KR20200133090A

KR20200133090A - 유리 리본 제조 장치

Info

Publication number: KR20200133090A
Application number: KR1020190057530A
Authority: KR
Inventors: 석두희; 고정호
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2019-05-16
Publication date: 2020-11-26
Also published as: CN113993824A; JP2022532749A; WO2020231892A1; TW202104107A; US20220144683A1

Abstract

유리 제조 장치는 유리 리본을 형성하도록 구성되는 포밍 바디와, 상기 포밍 바디 아래에 위치하는 유리 스코어링 장치를 포함한다. 유리 스코어링 장치는, 프레임, 크로스-멤버 어셈블리, 및 이에 커플링된 이동 가능한 스코어링 유닛을 포함한다. 적어도 4개의 드라이브 어셈블리들이 상기 프레임 상에 장착되고, 각각의 드라이브 어셈블리는 나사산 샤프트, 상기 나사산 샤프트에 장착되고 상기 나사산 샤프트를 회전시키도록 구성되는 드라이브 모터, 및 상기 드라이브 모터들에 의한 상기 나사산 샤프트들의 회전이 상기 크로스-멤버 어셈블리의 수직 상승 또는 하강을 유발하도록 상기 나사산 샤프트의 나사산들에 맞물리고 상기 크로스-멤버 어셈블리에 커플링된 볼 너트 어셈블리를 포함한다. 다수의 스코어링 장치들이 유리 리본의 이방향성 스코어링을 가능하게 하도록 제공된다.

Description

유리 리본 제조 장치{Apparatus For manufacturing a Glass ribbon}

본 개시는 유리 리본의 제조를 위한 장치에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 포밍 바디로부터 드로우된 유리 리본의 이방향성(bidirectional) 스코어링을 위한 장치에 관한 것이다.

예를 들어 퓨전 다운드로우 공정과 같은 다운드로우 공정에서 유리 리본을 드로우하는 것이 알려져 있다. 유리 시트들로 유리 리본을 컷팅하는 것은 유리 리본이 포밍 바디로부터 드로우될 때 유리 컷팅 장치를 유리 리본의 하향 이동과 동시 발생시킴(synchronizing)에 의해 수행될 수 있다. 유리 컷팅 장치가 유리 리본과 함께 이동하고, 이의 복귀, 및 컷팅 장치의 조작, 예를 들어 유리 리본을 가로질러 컷팅 장치의 이동은 드로우 공정에서의 현저한 장애물이 될 수 있다. 예를 들어, 통상의 컷팅 장치들은 일반적으로 단방향성이며, 이에 따라 일 방향으로 스코어링하고, 다음의 스코어링을 수행하기 전에 최초의 위치로 복귀한다. 그 결과, 스코어링 장치는 단일 스코어링 작동을 완성하기 위하여 유리 리본을 2회 횡단한다.

사이클 횟수를 감소시키고, 스코어링 장치 성분들에 대한 불필요한 마모(wear)를 감소시키는 스코어링 작동에 대한 향상들이 필요하다.

본 개시는 포밍 바디로부터 드로우된 유리 리본의 이방향성 스코어링을 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 개시에 따르면, 개시된 유리 제조 장치는, 유리 리본을 형성하도록 구성되는 포밍 바디와 상기 포밍 바디 아래에 위치하는 유리 스코어링 장치를 포함한다. 상기 유리 스코어링 장치는, 프레임, 크로스-멤버 어셈블리, 상기 프레임 상에 장착되는 적어도 4개의 드라이브 어셈블리들을 포함한다. 상기 적어도 4개의 드라이브 어셈블리들 각각은, 나사산 샤프트(threaded shaft), 상기 나사산 샤프트에 커플링되고 상기 나사산 샤프트를 회전시키도록 구성되는 전용 드라이브 모터, 및 상기 나사산 샤프트와 맞물리고 상기 크로스-멤버 어셈블리에 커플링되는 볼 너트 어셈블리(ball nut assembly)를 포함한다.

각각의 전용 드라이브 모터는 감속 기어 어셈블리(reducing gear assembly)에 의해 상기 개별적인 나사산 샤프트에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 감속 기어 어셈블리의 감속비는 4:1부터 2:1의 범위일 수 있다.

