KR20150060762A - 유리 제조 장치 및 유리 리본에 인가된 풀링력 관리 방법 - Google Patents

유리 제조 장치 및 유리 리본에 인가된 풀링력 관리 방법 Download PDF

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Abstract

드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 상기 방법은 유리에 전면측 및 후면측 구동 토오크를 인가하는 단계를 포함한다. 또한 상기 방법은 유리 리본에 인가되고 각각 전면측 또는 후면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제1시간 주기에 따른 전면측 및 후면측 평균 풀링력을 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 자동으로 산출하는 단계를 포함한다. 상기 전면측 평균 풀링력 및 후면측 평균 풀링력은 그 전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차이를 확립하기 위해 비교된다. 하나 또는 그 이상의 전면측 구동 토오크 또는 후면측 구동 토오크는 상기 전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차리를 감소시키기 위해 변경된다.

Description

유리 제조 장치 및 유리 리본에 인가된 풀링력 관리 방법{Apparatuses for manufacturing glass and methods of managing pulling forces applied to glass ribbon}
본 출원은 2012년 9월 25일 출원된 미국 특허출원 제13/626,337호를 우선권 주장하고 있으며, 상기 특허 문헌의 내용은 참조를 위해 본 발명에 모두 포함된다.
본 발명 개시는 유리를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 유리 제조 장치 및 롤러 마모를 보상하기 위한 방법에 관한 것이다.
드로우 공정(Draw process)들은 평판 디스플레이를 포함하는 다양한 제품에 이용되는 박막 유리 시트를 생성하기 위해 유리 제조 동작에 이용된다. 이들 공정에 따라 생성된 유리 시트는 통상 다른 방법들에 의해 생산된 유리에 비해 향상된 평탄성 및 평활성을 나타낸다.
드로우 공정에서 유리 리본을 생성하기 위해, 유리를 탄성 상태로 전환하기 전에, 유리가 점탄성 상태에 있는 동안 풀링력(pulling force)이 그 유리에 인가된다. 그러한 유리 리본은 유리 리본을 다운-드로우 방향(즉, 유리 이동의 방향)으로 그리고 그 다운-드로우 방향에 수직인 크로스-드로우 방향으로 신장시키기 위해 풀링력을 인가하는 스터브 롤러(stub roller)에 의해 드로우된다. 상기 풀링력은 상품으로 사용하기 위한 원하는 두께로 유리를 처리한다.
유리 리본과 스터브 롤러의 물리적 인터페이스(physical interface)는 드로우 공정 동안 유리 리본의 안정성에 영향을 주고, 그 유리 리본으로부터 생성된 최종 완성된 유리 제품의 특성에 영향을 미친다. 그러나, 상기 스터브 롤러는 유리 리본과의 접촉으로 인해 마모되기 쉬고, 이에 따라 상기 스터브 롤러와 유리 리본간 물리적 인터페이스에 영향을 주어, 최종 유리의 품질을 저하시킨다.
따라서, 롤러 마모를 관리할 수 있는 대안의 드로우 장치 및 이 드로우 장치의 롤러 마모를 관리하는 방법이 필요하다.
본원에 기술된 실시예들은 드로우 공정 동안 유리 리본에 풀링력을 인가하기 위한 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 방법 및 장치는 제조 공정으로부터 제품 생산율을 향상시킬 뿐만 아니라, 유리 리본의 기계적인 특성을 향상시키기 위해 드로우 공정 동안 유리 리본에 인가된 풀링력의 균형을 맞추는 롤러들의 마모를 관리한다.
다양한 실시예들에 따르면, 드로우 장치의 유리 시트에 인가된 풀링력을 관리하는 방법은 유리 시트의 전면측에 전면측 구동 토오크를 인가하는 단계 및 전면측 스터브 롤러 반대의 유리 시트의 후면측에 접촉하는 후면측 스터브 롤러에 의해 유리 시트에 후면측 구동 토오크를 인가하는 단계를 포함한다. 또한 상기 방법은 유리 시트에 전면측 스터브 롤러에 의해 인가된 토오크를 나타내는 전면측 순간 풀링력 신호를 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 수신하는 단계 및 유리 시트에 후면측 스터브 롤러에 의해 인가된 토오크를 나타내는 후면측 순간 풀링력 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 또한 상기 방법은 유리 시트에 인가되고 전면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제1시간 주기에 따른 전면측 평균 풀링력을 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 자동으로 산출하는 단계, 및 유리 시트에 인가되고 후면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제2시간 주기에 따른 후면측 평균 풀링력을 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 자동으로 산출하는 단계를 포함한다. 또한 상기 방법은 전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차이를 확립하기 위해 전면측 평균 풀링력을 후면측 평균 풀링력과 비교하는 단계, 및 전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 원하는 풀링력 차이를 설정하기 위해 하나 또는 그 이상의 전면측 구동 토오크 또는 후면측 구동 토오크를 변경하는 단계를 포함한다.
다른 실시예들에 따르면, 유리 시트를 생성하기 위한 유리 제조 장치는 유리 시트를 받아 유리 시트를 드로잉하기 위한 드로우 장치를 포함하며, 상기 드로우 장치는 다수의 스터브 롤러 쌍을 포함한다. 각각의 스터브 롤러 쌍은 전면측 스터브 롤러 및 후면측 스터브 롤러가 유리 시트의 반대측들을 따라 위치되고 상기 전면측 스터브 롤러 및 후면측 스터브 롤러가 유리 시트에 접촉되도록 전면측 모터에 연결되고 유리 시트의 에지에 가깝게 위치된 상기 전면측 스터브 롤러 및 후면측 모터에 연결되고 유리 시트의 에지에 가깝게 위치된 상기 후면측 스터브 롤러를 포함한다. 또한 상기 드로우 장치는 각각의 스터브 롤러 쌍의 전면측 모터 및 후면측 모터에 통신가능하게 연결된 전자 콘트롤러를 포함한다. 상기 전자 콘트롤러는 유리 시트에 전면측 스터브 롤러에 의해 인가된 토오크를 나타내는 신호에 기초하여 전면측 스터브 롤러에 의해 유리 시트에 인가된 전면측 순간 풀링력을 산출하고, 유리 시트에 후면측 스터브 롤러에 인가된 토오크를 나타내는 신호에 기초하여 후면측 스터브 롤러에 의해 유리 시트에 인가된 후면측 순간 풀링력을 산출하고, 전면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제1시간 주기에 따른 유리 시트의 전면측 평균 풀링력을 산출하고, 후면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제2시간 주기에 따른 유리 시트의 후면측 평균 풀링력을 산출하도록 컴퓨터 판독가능 명령들을 실행한다. 또한 상기 컴퓨터 판독가능 명령들은 전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차이를 확립하기 위해 전면측 평균 풀링력을 후면측 평균 풀링력과 비교하고, 전면측 스터브 롤러와 후면측 스터브 롤러에 의해 유리 시트에 인가된 드로우 인장력을 관리하도록 전면측 스터브 롤러와 연관된 전면측 스터브 롤러 직경 변수 또는 후면측 스터브 롤러와 연관된 후면측 스터브 롤러 직경 변수의 적어도 하나를 변경한다.
본원에 기술된 실시예들의 추가 특징 및 장점들은 이하의 상세한 설명에 기술되며, 그 일부는 그러한 설명으로부터 통상의 기술자가 용이하게 알 수 있거나 또는 이하의 상세한 설명, 청구항 뿐만 아니라 수반되는 도면들을 포함한 본원에 기술된 실시예들을 실시함으로써 알 수 있을 것이다.
상술한 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명 모두는 다양한 실시예들을 기술하고, 청구된 대상의 성질 및 특성을 이해하기 위한 개관 또는 기초를 제공하기 위한 것이라는 것을 알아야 한다. 수반되는 도면은 다양한 실시예들을 더 잘 이해할 수 있게 하기 위해 포함되고, 본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본원에 기술된 다양한 실시예를 기술하며, 그 설명과 함께 청구된 대상의 원리 및 동작을 설명하기 위해 제공된다.
