포함한다. 방법은 (IX) 제1 하류측 식의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도가 제1 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 단계 (VIII) 동안 모니터링된 제1 에지부의 실제 속도에 실질적으로 일치하게 변경되도록 제1 에지부의 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제1 하류측 식의 미리 정해진 직경을 수정하는 단계를 더 포함한다. 방법은 (X) 제2 하류측 식의 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도가 제2 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 단계 (VIII) 동안 모니터링된 제2 에지부의 실제 속도에 실질적으로 일치하게 변경되도록 제2 에지부의 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제2 하류측 식의 미리 정해진 직경을 수정하는 단계를 또한 포함한다.
태양의 일 실시예에서, 방법은 제1 하류측 식의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 변경하는 단계 및/또는 제2 하류측 식의 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 변경하여 원하는 평균 두께의 범위 내에서 유리 시트의 평균 두께를 유지하는 단계를 더 포함한다.
태양의 다른 실시예에서, 단계 (IX) 및/또는 단계 (X)은 대응 에지부의 미리 정해진 리본 속도가 소정 기간에 걸쳐 대응 에지부의 모니터링된 실제 속도에 근접하도록 소정 기간에 걸쳐 미리 정해진 직경을 증가시키는 것을 포함한다.
태양의 또 다른 실시예에서, 방법은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제1 상류측 각속도를 모니터링하고 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제2 상류측 각속도를 모니터링하는 단계, 모니터링된 제1 상류측 각속도와 단계 (VIII) 동안 모니터링된 제1 에지부의 실제 속도를 포함하는 제1 상류측 식에 기초하여 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나와 연계된 미리 정해진 직경을 수정하는 단계 및 모니터링된 제2 상류측 각속도와 단계 (VIII) 동안 모니터링된 제2 에지부의 실제 속도를 포함하는 제2 상류측 식에 기초하여 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나에 연계된 미리 정해진 직경을 수정하는 단계를 더 포함한다.
태양의 또 다른 실시예에서, 단계 (IV)는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나 및 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 각각 회전하도록 제1 풀롤 장치를 작동하는 것을 포함한다.
태양의 다른 실시예에서, 단계 (VII)은 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나와 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 각각 회전하도록 제2 풀롤 장치를 작동하는 것을 포함한다.
또 다른 태양에서, 유리 제조 장치는 제1 에지부와 제2 에지부 사이로 연장하는 폭을 포함하는 유리 리본을 제조하도록 구성된 성형 디바이스를 포함한다. 유리 제조 장치는 유리 리본의 폭에 횡방향으로 연장하는 드로우 경로를 따라 성형 디바이스로부터 유리 리본의 제1 에지부를 드로잉하도록 구성된 제1 상류측 쌍의 드로우 롤을 포함하는 제1 풀롤 장치를 더 포함한다. 유리 제조 장치는 적어도 제1 하류측 롤 구동 디바이스 및 제1 하류측 쌍의 드로우 롤을 포함하는 제2 풀롤 장치를 또한 더 포함한다. 제1 하류측 쌍의 드로우 롤은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤로부터 드로우 경로를 따라 하류측에 위치된다. 제1 하류측 롤 구동 디바이스는 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 더 드로잉하기 위해 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나를 회전시키도록 구성된다. 유리 제조 장치는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경과 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제1 하류측 식에 기초하여 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제1 하류측 각속도를 계산하도록 구성된 제어 디바이스를 더 포함한다. 제어 디바이스는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 계산된 제1 하류측 각속도에서 회전하여 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 더 드로잉하도록 제1 하류측 롤 구동 디바이스를 작동하도록 더 구성된다. 유리 제조 장치는 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 모니터링된 실제 속도를 제어 디바이스에 제공하도록 구성된 피드백 디바이스를 더 포함한다. 제어 디바이스는 제1 하류측 식의 미리 정해진 리본 속도가 제1 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 모니터링된 실제 속도에 실질적으로 일치하게 변경되도록 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제1 하류측 식의 미리 정해진 직경을 수정하도록 더 구성된다.
태양의 일 예에서, 유리 제조 장치는 원하는 평균 두께의 범위 내에서 유리 시트의 평균 두께를 유지하기 위해 제1 하류측 식의 미리 정해진 리본 속도를 변경하도록 구성된 두께 제어 디바이스를 더 포함한다.
태양의 다른 예에서, 제어 디바이스는 미리 정해진 리본 속도가 소정 기간에 걸쳐 유리 리본의 제1 에지부의 실제 속도에 근접하도록 소정 기간에 걸쳐 미리 정해진 직경을 증가시키도록 구성된다.
태양의 또 다른 예에서, 제어 디바이스는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 모니터링된 제1 상류측 각속도를 수신하고, 모니터링된 제1 상류측 각속도와 모니터링된 실제 속도를 포함하는 제1 상류측 식에 기초하여 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나와 연계된 미리 정해진 직경을 수정하도록 구성된다.
태양의 다른 예에서, 제어 디바이스는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 회전하도록 제1 풀롤 장치를 작동하도록 구성된다.
태양의 다른 예에서, 제어 디바이스는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제2 풀롤 장치를 작동하도록 구성된다.
태양의 다른 예에서, 제1 풀롤 장치는 드로우 경로를 따라 성형 디바이스로부터 유리 리본의 제2 에지부를 드로잉하도록 구성된 제2 상류측 쌍의 드로우 롤을 포함하고, 제2 풀롤 장치는 제2 하류측 롤 구동 디바이스 및 제2 하류측 쌍의 드로우 롤을 포함하고, 제2 하류측 쌍의 드로우 롤은 제2 상류측 쌍의 드로우 롤로부터 드로우 경로를 따라 하류측에 위치되고, 제2 하류측 롤 구동 디바이스는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나를 회전시켜 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제2 에지부를 더 드로잉하도록 구성되고, 제어 디바이스는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경 및 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제2 하류측 식에 기초하여 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제2 하류측 각속도를 계산하도록 더 구성되고, 제어 디바이스는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 계산된 제2 하류측 각속도에서 회전하여 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제2 에지부를 더 드로잉하도록 제2 하류측 롤 구동 디바이스를 작동하도록 더 구성되고, 제어 디바이스는 제2 하류측 식의 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도가 제2 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 유리 리본의 제2 에지부의 모니터링된 실제 속도에 실질적으로 일치하게 변경되도록 유리 리본의 제2 에지부의 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제2 하류측 식의 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경을 수정하도록 더 구성된다.
태양의 다른 예에서, 유리 제조 장치는 원하는 평균 두께의 범위 내에서 유리 시트의 평균 두께를 유지하기 위해 대응하는 제1 및 제2 하류측 식의 리본의 제1 및 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 변경하도록 구성된 두께 제어 디바이스를 더 포함한다.
태양의 또 다른 예에서, 제어 디바이스는 미리 정해진 리본 속도가 소정 기간에 걸쳐 유리 리본의 제1 및 제2 에지부의 실제 속도에 각각 근접하도록 소정 기간에 걸쳐 제1 및 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경을 증가시키도록 구성된다.
태양의 또 다른 예에서, 제어 디바이스는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 모니터링된 제1 상류측 각속도와 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 모니터링된 제2 상류측 각속도를 수신하고, 모니터링된 제1 및 제2 상류측 각속도 및 유리 리본의 제1 및 제2 에지부의 모니터링된 실제 속도를 포함하는 각각의 제1 및 제2 상류측 식에 기초하여 제1 및 제2 상류측 쌍의 드로우 볼 중 적어도 하나의 각각과 연계된 미리 정해진 직경을 수정하도록 구성된다.
태양의 또 다른 예에서, 제어 디바이스는 제1 및 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 각각 회전하도록 제1 풀롤 장치를 작동하도록 구성된다.
태양의 다른 예에서, 제어 디바이스는 제1 및 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 각각 회전하도록 제2 풀롤 장치를 작동하도록 구성된다.
이들 및 다른 태양들은 이하의 상세한 설명이 첨부 도면을 참조하여 숙독될 때 더 양호하게 이해된다.
도 1은 마스터/슬레이브 구성의 예시적인 그래프를 도시한다.
도 2는 본 발명의 예에 따른 유리 제조 장치이다.
도 3은 본 발명의 태양에 따른 제1 예시적인 풀롤 디바이스를 갖는 도 2의 유리 제조 장치의 부분의 사시도이다.
도 4는 도 3의 제1 풀롤 장치의 예시적인 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 제1 예시적인 풀롤 디바이스의 정면도이다.
도 6은 도 3 및 도 5의 제1 풀롤 장치 및 제2 풀롤 장치의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 태양에 따른 다른 풀롤 디바이스의 정면도이다.
도 8은 도 7의 제1 풀롤 장치 및 제2 풀롤 장치의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 태양에 따른 또 다른 풀롤 디바이스의 정면도이다.
도 10은 본 발명의 태양에 따른 다양한 예시적인 방법에서 단계들을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 및 제1 하류측 쌍의 드로우 롤에 의해 유리 리본에 인가된 힘들의 예시적인 그래프를 도시한다.
도 12는 다양한 제어 방안에 따라 제조된 시트로부터 풀 시트 왜곡 데이터의 그래프를 도시한다.
도 13은 다양한 제어 방안에 따라 제조된 시트로부터 에지 구배 데이터의 다른 그래프를 도시한다.
이제, 예시적인 실시예가 도시되어 있는 첨부 도면을 참조하여 예가 더 완전히 후술될 것이다. 가능할 때마다, 동일한 도면 부호가 동일한 또는 유사한 부분을 나타내기 위해 도면 전체에 걸쳐 사용된다. 그러나, 태양은 다수의 상이한 형태로 실시될 수도 있고, 본 명세서에 설명된 실시예에 한정되는 것으로서 해석되어서는 안된다.
이제, 도 2를 참조하면, 본 발명의 태양에 따라 사용될 수도 있는 예시적인 유리 제조 장치(201)의 개략도가 도시되어 있다. 예시적인 유리 제조 장치(201)는 다운 드로우 퓨전 장치로서 도시되어 있지만, 다른 성형 장치가 다른 예에서 사용될 수도 있다. 일 예에서, 유리 제조 장치(201)는 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)와 제2 에지부(205b) 사이로 연장하는 폭("W")을 포함하는 유리 리본(205)을 제조하기 위한 성형 디바이스(203)를 포함할 수 있다.
도 2에 또한 도시된 바와 같이, 유리 제조 장치(201)는 용융 용기(207), 청징(fining) 용기(209), 혼합 용기(211), 전달 용기(213), 성형 디바이스(203), 풀롤 디바이스(215, 217, 218) 및 분리 디바이스(219)를 포함할 수 있다.