다양한 실시예들에서, 상기 크로스-멤버 어셈블리는 제1 엔드와 상기 제1 엔드에 반대되는 제2 엔드를 포함할 수 있고, 두 개의 볼 너트 어셈블리들이 상기 제1 엔드에서 상기 크로스-멤버 어셈블리에 부착되고, 두 개의 볼 너트 어셈블리들이 상기 제2 엔드에서 상기 크로스-멤버 어셈블리에 부착된다.

상기 크로스-멤버 어셈블리는 상기 크로스-멤버 어셈블리에 이동 가능하도록 커플링된 스코어링 유닛을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 스코어링 유닛은 맞물린 위치(engaged position)로부터 분리된 위치(disengaged position)까지 제1 단방향 스코어링 장치를 이동시키도록 배열된 제1 연접식 링키지(articulated linkage)에 의해 제1 액츄에이터에 커플링된 상기 제1 단방향 스코어링 장치를 포함하고, 상기 맞물린 위치는 상기 제1 스코어링 장치가 상기 유리 리본과 접촉하는 위치이고, 상기 분리된 위치는 상기 제1 스코어링 장치가 상기 유리 리본으로부터 제거되는 위치이며, 상기 제1 단방향 스코어링 장치는 상기 맞물린 위치에서 있는 동안 제1 스코어링 방향으로 횡단할 때 제1 스코어 라인을 생성하도록 구성될 수 있다.

다양한 실시예들에서, 상기 스코어링 유닛은 맞물린 위치로부터 분리된 위치까지 제2 단방향 스코어링 장치를 이동시키도록 배열된 제2 연접식 링키지에 의해 제2 액츄에이터에 커플링된 상기 제2 스코어링 장치를 포함하고, 상기 맞물린 위치는 상기 제2 스코어링 장치가 상기 유리 리본과 접촉하는 위치이고, 상기 분리된 위치는 상기 제2 스코어링 장치가 상기 유리 리본으로부터 제거되는 위치이며, 상기 제2 스코어링 장치는 상기 맞물린 위치에서 있는 동안 상기 제1 스코어링 방향에 반대되는 제2 스코어링 방향으로 횡단할 때 제2 스코어 라인을 생성하도록 구성된다.

다른 실시예들에서, 설명되는 유리 제조 장치는, 유리 리본을 형성하도록 구성되는 포밍 바디, 상기 포밍 바디 아래에 위치하는 유리 스코어링 장치를 포함한다.

상기 유리 스코어링 장치는, 프레임, 이동 가능한 스코어링 유닛을 포함하는 크로스-멤버 어셈블리를 포함할 수 있다. 상기 이동 가능한 스코어링 유닛은 제1 스코어링 방향으로 상기 유리 리본을 스코어하도록 구성되는 제1 스코어링 장치와, 상기 제1 스코어링 방향에 반대되는 제2 스코어링 방향으로 상기 유리 리본을 스코어링하도록 구성되는 제2 스코어링 장치를 포함할 수 있다.

상기 유리 제조 장치는 상기 프레임 상에 장착되는 적어도 4개의 드라이브 어셈블리들을 더 포함할 수 있고, 상기 네 개의 드라이브 어셈블리들의 각각의 드라이브 어셈블리는, 나사산 샤프트, 상기 나사산 샤프트에 커플링되고 상기 나사산 샤프트를 회전시키도록 구성되는 드라이브 모터, 상기 나사산 샤프트의 나사산들과 맞물리고 상기 크로스-멤버 어셈블리에 커플링되는 볼너트 어셈블리를 포함한다.

상기 4개의 드라이브 어셈블리들 중 각각의 전용 드라이브 모터는 감속 기어 어셈블리에 의해 개별적인 상기 나사산 샤프트에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 4개의 드라이브 어셈블리들의 각각의 감속 기어 어셈블리의 감속비는 4:1부터 2:1까지의 범위일 수 있다.

상기 제1 스코어링 장치는 제1 연접식 링키지에 커플링되고 상기 제2 스코어링 장치는 제2 연접식 링키지에 커플링될 수 있다.