도면에 기술된 실시예들은 사실상 설명 및 예시이며 청구항에 의해 규정된 대상을 한정하려는 것은 아니다. 그러한 설명의 실시예들의 이하의 상세한 설명은 다음의 도면들과 연계하여 읽을 때 잘 이해될 수 있으며, 유사한 구조에는 동일한 참조부호가 표시된다:
도 1은 본원에 나타내거나 기술된 하나 또는 그 이상의 실시예에 따른 유리 제조 장치를 개략적으로 나타내고;
도 2는 본원에 기술된 하나 또는 그 이상의 실시예들에 따른 드로우 장치의 스터브 롤러 쌍의 측면도를 개략적으로 나타내고;
도 3은 본원에 기술된 하나 또는 그 이상의 실시예들에 따른 스터브 롤러 쌍의 2개의 스터브 롤러에 의해 인가된 순간적인 그리고 평균 풀링력을 측정한 가상의 데이터 플롯을 개략적으로 나타내며;
도 4는 본원에 나타내거나 또는 기술된 하나 또는 그 이상의 실시예들에 따른 스터브 롤러 쌍의 2개의 스터브 롤러에 의해 인가된 순간적인 그리고 평균의 풀링력을 측정한 가상의 데이터 플롯을 개략적으로 나타낸다.
이하 드로우 장치를 갖춘 유리 제조 장치 및 드로우 장치에 의해 유리에 인가된 풀링력을 관리하는 방법의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 가능한 한, 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 부품에는 동일한 참조부호가 사용될 것이다. 도 1은 통상 유리 생산에 이용된 유리 제조 장치를 나타낸다. 그러한 유리 제조 장치는 배치(batch) 재료를 용융 유리로 처리하고, 그 용융 유리는 유리 시트를 형성하기 위해 성형 장치로 도입된다. 상기 유리 시트는 이 유리 시트의 에지에 가깝게 위치된 다수의 스터브 롤러 쌍들에 의해 접촉된다. 상기 스터브 롤러 쌍들은 고형화된 유리 시트의 두께와 같은 파라미터를 콘트롤하기 위해 유리 시트를 접촉하여 그 유리 시트에 힘을 인가한다. 스터브 롤러 쌍들에 의해 유리 시트에 인가된 토오크(torque)는 예로서 한정하진 않지만 스터브 롤러 정렬, 스터브 롤러 직경, 유리 시트와의 스터브 롤러 접촉 압력, 스터브 롤러 진원도(out-of-roundness), 및 전달 변화를 포함하는 다양한 요인들에 기초하여 변화된다.
그러한 스터브 롤러 쌍들의 각각의 스터브 롤러들과 연관된 콘트롤 변수는 각각의 스터브 롤러 쌍들의 대응하는 스터브 롤러들에 의해 인가된 힘의 차가 유리 제조 장치의 성능을 향상시키는데 최소화되도록 변경될 것이다. 각각의 롤러 쌍의 스터브 롤러들에 의해 인가된 힘의 차의 감소는 유리 리본에 인가된 총 힘을 감소시키고, 이에 의해 스터브 롤러 쌍간 유리 리본 슬립핑(slipping)의 가능성을 감소시킨다. 더욱이, 각각의 스터브 롤러 쌍의 스터브 롤러들에 의해 인가된 그러한 힘의 차이의 감소는 유리 리본의 이동 방향에 수직으로 스터브 롤러들에 의해 인가된 "핀치력(pinch force)" 을 감소시키고, 이에 의해 스터브 롤러들간의 마모를 감소시킨다. 드로우 장치를 갖춘 유리 제조 장치 및 드로우 장치에 의해 유리 시트에 인가된 풀링력을 관리하는 방법은 수반된 도면들을 참조하여 좀더 상세히 기술될 것이다.
도 1에 따르면, 유리 리본(105)을 생성하기 위해 퓨전 공정을 통합하는 예시의 유리 제조 장치(100)가 도시되어 있다. 그러한 유리 제조 장치(100)는 용융 용기(110), 정제 용기(115), 혼합 용기(120), 전달 용기(125), 성형 장치(135), 드로우 장치(200), 및 절단 장치(150; 예컨대, 이동식 앤빌 머신(TAM: traveling anvil machine))을 포함한다. 상기 유리 제조 장치(100)는 먼저 배치 재료를 용융 유리로 용융시켜 결합하고, 그 용융 유리를 예비 형태로 분배하고, 유리가 냉각되어 점성이 증가됨에 따라 유리 리본(105)의 치수를 콘트롤하기 위해 유리 리본(105)에 인장력을 인가하고, 유리가 점탄성 전환을 거쳐 유리 시트(155)에 안정한 치수 특성을 주는 기계적인 특성을 가진 후 유리 리본(105)으로부터 개별 유리 시트(155)를 절단함으로써, 그 배치 재료로부터 연속의 유리 리본(105)을 생산한다.
동작에 있어서, 유리를 형성하기 위한 배치 재료가 화살표 112로 나타낸 바와 같이 용융 용기(110) 내로 도입되어 용융 유리(126)를 형성하기 위해 용융된다. 용융 유리(126)는 용융 용기(110)의 온도 이상의 온도로 유지되는 정제 용기(115)로 유동된다. 그 정제 용기(115)로부터, 상기 용융 유리(126)는 혼합 용기(120)로 유동되며, 여기서 용융 유리(125)는 용융 유리(126)를 균질화하기 위해 혼합 공정을 거친다. 용융 유리(126)는 상기 혼합 용기(120)에서 다운커머(130)를 통해 상기 용융 유리(126)를 입구(132)로 그리고 성형 장치(135) 내로 전달하는 전달 용기(125)로 유동된다.
도 1에 나타낸 성형 장치(135)는 높은 표면 품질 및 낮은 두께 변화를 갖는 유리 리본(105)을 생성하기 위해 퓨전 드로우 공정에 이용된다. 상기 성형 장치(135)는 용융 유리(126)를 수신하는 개구(136)를 포함한다. 상기 용융 유리(126)는 트로프(137; trough) 내로 유동된 후 넘쳐흘러 성형 장치(135)의 루트(139; root) 아래에서 융합되기 전에 두 부분의 리본부(106a, 106b; 도 2 참조)로 상기 트로프(137)의 측면 아래로 이동한다. 그러한 용융 유리(126)의 두 부분의 리본부(106a, 106b)는 성형 장치(135)의 루트(139) 아래의 위치에서 서로 재결합(예컨대, 융합)되고, 이에 의해 유리 리본(105; 유리 웹(glass web)이라고도 부르는)을 형성한다. 상기 유리 리본(105)은 드로우 장치(200)에 의해 성형 장치로부터 아래쪽으로 드로우된다. 본원에 나타내고 기술된 성형 장치(135)가 퓨전 드로우 공정을 실행하나, 한정하진 않지만 슬롯 드로우 장치 등을 포함하는 다른 성형 장치가 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 그리고 이하 좀더 상세히 기술되는 바와 같이, 드로우 장치(200)는 각각 전면측 스터브 롤러(220) 및 후면측 스터브 롤러(230)를 포함하는 다수의 능동-구동 스터브 롤러 쌍(210a, 210b)을 포함한다. 상기 전면측 스터브 롤러(220)는 전면측 모터(224)에 연결된 전면측 트랜스미션(222; transmission)에 연결된다. 그러한 전면측 트랜스미션(222)은 상기 전면측 스터브 롤러(220)로 전달되는 상기 전면측 모터(224)의 토오크 및 출력 속도를 변경한다. 유사하게, 상기 후면측 스터브 롤러(230)는 후면측 모터(234)에 연결된 후면측 트랜스미션(232)에 연결된다. 그러한 후면측 트랜스미션(232)은 상기 후면측 스터브 롤러(230)에 연결된 후면측 모터(234)의 토오크 및 출력 속도를 변경한다.
다수의 스터브 롤러 쌍(210)들의 동작은 예컨대 한정하진 않지만 유리 리본(105)에 인가된 토오크 및 스터브 롤러(220, 230)들의 회전 비율을 포함한 다양한 조건들을 콘트롤한다. 유리 리본(105)이 여전히 점탄성 상태로 유지되면서 다수의 스터브 롤러 쌍(210)들에 의해 그 유리 리본(105)에 인가된 인발력은 상기 유리 리본(105)을 풀링 또는 신장되게 하고, 이에 의해 유리 리본(105)이 드로우 장치(200)를 따라 이동됨에 따라 유리 리본(105)에 인가된 인장력을 콘트롤하여 상기 유리 리본(105)의 치수를 콘트롤한다.