용융 용기(207)는 유리 배치 재료(batch material)가 화살표(221)에 의해 도시된 바와 같이 도입되고 용융되어 용융 유리(223)를 형성하는 부분이다. 청징 용기(209)는 용융 용기(207)로부터 용융 유리(223)(이 시점에는 도시되지 않음)를 수용하고 기포가 용융 유리(223)로부터 제거되는 고온 처리 영역을 갖는다. 청징 용기(209)는 청징기(finer) 대 교반 챔버 연결 튜브(225)에 의해 혼합 용기(211)에 연결된다. 혼합 용기(211)는 교반 챔버 대 보울(bowl) 연결 튜브(227)에 의해 전달 용기(213)에 연결된다. 전달 용기(213)는 하강관(downcomer)(229)을 통해 입구(231)로 그리고 성형 디바이스(203) 내로 용융 유리(223)를 전달한다.
다양한 성형 디바이스가 본 발명의 태양에 따라 사용될 수도 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 성형 디바이스(203)는 홈통(trough)(235) 내로 유동하는 용융 유리(223)를 수용하는 개구(233)를 포함한다. 도 3에 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 홈통(235)으로부터의 용융 유리(223)는 이어서 오버플로우하고 성형 디바이스(203)의 루트(239)에서 함께 퓨징하기 전에 2개의 측면(237a, 237b)을 따라 아래로 진행한다. 루트(239)는 2개의 측면(237a, 237b)이 함께 모아지고 2개의 측면(237a, 237b)의 각각 상으로 유동하는 용융 유리(223)의 2개의 오버플로우벽들이 유리 리본(205)이 루트(239)로부터 하향으로 드로잉됨에 따라 함께 퓨징하는 부분이다.
유리 리본(205)의 부분은 루프(239)로부터 점성 구역(241) 내로 드로잉되고, 여기서 유리 리본(205)은 최종 두께로 시닝(thinning)하기 시작한다. 이어서, 유리 리본(205)의 부분은 점성 구역(241)으로부터 경화 구역(setting zone)(243)으로 드로잉된다. 경화 구역(243)에서, 유리 리본(205)의 부분은 점성 상태로부터 원하는 프로파일을 갖는 탄성 상태로 경화된다. 이어서, 유리 리본(205)의 부분은 경화 구역(243)으로부터 탄성 구역(245)으로 드로잉된다. 일단 탄성 구역(245)에서, 유리 리본(205)은 유리 리본(205)의 프로파일을 영구적으로 변경하지 않고, 한계 내에서 변형될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 유리 리본(205)의 부분이 탄성 구역(245)에 진입한 후에, 분리 디바이스(219)가 장시간에 걸쳐 유리 리본(205)으로부터 복수의 유리 시트(247)를 순차적으로 분리하도록 제공될 수도 있다. 분리 디바이스(219)는 예시된 이동 앤빌(anvil) 머신을 포함할 수도 있지만, 다른 분리 디바이스가 다른 예에서 제공될 수도 있다.
유리 제조 장치(201)는 도 2에 개략적으로 도시된 풀롤 디바이스(215, 217, 218)를 더 포함한다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 풀롤 디바이스(215, 217, 218)는 루트(239)로부터 유리 리본(205)을 드로잉하는 것을 돕도록 제공될 수도 있고, 탄성 구역(245)으로부터 경화 구역(243)으로 유리 리본(205)을 올리는 힘의 전달을 격리할 수도 있다. 이와 같이, 본 발명의 풀롤 디바이스들은 또한 유리 시트 내의 잔류 응력을 감소시키면서 유리 리본을 원하는 두께로 드로잉할 수 있다. 도시된 바와 같이, 풀롤 디바이스(215, 217, 218)는 탄성 구역(245) 내에 완전히 위치될 수 있다. 실제로, 도면에 도시된 바와 같이, 모든 풀롤 장치는 탄성 구역(245) 내에 위치된다. 다른 예에서, 풀롤 장치 중 적어도 하나의 부분은 경화 구역(243) 내에 위치될 수도 있다. 예를 들어, 제1 풀롤 장치는 경화 구역(243) 내에 위치될 수도 있고, 반면에 나머지(예를 들어, 제2, 제3 등) 풀롤 장치는 탄성 구역(245) 내에 위치된다. 또 다른 예에서, 풀롤 디바이스(215, 217, 218)는 경화 구역(243) 내에 완전히 위치될 수도 있다. 예를 들어, 모든 풀롤 장치(즉, 제1, 제2, 제3 등)는 모두 경화 구역(243) 내에 위치될 수 있다.
도 2에 개략적으로 또한 도시된 바와 같이, 유리 제조 장치(201)는 하류측 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a) 및/또는 제2 에지부(205b)의 모니터링된 실제 속도를 제어 디바이스(251)(예를 들어, 프로그램 가능 논리 제어기)에 제공하도록 구성된 피드백 디바이스를 더 포함할 수 있다. 일 예에서, 피드백 디바이스는 소정 기간에 걸쳐 유리 시트(247)의 부분의 길이를 감지하도록 구성된 적어도 하나의 감지 디바이스(253a, 253b)를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 피드백 디바이스는 예시된 제1 감지 디바이스(253a) 및 제2 감지 디바이스(253b)와 같은 복수의 감지 디바이스를 포함할 수 있다. 제1 감지 디바이스(253a)는 소정 기간에 걸쳐 유리 시트(247)의 제1 에지부(205a)의 제1 길이(L1)를 측정하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 감지 디바이스(253b)는 소정 기간에 걸쳐 유리 시트(247)의 제2 에지부(205b)의 제2 길이(L2)를 측정하도록 구성될 수 있다. 이어서, 길이(L1 및/또는 L2)와 연계된 감지된 신호는 제1 및/또는 제2 감지 디바이스(253a, 253b)에 의해 제어 디바이스(251)에 송신될 수 있다. 이어서, 제어 디바이스(251)는 소정 길이의 유리 시트(247)를 제조하기 위해 대응 측정된 길이 및 시간 기간에 기초하여 제1 에지부(205a) 및/또는 제2 에지부(205b)의 실제 속도를 계산하도록 구성될 수 있다.
제1 및/또는 제2 감지 디바이스(253a, 253b)를 포함하는 피드백 디바이스는, 인간 상호 작용이 하나 이상의 감지 절차 동안 제한되거나 완전히 배제될 수도 있는 점에서 자동 감지 디바이스를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 피드백 디바이스는 수동 피드백 디바이스(255)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조작자는 유리 시트들 중 하나의 제1 에지부(205a) 및/또는 제2 에지부(205b)를 주기적으로 측정할 수도 있고, 또는 심지어 다수의 시트의 에지부들을 순차적으로 측정할 수도 있다. 이어서, 조작자는 각각의 유리 시트에 대한 길이(들) 및 각각의 유리 시트를 제조하기 위한 대응 시간을 사용자 인터페이스와 같은 수동 피드백 디바이스(255) 내로 입력할 수 있다. 이어서, 수동 피드백 디바이스(255)는 제1 에지부(205a) 및/또는 제2 에지부(205b)의 실제 속도를 계산하기 위해 수동으로 측정된 정보를 제어 디바이스(251)에 제공할 수 있다.
몇몇 예에서, 감지 디바이스(253a, 253b)는 각각의 후속의 유리 시트(247)의 길이를 측정하거나 또는 소정 기간에 걸쳐 더 적은 수의 유리 시트를 주기적으로 측정하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 조작자는 제조된 모든 유리 시트를 측정하거나 모든 유리 시트의 대표적인 샘플로서 더 적은 수의 유리 시트를 측정할 수도 있다. 이어서, 조작자는 정보를 수동 피드백 디바이스(255)에 주기적으로 입력할 수 있다. 다른 예에서, 시트 높이 계측 디바이스가 카메라의 세트를 경유하여 시트의 높이를 측정하도록 제공될 수 있다. 이어서, 카메라로부터의 정보는 PLC 타이머 및 CCD 카메라가 정학하고 디지털 출력이 자동 보정을 가능하게 함에 따라 제어 디바이스에 송신될 수 있다.
다른 피드백 디바이스가 실제 리본 속도를 계산하기 위한 정보를 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 감지 디바이스(253a, 253b)보다는, 피드백 디바이스는 유리 리본(205)의 권취형 저장 롤(259)의 중량(도 2의 "F" 참조)의 변화를 측정하도록 구성된 저울과 같은 힘 센서(257)를 포함할 수도 있다. 이러한 구성은 예를 들어, 유리 리본(205)이 이후의 시간에 후속의 처리를 위해 저장 롤 상에 연속 리본으로서 권취되도록 분리 디바이스(219)가 비활성화되면 바람직할 수도 있다. 제어 디바이스(251)는 유리 리본과 연계된 다른 파라미터들(예를 들어, 리본 두께, 폭, 밀도 등)과 함께 권취형 저장 롤(259)의 중량 변화율에 기초하여 유리 리본(205)의 실제 속도를 계산하도록 구성될 수 있다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 제어 디바이스(251)는 풀롤 디바이스(215, 217, 218)의 작동을 용이하게 하기 위해 피드백 디바이스로부터 정보를 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 풀롤 디바이스(215)의 제1 예를 도시하고 있지만, 다른 풀롤 디바이스 구성이 다른 예에서 제공될 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 풀롤 디바이스(215)는 유리 리본(205)의 폭("W")에 횡방향으로 연장하는 드로우 경로(305)를 따라 성형 디바이스(203)로부터 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 드로잉하도록 구성된 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)을 포함하는 제1 풀롤 장치(301)를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)은 제1 풀롤 부재(307a) 및 제2 풀롤 부재(307b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 풀롤 부재(307a, 307b)는 그 사이에 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 결합하도록 구성된 각각의 내화성 롤 커버링(309a, 309b)을 각각 구비할 수 있다. 제1 및 제2 풀롤 부재(307a, 307b) 중 적어도 하나는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303) 중 적어도 하나가 회전하여 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 드로잉하도록 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303) 중 적어도 하나를 회전하도록 구성된 제1 상류측 롤 구동 디바이스를 구비할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 제1 상류측 롤 구동 디바이스는 각각의 모터(311a, 311b) 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 양 제1 및 제2 풀롤 부재(307a, 307b)는 각각의 모터(311a, 311b)를 구비한다. 다른 예에서, 제1 및 제2 풀롤 부재(307a, 307b) 중 단지 하나만이 모터를 구비하고, 여기서 다른 풀롤 부재는 제1 및 제2 풀롤 부재(307a, 307b) 중 단지 하나만이 구동되도록 베어링을 구비할 수도 있다.
더 도시된 바와 같이, 모니터링 디바이스가 각각의 풀롤 부재의 각속도를 모니터링하기 위해 제1 및/또는 제2 풀롤 부재(307a, 307b)와 연계될 수도 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 모터(311a, 311b)의 각각은 대응 제1 및 제2 모니터링 디바이스(312a, 312b)를 구비할 수도 있다. 모니터링 디바이스는 제공되면, 제1 및/또는 제2 풀롤 부재(307a, 307b) 중 하나 또는 모두의 모니터링된 각속도의 피드백을 제어 디바이스(251)에 제공할 수 있다.