또 다른 실시예들에서, 개시되는 유리 시트의 제조 방법은, 포밍 바디로부터 드로우 속도 V로 드로우 방향으로 크로스-멤버 어셈블리에 인접하게 연장되는 유리 리본을 드로우하는 단계를 포함한다. 상기 크로스-멤버 어셈블리는 상기 크로스-멤버 어셈블리에 커플링되는 이동 가능한 스코어링 유닛을 포함하고, 상기 스코어링 유닛은 제1 스코어링 장치 및 제2 스코어링 장치를 포함할 수 있다. 상기 방법은 드로우 속도 V로 상기 드로우 방향으로 제1 수직 위치로부터 상기 크로스-멤버 어셈블리를 이동하는 단계, 및 상기 유리 리본 내에 제1 스코어 라인을 형성하되, 상기 제1 스코어 라인을 형성하는 단계는 상기 유리 리본과 상기 제1 스코어링 장치를 맞물리게 하는 단계와 상기 스코어링 유닛을 제1 스코어링 방향으로 이동하는 단계를 포함하는, 상기 제1 스코어 라인을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 제1 스코어 라인 아래에서 상기 유리 리본으로부터 제1 유리 시트를 제거하는 단계와, 상기 제1 스코어 라인 위로 상기 유리 리본 내에 제2 스코어 라인을 형성하되, 상기 제2 스코어 라인을 형성하는 단계는 상기 유리 리본과 상기 제2 스코어링 장치를 맞물리게 하는 단계와 상기 스코어링 유닛을 상기 제1 스코어링 방향과 반대되는 제2 스코어링 방향으로 이동하는 단계를 포함하는, 상기 제2 스코어 라인을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 제2 스코어 라인 아래에서 상기 유리 리본으로부터 제2 유리 시트를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 방법은 상기 제1 유리 시트를 제거하는 단계 이후 및 상기 제2 스코어 라인을 형성하는 단계 이전에, 상기 크로스-멤버 어셈블리를 상기 제1 수직 위치로 다시 이동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 제1 스코어 라인을 형성하는 단계는 제1 초기 위치로부터, 상기 제1 초기 위치로부터 이격된 제1 시작 위치까지 상기 제1 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계, 상기 제1 시작 위치로부터 상기 유리 리본을 상기 제1 스코어링 장치와 맞물리게 하는 단계, 및 상기 제1 시작 위치로부터 이격된 제1 정지 위치까지 상기 제1 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 제1 정지 위치에서 상기 스코어링 유닛을 정지시키는 단계, 상기 제1 정지 위치에서 상기 유리 리본으로부터 상기 제1 스코어링 장치를 분리하는(disengaging) 단계, 및 상기 제1 정지 위치로부터 상기 제1 정지 위치에서 이격된 제2 초기 위치까지 상기 제1 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에서, 상기 제2 스코어 라인을 형성하는 단계는 상기 제2 초기 위치로부터, 상기 제2 초기 위치로부터 이격된 제2 시작 위치까지 상기 제2 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계, 상기 제2 시작 위치로부터 상기 유리 리본을 상기 제2 스코어링 장치와 맞물리게 하는 단계, 및 상기 제2 시작 위치로부터 이격된 제2 정지 위치까지 상기 제2 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 제2 정지 위치에서 상기 스코어링 유닛을 정지시키는 단계, 상기 제2 정지 위치에서 상기 유리 리본으로부터 상기 제2 스코어링 장치를 분리하는(disengaging) 단계, 및 상기 제2 정지 위치로부터 상기 제1 초기 위치까지 상기 제2 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에서, 상기 크로스-멤버 어셈블리를 상기 제1 수직 위치까지 이동하는 단계는, V보다 더 큰 속도에서 상기 크로스-멤버 어셈블리를 이동하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 실시예들의 추가적인 특징들 및 이점들이 뒤따르는 상세한 설명에서 제시될 것이며, 부분적으로는 상세한 설명으로부터 해당 기술의 당업자들에게 즉각적으로 명백해지거나 첨부한 도면들뿐만 아니라 뒤따르는 상세한 설명, 청구항들을 포함하여 여기에서 설명되는 방법들을 실행함에 의해 인식될 것이다.