상기 유리 리본(105)이 드로우 장치(200)를 통해 드로우됨에 따라, 그 유리는 냉각될 기회를 갖는다. 다수의 스터브 롤러 쌍(210)들을 갖춘 유리 제조 장치(100)는 유리 리본(105)이 점탄성 변형을 거치는 영역에서 크로스-드로우 인장력 및/또는 다운-드로우 인장력의 콘트롤 및 일관성을 향상시킨다. 이러한 영역은 스트레스 및 평탄성이 유리 리본(105)에 설정된 "설정 영역"으로 규정된다. 다수의 능동-구동 스터브 롤러 쌍(210)들을 포함하는 유리 제조 장치(100)는 유리 리본(105)의 전체 폭(나타내지 않음)을 따라 확장되는 롤러들을 통합하는 기존 디자인된 제조 장치와 비교하여 유리 시트(155)의 제조의 향상을 제공한다.
유리 리본(105)이 점탄성 변형을 거친 후, 유리 리본(105)은 개별 길이를 갖는 유리 시트(155)들로 분할될 것이다. 상기 유리 리본(105)은 예컨대 TAM(150)에 의해 실행되는 바와 같은 스코어-앤드-브레이크(score-and-break) 방법 또는 레이저 트림(laser trim) 방법(나타내지 않음)을 이용하는 것을 포함한 다양한 방법 및 장치에 의해 유리 시트(155)로 절단될 것이다. 도 1에 나타낸 실시예에 있어서, 상기 TAM(150)은 유리 리본(105)을 스코어하는데 이용되며, 이에 의해 유리 리본(105)이 유리 제조 장치(100)에 의해 연속으로 생성됨에 따라 유리 리본(105)으로부터 개별 유리 시트(155)들이 절단될 수 있게 한다. 일반적으로, 상기 TAM(150)은 이동의 유리 리본(105) 상에 수평의 스코어 라인을 형성하는데 이용된다. 상기 드로우 장치(200)를 따라 유리 리본(105)의 이동을 맞추기 위해, 상기 TAM(150)은 그 유리 리본(105)과 같은 동일한 속도로 상기 유리 리본(105)과 같은 동일한 방향으로 그리고 유리 리본(105)의 이동 방향을 가로지르는 방향으로 동시에 이동한다. 상기 TAM(150)이 유리 리본(105)의 다운-드로우 방향으로 이동됨에 따라, 스코어링 휠(scoring wheel)은 유리 리본(105)과 접촉되어 그 유리 리본을 스코어하여, 그 유리 리본을 가로질러 수평 스코어 라인을 생성한다. 다시 말해서, 다운-드로우 방향으로 유리 리본(105)과 같은 동일한 방향으로 이동함으로써, 상기 TAM(150)은 그 유리 리본(105)의 다운-드로우 방향에 수직인 유리 리본에 스코어 라인을 제공할 수 있다. 상기 스코어 라인은 기존의 밴딩 기술을 이용하여 연속의 유리 리본(105)으로부터 개별 유리 시트(155)들의 깔끔한 분리를 가능하게 한다.
다수의 스터브 롤러 쌍(210)들을 갖춘 유리 제조 장치(100)는 예컨대 한정하진 않지만 유리 시트 무게, 그 스터브 롤러 쌍에 의해 인가된 다운-드로우 인장력, 및 TAM(150)에 의한 유리 리본(105)의 스코어링 또는 레이저(나타내지 않음)에 의한 유리 리본(105)의 스코어링을 포함한 다양한 방법에 의한 유리 리본(105)의 트리밍(trimming)을 포함하는 다양한 요인들로 인한 순간적인 힘의 가변성의 변화를 조절한다. 그와 같은 유리 제조 장치(100)는 크로스-드로우 및 다운-드로우 인장력을 관리하고, 드로잉 동작 동안 드로우 장치(200)의 동작의 안정성을 향상시키고, 기존의 제조 장치 및 방법으로 가능한 것보다 더 평평하고 그리고/또 더 얇은 유리 리본(105)의 결과를 제공하도록 유리 리본(105)의 안정성을 향상시키기 위해 유리 리본(105)과 스터브 롤러 쌍(210)들간 마찰을 최소화한다.
그러한 드로우 장치(200)의 동작은 도 1을 참조하여 기술될 것이다. 상기 드로우 장치(200)의 스터브 롤러 쌍(210a, 210b)들의 동작은 그 드로우 동작 동안 유리 리본(105)에 원하는 힘을 인가하도록 변경될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상부 스터브 롤러 쌍(210a)은 유리 리본(105)이 성형 장치(135)로부터 떨어져 멀리 이동되는 속도를 변경하면서 상기 상부 스터브 롤러 쌍(210a)이 그 유리 리본(105)에 풀링력을 계속해서 인가하도록 일정한 토오크 모드로 동작한다. 상기 상부 스터브 롤러 쌍(210a)이 유리 리본(105)을 성형 장치(135)로부터 떨어져 멀리 드로우시키는 속도를 콘트롤하는 것은 상기 유리 리본(105)의 두께 콘트롤에 도움을 준다. 하부 스터브 롤러 쌍(210b)은 유리 리본(105)에 인가된 토오크가 자유롭게 변화되면서 상기 하부 스터브 롤러 쌍(210b)이 일정한 속도로 유리 리본(105)을 계속해서 드로우하도록 일정한 속도 모드로 동작한다. 그와 같이 유리 리본(105)이 점탄성 상태를 유지하면서 상기 하부 스터브 롤러 쌍(210b)은 유리 리본(105) 상에 인장력을 유지한다,
몇몇 동작 조건에 있어서, 상기 하부 스터브 롤러 쌍(210b)은 풀링력이 유리 리본(105)에 인가되는 방향을 변경할 수 있다. 예컨대, 유리 리본(105)이 최근에 잘려진 경우와 같이 그 유리 리본(105)이 비교적 짧을 경우, 상기 하부 스터브 롤러 쌍(210b)은 유리 리본(105)의 이동 방향으로 풀링력을 인가하는 토오크로 일정한 속도로 동작할 것이다. 유리 리본(105)이 드로우 장치(200)에 의해 연속으로 풀링됨에 따라, 그 유리 리본(105)의 무게가 증가하고, 이에 따라 유리 리본(105)의 원하는 두께를 유지하기 위해 상기 유리 리본(105)에 인가되는데 필요한 인발력을 감소시킨다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 하부 스터브 롤러 쌍(210b)은 상기 유리 리본(105)에 인가된 풀링력이 그 유리 리본(105)의 이동 방향의 반대 방향으로 인가되도록 유리 리본(105)의 길이가 증가됨에 따라 그 토오크의 인가 방향을 반대로 할 수 있다. 유리 리본(105)으로부터 분할 유리 시트(155)들과 같은 길이로 유리 리본(105)이 잘려짐에 따라, 그 유리 리본(105)의 무게는 감소한다. 상기 유리 리본(105) 상에 일정한 풀링력을 유지하기 위해, 하부 스터브 롤러 쌍(210b)에 의해 인가된 풀링력의 크기 및 방향은 그 이동 방향의 반대가 된다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 하부 스터브 롤러 쌍(210b)은 유리 리본(105)에 인가된 풀링력의 크기를 변경하나, 반향은 반대가 되지 않는다.
도 1 및 2에 따르면, 각각의 스터브 롤러 쌍(210)들의 전면측 모터(224) 및 후면측 모터(234)는 그 전면측 모터(224) 및 후면측 모터(234)의 동작을 콘트롤하는 적어도 하나의 전자 콘트롤러(300)에 통신가능하게 연결된다. 그러한 전자 콘트롤러(300)는 유리 리본(105)에 원하는 인장력을 제공하기 위해 각각의 다수의 스터브 롤러 쌍(210)들의 각각의 전면측 모터(224) 및 후면측 모터(234)에 의해 전달된 속도 및/또는 토오크를 변경한다. 유리 리본(105)이 드로우 장치(200)를 따라 이동함에 따라, 상기 유리 리본(105)은 더 큰 탄성 쪽으로 전환된다. 유리 리본(105)이 드로우 장치(200)의 단부에 접근함에 따라, TAM(150)은 유리 리본(105)이 개별 단편의 유리 시트(155)로 분리되도록 주어진 시트 길이로 상기 유리 리본(105)을 스코어링한다.