다른 예에서, 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)에 추가적으로 또는 대안적으로, 제1 풀롤 장치(301)는 드로우 경로(305)를 따라 성형 디바이스(203)로부터 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 드로잉하도록 구성된 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)은 제1 풀롤 부재(315a) 및 제2 풀롤 부재(315b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 풀롤 부재(315a, 315b)는 그 사이에 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 결합하도록 구성된 각각의 내화성 롤 커버링(317a, 317b)을 각각 구비할 수 있다. 제1 및 제2 풀롤 부재(315a, 315b) 중 적어도 하나는, 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313) 중 적어도 하나가 회전하여 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 드로잉하도록, 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313) 중 적어도 하나를 회전하도록 구성된 제2 상류측 롤 구동 디바이스를 구비할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 제2 상류측 롤 구동 디바이스는 각각의 모터(319a, 319b) 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 양 제1 및 제2 풀롤 부재(315a, 315b)는 각각의 모터(319a, 319b)를 구비한다. 다른 예에서, 제1 및 제2 풀롤 부재(315a, 315b) 중 단지 하나만이 모터를 구비하고, 여기서 다른 풀롤 부재는 제1 및 제2 풀롤 부재(315a, 315b) 중 단지 하나만이 구동되도록 베어링을 구비할 수도 있다.
더 도시된 바와 같이, 모니터링 디바이스가 각각의 풀롤 부재의 각속도를 모니터링하기 위해 제1 및/또는 제2 풀롤 부재(315a, 315b)와 연계될 수도 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 모터(319a, 319b)의 각각은 대응 제1 및 제2 모니터링 디바이스(320a, 320b)를 구비할 수도 있다. 선택적 모니터링 디바이스는 제1 및/또는 제2 풀롤 부재(315a, 315b) 중 하나 또는 모두의 모니터링된 각속도의 피드백을 제어 디바이스(251)에 제공할 수 있다.
몇몇 예에서, 제어 디바이스(251)는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303) 중 적어도 하나의 모니터링된 제1 상류측 각속도와 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313) 중 적어도 하나의 모니터링된 제2 상류측 각속도로부터 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 제어 디바이스(251)는 선택적으로 피드백 디바이스[예를 들어, 피드백 디바이스(253a, 253b, 255, 257)]를 경유하여 모니터링된 제1 및 제2 상류측 각속도와 유리 리본의 제1 및 제2 에지부의 모니터링된 실제 속도를 포함하는 각각의 제1 및 제2 상류측 식에 기초하여 제1 및 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(303, 313) 중 적어도 하나의 각각과 연계된 미리 정해진 직경을 수정할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, "D"는 각각의 내화성 롤 커버링과 연계된 상이한 마모 특성에 기초하여 서로로부터 상이할 수도 있는 각각의 내화성 롤 커버링(309a, 309b, 317a, 317b)과 연계된 직경일 수 있다. 제어 디바이스(251)에 의해 사용된 제1 및 제2 상류측 식은 이하의 식 (1)을 포함할 수 있다.
Figure pct00001
(1)
여기서 D는 각각의 풀롤 부재의 내화성 롤 커버링의 직경이고, V는 각각의 에지부의 실제 속도이고, ω는 각각의 풀롤 부재의 각속도이다.
이와 같이, 제어 디바이스는 피드백 디바이스(예를 들어, 253a, 255, 257)에 의해 얻어진 제1 에지부(205a)의 실제 속도 및 모니터링 디바이스(312a, 312b)에 의해 모니터링된 각속도에 기초하여 내화성 롤 커버링(309a, 309b)의 실제 직경을 트래킹할 수 있다. 마찬가지로, 제어 디바이스는 피드백 디바이스(253b, 255, 257)에 의해 얻어진 제2 에지부(205b)의 실제 속도 및 모니터링 디바이스(320a, 320b)에 의해 모니터링된 각속도에 기초하여 내화성 롤 커버링(317a, 317b)의 실제 직경을 트래킹할 수 있다. 실제 직경을 트래킹하는 것은 제1 풀롤 장치(301)가 일정한 토크보다는 일정한 속도 하에서 작동하도록 변경되는 경우에 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 유리 리본이 몇몇 하류측 위치에서 실패하면[예를 들어, 유리 리본(205)의 폭("W")을 통한 균열에 의해], 유리 제조 장치(201)는 일정한 토크에서의 작동으로부터 일정한 속도에서의 작동으로 제1 풀롤 장치(301)를 자동으로 절환할 수도 있다. 이와 같이, 힘 교란이 억제될 수도 있어, 리본을 통해 유리 리본(205)의 경화 구역 및 점성 구역 내로 위로 이동하는 것이 방지되어, 이에 의해 고품질 유리 리본을 재차 제조하기 시작하는 평형 조건을 성취하기 위한 상당한 처리 시간을 회피한다. 더욱이, 정확한 직경이 트래킹되기 때문에, 제1 풀롤 장치(301)는 내화성 롤 커버링의 직경이 롤 마모 동안 변경될 수도 있으면 정확한 속도 하에서 작동하는 것이 가능할 것이다. 일단 충분한 유리 리본이 드로잉되면, 제2, 제3 등의 풀롤 장치가 리본에 적절하게 결합될 수도 있다. 그 후에, 제1 풀롤 장치(301)는 이어서 실질적으로 일정한 토크 하에서의 작동으로 재차 절환될 수 있다.
풀롤 디바이스(215)는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)로부터 드로우 경로(305)를 따라 하류측에 위치된 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)을 포함하는 제2 풀롤 장치(321)를 더 포함하고, 여기서 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)은 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 더 드로잉하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)은 제1 풀롤 부재(325a) 및 제2 풀롤 부재(325b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 풀롤 부재(325a, 325b)는 그 사이에 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 결합하도록 구성된 각각의 내화성 롤 커버링(327a, 327b)을 각각 구비할 수 있다.
제1 및 제2 풀롤 부재(325a, 325b) 중 적어도 하나는, 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323) 중 적어도 하나가 회전하여 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 더 드로잉하도록 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323) 중 적어도 하나를 회전시키도록 구성된 제1 하류측 롤 구동 디바이스와 구비할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 제1 하류측 롤 구동 디바이스는 각각의 모터(329a, 329b) 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 양 제1 및 제2 풀롤 부재(325a, 325b)는 각각의 모터(329a, 329b)를 구비한다. 다른 예에서, 제1 및 제2 풀롤 부재(325a, 325b) 중 단지 하나만이 모터를 구비하고, 여기서 다른 풀롤 부재는 제1 및 제2 풀롤 부재(325a, 325b) 중 단지 하나만이 구동되도록 베어링을 구비할 수도 있다.
다른 예에서, 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)에 추가적으로 또는 대안적으로, 제2 풀롤 장치(321)는 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)로부터 드로우 경로(305)를 따라 위치된 제2 하류측 상의 드로우 롤(331)을 포함할 수 있고, 여기서 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331)은 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 더 드로잉하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331)은 제1 풀롤 부재(333a) 및 제2 풀롤 부재(333b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 풀롤 부재(333a, 333b)는 그 사이에 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 결합하도록 구성된 각각의 내화성 롤 커버링(335a, 335b)을 각각 구비할 수 있다.
제1 및 제2 풀롤 부재(333a, 333b) 중 적어도 하나는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331) 중 적어도 하나가 회전하여 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 더 드로잉하도록 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331) 중 적어도 하나를 회전하도록 구성된 제2 하류측 롤 구동 디바이스를 구비할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 제2 하류측 롤 구동 디바이스는 각각의 모터(337a, 337b) 중 적어도 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 양 제1 및 제2 풀롤 부재(333a, 333b)는 각각의 모터(337a, 337b)를 구비한다. 다른 예에서, 제1 및 제2 풀롤 부재(333a, 333b) 중 단지 하나만이 모터를 구비하고, 여기서 다른 풀롤 부재는 제1 및 제2 풀롤 부재(333a, 333b) 중 단지 하나만이 구동되도록 베어링을 구비할 수도 있다.
다른 예에서, 제어 디바이스(251)는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323) 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경과 제2 풀롤 장치(321)로부터 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제1 하류측 식에 기초하여 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323) 중 적어도 하나의 제1 하류측 각속도를 계산하도록 구성된다.
마찬가지로, 다른 예에서, 제어 디바이스(251)는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331) 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경 및 제2 풀롤 장치(321)로부터 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제2 하류측 식에 기초하여 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331) 중 적어도 하나의 제1 하류측 각속도를 계산하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, "D"는 또한 각각의 내화성 롤 커버링과 연계된 상이한 마모 특성에 기초하여 서로 상이할 수도 있는 각각의 내화성 롤 커버링(327a, 327b, 335a, 335b)과 연계된 미리 정해진 직경으로 고려될 수 있다. 제어 디바이스(251)에 의해 사용된 제1 및 제2 하류측 식은 이하의 식 (2)를 포함할 수 있다.
Figure pct00002
(2)
여기서 D는 각각의 풀롤 부재의 내화성 롤 커버링의 미리 정해진 직경이고, V는 각각의 에지부의 미리 정해진 리본 속도이고, ω는 각각의 풀롤 부재의 각속도이다.
이와 같이, 제어 디바이스는 내화성 롤 커버링(327a, 327b)의 미리 정해진 직경 및 제1 에지부(205a)의 미리 정해진 속도에 기초하여 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323) 중 적어도 하나의 제1 하류측 각속도를 계산할 수 있다. 마찬가지로, 제어 디바이스는 내화성 롤 커버링(335a, 335b)의 미리 정해진 직경과 제2 에지부(205b)의 미리 정해진 속도에 기초하여 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331) 중 적어도 하나의 제2 하류측 각속도를 계산할 수 있다. 미리 정해진 직경들은 이 경우에, 내화성 롤 커버링의 대략적인 실제 측정된 또는 추정된 직경일 수 있다.
일단 제어 디바이스가 제1 하류측 각속도를 계산하면, 제어 디바이스(251)는 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)의 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 더 드로잉하기 위해 계산된 제1 하류측 각속도에서 회전하기 위한 하나 또는 양 모터(329a, 329b)와 같은, 제1 하류측 롤 구동 디바이스를 작동하도록 또한 구성된다. 마찬가지로, 일단 제어 디바이스가 제2 하류측 각속도를 계산하면, 제어 디바이스(251)는 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)의 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 더 드로잉하도록 계산된 제2 하류측 각속도에서 회전하기 위한 하나 또는 양 모터(337a, 337b)와 같은, 제2 하류측 롤 구동 디바이스를 작동하도록 또한 구성된다.