전술한 일반적인 설명 및 뒤따르는 상세한 설명은 모두 본 개시의 실시예들을 설명하며, 이들이 설명되고 청구화되는 바와 같이 여기에 개시된 실시예들의 속성 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 윤곽을 제공하기 위하여 의도되는 것임이 이해되어야 할 것이다. 첨부하는 도면들은 더 나아간 이해를 제공하기 위하여 포함되며, 본 명세서의 일부분 내에서 병합되고 일부분을 구성한다. 도면들은 본 개시의 다양한 실시예들을 도시하며, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예들의 원리들 및 동작을 설명하도록 역할을 한다.

도 1은 여기에 설명된 다양한 실시예들에 따른 예시적인 유리 제조 장치의 개략도이다.
도 2는 여기에 설명된 실시예들에 따른 예시적인 유리 제조 장치의 정면도이다.
도 3은 도 2의 유리 컷팅 장치의 일부분의 상면도이다.
도 4는 여기에 설명된 실시예들에 따른 예시적인 크로스-멤버 어셈블리의 상면도이다.
도 5는 예시적인 스코어링 장치의 측면도이다.
도 6은 예시적인 스코어링 유닛의 상면도이다.

본 개시의 실시예들이 도시되는 첨부하는 도면들을 참조하여 아래에서 더욱 완전히 설명될 것이다. 가능하다면, 도면들을 통들어 동일한 참조 부호들이 동일하거나 유사한 부분들을 인용하도록 사용된다. 그러나, 본 개시는 많은 다른 형태들로 구체화될 수 있고, 여기에 제시된 실시예들로 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다.

여기에서 사용된 바와 같이, 용어 "약"은 수량들, 크기들, 조성들, 변수들, 및 다른 양들 및 특성들이 정확하지 않고 정확할 필요가 없으나, 공차들, 변환 요인들, 반올림, 측정 오류, 및 동류물들 또는 당업자들에게 알려진 다른 요인들을 반영하여 요구되는 바와 같이, 대략 및/또는 더 크거나 더 작을 수 있다는 점을 의미한다.

범위들은 여기에서 "약" 하나의 특정한 값으로부터, 및/또는 "약" 다른 특정한 값까지로서 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현될 때, 실시예들은 하나의 특정한 값으로부터, 및/또는 다른 특정한 값까지를 포함할 수 있다. 유사하게, 값들이 "약"의 선행어구 사용에 의해 근사치들로서 표현될 때, 특정한 값은 다른 실시예를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 이러한 범위들의 각각의 종료점들이 다른 종료점과 연관되어, 그리고 다른 종료점과 독립적으로 모두 중요하다는 점이 더 이해될 것이다.

여기에서 사용된 바와 같이, 방향 용어들-예를 들어 위, 아래, 우측, 죄측, 전방, 후방, 상부, 바닥부-는 그려진 대로의 도면들을 참조로 하여 설명되는 것이며, 절대적인 방향을 함축하는 것으로 의도되지 않는다.

다르게 강조하여 설명되지 않는 한, 여기 제시된 임의의 방법들이 특정한 순서로 수행되는 것을 요구하는 것으로 해석될 것이 전혀 의도되지 않는다. 따라서, 방법 청구항이 실제로 그 단계들에 의해 뒤따르는 순서를 한정하지 않는 경우 또는 단계들이 특정한 순서에 제한된다는 점이 청구항들 또는 상세한 설명에서 구체적으로 언급되지 않는 경우에, 또는 장치의 성분들의 특정한 순서 또는 방향이 제한되지 않는 경우에, 어느 측면에서나 임의의 순서 또는 방향이 추론되는 것이 전혀 의도되지 않는다. 이는 단계들의 배열, 구동 흐름, 성분들의 순서, 또는 성분들의 방향과 관련한 논리 문제들; 문법적 구성 또는 구두법으로부터 유도되는 일반적인 의미; 및 명세서 내에서 설명되는 실시예들의 수 또는 유형을 포함하여, 해석을 위한 임의의 가능한 비-표현적인 기초를 유지한다.

여기에서 사용되는 바와 같이 단수 형태들 "하나의", "일", 및 "상기"는 문맥이 명확하게 다르게 지시하지 않는 한 복수의 인용들을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "하나의" 성분에 대한 인용은 이와 반대로 명백하게 지시되지 않는 한 둘 또는 그 이상의 이러한 성분들을 갖는 태양들을 포함한다.