다수의 스터브 롤 쌍(210)을 포함하는 유리 제조 장치(100)는 드로우 공정 동안 유리 리본(105)에 인가된 드로우 인장력을 쉽게 변화시킬 수 있다. 그와 같은 변화는 예컨대 한정하진 않지만 상부 스터브 롤러 쌍(210a)과 하부 스터브 롤러 쌍(210b)간 속도의 변화, 스터브 롤러 쌍(210)의 전면측 스터브 롤러(220)와 후면측 스터브 롤러(230)간 인가된 풀링력의 변화, 및 TAM(150)과 드로우 장치(200)간 속도의 불일치를 포함한 다양한 요인들에 대한 특성이 될 수 있다. 따라서, 본 발명 개시에 따른 유리 제조 장치(100)는 각각의 스터브 롤러 쌍(210)의 각각의 전면측 스터브 롤러(220) 및 후면측 스터브 롤러(230)에 의해 유리 리본(105)에 인가된 드로우 인장력을 결정하는 프로세서(310)에 의해 실행되고 메모리(330)에 저장된 컴퓨터 판독가능 명령들을 포함하는 상기 기술한 바와 같은 적어도 하나의 전자 콘트롤러(300)를 포함한다. 더욱이, 상기 컴퓨터 판독가능 명령들은 파라미터, 예컨대 스터브 롤러 직경 변수의 변경이, 예컨대 스터브 롤러 마모에 의해 야기된 상기 전면측 스터브 롤러(220) 및 후면측 스터브 롤러(230)의 외부 직경의 변화를 확인할 수 있게 한다.
본원에 기술된 요소들을 포함하는 본 발명 개시에 따른 유리 제조 장치(100)는 기존 디자인과 비교하여 향상된 성능을 나타낸다. 그와 같은 성능 향상은 유리 리본(105) 내의 함유물의 감소, 스터브 롤러 쌍(210)과 유리 리본(105)간 롤 미끄럼의 감소, 이에 따른 스터브 롤러(220, 230)의 마모 감소, 그러한 스터브 롤러(220, 230)들간 오정렬에 의해 야기된 스터브 롤러(220, 23)의 마모율의 감소, 및 유리 리본(105) 상에 스크래치 및/또는 흠집을 생성하는 스터브 롤러(220, 230)에 의해 야기된 결함 및/또는 유리 깨짐의 감소로 나타날 것이다. 더욱이, 본 발명 개시에 따른 유리 제조 장치(100)는 유리 리본이 드로우 장치(200)로부터 잘려짐에 따라 그 유리 리본(105)의 공급 비율의 정확한 측정을 향상시킨다. 그러한 공급 비율의 정확성의 증가는 TAM(150) 또는 레이저(나타내지 않음)에 의해 수행된 스코어의 정확성을 증가시킨다. 상기 TAM(150)에 의해 생성된 스코어의 정확성의 증가는 트림 스크랩(trim scrap)을 감소시켜 유리 제조 장치(100)에 의해 생성된 유리 시트(155)의 생산량을 향상시켜 이후의 절단 동작의 필요성을 감소시킨다.
일 실시예에 있어서, 전면측 모터(224) 및 후면측 모터(234)는 예컨대 한정하진 않지만 AC 동기 모터, 브러시리스(brushless) DC 모터, 브러시형 DC 모터, AC 서보모터, DC 서보모터 등으로부터 선택될 수 있다. 그러한 모터(224, 234)에 의해 스터브 롤러(220, 230)로 출력된 토오크가 측정될 것이다. 일 실시예에 있어서, 다수의 센서, 예컨대 스트레인 게이지(strain gage)는 상기 모터(224, 234)에 의해 인가된 토오크의 양을 감지한다. 다른 실시예에 있어서, 상기 모터(224, 234)에 의해 생성된 토오크는 트랜스미션(222, 232) 및 스터브 롤러(220, 230)를 각각 회전시킬 때 상기 모터(224, 234)에 전달된 전류에 기초하여 산출될 것이다. 상기 모터(224, 234)에 의해 이용된 전류를 모니터링하여 상기 모터(224, 234)의 토오크 출력을 평가하는 것은 유리 리본(105)에 인가된 토오크의 작은 변화가 측정될 수 있도록 높은 샘플링 비율로 그 유리 리본(105)에 인가된 토오크의 데이터를 제공한다.
상기 모터(224, 234)의 토오크 출력은 전면측 순간 구동 토오크를 산출하고, 이에 따라 전면측 스터브 롤러(220)에 의해 인가된 전면측 순간 풀링력을 산출하며, 그리고 후면측 순간적인 토오크를 산출하고, 이에 따라 후면측 스터브 롤러에 의해 인가된 후면측 순간 풀링력을 산출하도록 적어도 하나의 프로세서(310)에 의해 신호가 처리되는 전자 콘트롤러(300)로 신호로서 보내진다. 일 실시예에 있어서, 그러한 전면측 순간 풀링력은 전면측 스터브 롤러(220)의 직경을 전면측 스터브 롤러(220)에 인가된 전면측 순간 구동 토오크에 곱함으로써 대수적으로(algebraically) 산출될 것이다. 유사하게, 후면측 순간 풀링력은 후면측 스터브 롤러(230)의 직경을 후면측 스터브 롤러(230)에 인가된 후면측 순간 구동 토오크에 곱함으로써 대수적으로 산출될 것이다. 더욱이, 드로우 장치(200)를 통과하는 유리 리본(105)의 본래의 선형 공급 비율은 전면측 스터브 롤러(220)의 전면측 구동 속도 또는 후면측 스터브 롤러(230)의 구동-측 구동 속도를 전면측 및/또는 후면측 스터브 롤러(220, 230)의 직경에 곱함으로써 전자 콘트롤러(300)에 의해 산출될 것이다.
그러나, 그러한 전면측 및 후면측 순간 풀링력의 산출은 그 전면측 및 후면측 스터브 롤러(220, 230)의 마모에 의해 복잡해질 수 있다. 상기 스터브 롤러(220, 230)가 유리 리본(105)을 처리하기 위해 드로우 장치(200)에 사용됨에 따라, 스터브 롤러(220, 230)들 자신의 직경은 마모로 인해 감소된다. 그러한 스터브 롤러(220, 230)들 자신의 직경의 측정은 생산 환경에서 어려우며 실용적이지 않다. 따라서, 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 전자 콘트롤러(300)는, 이하 좀더 상세히 기술되는 바와 같이, 스터브 롤러(220, 230) 직경의 변화를 확인하기 위한 스터브 롤러 마모 보상 알고리즘을 포함한다.
도 3에 따르면, 스터브 롤러 쌍(210)의 전면측 순간 풀링력 및 후면측 순간 풀링력을 나타내는 가상의 데이터 플롯이 나타나 있다. 그와 같은 데이터 플롯은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 전자 콘트롤러(300)에 통신가능하게 연결된 디스플레이 모니터(320) 상에 유리 제조 장치(100)의 사용자에 대해 그래픽으로 디스플레이될 것이다. 다시 도 3에 따르면, 순간 풀링력 플롯은 높은 주파수로 유리 리본(105)에 인가된 풀링력의 변화를 나타낸다. 본원에 사용된 바와 같이, 그러한 풀링력의 높은 주파수 변화는 스터브 롤러 쌍(210)의 대략 1회전 이하의 시간 주기에 발생하는 변화와 관련되고, 반면 그 풀링력의 낮은 주파수 변화는 스터브 롤러 쌍(210)의 대략 1회전 이상의 시간 주기에 발생하는 변화와 관련된다. 상기 풀링력의 높은 주파수 변화는 예컨대 한정하진 않지만 스터브 롤러(220, 230)의 진원도, 스터브 롤러(220, 230)의 비-동심(non-concentricity), 스터브 롤러(220, 230)의 정렬의 변화, 스터브 롤러 쌍(210)의 트랜스미션(222, 232)의 변화, 및 스터브 롤러(220, 230)에 의한 유리 리본(105)의 미끄러짐을 포함하는 다양한 요인에 기인할 것이다. 풀링력의 높은 주파수 변화를 차단하기 위해, 데이터가 긴 시간 주기에 걸쳐 샘플링될 것이다. 상기 전자 콘트롤러(300)는 전면측 평균 풀링력 및 후면측 평균 풀링력을 각각 산출하기 위해 전면측 순간 풀링력 및 후면측 순간 풀링력을 처리한다.