제어 디바이스(251)는 또한 제1 하류측 식의 미리 정해진 리본 속도가 변경하여 제1 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 모니터링된 실제 속도에 실질적으로 일치하도록 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제1 하류측 식[상기 식 (2) 참조]에서 미리 정해진 직경을 수정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 디바이스(251)는 제1 하류측 식의 제1 에지부(205a)의 미리 정해진 리본 속도가 변경하여 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)의 각각의 제1 및 제2 풀롤 부재(325a, 325b)와 연계된 제1 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 제1 에지부의 모니터링된 실제 속도에 실질적으로 일치하도록 제1 리본(205)의 제1 에지부(205a)의 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제1 하류측 식[상기 식 (2) 참조]에서 내화성 롤 커버링(327a, 327b) 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경을 수정하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 제어 디바이스(251)는 제2 하류측 식의 제2 에지부(205b)의 미리 정해진 리본 속도가 변경하여 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331)의 각각의 제1 및 제2 풀로 부재(333a, 333b)와 연계된 제2 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 제2 에지부의 모니터링된 실제 속도에 실질적으로 일치하도록 제1 리본(205)의 제2 에지부(205b)의 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제2 하류측 식[상기 식 (2) 참조]에서 내화성 롤 커버링(335a, 335b) 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경을 수정하도록 구성될 수 있다.
이러한 방식으로 직경을 변경하는 것은 제2 풀롤 장치(321)로부터 하류측의 유리 리본(205)의 속도의 의도되지 않은 변경을 생성하는 것으로부터 내화성 롤 커버링(327a, 327b, 335a, 335b)의 직경의 변화를 수용하는 것을 도울 수 있다. 이와 같이, 유리 리본과 분리 디바이스(219) 사이의 속도 불일치는 최소화되고, 예를 들어 방지되어, 이에 의해 속도 불일치에 기인하는 힘 교란이 점성 구역 및/또는 경화 구역으로 리본을 통해 위로 전파하는 것을 방지한다. 실제로, 제2 풀롤 장치(321)와 분리 디바이스(219) 사이의 속도 불일치는 제1 및/또는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(323, 331) 중 하나 또는 모두를 통한 유리 리본의 미끄러짐을 야기할 수도 있다. 따라서, 내화성 롤 커버링(327a, 327b, 335a, 335b)의 마모는 전술된 바와 같이 내화성 롤 커버링과 연계된 미리 정해진 직경을 수정함으로써 고려될 수도 있다. 이와 같이, 그렇지 않으면 속도 불일치에 의해 발생될 수도 있는 잠재적인 힘 교란은 최소화되고, 예를 들어 회피될 수 있다.
전술된 제1 및 제2 하류측 식에서 미리 정해진 직경을 수정할 때, 제어 디바이스(251)는 선택적으로 소정 기간에 걸쳐 내화성 롤 커버링(327a, 327b, 335a, 335b)의 미리 정해진 직경을 타고 오르도록(ramp) 구성될 수 있어 대응하는 미리 정해진 리본 속도가 소정 기간에 걸쳐 유리 리본의 대응하는 에지부의 실제 속도에 근접하게 된다. 이와 같이, 제어 디바이스(251)는 비교적 짧은 시간 기간에 걸쳐 미리 정해진 직경의 급격한 단차화(stepping)와 연계될 수도 있는 문제점들을 회피하기 위해 소정 기간에 걸쳐 미리 정해진 직경의 보정을 원활하게 할 수 있다.
유리 제조 장치(201)는 원하는 평균 두께의 범위 내에서 유리 시트의 평균 두께를 유지하도록 제1 및/또는 제2 하류측 식에서 미리 정해진 리본 속도를 변경하도록 구성된 두께 제어 디바이스를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 유리 제조 장치는 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)와 연계된 제1 에지 두께 센서(259a)를 더 포함할 수 있다. 마찬가지로, 유리 제조 장치는 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)와 연계된 제2 에지 두께 센서(259b)를 더 포함할 수 있다.
제어 디바이스(251)는 제1 및/또는 제2 에지 두께 센서(259a, 259b)로부터 두께 신호를 수신할 수 있다. 수신된 신호에 기초하여, 제어 디바이스(251)는 상기 식 (2)에서 각속도(ω)를 수정하는 제1 및/또는 제2 하류측 식[상기 식 (2) 참조]에서의 미리 정해진 리본 속도("V")를 변경할 수 있다. 예를 들어, 제어 디바이스(251)는 유리 리본의 제1 에지부(205a)의 두께를 지시하는 두께 신호를 제1 에지 두께 센서(259a)로부터 수신할 수 있다. 실제 측정된 두께가 보정을 필요로 하면, 제어 디바이스(251)는 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)의 두께를 보정하기 위해 모터(329a, 329b)를 제어하는데 사용된 각속도를 수정하기 위해 제2 하류측 식에서 제1 에지부(205a)와 연계된 미리 정해진 리본 속도를 변경할 수 있다. 마찬가지로, 제어 디바이스(251)는 유리 리본의 제2 에지부(205b)의 두께를 지시하는 두께 신호를 제2 에지 두께 센서(259b)로부터 수신할 수 있다. 실제 측정된 두께가 보정을 필요로 하면, 제어 디바이스(251)는 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)의 두께를 보정하기 위해 모터(337a, 337b)를 제어하는데 사용된 각속도를 수정하도록 제2 하류측 식에서의 제2 에지부(205b)와 연계된 미리 정해진 리본 속도를 변경할 수 있다.
제어 디바이스(251)는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303) 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 회전하고 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323) 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제1 풀롤 장치(301)와 제2 풀롤 장치(321)를 독립적으로 작동하도록 또한 구성된다. 제1 및 제2 풀롤 장치의 독립적인 작동은 본 명세서에 있어서, 제1 및 제2 풀롤 장치 중 하나가 제1 및 제2 풀롤 장치 중 다른 하나의 작동에 의해 영향을 받지 않고 작동될 수도 있다는 것을 의미한다. 이와 같이, 예를 들어, 제어 디바이스로 제1 풀롤 장치(301)를 독립적으로 작동하는 것은 제2 풀롤 장치(321)의 작동 파라미터의 변화를 고려하지 않고 제어 디바이스가 제1 풀롤 장치(301)를 작동하는 것을 제공한다.
전술된 바와 같이, 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)은 제1 또는 제2 풀롤 부재(307a, 307b) 중 하나와 연계된 단일 모터를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 제어 디바이스(251)는 연계된 제1 또는 제2 풀롤 부재(307a, 307b)가 실질적으로 일정한 토크로 회전되도록 단일의 모터를 작동할 수 있다. 더 전술된 바와 같이, 제1 및 제2 풀롤 부재(307a, 307b)의 각각은 대응 모터(311a, 311b)를 구비할 수도 있다. 이러한 예에서, 제어 디바이스(251)는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303) 중 적어도 하나, 예를 들어 모두가 실질적으로 일정한 토크로 회전하도록 모터(311a, 311b)를 작동할 수도 있다. 실질적으로 일정한 토크로 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)의 양 풀롤 부재(307a, 307b)를 회전하는 것은 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)의 양 측면에 균등하게 힘을 인가하는데 바람직할 수도 있다.
전술된 바와 같이, 제1 풀롤 장치(301)는 선택적인 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)을 또한 포함할 수도 있다. 이러한 예에서, 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)은 제1 또는 제2 풀롤 부재(315a, 315b) 중 하나와 연계된 단일 모터를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 제어 디바이스(251)는 연계된 제1 또는 제2 풀롤 부재(315a, 315b)가 실질적으로 일정한 토크로 회전되도록 단일 모터를 작동할 수 있다. 또한 전술된 바와 같이, 제1 및 제2 풀롤 부재(315a, 315b)의 각각은 대응 모터(319a, 319b)를 구비할 수도 있다. 이러한 예에서, 제어 디바이스(251)는 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313) 중 적어도 하나, 예를 들어 모두가 실질적으로 일정한 토크로 회전하도록 모터(319a, 319b)를 작동할 수도 있다. 실질적으로 일정한 토크로 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)의 양 풀롤 부재(315a, 315b)를 회전하는 것은 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)의 양 측면에 균등하게 힘을 인가하는데 바람직할 수도 있다.
요구되는 것은 아니지만, 몇몇 예에서, 제어 디바이스(251)는 실질적으로 일정한 제1 토크로 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)과 연계된 모터들 중 하나 또는 모두를 작동할 수 있고, 제1 토크에 실질적으로 동일한 실질적으로 일정한 제2 토크로 회전하도록 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)과 연계된 모터들 중 하나 또는 모두를 동시에 작동할 수 있다. 실질적으로 동일한 제1 및 제2 토크를 제공하는 것은 예를 들어, 유리 리본(205)과 제1 및 제2 에지부(205a, 205b)에 실질적으로 동일한 힘을 인가하는데 바람직할 수 있다.
전술된 바와 같이, 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)은 제1 또는 제2 풀롤 부재(325a, 325b) 중 하나와 연계된 단일 모터를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 제어 디바이스(251)는 연계된 제1 또는 제2 풀롤 부재(325a, 325b)가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 단일 모터를 작동할 수 있다. 또한 전술된 바와 같이, 제1 및 제2 풀롤 부재(325a, 325b)의 각각은 대응 모터(329a, 329b)를 구비할 수도 있다. 이러한 예에서, 제어 디바이스(251)는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323) 중 적어도 하나, 예를 들어 모두가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 모터(329a, 329b)를 작동할 수도 있다. 실질적으로 일정한 각속도로 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)의 양 풀롤 부재(325a, 325b)를 회전하는 것은 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)의 양 측면에 균등하게 유리 리본을 드로잉하는데 바람직할 수도 있다.
전술된 바와 같이, 제1 풀롤 장치(301)는 선택적인 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331)을 또한 포함할 수도 있다. 이러한 예에서, 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331)은 제1 또는 제2 풀롤 부재(333a, 333b) 중 하나와 연계된 단일 모터를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 제어 디바이스(251)는 연계된 제1 또는 제2 풀롤 부재(333a, 333b)가 실질적으로 일정한 각속도로 회전되도록 단일 모터를 작동할 수 있다. 또한 전술된 바와 같이, 제1 및 제2 풀롤 부재(333a, 333b)의 각각은 대응 모터(337a, 337b)를 구비할 수도 있다. 이러한 예에서, 제어 디바이스(251)는 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331) 중 적어도 하나, 예를 들어 모두를 구비할 수도 있다. 실질적으로 일정한 각속도로 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331)의 양 풀롤 부재(333a, 333b)를 회전하는 것은 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)의 양 측면에 균등하게 유리 리본을 드로잉하는데 바람직할 수도 있다.
요구되는 것은 아니지만, 몇몇 예에서, 제어 디바이스(251)는 실질적으로 일정한 제1 각속도로 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)과 연계된 모터들 중 하나 또는 모두를 작동할 수 있고, 제1 각속도에 실질적으로 동일한 실질적으로 일정한 제2 각속도로 회전하도록 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331)과 연계된 모터들 중 하나 또는 모두를 동시에 작동할 수 있다. 실질적으로 동일한 제1 및 제2 각속도를 제공하는 것은 예를 들어, 제1 및 제2 에지부(205a, 205b)에 균등하게 유리 리본을 드로잉을 인가하는데 바람직할 수 있다.