용어 "예시적인", "예시의", 또는 이들의 다른 형태들은 일 예시, 사례, 또는 도해로서 기능하는 것을 의미하기 위하여 사용된다. "예시적인"으로서 또는 "예시의"로서 여기에 설명된 임의의 태양 또는 설계는 다른 태양들 또는 설계들에 대하여 선호되거나 유리한 것으로 이해되어서는 안된다. 더욱이, 예시들은 오직 명확성 및 이해의 목적들을 위하여 제공된 것이며, 어떤 방식으로는 본 개시의 개시된 기술적 특징 또는 관련된 부분들을 제한하거나 한정하도록 의도되지 않는다. 다양한 범위의 무수한 추가적인 또는 대안적인 예시들이 표현될 수 있었으나 간결성을 위하여 삭제되었음이 인식될 수 있다.

여기에서 사용되는 바와 같이, "포함하는" 및 "포함하여", 및 이들의 변형들은 다르게 지시되지 않는 한 유의어이며 개방형 표현임이 이해되어야 한다. 전이 어구들 "포함하는"을 뒤따르는 성분들의 목록은, 목록 내에 특정하게 한정되는 것에 더하여 성분들이 또한 존재할 수 있도록 비-배제적인 목록이다.

여기에 사용된 바와 같은 용어들 "실질적인", "실질적으로" 및 이들의 변형들은 설명되는 피쳐가 하나의 값 또는 설명과 동일하거나 대략 동일하다는 점에 주목할 것이 의도된다. 예를 들어, "실질적으로 평평한" 표면은 평평하거략 평평한 표면을 의미하도록 의도된다. 더욱이, "실질적으로"는 두 개의 값들이 동일하거나 대략 동일한 것을 의미하도록 의도된다. 일부 실시예들에서, "실질적으로"는 서로의 약 5% 내 또는 서로의 약 2% 내와 같이, 서로의 약 10% 내의 값들을 의미할 수 있다.

도 1에 도시된 것은 예시적인 유리 제조 장치(10)이다. 일부 실시예들에서, 유리 제조 장치(10)는 용융 베셀(14)을 포함하는 유리 용융 퍼니스(12)를 포함할 수 있다. 용융 베셀(14)에 더하여, 유리 용융 퍼니스(12)는 원재료를 가열하고 원재료 물질을 용융 유리로 변환시키도록 구성되는 가열 부재들(예를 들어, 연소 버너들 및/또는 전극들)과 같은 하나 이상의 추가적인 성분들을 선택적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 용융 베셀(14)은 전기적 부스팅되는 용융 베셀일 수 있고, 에너지가 연소 버너들을 통해, 및 직접 가열에 의해 원재료 물질에 추가되고, 전류가 원재료 물질을 통해 통과하여 전류가 원재료 물질을 줄 히팅(Joule heating)을 통해 에너지를 추가한다.

추가적인 실시예들에서, 유리 용융 퍼니스(12)는 용융 베셀로부터 열 손실을 감소시키는 다른 열 관리 장치들(예를 들어, 절연 성분들)을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 유리 용융 퍼니스(12)는 원재료 물질의 유리 멜트로의 용융을 용이하게 하는 전자 및/또는 전기기계적 장치들을 포함할 수 있다. 유리 용융 퍼니스(12)는 지지 구조물들(예를 들어, 지지 섀시, 지지 부재들 등) 또는 다른 성분들을 포함할 수 있다.