몇몇 실시예들에 있어서, 전면측 평균 풀링력은 전면측 스터브 롤러의 적어도 1회전에 대응하는 시간 주기 동안 전면측 순간 풀링력의 이동 평균을 결정함으로써 전자 콘트롤러에 의해 산출된다. 유사하게, 후면측 평균 풀링력은 후면측 스터브 롤러의 적어도 1회전에 대응하는 시간 주기 동안 후면측 순간 풀링력의 이동 평균을 결정함으로써 전자 콘트롤러에 의해 산출된다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 그러한 전면측 평균 풀링력 및 후면측 평균 풀링력은 각각 전면측 순간 풀링력 및 후면측 순간 풀링력에 비례하여 나타난다. 상기 전면측 평균 풀링력 및 후면측 평균 풀링력은 예컨대 각각 전면측 스터브 롤러 및 후면측 스터브 롤러의 3회전에 대응하는 시간 주기와 같은 미리 결정된 시간 주기에 전자 콘트롤러에 의해 산출된다.
상기 전면측 평균 풀링력 및 후면측 평균 풀링력간 차이는 스터브 롤러 쌍의 전면측 스터브 롤러 및 후면측 스터브 롤러에 의해 인가된 평균의 풀링력간 풀링력 차를 나타낸다. 풀링력을 조절하기 위해, 상기 스터브 롤러 쌍의 전면측 스터브 롤러 및/또는 후면측 스터브 롤러의 위치는 스터브 롤러와 유리 리본간 접촉을 변경하도록 조절될 것이다. 대안으로 또는 추가로, 스터브 롤러에 모터에 의해 인가된 토오크는 스터브 롤러 쌍의 각각의 스터브 롤러에 의해 인가된 풀링력이 좀더 가깝게 매칭되도록 변경될 것이다. 전면측 스터브 롤러에 의해 인가된 전면측 평균 풀링력과 후면측 스터브 롤러에 의해 인가된 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차이를 감소시킴으로써, 유리 리본의 최종 특성의 향상이 실현될 것이다.
다시 도 1에 따르면, 본 발명 개시에 따른 드로우 장치(200)의 실시예에 있어서, 전자 콘트롤러(300)의 프로세서(310)에 의해 실행된 컴퓨터 판독가능 명령들에 포함된 마모 보상 알고리즘은 전면측 스터브 롤러(220)의 직경에 대응하는 전면측 스터브 롤러 직경 변수 및 후면측 스터브 롤러(230)의 직경에 대응하는 후면측 스터브 롤러 직경 변수를 포함한다. 상기 본원에 기술한 바와 같이, 전자 콘트롤러(300)는 전면측 스터브 롤러(220) 및/또는 후면측 스터브 롤러(230)에 의해 유리 리본(105)에 인가된 풀링력 뿐만 아니라, 유리 리본(105)이 드로우 장치(200)를 따라 이동됨에 따른 유리 리본(105)의 본래의 선형 공급 비율을 산출한다. 상기 스터브 롤러(220, 230)가 초기에 드로우 장치(200)에 설치될 때, 상기 전면측 스터브-롤러 직경 변수 및 후면측 스터브-롤러 직경 변수는 대응하는 스터브 롤러(220, 230)의 실제 직경에 매칭되도록 설정될 것이다. 따라서, 유리 리본(105)의 스터브 롤러에 의해 인가된 풀링력 및 유리 리본(105)의 본래의 선형 공급 비율의 산출은 상기 전자 콘트롤러(300)에 의해 정확하게 산출된다.
상기 전자 콘트롤러(300)는 각각의 스터브 롤러 쌍(210)의 스터브 롤러(220, 230)들의 직경에 대응하는 전면측 스터브 롤러 직경 변수 및/또는 후면측 스터브 롤러 직경 변수가 마모에 의해 야기된 스터브 롤러(220, 230)들의 직경의 변화를 확인하기 위해 변경되도록 마모 보상 알고리즘을 실행한다. 일 실시예에 있어서, 전면측 스터브 롤러 직경 변수 또는 후면측 스터브 롤러 직경 변수는 전면측 스터브 롤러(220) 및 후면측 스터브 롤러(230)에 의해 인가된 풀링력의 산출이 변경되도록 변경될 것이다. 전면측 스터브 롤러 직경 변수 또는 후면측 스터브 롤러 직경 변수의 변경과 관련하여, 스터브 롤러(220, 230)에 연결된 모터(224, 234)에 의해 인가된 토오크의 상대적 균형은 전자 콘트롤러(300)에 의해 변경될 것이다.
도 3에 나타낸 가상의 예에 있어서, 전면측 스터브 롤러는 전면측 스터브 롤러 및 후면측 스터브 롤러의 직경의 변화로 인해 스터브 롤러에 인가된 동일한 구동 토오크로, 후면측 스터브 롤러가 유리 리본에 인가하는 평균의 풀링력보다 큰 평균의 풀링력을 그 유리 리본에 인가한다. 그와 같이, 스터브 롤러에 인가된 구동 토오크 및 유리 리본에 인가된 풀링력의 변화는 전면측 스터브 롤러와 후면측 스터브 롤러간 동일하지 않다. 구동 토오크가 동일하게 적용된 주어진 평균의 풀링력의 차이는 스터브 롤러들의 직경의 불일치가 있다는 것을 나타낸다. 그러한 스터브 롤러들의 직경의 불일치를 보상하기 위해, 후면측 스터브 롤러 직경 변수는 전자 콘트롤러에서 감소될 것이다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 드로우 장치의 오퍼레이터는 전면측 및/또는 후면측 스터브 롤러 직경 변수를 수동으로 조절하고 상기 전자 콘트롤러(300; 도 1 참조)의 프로세서(310)에 통신가능하게 연결된 디스플레이(320) 상에 전면측 및 후면측 평균 풀링력을 나타냄으로써 적절한 조절을 확인한다. 후면측 스터브 롤러 직경 변수를 감소시킴으로써, 후면-스터브 롤러 순간 풀링력의 산출이 감소될 것이다. 그러한 산출된 후면-스터브 롤러 순간 풀링력의 감소를 보상하기 위해, 후면측 모터는 후면측 스터브 롤러에 전달된 토오크를 증가시킬 것이다. 그러한 후면측 스터브 롤러에 인가된 토오크의 증가에 따라, 전면측 평균 풀링력 및 후면측 평균 풀링력간 전자 콘트롤러에 의해 산출된 풀링력 차이는 감소될 것이다. 그 후면측 스터브 롤러 직경 변수는 전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차이가 원하는 레벨로 감소될 때까지 더 감소될 것이다.
도 4에 따르면, 하나의 스터브 롤러 쌍에 대한 전면측 순간 풀링력, 후면측 순간 풀링력, 전면측 평균 풀링력, 및 후면측 평균 풀링력을 나타내는 가상의 데이터 플롯이 나타나 있다. 도 4에 나타낸 데이터 플롯은 상기 본원에 기술한 바와 같이 유리 시트에 인가된 풀링력 및 스터브 롤러 마모를 관리하기 위해 실행된 마모 보상 알고리즘을 거쳤다. 그러한 마모 보상 알고리즘의 실행은 전면측 스터브 롤러와 후면측 스터브 롤러간 풀링력 차이를 감소시킨다. 더욱이, 상기 마모 보상 알고리즘은 드로우 공정 동안 전면측 또는 후면측 스터브 롤러의 적어도 하나에 의해 인가된 절대 풀링력을 감소시킨다. 그러한 스터브 롤러들에 의해 인가된 풀링력의 감소는 유리 시트 상에서 스터브 롤러의 미끄러짐의 가능성을 감소시키고, 이에 의해 유리 시트의 함유물의 형성 비율을 감소시킨다.