몇몇 예에서, 본 출원 전체에 걸쳐 설명된 드로우 롤의 쌍은 본 명세서에 그대로 참조로서 포함되어 있는 앤더슨(Anderson) 등의 2009년 4월 30일 공개된 미국 특허 출원 공개 제2009/0107182호에 설명된 바와 유사한 구성 및 배향을 가질 수도 있다. 예를 들어, 임의의 쌍의 드로우 롤은 유리 리본에 대해 수직으로 하향 경사진 또는 수평으로 평탄한 롤일 수도 있다. 더욱이, 도 4에 도시된 바와 같이, 임의의 쌍의 롤(수평으로 평탄하거나 하향 경사짐)은 롤의 각각의 면이 유리 리본(205)의 각각의 주표면(401, 403)에 대해 위치될 미리 정해진 수평각(θ)을 갖도록 위치될 수도 있다. 수평각(θ)은 적절한 레벨의 크로스-드로우 장력(341)을 제공하고 그리고/또는 정상 롤 마모 동안 발생할 수도 있는 테이퍼 효과를 수용하는데 바람직할 수도 있다.
도 3은 제1 및 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(303, 313) 및 제1 및 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(323, 331)의 각각이 유리 리본(205)에 대해 수직으로 하향 경사진 롤을 포함할 수 있는 예를 도시한다. 임의의 쌍의 드로우 롤의 하향 경사각은 프로세스 고려 사항에 따라 임의의 다른 쌍의 드로우 롤과 상이하거나 동일할 수도 있다. 제1 및/또는 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(303, 313)의 하향 경사는 2개의 쌍의 드로우 롤(303, 313) 사이에 원하는 레벨의 크로스-드로우 장력(341)을 제공할 수 있다. 마찬가지로, 제1 및/또는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(323, 331)을 하향 경사하는 것은 2개의 쌍의 드로우 롤(323, 331) 사이에 원하는 레벨의 크로스-드로우 장력(343)을 제공할 수 있다.
몇몇 예에서, 제어 디바이스(251)는 자동 위치설정기(도시 생략)를 활성화하도록 구성될 수도 있고 또는 수동 기구가 유리 리본(205)을 가로질러 평균 크로스-드로우 장력(341, 343)을 제어(또는 조절)하기 위해 수직으로 하향 경사진 롤의 하향 경사 위치를 조정하는데 사용될 수도 있다.
다른 예에서, 드로우 롤의 쌍들 중 하나 이상은 유리 리본에 대해 수평으로 평탄한 롤일 수도 있다. 예를 들어, 도 7은 유리 리본에 대해 수평으로 평탄할 수도 있는 드로우 롤의 쌍을 포함하는 풀롤 디바이스(217)를 도시하고, 회전축은 유리 리본의 드로우 경로(305)에 실질적으로 수직이다. 수평으로 평탄한 롤로서 풀롤 디바이스의 롤의 쌍들 중 하나 또는 모두는 교차방향 장력이 롤의 쌍들을 따라 유리 리본의 폭을 반드시 가로지르지 않으면 바람직할 수도 있다.
도 7 및 도 8은 또한 제1 풀롤 부재(707a) 및 제2 풀롤 부재(707b)를 포함하는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(705)을 포함하는 제1 풀롤 장치(703)를 갖는 풀롤 디바이스(217)를 포함하는 다른 예시적인 유리 제조 장치(701)를 도시한다. 제1 풀롤 부재(707a)는 제1 상부 섕크(711)에 결합된 제1 및 제2 내화성 롤 커버링(709a, 709b)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제2 풀롤 부재(707b)는 제2 상부 섕크(715)에 결합된 제1 및 제2 내화성 롤 커버링(713a, 713b)을 포함할 수 있다. 제1 내화성 롤 커버링(709a, 713a)은 그 사이에 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 결합하도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 내화성 롤 커버링(709b, 713b)은 그 사이에 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 결합하도록 구성된다.
제1 및 제2 풀롤 부재(707a, 707) 중 적어도 하나는 각각의 모터(717a, 717b)를 구비할 수도 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 양 제1 및 제2 풀롤 부재(707a, 707b)는 각각의 모터(717a, 717b)를 구비한다. 모터(717a)는 제1 상부 섕크(711)에 결합된 제1 및 제2 내화성 롤 커버링(709a, 709b)과 함께 제1 상부 섕크(711)를 회전시킬 수 있다. 마찬가지로, 모터(717b)는 제2 상부 섕크(715)에 결합된 제1 및 제2 내화성 롤 커버링(713a, 713b)과 함께 제2 상부 섕크(715)를 회전시킬 수 있다. 다른 예에서, 제1 및 제2 풀롤 부재(707a, 707b) 중 단지 하나만이 모터를 구비하고, 여기서 다른 풀롤 부재는 제1 및 제2 풀롤 부재(707a, 707b) 중 단지 하나만이 구동되도록 베어링을 구비할 수도 있다.
풀롤 디바이스(217)는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(705)로부터 드로우 경로(305)를 따라 하류측에 위치된 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(721)을 포함하는 제2 풀롤 장치(719)를 더 포함한다. 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(721)은 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a) 및 제2 에지부(205b)를 더 드로잉하도록 구성된다. 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(721)은 제1 풀롤 부재(723a) 및 제2 풀롤 부재(723b)를 포함한다. 제1 풀롤 부재(723a)는 제1 하부 섕크(727)에 결합된 제1 및 제2 내화성 롤 커버링(725a, 725b)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제2 풀롤 부재(723b)는 제2 하부 섕크(731)에 결합된 제1 및 제2 내화성 롤 커버링(729a, 729b)을 포함할 수 있다. 제1 내화성 롤 커버링(725a, 729a)은 그 사이에 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 결합하도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 내화성 롤 커버링(725b, 729b)은 그 사이에 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 결합하도록 구성된다.
제1 및 제2 풀롤 부재(723a, 723b) 중 적어도 하나는 각각의 모터(733a, 733b)를 구비할 수도 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 양 제1 및 제2 풀롤 부재(723a, 723b)는 각각의 모터(733a, 733b)를 구비한다. 모터(733a)는 제1 하부 섕크(727)에 결합된 제1 및 제2 내화성 롤 커버링(725a, 725b)과 함께 제1 하부 섕크(727)를 회전시킬 수 있다. 마찬가지로, 모터(733b)는 제2 하부 섕크(731)에 결합된 제1 및 제2 내화성 롤 커버링(729a, 729b)과 함께 제2 하부 섕크(731)를 회전시킬 수 있다. 다른 예에서, 제1 및 제2 풀롤 부재(723a, 723b) 중 단지 하나만이 모터를 구비하고, 여기서 다른 풀롤 부재는 제1 및 제2 풀롤 부재(723a, 723b) 중 단지 하나만이 구동되도록 베어링을 구비할 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 유리 제조 장치(701)는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(705) 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 회전하고 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(721) 중 적어도 하나는 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제1 풀롤 장치(703)와 제2 풀롤 장치(719)를 독립적으로 작동하도록 구성된 제어 디바이스(251)를 더 포함할 수 있다. 일 예에서, 제어 디바이스(251)는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(705)의 모두가 실질적으로 일정한 토크로 회전하도록 제1 풀롤 장치(703)를 작동하도록 구성된다. 다른 예에서, 제어 디바이스(251)는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(721)의 모두가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제2 풀롤 장치(719)를 작동하도록 구성된다.
도 9는 제1 풀롤 장치(301)와 제2 풀롤 장치(321) 사이의 중간 고도에 위치된 중간 풀롤 장치(903)를 갖는 풀롤 디바이스(218)를 포함하는 다른 예시적인 유리 제조 장치(901)를 도시한다. 단일의 중간 풀롤 장치(903)가 도시되어 있어 총 3개의 풀롤 장치[예를 들어, 장치(301, 321, 903)]가 도시되어 있게 된다. 2개 이상의 중간 풀롤 장치는 다른 예에서 총 4개 이상의 풀롤 장치가 존재하도록 다른 예에서 제공될 수도 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 2개의 풀롤 장치를 제공하는 것은 몇몇 예에서 유리 리본의 에지부를 따라 지지를 분배하는데 충분할 수도 있다. 부가의 풀롤 장치를 제공하는 것은 다른 예에서 다수의 고도에서 리본의 에지부를 구동함으로써 부하를 더 공유하는 것을 돕는데 바람직할 수도 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 중간 풀롤 장치(903)는 제1 및/또는 제2 풀롤 장치(301, 321)와 유사한, 예를 들어 동일한 구성을 가질 수 있다. 실제로, 중간 풀롤 장치는 제1 풀롤 부재 및 제2 풀롤 부재(907)(도 9에 도시된 것)를 포함하는 제1 중간 쌍의 드로우 롤(905)을 포함할 수 있다. 제1 중간 쌍의 드로우 롤(905)은 제1 및 제2 내화성 롤 커버링(909)(도 9에 도시된 것)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 중간 풀롤 장치(903)는 제1 풀롤 부재 및 제2 풀롤 부재(910)(도 9에 도시된 것)를 포함할 수 있는 제2 중간 쌍의 드로우 롤(911)을 포함할 수 있다. 제2 중간 쌍의 드로우 롤(911)은 제1 및 제2 내화성 롤 커버링(913)(도 9에 도시된 것)을 포함할 수 있다. 제1 내화성 롤 커버링(909)은 그 사이에 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 결합하도록 구성된다. 마찬가지로, 제2 내화성 롤 커버링(913)은 그 사이에 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 결합하도록 구성된다.
전술된 다른 풀롤 부재와 마찬가지로, 제1 또는 제2 풀롤 부재(907, 910) 중 적어도 하나는 대응 풀롤 부재를 회전시키도록 구성된 모터를 포함할 수 있다. 몇몇 예에서, 중간 풀롤 장치(903)는 제1 풀롤 장치(301)와 유사한 제어 디바이스(251)로 제어될 수도 있다. 대안 예에서, 중간 풀롤 장치(903)는 제2 풀롤 장치(321)에 유사한 제어 디바이스(251)로 제어될 수도 있다. 예를 들어, 일 예에서, 중간 풀롤 장치는 제1 풀롤 장치(301)와 같이 실질적으로 일정한 토크 하에서 작동된다. 대안적으로, 중간 풀롤 장치는 제2 풀롤 장치(321)와 같이 실질적으로 일정한 속도 하에서 작동될 수도 있다. 더욱이, 제어 디바이스(251)는 중간 풀롤 장치가 실질적으로 일정한 각속도 모드 또는 실질적으로 일정한 토크 모드 하에서 작동하는지 여부에 따라 제1 또는 제2 풀롤 장치에 유사한 방식으로 내화성 롤 커버링의 마모를 수용할 수도 있다.