용융 베셀(14)은 난연성 세라믹 물질과 같은, 예를 들어 알루미나 또는 지르코니아를 포함하는 난연성 세라믹 물질과 같은 난연성 물질로 형성될 수 있으나, 난연성 세라믹 물질은 대체하여 또는 임의의 조합으로 사용되는 이트륨(예를 들어, 이트리아(yttria), 이트리아-안정화 지르코니아(yttria-stabilized zirconia), 이트륨 포스페이트(yttrium phosphate)), 지르콘(ZrSiO₄), 또는 알루미나-지르코니아-실리카 또는 크롬 산화물과 같은 다른 난연성 세라믹 물질들을 포함할 수 있다. 일부 예시들에서, 용융 베셀(14)은 난연성 세라믹 벽돌들로 구성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 유리 용융 퍼니스(12)는 유리 물품, 예를 들어 유리 리본을 제조하도록 구성되는 유리 제조 장치의 구성요소로서 통합될 수 있으나, 추가적인 실시예들에서 유리 제조 장치는 제한 없이 유리 로드들, 유리 튜브들, 유리 엔벨로프들(envelopes)(예를 들어 조명 장치들, 예를 들어 전구들을 위한 유리 엔벨로프들) 및 유리 렌즈들과 같은 다른 유리 물품들을 형성하도록 구성될 수 있고, 많은 다른 유리 물품들이 고려될 수 있다. 일부 예시들에서, 용융 퍼니스는 스롯 드로우 장치, 플로트 배스(float bath) 장치, 다운-드로우 장치(예를 들어, 퓨전 다운 드로우 장치), 업-드로우 장치, 프레싱 장치, 롤링 장치, 튜브 드로잉 장치, 또는 본 개시로부터 이점을 가질 임의의 다른 유리 제조 장치를 포함하는 유리 제조 장치 내에 포함될 수 있다. 에시의 방법으로서, 도 1은 개별적인 유리 시트들로의 후속적인 처리 또는 스풀 상으로의 유리 리본의 롤링을 위하여, 유리 리본의 퓨전 드로잉을 위한 퓨전 다운-드로우 형식의 유리 제조 장치(10)의 일 성분으로서의 유리 용융 퍼니스(12)를 개략적으로 도시한다.

유리 제조 장치(10)는 선택적으로 용융 베셀(14)의 상류에 위치하는 상류 유리 제조 장치(16)를 포함할 수 있다. 일부 예시들에서, 상류 유리 제조 장치(16)의 일부분 또는 전체는 유리 용융 퍼니스(12)의 일부분으로서 통합될 수 있다.

도 1에 도시된 실시예에 도시된 바와 같이, 상류 유리 제조 장치(16)는 원재료 저장 용기(18), 원재료 이송 장치(20) 및 원재료 이송 장치(20)에 연결된 모터(22)를 포함할 수 있다. 원재료 저장 용기(18)는 화살표(26)에 의해 가리켜지는 바와 같이 하나 이상의 투입 포트들을 통해 유리 용융 퍼니스(12)의 용융 베셀(14) 내로 투입될 수 있는 일정량의 원재료 물질(24)을 저장하도록 구성될 수 있다. 원재료 물질(24)은 일반적으로 하나 이상의 유리 포밍 금속 산화물들 및 하나 이상의 개질제들을 포함한다. 일부 예시들에서, 원재료 이송 장치(20)는 원재료 저장 용기(18)로부터 용융 베셀(14)까지 소정 양의 원재료 물질(24)을 이송하기 위하여 모터(22)에 의해 구동될 수 있다. 추가적인 예시들에서, 모터(22)는 용융 유리의 흐름 방향에 대하여 용융 베셀(14)로부터 하류에서 감지되는 용융 유리의 레벨에 기초하여 조절된 속도로 원재료 물질(24)을 도입하도록 원재료 이송 장치(20)를 구동할 수 있다. 용융 베셀(14) 내의 원재료 물질(24)은 이후 용융 유리(28)를 형성하도록 가열될 수 있다. 일반적으로, 초기의 용융 단계에서, 원재료 물질이 용융 베셀에 미립자(particulate)로서, 예를 들어 다양한 "모래들"로서 용융 베셀에 첨가된다. 원재료 물질(24)은 또한 이전의 용융 및/또는 포밍 동작들로부터의 폐기 유리(scrap glass)(즉, 컬렛(cullet)을 포함할 수 있다. 연소 버너들은 일반적으로 용융 공정을 시작하기 위하여 사용된다. 전기적 부스팅된 용융 공정에서, 원재료 물질의 전기적 저항이 충분하게 감소되면, 원재료 물질과 접촉하여 위치하는 전극들 사이에 전기 포텐셜이 발달함에 의해 전기적 부스팅이 시작되고, 이후 원재료 물질을 통해 전류가 생성되고, 원재료 물질이 일반적으로 용융 상태로 들어가거나 용융 상태에 있게 된다.