다시 도 1에 따르면, 상기 전자 콘트롤러(300)에 의해 실행된 마모 보상 알고리즘은 대안으로 또는 추가로 스터브 롤러(220, 230)의 마모를 결정하기 위해 유리 리본(105)의 외부의 선형 공급 비율을 포함한다. 본원에 이용된 바와 같은 용어 "외부의"는 드로우 장치(200)를 통해 유리 리본(105)을 이동시키기 위해 그 유리 리본(105)에 힘을 인가하는 드로우 장치(200)의 스터브 롤러 쌍(210)의 외측에서 발생하는 측정과 관련된다. 일 실시예에 있어서, 상기 유리 리본(105)은 TAM(150)에 의해 길이로 절단된 후 측정된다. 그러한 유리 리본(105)의 길이는 유리 리본(105)의 외부의 선형 공급 비율을 산출하는 전자 콘트롤러(300)에 입력된다. 다른 실시예에 있어서, 상기 드로우 장치(300)는 그 유리 리본(105)이 드로우 장치(200)를 통해 이동됨에 따라 유리 리본(105)과 접촉하도록 위치된 적어도 하나의 종속 스터브 롤러(240)를 포함한다. 그러한 적어도 하나의 종속 스터브 롤러(240)는 이 적어도 하나의 종속 스터브 롤러(240)가 그 회전 비율을 나타내도록 전자 콘트롤러(300)에 통신가능하게 연결된다. 상기 적어도 하나의 종속 스터브 롤러(240)의 회전 비율 및 그 적어도 하나의 종속 스터브 롤러(240)의 직경은 유리 리본(105)이 드로우 장치(200)를 따라 이동됨에 따라 그 유리 리본(105)의 외부의 선형 공급 비율을 결정하는데 이용될 것이다. 소정의 외부의 측정에 의해 측정된 유리 리본(105)의 외부의 선형 공급 비율은 상기 전자 콘트롤러(300)에 의해 수신될 것이다. 상기 전자 콘트롤러(300)는, 그러한 전면측 스터브 롤러(220) 및/또는 후면측 스터브 롤러(230)에 의해 측정된 본래의 선형 공급 비율이 그 외부의 선형 공급 비율에 더 가깝게 매칭되도록, 상시 소정의 스터브 롤러 쌍(210)의 전면측 스터브 롤러 직경 변수 및/또는 후면측 스터브 롤러 직경 변수를 변경할 것이다.
대안으로 또는 추가로, TAM(150)이 유리 리본(105)을 절단함에 따라 상기 TAM(150)에 의해 생성된 힘은 그 유리 리본(105)이 상기 드로우 장치(200)를 따라 이동됨에 따라 유리 리본(105)의 본래의 선형 공급 비율의 정확성을 확인하는데 이용될 것이다. 상기 TAM(150)은 유리 리본(105)의 에지에 수직인 유리 리본(105)을 가로지르는 스코어 라인을 제공하도록 구성된다. 그러나, 스코어링 동작 동안 드로우 장치(200)를 따라 유리 리본(105)이 계속해서 드로우되기 때문에, 상기 TAM(150)은 크로스-드로우 방향으로 유리 리본(105)을 가로질러 동시에 이동하면서 다운-드로우 방향으로 유리 리본(105)과 함께 이동하도록 구성된다. 그와 같은 방식으로 유리 리본(105)을 스코어링함으로써, 상기 TAM(150)은 유리 리본(105)의 다운-드로우 방향에 그리고 그 유리 리본(105)의 에지에 거의 수직인 유리 리본(105)을 스코어링하는 것을 용이하게 하기 위해 다운-드로우 방향 및 크로스-드로우 방향으로 이동한다.
TAM(150)이 다운-드로우 방향 및 크로스-드로우 방향으로 이동되는 상대적 속도는 유리 리본(105)의 선형 공급 비율에 의해 설정된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 유리 리본(105)의 선형 공급 비율은 전자 콘트롤러(300)에 의해 제공되며, 이는 전면측 스터브 롤러(220) 및/또는 후면측 스터브 롤러(230)에 의해 결정된 본래의 선형 공급 비율에 좌우된다. 그러한 유리 리본(105)의 본래의 선형 공급 비율이 유리 리본(105)의 실제 선형 공급 비율에 매칭되지 않으면, TAM(150)에 의해 인가된 스코어 라인이 유리 리본(105)의 에지에 수직이 되지 않도록 상대적 이동이 존재할 것이다. 다운-드로우 방향을 따라 유리 리본(105)에 대한 TAM의 이러한 상대적 이동은, 모터(224, 234)에 의해 출력된 토오크가 TAM(150)의 동작 동안 변경됨에 따라, 각각 전면측 스터브 롤러(220) 및 후면측 스터브 롤러(230)에 연결된 전면측 모터(224) 및 후면측 모터(234)에 의해 감지될 것이다. 그와 같이, TAM(150)의 동작 동안 모터(224, 234)에 의한 토오크 인가의 변경은, 특히 일정한 속도 모드로 동작하는 이들 모터는 전면측 스터브 롤러(220) 및/또는 후면측 스터브 롤러(230)에 의해 결정된 바와 같은 유리 리본(105)의 본래의 선형 공급 비율과, 유리 리본(105)의 실제 선형 공급 비율간 불일치를 나타낼 것이다. 예컨대, 상기 TAM(150)에 의한 힘의 하향 인가는 유리 리본(105)의 실제 선형 공급 비율이 전면측 스터브 롤러(220) 및/또는 후면측 스터브 롤러(230)에 의해 결정된 바와 같은 본래의 선형 공급 비율보다 느리다는 것을 나타낸다.
이제 본 발명 개시에 따른 드로우 장치를 갖춘 유리 제조 장치가 스터브 롤러 쌍의 스터브 롤러들로부터 피드백을 수신하는 전자 콘트롤러를 이용한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상기 전자 콘트롤러는 스터브 롤러들로부터 수신된 데이터간 좀더 정확한 비교를 제공하도록 그 데이터의 노이즈를 감소시키기 위해 상기 스터브 롤러들로부터 수신된 데이터를 스무스(smooth)하게 한다. 상기 전자 콘트롤러는 변경될 스터브 롤러와 관련된 파라미터들을 허용하고, 이에 의해 유리 시트가 드로우 장치를 따라 이동됨에 따라 그 유리 시트에 풀링력을 좀더 균일하게 인가하기 위한 마모 보상 알고리즘을 포함한다. 또한 상기 마모 보상 알고리즘은 유리 시트의 선형 공급 비율의 측정의 정확성을 향상시킨다. 그러한 선형 공급 비율의 측정의 정확성 및 풀링력의 향상은 유리 제조 장치로부터의 생산성을 증가시키고 유리 시트 자체 내에 함유물의 형성을 감소시킨다.
용어 "거의" 및 "약"은 소정의 양 비교, 값, 측정, 또는 다른 표시로 추정되는 고유의 불확실성의 정도를 나타내기 위해 본원에 사용될 것이다. 이들 용어는 또한 논의 대상의 기본 기능을 변경하지 않고 양적인 표시가 진술된 기준으로부터 바뀌는 정도를 나타내기 위해 본원에 사용된다.
제1형태에 있어서, 본 발명 개시는 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 상기 방법은: 전면측 스터브 롤러에 의해 유리 리본의 전면측에 전면측 풀링력을 인가하는 단계; 상기 전면측 스터브 롤러 반대의 유리 리본의 후면측에 접촉하는 후면측 스터브 롤러에 의해 유리 리본에 후면측 풀링력을 인가하는 단계; 유리 리본에 전면측 스터브 롤러에 의해 인가된 전면측 구동 토오크를 나타내는 전면측 순간 구동 토오크 신호를 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 수신하는 단계; 유리 리본에 후면측 스터브 롤러에 의해 인가된 후면측 구동 토오크를 나타내는 후면측 순간 구동 토오크 신호를 수신하는 단계; 유리 리본에 인가되고 전면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제1시간 주기에 따른 전면측 평균 풀링력을 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 자동으로 산출하는 단계; 유리 리본에 인가되고 후면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제2시간 주기에 따른 후면측 평균 풀링력을 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 자동으로 산출하는 단계; 전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차이를 확립하기 위해 전면측 평균 풀링력을 후면측 평균 풀링력과 비교하는 단계; 및 전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차이를 조절하기 위해 하나 또는 그 이상의 전면측 풀링력 또는 후면측 풀링력을 변경하는 단계를 포함한다.