전술된 바와 같이, 각각의 풀롤 장치는 적어도 하나의 모터를 포함한다. 모터들은 각각의 롤을 구동하기 위한 기어 박스를 선택적으로 구비할 수도 있는 서보 모터를 포함할 수 있다. 서보 모터는, 제공되면, 원하는 제어 방안을 구현하기 위해 제어 디바이스(251)에 의해 이후에 사용될 수도 있는 제어 디바이스(251)(예를 들어, 프로그램 가능 논리 제어기)에 토크 및/또는 각속도 측정치를 재차 제공할 수 있다. 대안적으로, 제어 디바이스(251)는 각각의 모터의 각속도 및/또는 토크를 제어하기 위한 가변 주파수 드라이브와 같은 다른 유형의 모터 제어기와 상호 작용할 수도 있다. 본 예에서, 토크 센서 및/또는 각속도 센서는 작동 조건을 감지하고 감지된 조건의 피드백을 제어 디바이스(251)에 제공하는데 사용될 수도 있다.
유리 리본(205)을 제조하는 방법이 이제 유사한, 예를 들어 동일한 방법이 도 7 내지 도 8에 도시된 풀롤 디바이스(217) 및/또는 도 9에 도시된 풀롤 디바이스(218)로 유리 리본(205)을 제조하는데 수행될 수도 있다는 이해를 갖고, 도 3 내지 도 6에 도시된 풀롤 디바이스(215)에 대해 설명될 것이다.
도 3을 참조하면, 방법은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)을 포함하는 제1 풀롤 장치(301)를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 제1 풀롤 장치(301)는 선택적으로 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)을 구비할 수도 있다.
방법은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)로부터 드로우 경로(305)를 따라 하류측에 위치된 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)을 포함하는 제2 풀롤 장치(321)를 제공하는 단계를 더 포함한다. 다른 예에서, 제2 풀롤 장치(321)는 선택적으로 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)로부터 드로우 경로(305)를 따라 하류측에 위치된 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(303)을 구비할 수도 있다.
방법은 제1 에지부(205a)와 제2 에지부(205b) 사이로 연장하는 폭("W")을 갖는 유리 리본(205)을 형성하는 단계를 더 포함한다. 제1 풀롤 장치(301)는 예를 들어 제2 풀롤 장치(321)로부터의 입력 없이 제어 디바이스(251)로 독립적으로 작동될 수 있다. 예를 들어, 제1 풀롤 장치(301)는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303) 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 회전하여 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 드로잉하도록 독립적으로 작동될 수 있다. 일 예에서, 제1 풀롤 장치(301)는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)의 모두가 실질적으로 일정한 토크로 회전하도록 작동될 수 있다.
제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)은 제공되면, 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313) 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 회전하여 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 드로잉하도록 또한 독립적으로 작동될 수 있다. 일 예에서, 제1 풀롤 장치(301)는 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)의 모두가 실질적으로 일정한 토크로 회전하도록 작동될 수 있다. 이와 같이, 드로우 경로(305)를 따른 원하는 장력(345)이 루트(239)와 제1 풀롤 장치(301) 사이에서 유리 리본(205) 내에 유지될 수도 있다.
방법은 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323) 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하여 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)를 더 드로잉하도록 제2 풀롤 장치(321)를 또한 독립적으로 작동한다. 일 예에서, 방법은 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)의 모두가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제2 풀롤 장치(321)를 작동하는 단계를 포함할 수 있다.
제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331)은 제공되면, 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331) 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하여 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)를 더 드로잉하도록 또한 독립적으로 작동될 수 있다. 일 예에서, 방법은 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331)의 모두가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제2 풀롤 장치(321)를 작동하는 단계를 포함할 수 있다. 이와 같이, 드로우 경로(305)를 따른 원하는 장력(347)이 제1 풀롤 장치(301)와 제2 풀롤 장치(321) 사이에서 유리 리본(205) 내에 유지될 수도 있다.
방법은 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(303)로부터 드로우 경로(305)를 따라 하류측 위치에서 소정 기간에 걸쳐 유리 리본(205)으로부터 복수의 유리 시트(247)를 순차적으로 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 분리 디바이스(219)는 유리 리본(205)이 성형 디바이스(203)로부터 드로잉됨에 따라 복수의 유리 시트(247)를 순차적으로 분리하도록 주기적으로 활성화될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 예시적인 방법에 따른 예시적인 단계들을 예시하는 흐름도를 도시한다. 도 10에 표현된 방법은 도 3 내지 도 6에 도시된 풀롤 디바이스(215), 도 7 내지 도 8에 도시된 풀롤 디바이스(217) 및/또는 도 9에 도시된 풀롤 디바이스(218) 또는 다른 풀롤 디바이스 구성에 적용될 수 있다.
방법은 단계 1001에서 시작되고, 화살표(1003)에 의해 지시된 바와 같이, 더 상세히 전술된 바와 같이, 적어도 제1 풀롤 장치(301)와 제2 풀롤 장치(321)를 제공하는 단계(1005)로 이동한다. 화살표(1007)에 의해 지시된 바와 같이, 이어서, 방법은 제1 에지부(205a)와 제2 에지부(205b) 사이로 연장하는 폭(W)을 갖는 유리 리본(205)을 형성하는 단계(1009)로 진행할 수 있다. 화살표(1011)에 의해 지시된 바와 같이, 이어서, 방법은 제1 및/또는 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(303, 313)이 회전하여 드로우 경로(305)를 따라 각각의 제1 에지부(205a) 및/또는 제2 에지부(205b)를 드로잉하도록 제1 풀롤 장치를 작동하는 단계(1013)로 진행할 수 있다.
화살표(1015)에 의해 지시된 바와 같이, 이어서, 방법은 제1 하류측 각속도 및/또는 제2 하류측 각속도를 계산하는 단계(1017)로 진행한다. 전술된 바와 같이, 제1 하류측 각속도는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323) 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경과 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제1 하류측 식에 기초하여 계산될 수 있다. 마찬가지로, 전술된 바와 같이, 제2 하류측 각속도는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경과 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제2 하류측 식에 기초하여 계산될 수 있다.
도 10에 더 도시된 바와 같이, 이어서, 화살표(1019)에 의해 도시된 바와 같이, 방법은 제1 및/또는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 각각의 계산된 제1 및 제2 하류측 각속도에서 회전하여 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로를 따라 유리 리본의 각각의 제1 및 제2 에지부를 더 드로잉하도록 제2 풀롤 장치를 작동하는 단계(1021)로 진행할 수 있다.
화살표(1023)에 의해 더 도시된 바와 같이, 방법은 이어서 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 제1 에지부 및/또는 제2 에지부의 실제 속도를 모니터링하는 단계(1025)로 진행할 수 있다.
화살표(1027)에 의해 지시된 바와 같이, 방법은 이어서 제1 및/또는 제2 하류측 식에서의 미리 정해진 리본 속도가 변경하여 대응하는 제1 및/또는 제2 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 및/또는 제2 에지부의 모니터링된 실제 속도에 실질적으로 일치하도록 각각의 제1 및 제2 에지부(205a, 205b)의 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제1 및/또는 제2 하류측 식의 미리 정해진 직경을 수정하는 단계(1029)로 진행할 수 있다. 요구되는 것은 아니지만, 몇몇 예에서, 수정 단계(1029)는 미리 정해진 리본 속도가 시간 경과에 따라 유리 리본의 제1 및/또는 제2 에지부의 실제 대응 속도에 근접하도록 소정 기간에 걸쳐 미리 정해진 직경을 증가시키는 것을 포함할 수 있다.
화살표(1031)에 의해 지시된 바와 같이, 몇몇 예에서, 방법은 1033에 지시된 바와 같이 종료할 수 있다. 다른 예에서, 화살표(1035)에 의해 지시된 바와 같이, 방법은 선택적으로, 예를 들어 두께 센서(259a, 259b)에 의해 유리 리본의 두께를 모니터링하는 단계(1037)를 포함할 수 있다. 화살표(1039)에 의해 도시된 바와 같이, 방법은 이어서 원하는 평균 두께의 범위 내로 유리 시트의 각각의 에지부의 평균 두께를 유지하도록 제1 및/또는 제2 하류측 식에서의 미리 정해진 리본 속도를 변경하는 단계(1041)를 포함할 수 있다.
화살표(1043)에 의해 지시된 바와 같이, 방법은 이어서 변경된 미리 정해진 리본 속도를 갖는 제1 하류측 각속도 및/또는 제2 하류측 각속도를 계산하는 단계(1017)로 루프백할 수 있다.
제1 및/또는 제2 하류측 식의 미리 정해진 직경을 수정하는 단계(1029)로 복귀하면, 화살표(1045)에 의해 지시된 바와 같이, 방법은 이어서 대안적으로 대응하는 제1 및/또는 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(303, 313)과 연계된 제1 및/또는 제2 상류측 각속도를 모니터링하는 단계(1047)로 진행할 수 있다. 화살표(1049)에 의해 지시된 바와 같이, 방법은 이어서 모니터링된 제1 및/또는 제2 상류측 각속도와 단계(1025) 동안 모니터링된 제1 및/또는 제2 에지부의 대응하는 실제 속도를 포함하는 제1 및/또는 제2 상류측 식에 기초하여 제1 및/또는 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(303, 313)과 연계된 미리 정해진 직경을 수정하는 단계(1051)로 진행할 수 있다. 화살표(1053)에 의해 지시된 바와 같이, 방법은 이어서 단계(1055)에서 종료할 수 있다. 대안적으로, 화살표(1057)에 의해 도시된 바와 같이, 방법은 모니터링 단계(1025)로 루프백할 수 있다.
도 11은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303) 및 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)에 의해 유리 리본에 인가된 힘의 예시적인 그래프를 도시한다. Y-축은 힘(파운드)이고 X-축은 시간(분:초)이다. 일 플롯(1101)은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)에 의해 유리 리본(205)에 인가되는 힘을 표현하고, 반면에 다른 플롯(1103)은 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)에 의해 유리 리본에 인가되는 힘을 표현한다. 도시된 바와 같이, 시간 기간 전체에 걸쳐, 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)은 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)에 실질적으로 일정한 힘을 인가하고, 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)은 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)에 가변력을 인가한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 유리 리본(205)은 드로우 경로(305)를 따라 드로우 방향(501)에서 드로잉된다. 도 11을 참조하면, 소정 기간 전체에 걸쳐, 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)은 드로우 방향(501)에 대향하는 방향에서 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)에 실질적으로 일정한 힘(예를 들어, 10 파운드)을 인가한다. 더 도시된 바와 같이, 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)은 드로우 방향(501)의 방향에서 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)에 가변력(예를 들어, 약 8 파운드 내지 약 28 파운드)을 인가한다. 이와 같이, 제1 에지부(205a)는 소정 기간 전체에 걸쳐 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)과 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323) 사이에 인장 상태로 계속 유지된다. 다른 예에서, 양 힘은 장치 셋업에 따라 드로우 방향(501)에 대해 양의 또는 음의 방향으로 작용할 수도 있다.