유리 제조 장치(10)는 또한 용융 유리(28)의 흐름 방향에 대하여 유리 용융 퍼니스(12)의 하류에 위치하는 하류 유리 제조 장치(30)를 선택적으로 포함할 수 있다. 일부 예시들에서, 하류 유리 제조 장치(30)의 일부분은 유리 용융 퍼니스(12)의 일부분으로서 통합될 수 있다. 그러나, 일부 예시들에서, 아래에서 논의되는 제1 연결 도관(32) 또는 하류 유리 제조 장치(30)의 다른 부분들이 유리 용융 퍼니스(12)의 일부분으로서 통합될 수 있다.

하류 유리 제조 장치(30)는 용융 베셀(14)로부터 하류에 위치하고 위에서 언급한 제1 연결 도관(32)에 의해 용융 베셀(14)에 커플링되는, 청징 베셀(fining vessel)(34)과 같은 제1 컨디셔닝(즉 처리) 챔버를 포함할 수 있다. 일부 예시들에서, 용융 유리(28)는 제1 연결 도관(32)에 의해 용융 베셀(14)로부터 청징 베셀(34)까지 중력 투입될 수 있다. 예를 들어, 중력은 용융 베셀(14)로부터 청징 베셀(34)까지 제1 연결 도관(32)의 내부 경로를 통해 용융 유리(28)를 추진시킬 수 있다. 따라서, 제1 연결 도관(32)은 용융 베셀(14)로부터 청징 베셀(34)까지 용융 유리(28)의 흐름 경로를 제공한다. 그러나 다른 컨디셔닝 챔버들이 용융 베셀(14)의 하류에, 예를 들어 용융 베셀(14) 및 청징 베셀(34) 사이에 위치할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 컨디셔닝 챔버는 용융 베셀 및 청징 챔버 사이에 채용될 수 있다. 예를 들어, 일차 용융 베셀로부터의 용융 유리가 이차 용융(컨디셔닝) 베셀 내에서 더욱 가열될 수 있거나, 청징 챔버로 들어가기 전에 일차 용융 베셀 내의 용융 유리의 온도보다 더 낮은 온도까지 이차 용융 베셀 내에서 냉각될 수 있다.

이전에 설명된 바와 같이, 버블들은 다양한 기술들에 의해 용융 유리(28)로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 원재료 물질(24)은, 가열될 때 화학적 환원 반응을 겪고 산소를 방출하는 주석 산화물과 같은 다가(multivalent) 화합물(즉, 청징제들)을 포함할 수 있다. 다른 적합한 청징제들은 제한 없이 비소, 안티몬, 철 및 세륨을 포함할 수 있으나, 비소 및 안티몬의 사용은 일부 어플리케이션들에서는 환경적 이유들에 의해 권장되지 않을 수 있다. 청징 베셀(34)은 예를 들어 용융 베셀 온도보다 더 높은 온도까지 가열되어, 청징제를 가열한다. 용융 유리 내에 포함된 하나 이상의 청징제들의 온도-유도된 화학적 환원에 의해 생성된 산소가 용융 공정 동안에 생성되는 버블들 내로 확산된다. 증가된 부력(buoyancy)을 갖는 확장된 가스 버블들은 이후 청징 베셀 내에서 용융 유리의 자유 표면까지 상승할 수 있고, 그 이후에 청징 베셀 외부로 배기된다.

하류 유리 제조 장치(30)는 청징 베셀(34)로부터 하류로 흐르는 용융 유리를 혼합하기 위한 혼합 장치(36), 예를 들어 스터링 베셀과 같은 다른 컨디셔닝 챔버를 더 포함할 수 있다. 혼합 장치(36)는 균질한 유리 멜트 조성을 제공하기 위하여 사용될 수 있고, 이에 따라 그렇지 않으면 청징 챔버를 나오는 용융 유리 내에 존재할 수 있는 화학적 또는 열적 불균질물들을 감소시킨다. 도시된 것과 같이, 청징 베셀(34)은 제2 연결 도관(38)에 의해 혼합 장치(36)에 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 용융 유리(28)는 청징 베셀(34)로부터 혼합 장치(36)까지 제2 연결 도관(38)에 의해 중력 투입될 수 있다. 예를 들어, 중력은 청징 베셀(34)로부터 혼합 장치(36)까지 제2 연결 도관(38)의 내부 경로를 통해 용융 유리(28)를 추진시킬 수 있다. 일반적으로, 혼합 장치(36) 내의 용융 유리는 자유 표면과, 자유 표면과 혼합 장치의 상부 사이에서 연장되는 자유 볼륨을 포함한다. 혼합 장치(36)가 용융 유리의 흐름 방향에 대하여 청징 베셀(34)의 하류에 도시된 한편, 다른 실시예들에서 혼합 장치(36)는 청징 베셀(34)로부터 상류에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하류 유리 제조 장치(30)는 복수의 혼합 장치, 예를 들어 청징 베셀(34)로부터 상류의 혼합 장치 및 청징 베셀(34)로부터 하류의 혼합 장치를 포함할 수 있다. 이러한 복수의 혼합 장치는 동일한 설계로 형성될 수 있거나, 서로 다른 설계로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 베셀들 및/또는 도관들은 용융 유리의 혼합 및 후속의 균질화를 촉진시키기 위하여 그 내부에 위치한 정적 혼합 날개들(vanes)을 포함할 수 있다.