제2형태에 있어서, 본 발명 개시는 드로우 장치 및 적어도 하나의 전자 콘트롤러를 포함하는 유리 리본을 생성하기 위한 유리 제조 장치를 제공하며, 상기 드로우 장치는 유리 리본을 받아 유리 리본을 드로잉함과 더불어 다수의 스터브 롤러 쌍을 포함하고, 각각의 스터브 롤러 쌍은: 전면측 모터에 연결되고 유리 리본의 에지에 가깝게 위치된 상기 전면측 스터브 롤러; 및 전면측 스터브 롤러 및 후면측 스터브 롤러가 유리 리본의 반대측들을 따라 위치되고 상기 전면측 스터브 롤러 및 후면측 스터브 롤러가 유리 리본에 접촉되도록 후면측 모터에 연결되고 유리 리본의 에지에 가깝게 위치된 후면측 스터브 롤러를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전자 콘트롤러는 각각의 스터브 롤러 쌍의 전면측 모터 및 후면측 모터에 통신가능하게 연결되고, 프로세서 및 컴퓨터 판독가능 명령들을 저장하기 위한 메모리를 포함하며, 컴퓨터 판독가능 명령 세트가 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 전자 콘트롤러는: 상기 전면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제1시간 주기에 따른 유리 리본의 전면측 평균 풀링력을 산출하고; 상기 후면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제2시간 주기에 따른 유리 리본의 후면측 평균 풀링력을 산출하며; 상기 전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차이를 확립하기 위해 상기 전면측 평균 풀링력을 후면측 평균 풀링력과 비교한다.
제3형태에 있어서, 본 발명 개시는 제1형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 이 방법은 전면측 평균 풀링력 및 후면측 평균 풀링력을 그래픽적으로 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.
제4형태에 있어서, 본 발명 개시는 제1 및 제3형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 유리 리본에 인가된 전면측 평균 풀링력은 전면측 스터브 롤러 직경 변수 및 전면측 순간 구동 토오크 신호에 기초하여 산출되고, 상기 전면측 스터브 롤러 직경 변수는 전면측 스터브 롤러의 실제 직경을 나타낸다.
제5형태에 있어서, 본 발명 개시는 제1형태, 제3형태 내지 제4형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 전면측 스터브 롤러의 전면측 구동 속도를 조절하기 위해 전면측 스터브 롤러 직경 변수를 변경하는 단계를 더 포함한다.
제6형태에 있어서, 본 발명 개시는 제1형태, 제3 내지 제5형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 유리 리본의 후면측 순간 풀링력은 후면측 스터브 롤러 직경 변수 및 후면측 순간 구동 토오크 신호에 기초하여 산출되고, 상기 후면측 스터브 롤러 직경 변수는 후면측 스터브 롤러의 실제 직경을 나타낸다.
제7형태에 있어서, 본 발명 개시는 제1형태, 제3형태 내지 제6형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 후면측 스터브 롤러의 후면측 구동 속도를 조절하기 위해 후면측 스터브 롤러 직경 변수를 변경하는 단계를 더 포함한다.
제8형태에 있어서, 본 발명 개시는 제1형태, 제3 내지 제7형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 전면측 순간 구동 토오크 신호는 전면측 스터브 롤러에 연결된 전면측 모터로 지향된 전류에 기초하여 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 자동으로 산출되며, 후면측 순간 구동 토오크 신호는 후면측 스터브 롤러에 연결된 후면측 모터로 지향된 전류에 기초하여 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 자동으로 산출된다.
제9형태에 있어서, 본 발명 개시는 제1형태, 제3형태 내지 제8형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 유리 리본의 두께를 콘트롤하기 위해 전면측 스터브 롤러의 전면측 구동 속도 또는 후면측 스터브 롤러의 후면측 구동 속도의 적어도 하나를 변경하는 단계를 더 포함한다.
제10형태에 있어서, 본 발명 개시는 제1형태, 제3형태 내지 제9형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 전면측 스터브 롤러의 전면측 구동 속도 및 전면측 스터브 롤러 직경의 변수, 또는 후면측 스터브 롤러의 후면측 구동 속도 및 후면측 스터브 롤러 직경 변수의 적어도 하나에 기초하여 유리 리본의 본래의 선형 공급 비율을 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 산출하는 단계를 더 포함한다.
제11형태에 있어서, 제10형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 유리 리본의 외부의 선형 공급 비율을 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 수신하는 단계; 및 유리 리본의 본래의 선형 공급 비율을 상기 유리 리본의 외부의 선형 공급 비율과 비교하는 단계를 더 포함한다.
제12형태에 있어서, 본 발명 개시는 제11형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 유리 리본을 절단하는 단계를 더 포함하고, 상기 유리 리본의 외부의 선형 공급 비율은 유리 리본으로부터 절단된 유리 시트의 길이에 기초하여 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 산출된다.
제13형태에 있어서, 본 발명 개시는 제11형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 외부의 선형 공급 비율은 유리 리본이 드로우 장치로 이동됨에 따라 그 유리 리본에 접촉하도록 위치된 적어도 하나의 종속 스터브 롤러의 회전 비율에 기초하여 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 산출된다.
제14형태에 있어서, 본 발명 개시는 제1형태, 제3형태 내지 제13형태의 풀링력을 관리하는 방법을 제공하며, 본래의 선형 공급 비율로 이동되는 유리 리본을 횡단하도록 동기화된 스코어 휠로 유리 리본을 스코어링하는 단계; 및 스코어 휠로 유리 리본을 스코어링하는 것은 유리 리본에 다운-드로우 방향으로 힘을 인가하는지를 적어도 하나의 콘트롤러로 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 다운-드로우 방향으로 스코어 휠에 의해 유리 리본에 인가된 힘은 유리 리본의 실제 선형 공급 비율로부터 본래의 선형 공급 비율의 불일치를 나타낸다.
제15형태에 있어서, 본 발명 개시는 제2형태의 유리 제조 장치를 제공하며, 배치 재료를 용융하여 용융 유리를 형성하기 위한 용융 용기; 및 용융 유리를 받아 유리 리본을 형성하기 위한 성형 장치를 더 포함한다.
제16형태에 있어서, 본 발명 개시는 제2형태 및 제15형태의 유리 제조 장치를 제공하며, 성형 장치는 퓨전 드로우 공정으로 유리 리본을 형성한다.
제17형태에 있어서, 본 발명 개시는 제2형태, 제15형태 내지 제16형태의 유리 제조 장치를 제공하며, 드로우 장치의 스터브 롤러 쌍들은 전면측 모터에 전면측 스터브 롤러를 연결하는 전면측 트랜스미션 및 후면측 모터에 후면측 스터브 롤러를 연결하는 후면측 트랜스미션을 더 포함한다.
제18형태에 있어서, 본 발명 개시는 제2형태, 제15형태 내지 제17형태의 유리 제조 장치를 제공하며, 드로우 장치는 적어도 하나의 전자 콘트롤러의 시스템 콘트롤 파라미터를 모니터링하여 변경하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 더 포함한다.
제19형태에 있어서, 본 발명 개시는 제2형태, 제15형태 내지 제18형태의 유리 제조 장치를 제공하며, 유리 리본으로부터 유리 시트를 절단하기 위한 이동식 앤빌 머신을 더 포함한다.
제20형태에 있어서, 본 발명 개시는 제2형태, 제15형태 내지 제19형태의 유리 제조 장치를 제공하며, 유리 리본이 드로우 장치를 따라 이동됨에 따라 유리 리본에 접촉하도록 위치되고 전자 콘트롤러에 통신가능하게 연결된 적어도 하나의 종속 스터브 롤러를 더 포함한다.
특정 실시예들이 본원에 기술되고 설명되었지만, 청구된 대상의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 다양한 다른 변경 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 알아야 한다. 더욱이, 그러한 청구된 대상의 다양한 형태들이 본원에 기술되었을 지라도, 그와 같은 형태들은 조합에 반드시 이용될 필요는 없다. 따라서 부가된 청구항들은 청구된 대상의 범주 내에 속하는 그와 같은 모든 변경들을 커버한다.