도 11에 더 도시된 바와 같이, 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)은 드로우 롤(323)과 연계된 일정한 각속도에 기인하여 가변력을 인가한다. 플롯(1103)의 패턴(1105)은 유리 리본(205)이 길이가 증가함에 따라 변하는 힘을 표현하고, 반면에 패턴(1107)은 유리 리본으로부터 유리 시트의 분리 동안 발생하는 힘의 갑작스런 변화를 표현한다. 동일한 시간 기간 중에, 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)의 일정한 토크가 유리 리본에 대한 실질적으로 일정한 힘을 유지할 수 있다. 이와 같이, 힘 교란이 응력 집중 및 대응하는 표면 결함이 바람직하게 유리 리본 내로 바람직하지 않게 결빙될 수도 있는 경화 구역(243) 내로 유리 리본을 따라 전달되는 것이 방지될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 방법은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(303)이 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)에 실질적으로 일정한 힘을 인가하도록 소정 기간에 걸쳐 제1 풀롤 장치(301)를 독립적으로 작동할 수 있다. 방법은 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323) 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하고 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(323)은 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제1 에지부(205a)에 가변력을 인가하도록 소정 기간에 걸쳐 제2 풀롤 장치(321)를 독립적으로 작동하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 제1 하류측 쌍의 드로우 롤(303)로부터 드로우 경로(305)를 따라 하류측의 위치에서 소정 기간에 걸쳐 유리 리본(205)으로부터 복수의 유리 시트(247)를 순차적으로 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술된 바와 같이, 제1 풀롤 장치(301)는 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)을 구비할 수 있다. 이러한 예에서, 방법은 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)이 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)에 실질적으로 일정한 힘을 인가하도록 제1 풀롤 장치(301)를 작동하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 전술된 바와 같이, 제2 풀롤 장치(321)는 제2 상류측 쌍의 드로우 롤(313)로부터 드로우 경로(305)를 따라 하류측에 위치된 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331)을 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 방법은 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(331) 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하고 제2 하류측 쌍의 드로우 롤(303)은 드로우 경로(305)를 따라 유리 리본(205)의 제2 에지부(205b)에 가변력을 인가하도록 제2 풀롤 장치(321)를 작동하는 단계를 더 포함할 수 있다.
풀롤 디바이스(215, 217)는 유리 리본 내의 크로스-드로우 장력 및/또는 다운-드로우 시트 장력의 일관성을 향상시키는데 사용될 수 있는데, 이는 제조된 유리 리본 상의 잔류 응력을 감소시키고 유리 평탄도를 향상시킨다. 더 구체적으로, 풀롤 디바이스(215, 217)는 제품 응력 및 평탄도가 유리 리본 내에 설정되는 경화 영역을 통해 유리 리본이 통과하는 영역에서 크로스-드로우 장력 및/또는 다운-드로우 시트 장력의 일관성을 제어하고 향상시키는데 사용될 수 있다.
도 12는 다양한 제어 방안에 따라 제조된 시트로부터 풀 시트 왜곡의 그래프를 도시한다. 풀 시트 왜곡은 시트가 중력에 수직으로 배향된 편평한 표면 상에 놓일 때 평면으로부터 유리 시트의 이탈의 척도이다. 평면으로부터의 최대 이탈은 상이한 조건 하에서 제조된 3개의 세트의 시트에 대해 도 12에 플롯팅되어 있다. 도 12의 Y-축은 마이크로미터 단위의 최대 이탈을 표현하고, 반면에 X-축은 시트 수를 표현한다. 플롯(1201)은 마스터/슬레이브 구성의 풀 시트 왜곡 데이터를 표현하고 있고, 여기서 하부 풀롤 장치는 일정한 각속도에서 하부 쌍의 롤을 회전시키기 위한 마스터 모터를 포함하고, 상부 풀롤 장치는 하부 쌍의 롤의 마스터 모터의 측정된 토크의 미리 정해진 퍼센트에 일치하는 토크에서 상부 쌍의 롤을 회전시키도록 구성된 슬레이브 모터를 포함한다. 플롯(1201)에 의해 도시된 바와 같이, 풀 시트 왜곡 데이터는 약 58 미크론 내지 약 117 미크론의 범위의 비교적 높은 최대 이탈을 측정한다.
도 12의 플롯(1203)은 상부 쌍의 롤과 하부 쌍의 롤의 모두에 대한 일정한 각속도로 독립적으로 작동되는 하부 풀롤 장치 및 상부 풀롤 장치를 사용하여 제조된 시트로부터 최대 풀 시트 왜곡을 표현한다. 플롯(1203)에 의해 도시된 바와 같이, 상부 쌍의 롤 및 하부 쌍의 롤에 대한 독립적인 일정한 각속도는 약 37 미크론 내지 약 60 미크론의 범위의 감소된 최대 이탈을 야기한다.
도 12의 플롯(1205)은 제어 디바이스가 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 회전하고 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제1 풀롤 장치와 제2 풀롤 장치를 독립적으로 작동하도록 구성되는 본 출원의 실시예를 사용하여 제조된 시트로부터 최대 풀 시트 왜곡을 표현하고 있다. 플롯(1205)에 의해 도시된 바와 같이, 이러한 제어 구성은 약 22 내지 약 48 미크론의 범위로 최대 이탈을 놀랍게도 상당히 감소시킨다.
도 13은 다양한 제어 방안에 따라 제조된 시트로부터 에지 구배 데이터의 다른 그래프를 도시한다. 에지 구배는 에지에서의 값으로부터 에지로부터 거리 100 mm에서의 값을 감산함으로써 풀 시트 왜곡 측정으로부터 계산된다. 차이는 풀 시트 왜곡 측정시에 시트의 에지에서 유리의 기울기의 척도이다. 도 13의 Y-축은 마이크로미터/100 mm 단위의 최대 이탈을 표현하고, 반면에 X-축은 시트 수를 표현한다. 플롯(1301)은 마스터/슬레이브 구성의 에지 구배 데이터를 표현하고 있고, 여기서 하부 풀롤 장치는 일정한 각속도에서 하부 쌍의 롤을 회전하기 위한 마스터 모터를 포함하고, 상부 풀롤 장치는 하부 쌍의 롤의 마스터 모터의 측정된 토크의 미리 정해진 퍼센트에 일치하는 토크에서 상부 쌍의 롤을 회전시키도록 구성된 슬레이브 모터를 포함한다. 플롯(1301)에 의해 도시된 바와 같이, 에지 구배 데이터는 약 25 미크론/100 mm 내지 약 45 미크론/100 mm의 범위의 비교적 높은 최대 이탈을 측정한다.
도 13의 플롯(1303)은 상부 쌍의 롤과 하부 쌍의 롤의 모두에 대해 일정한 각속도로 독립적으로 작동되는 하부 풀롤 장치 및 상부 풀롤 장치를 사용하여 제조된 시트로부터 에지 구배 데이터를 표현하고 있다. 플롯(1303)에 의해 도시된 바와 같이, 상부 쌍의 롤과 하부 쌍의 롤에 대한 독립적인 일정한 각속도는 약 17 미크론/100 mm 내지 약 30 미크론/100 mm의 범위의 감소된 최대 에지 구배 이탈을 야기한다.
도 13의 플롯(1305)은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 회전하고 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나는 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제어 디바이스가 제1 풀롤 장치와 제2 풀롤 장치를 독립적으로 작동하도록 구성되는 본 출원의 실시예를 사용하여 제조된 시트로부터 에지 구배 데이터를 표현하고 있다. 플롯(1305)에 의해 도시된 바와 같이, 이러한 제어 구성은 약 12 미크론/100 mm 내지 약 22 미크론/100 mm의 범위로 최대 에지 구배 이탈을 놀랍게도 상당히 감소시킨다.
더욱이, 본 출원의 실시예에 의해 설명된 바와 같이 그리고 플롯(1205, 1305)에 의해 도시된 바와 같이 실질적으로 일정한 토크로 상류측 쌍의 드로우 롤의 작동을 제공하는 것은 실질적으로 일정한 각속도를 갖고 상류측 쌍의 드로우 롤을 작동하는 것[플롯(1203, 1303)에 의해 도시된 바와 같이]에 비해 추가의 장점들을 제공한다. 첫째로, 상류측 쌍의 드로우 롤의 일정한 각속도는 롤 내의 상이한 직경에서 상이한 장력을 제공할 수도 있다. 대조적으로, 실질적으로 일정한 토크에서 상류측 쌍의 드로우 롤을 작동시키는 것은 일관적인 수직 장력이 시간 경과에 따라 성취되게 한다. 실제로, 실질적으로 일정한 토크로 작동하는 것은 롤의 마모를 거의 보상한다. 힘은 롤이 일정한 토크에서 마모함에 따라 롤 직경에 따라 약간 변화하지만, 효과는 매우 작다. 속도 제어는 롤 직경에 대한 훨씬 더 높은 감도를 갖는다. 둘째로, 상류측 쌍의 드로우 롤의 일정한 각속도는 롤의 직경 불확실성에 기인하여 시트 속도와 상관하는 것이 어려운 것으로 입증될 수도 있다. 대조적으로, 실질적으로 일정한 토크로 상류측 쌍의 드로우 롤을 작동하는 것은 롤러의 적절한 각속도를 얻도록 상환할 필요성을 제거한다. 셋째로, 실질적으로 일정한 토크로 상류측 쌍의 드로우 롤을 작동하는 것은 롤 마모를 보상하기 위해 상류측 쌍의 드로우 롤의 속도를 조정하려고 시도할 때 발생할 수도 있는 좌굴 또는 균열의 위험을 회피할 수 있다. 넷째로, 실질적으로 일정한 토크로 상류측 쌍의 드로우 롤을 작동하는 것은 일정한 각속도가 매우 느리면 롤이 스킵핑하는 위험을 회피할 수 있다. 다섯째로, 상류측 쌍의 드로우 롤을 작동하는 것은 일정한 각속도에서의 롤 런아웃(run-out)에 기인하여 발생할 수도 있는 과잉의 견인력 가변성을 회피할 수 있다.
다양한 수정 및 변형이 청구된 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다.