Claims (20)

  1. 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법으로서, 상기 방법은:
    전면측 스터브 롤러에 의해 유리 리본의 전면측에 전면측 풀링력을 인가하는 단계;
    상기 전면측 스터브 롤러 반대의 유리 리본의 후면측에 접촉하는 후면측 스터브 롤러에 의해 유리 리본에 후면측 풀링력을 인가하는 단계;
    유리 리본에 전면측 스터브 롤러에 의해 인가된 전면측 구동 토오크를 나타내는 전면측 순간 구동 토오크 신호를 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 수신하는 단계;
    유리 리본에 후면측 스터브 롤러에 의해 인가된 후면측 구동 토오크를 나타내는 후면측 순간 구동 토오크 신호를 수신하는 단계;
    유리 리본에 인가되고 전면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제1시간 주기에 따른 전면측 평균 풀링력을 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 자동으로 산출하는 단계;
    유리 리본에 인가되고 후면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제2시간 주기에 따른 후면측 평균 풀링력을 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 자동으로 산출하는 단계;
    전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차이를 확립하기 위해 전면측 평균 풀링력을 후면측 평균 풀링력과 비교하는 단계; 및
    전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차이를 조절하기 위해 하나 또는 그 이상의 전면측 풀링력 또는 후면측 풀링력을 변경하는 단계를 포함하는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    전면측 평균 풀링력 및 후면측 평균 풀링력을 그래픽적으로 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    유리 리본에 인가된 전면측 평균 풀링력은 전면측 스터브 롤러 직경 변수 및 전면측 순간 구동 토오크 신호에 기초하여 산출되고, 상기 전면측 스터브 롤러 직경 변수는 전면측 스터브 롤러의 실제 직경을 나타내는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    전면측 스터브 롤러의 전면측 구동 속도를 조절하기 위해 전면측 스터브 롤러 직경 변수를 변경하는 단계를 더 포함하는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    유리 리본의 후면측 순간 풀링력은 후면측 스터브 롤러 직경 변수 및 후면측 순간 구동 토오크 신호에 기초하여 산출되고, 상기 후면측 스터브 롤러 직경 변수는 후면측 서브 롤러의 실제 직경을 나타내는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    후면측 스터브 롤러의 후면측 구동 속도를 조절하기 위해 후면측 스터브 롤러 직경 변수를 변경하는 단계를 더 포함하는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    전면측 순간 구동 토오크 신호는 전면측 스터브 롤러에 연결된 전면측 모터로 지향된 전류에 기초하여 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 자동으로 산출되고,
    후면측 순간 구동 토오크 신호는 후면측 스터브 롤러에 연결된 후면측 모터로 지향된 전류에 기초하여 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 자동으로 산출되는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    유리 리본의 두께를 콘트롤하기 위해 전면측 스터브 롤러의 전면측 구동 속도 또는 후면측 스터브 롤러의 후면측 구동 속도의 적어도 하나를 변경하는 단계를 더 포함하는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    전면측 스터브 롤러의 전면측 구동 속도 및 전면측 스터브 롤러 직경의 변수; 또는 후면측 스터브 롤러의 후면측 구동 속도 및 후면측 스터브 롤러 직경 변수의 적어도 하나에 기초하여 유리 리본의 본래의 선형 공급 비율을 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 산출하는 단계를 더 포함하는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    유리 리본의 외부의 선형 공급 비율을 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 수신하는 단계; 및
    유리 리본의 본래의 선형 공급 비율을 상기 유리 리본의 외부의 선형 공급 비율과 비교하는 단계를 더 포함하는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    유리 리본을 절단하는 단계를 더 포함하고, 상기 유리 리본의 외부의 선형 공급 비율은 유리 리본으로부터 절단된 유리 시트의 길이에 기초하여 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 산출되는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    외부의 선형 공급 비율은 유리 리본이 드로우 장치로 이동됨에 따라 그 유리 리본에 접촉하도록 위치된 적어도 하나의 종속 스터브 롤러의 회전 비율에 기초하여 적어도 하나의 전자 콘트롤러에 의해 산출되는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    본래의 선형 공급 비율로 이동되는 유리 리본을 횡단하도록 동기화된 스코어 휠로 유리 리본을 스코어링하는 단계; 및
    스코어 휠로 유리 리본을 스코어링하는 것은 유리 리본에 다운-드로우 방향으로 힘을 인가하는지를 적어도 하나의 콘트롤러로 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 다운-드로우 방향으로 스코어 휠에 의해 유리 리본에 인가된 힘은 유리 리본의 실제 선형 공급 비율로부터 본래의 선형 공급 비율의 불일치를 나타내는, 드로우 장치의 유리 리본에 인가된 풀링력을 관리하는 방법.
  14. 드로우 장치 및 적어도 하나의 전자 콘트롤러를 포함하는 유리 리본을 생성하기 위한 유리 제조 장치로서,
    상기 드로우 장치는 유리 리본을 받아 유리 리본을 드로잉함과 더불어 다수의 스터브 롤러 쌍을 포함하며, 각각의 스터브 롤러 쌍은:
    전면측 모터에 연결되고 유리 리본의 에지에 가깝게 위치된 상기 전면측 스터브 롤러; 및
    전면측 스터브 롤러 및 후면측 스터브 롤러가 유리 리본의 반대측들을 따라 위치되고 상기 전면측 스터브 롤러 및 후면측 스터브 롤러가 유리 리본에 접촉되도록 후면측 모터에 연결되고 유리 리본의 에지에 가깝게 위치된 후면측 스터브 롤러를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 전자 콘트롤러는 각각의 스터브 롤러 쌍의 전면측 모터 및 후면측 모터에 통신가능하게 연결되고, 상기 적어도 하나의 전자 콘트롤러는 프로세서 및 컴퓨터 판독가능 명령들을 저장하기 위한 메모리를 포함하며, 컴퓨터 판독가능 명령 세트가 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 전자 콘트롤러는:
    상기 전면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제1시간 주기에 따른 유리 리본의 전면측 평균 풀링력을 산출하고;
    상기 후면측 스터브 롤러의 적어도 1회전의 제2시간 주기에 따른 유리 리본의 후면측 평균 풀링력을 산출하며;
    상기 전면측 평균 풀링력과 후면측 평균 풀링력간 풀링력 차이를 확립하기 위해 상기 전면측 평균 풀링력을 후면측 평균 풀링력과 비교하는, 유리 리본을 생성하기 위한 유리 제조 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    배치 재료를 용융하여 용융 유리를 형성하기 위한 용융 용기; 및
    용융 유리를 받아 유리 리본을 형성하기 위한 성형 장치를 더 포함하는, 유리 리본을 생성하기 위한 유리 제조 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    성형 장치는 퓨전 드로우 공정으로 유리 리본을 형성하는, 유리 리본을 생성하기 위한 유리 제조 장치.
  17. 청구항 14에 있어서,
    드로우 장치의 스터브 롤러 쌍들은 전면측 모터에 전면측 스터브 롤러를 연결하는 전면측 트랜스미션 및 후면측 모터에 후면측 스터브 롤러를 연결하는 후면측 트랜스미션을 더 포함하는, 유리 리본을 생성하기 위한 유리 제조 장치.
  18. 청구항 14에 있어서,
    드로우 장치는 적어도 하나의 전자 콘트롤러의 시스템 콘트롤 파라미터를 모니터링하여 변경하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 유리 리본을 생성하기 위한 유리 제조 장치.
  19. 청구항 14에 있어서,
    유리 리본으로부터 유리 시트를 절단하기 위한 이동식 앤빌 머신을 더 포함하는, 유리 리본을 생성하기 위한 유리 제조 장치.
  20. 청구항 14에 있어서,
    유리 리본이 드로우 장치를 따라 이동됨에 따라 유리 리본에 접촉하도록 위치되고 전자 콘트롤러에 통신가능하게 연결된 적어도 하나의 종속 스터브 롤러를 더 포함하는, 유리 리본을 생성하기 위한 유리 제조 장치.
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