Claims (24)

  1. 유리 리본의 제조 방법이며,
    (I) 제1 상류측 쌍의 드로우 롤(a first upstream pair of draw rolls)을 포함하는 제1 풀롤 장치(pull roll apparatus)와 제1 상류측 쌍의 드로우 롤로부터 드로우 경로를 따라 하류측에 위치된 제1 하류측 쌍의 드로우 롤을 포함하는 제2 풀롤 장치를 제공하는 단계와,
    (II) 제1 에지부와 제2 에지부 사이로 연장하는 폭을 갖는 유리 리본을 형성하는 단계와,
    (III) 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 회전하여 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 드로잉하도록 제1 풀롤 장치를 작동하는 단계와,
    (IV) 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경과 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제1 하류측 식에 기초하여 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제1 하류측 각속도를 계산하는 단계와,
    (V) 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 계산된 제1 하류측 각속도에서 회전하여 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 더 드로잉하도록 제2 풀롤 장치를 작동하는 단계와,
    (VI) 제2 풀롤 장치로부터 하류측에 유리 리본의 제1 에지부의 실제 속도를 모니터링하는 단계와,
    (VII) 제1 하류측 식의 미리 정해진 리본 속도가 제1 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 모니터링된 실제 속도에 실질적으로 일치하게 변경되도록 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제1 하류측 식의 미리 정해진 직경을 수정하는 단계를 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 하류측 식의 미리 정해진 리본 속도를 변경하여 원하는 평균 두께의 범위 내에서 유리 시트의 평균 두께를 유지하는 단계를 더 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단계 (VII)은 미리 정해진 리본 속도가 소정 기간에 걸쳐 유리 리본의 제1 에지부의 실제 속도에 근접(approach)하도록 소정 기간에 걸쳐 미리 정해진 직경을 증가(ramp)시키는 것을 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제1 상류측 각속도를 모니터링하는 단계, 및
    모니터링된 제1 상류측 각속도와 상기 단계 (VI) 동안 모니터링된 제1 에지부의 실제 속도를 포함하는 제1 상류측 식에 기초하여 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나와 연계된 미리 정해진 직경을 수정하는 단계를 더 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 단계 (III)은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 회전하도록 제1 풀롤 장치를 작동하는 단계를 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단계 (V)는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제2 풀롤 장치를 작동하는 단계를 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  7. 유리 리본의 제조 방법이며,
    (I) 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 및 제2 상류측 쌍의 드로우 롤을 포함하는 제1 풀롤 장치를 제공하는 단계와,
    (II) 제1 상류측 쌍의 드로우 롤로부터 드로우 경로를 따라 하류측에 위치된 제1 하류측 쌍의 드로우 롤과, 제2 상류측 쌍의 드로우 롤로부터 드로우 경로를 따라 하류측에 위치된 제2 하류측 쌍의 드로우 롤을 포함하는 제2 풀롤 장치를 제공하는 단계와,
    (III) 제1 에지부와 제2 에지부 사이로 연장하는 폭을 갖는 유리 리본을 형성하는 단계와,
    (IV) 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 회전하여 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 드로잉하고 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 회전하여 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제2 에지부를 드로잉하도록 제1 풀롤 장치를 작동하는 단계와,
    (V) 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경과 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제1 하류측 식에 기초하여 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제1 하류측 각속도를 계산하는 단계와,
    (VI) 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경과 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제2 하류측 식에 기초하여 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제2 하류측 각속도를 계산하는 단계와,
    (VII) 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 계산된 제1 하류측 각속도에서 회전하여 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 더 드로잉하고, 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 계산된 제2 하류측 각속도에서 회전하여 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제2 에지부를 더 드로잉하도록 제2 풀롤 장치를 작동하는 단계와,
    (VIII) 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 실제 속도와 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제2 에지부의 실제 속도를 모니터링하는 단계와,
    (IX) 제1 하류측 식의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도가 변경되어 제1 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 상기 단계 (VIII) 동안 모니터링된 제1 에지부의 실제 속도에 실질적으로 일치하도록 제1 에지부의 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제1 하류측 식의 미리 정해진 직경을 수정하는 단계와,
    (X) 제2 하류측 식의 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도가 제2 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 상기 단계 (VIII) 동안 모니터링된 제2 에지부의 실제 속도에 실질적으로 일치하게 변경되도록 제2 에지부의 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제2 하류측 식의 미리 정해진 직경을 수정하는 단계를 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 제1 하류측 식의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 변경하는 단계 및/또는 제2 하류측 식의 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 변경하여 원하는 평균 두께의 범위 내에서 유리 시트의 평균 두께를 유지하는 단계를 더 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 단계 (IX) 및/또는 단계 (X)은 대응 에지부의 미리 정해진 리본 속도가 소정 기간에 걸쳐 대응 에지부의 모니터링된 실제 속도에 근접하도록 소정 기간에 걸쳐 미리 정해진 직경을 증가시키는 것을 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제1 상류측 각속도를 모니터링하고 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제2 상류측 각속도를 모니터링하는 단계,
    모니터링된 제1 상류측 각속도와 상기 단계 (VIII) 동안 모니터링된 제1 에지부의 실제 속도를 포함하는 제1 상류측 식에 기초하여 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나와 연계된 미리 정해진 직경을 수정하는 단계, 및
    모니터링된 제2 상류측 각속도와 상기 단계 (VIII) 동안 모니터링된 제2 에지부의 실제 속도를 포함하는 제2 상류측 식에 기초하여 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나에 연계된 미리 정해진 직경을 수정하는 단계를 더 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 단계 (IV)는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나 및 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 각각 회전하도록 제1 풀롤 장치를 작동하는 것을 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 단계 (VII)은 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나와 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 각각 회전하도록 제2 풀롤 장치를 작동하는 것을 포함하는 유리 리본의 제조 방법.
  13. 유리 제조 장치이며,
    제1 에지부와 제2 에지부 사이로 연장하는 폭을 포함하는 유리 리본을 제조하도록 구성된 성형 디바이스와,
    유리 리본의 폭에 횡방향으로 연장하는 드로우 경로를 따라 성형 디바이스로부터 유리 리본의 제1 에지부를 드로잉하도록 구성된 제1 상류측 쌍의 드로우 롤을 포함하는 제1 풀롤 장치와,
    적어도 제1 하류측 롤 구동 디바이스 및 제1 하류측 쌍의 드로우 롤을 포함하는 제2 풀롤 장치 - 제1 하류측 쌍의 드로우 롤은 제1 상류측 쌍의 드로우 롤로부터 드로우 경로를 따라 하류측에 위치되고, 제1 하류측 롤 구동 디바이스는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나를 회전시켜 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 더 드로잉하도록 구성됨 - 와,
    제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경과 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제1 하류측 식에 기초하여 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제1 하류측 각속도를 계산하도록 구성된 제어 디바이스 - 제어 디바이스는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 계산된 제1 하류측 각속도에서 회전하여 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제1 에지부를 더 드로잉하도록 제1 하류측 롤 구동 디바이스를 작동하도록 더 구성됨 - 와,
    제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제1 에지부의 모니터링된 실제 속도를 제어 디바이스에 제공하도록 구성된 피드백 디바이스 - 제어 디바이스는 제1 하류측 식의 미리 정해진 리본 속도가 제1 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 모니터링된 실제 속도에 실질적으로 일치하게 변경되도록 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제1 하류측 식의 미리 정해진 직경을 수정하도록 더 구성됨 -
    를 포함하는 유리 제조 장치.
  14. 제13항에 있어서, 원하는 평균 두께의 범위 내에서 유리 시트의 평균 두께를 유지하기 위해 제1 하류측 식의 미리 정해진 리본 속도를 변경하도록 구성된 두께 제어 디바이스를 더 포함하는 유리 제조 장치.
  15. 제13항에 있어서, 제어 디바이스는 미리 정해진 리본 속도가 소정 기간에 걸쳐 유리 리본의 제1 에지부의 실제 속도에 근접하도록 소정 기간에 걸쳐 미리 정해진 직경을 증가시키도록 구성되는 유리 제조 장치.
  16. 제13항에 있어서, 제어 디바이스는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 모니터링된 제1 상류측 각속도를 수신하고, 모니터링된 제1 상류측 각속도와 모니터링된 실제 속도를 포함하는 제1 상류측 식에 기초하여 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나와 연계된 미리 정해진 직경을 수정하도록 구성되는 유리 제조 장치.
  17. 제13항에 있어서, 제어 디바이스는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 회전하도록 제1 풀롤 장치를 작동하도록 구성되는 유리 제조 장치.
  18. 제13항에 있어서, 제어 디바이스는 제1 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 회전하도록 제2 풀롤 장치를 작동하도록 구성되는 유리 제조 장치.
  19. 제13항에 있어서,
    제1 풀롤 장치는 드로우 경로를 따라 성형 디바이스로부터 유리 리본의 제2 에지부를 드로잉하도록 구성된 제2 상류측 쌍의 드로우 롤을 포함하고,
    제2 풀롤 장치는 제2 하류측 롤 구동 디바이스 및 제2 하류측 쌍의 드로우 롤을 포함하고, 제2 하류측 쌍의 드로우 롤은 제2 상류측 쌍의 드로우 롤로부터 드로우 경로를 따라 하류측에 위치되고, 제2 하류측 롤 구동 디바이스는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나를 회전시켜 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제2 에지부를 더 드로잉하도록 구성되고,
    제어 디바이스는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경 및 제2 풀롤 장치로부터 하류측의 유리 리본의 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 포함하는 제2 하류측 식에 기초하여 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 제2 하류측 각속도를 계산하도록 더 구성되고, 제어 디바이스는 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 계산된 제2 하류측 각속도에서 회전하여 미리 정해진 리본 속도에서 드로우 경로를 따라 유리 리본의 제2 에지부를 더 드로잉하도록 제2 하류측 롤 구동 디바이스를 작동하도록 더 구성되고,
    제어 디바이스는 제2 하류측 식의 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도가 제2 하류측 각속도를 실질적으로 변경하지 않고 유리 리본의 제2 에지부의 모니터링된 실제 속도에 실질적으로 일치하게 변경되도록 유리 리본의 제2 에지부의 모니터링된 실제 속도에 기초하여 제2 하류측 식의 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경을 수정하도록 더 구성되는 유리 제조 장치.
  20. 제19항에 있어서, 원하는 평균 두께의 범위 내에서 유리 시트의 평균 두께를 유지하기 위해 대응하는 제1 및 제2 하류측 식의 리본의 제1 및 제2 에지부의 미리 정해진 리본 속도를 변경하도록 구성된 두께 제어 디바이스를 더 포함하는 유리 제조 장치.
  21. 제19항에 있어서, 제어 디바이스는 미리 정해진 리본 속도가 소정 기간에 걸쳐 유리 리본의 제1 및 제2 에지부의 실제 속도에 각각 근접하도록 소정 기간에 걸쳐 제1 및 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 미리 정해진 직경을 증가시키도록 구성되는 유리 제조 장치.
  22. 제19항에 있어서, 제어 디바이스는 제1 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 모니터링된 제1 상류측 각속도와 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나의 모니터링된 제2 상류측 각속도를 수신하고, 모니터링된 제1 및 제2 상류측 각속도 및 유리 리본의 제1 및 제2 에지부의 모니터링된 실제 속도를 포함하는 각각의 제1 및 제2 상류측 식에 기초하여 제1 및 제2 상류측 쌍의 드로우 볼 중 적어도 하나의 각각과 연계된 미리 정해진 직경을 수정하도록 구성되는 유리 제조 장치.
  23. 제19항에 있어서, 제어 디바이스는 제1 및 제2 상류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 토크로 각각 회전하도록 제1 풀롤 장치를 작동하도록 구성되는 유리 제조 장치.
  24. 제19항에 있어서, 제어 디바이스는 제1 및 제2 하류측 쌍의 드로우 롤 중 적어도 하나가 실질적으로 일정한 각속도로 각각 회전하도록 제2 풀롤 장치를 작동하도록 구성되는 유리 제조 장치.
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