하류 유리 제조 장치(30)는 혼합 장치(36)로부터 하류에 위치하는 이송 베셀(40)과 같은 다른 컨디셔닝 챔버를 더 포함할 수 있다. 이송 베셀(40)은 용융 유리(28)가 하류의 포밍 장치 내로 투입되도록 처리할 수 있다. 예를 들어, 이송 베셀(40)은 출구 도관(44)에 의하여 포밍 바디(42)까지 용융 유리(28)의 일정한 흐름을 조절하고 제공하기 위한 축적기(accumulator) 및/또는 흐름 조절기로서 동작할 수 있다. 이송 베셀(40) 내의 용융 유리는 일부 실시예들에서는 자유 표면을 포함할 수 있고, 자유 표면으로부터 이송 챔버의 상부까지 자유 볼륨이 상향 연장될 수 있다. 도시된 것과 같이, 혼합 장치(336)는 제3 연결 도관(46)에 의해 이송 베셀(40)에 커플링될 수 있다. 일부 예시들에서, 용융 유리(28)는 제3 연결 도관(46)에 의해 혼합 장치(36)로부터 이송 베셀(40)까지 중력 투입될 수 있다. 예를 들어, 중력은 혼합 장치(36)로부터 이송 베셀(40)까지 제3 연결 도관(46)의 내부 경로를 통해 용융 유리(28)를 추진시킬 수 있다.

하류 유리 제조 장치(30)는 위에서 언급한 인렛 도관(50)을 포함하는 포밍 바디(42)를 포함하는 포밍 장치(48)를 더 포함할 수 있다. 출구 도관(44)은 이송 베셀(40)로부터 포밍 장치(48)의 인렛 도관(50)까지 용융 유리(28)를 이송하기 위하여 위치할 수 있다. 퓨전 다운-드로우 유리 제조 장치 내의 포밍 바디(42)는 포밍 바디의 상면에 위치하는 수조(trough)(52)를 포함할 수 있고, 포밍 바디의 바닥 에지(루트)(56)를 따라 드로우 방향에서 수렴하는 수렴 포밍 표면들(하나의 표면만이 도시된)을 포함할 수 있다. 이송 베셀(40), 출구 도관(44) 및 인렛 도관(50)을 통해 포밍 바디 수조(52)에 이송된 용융 유리는 수조(52)의 벽들로 범람하고 용융 유리의 분리된 흐름들로서 수렴 포밍 표면들(54)을 따라 하강한다. 용융 유리의 분리된 흐름들은 아래에서 루트(56)를 따라 접합하고, 용융 유리가 냉각되고 물질의 점성이 증가함에 따라 유리 리본의 치수들을 조절하기 위하여 유리 리본에 중력에 의해 및/또는 롤 어셈블리들(도시되지 않음)을 풀링함에 의해 하향 장력을 인가함에 의해, 루트(56)로부터 드로우 방향(60)으로 드로우 면을 따라 드로우되는 용융 유리의 단일 리본(58)을 생성한다. 따라서, 유리 리본(58)은 탄성 상태로 점-탄성 전이를 겪으며 유리 리본(58)에 안정적인 치수 특성들을 부여하는 기계적 특성들을 획득한다. 유리 리본(58)은 제1 외측 에지들(62a) 및 제1 외측 에지(62a)에 반대되는 제2 외측 에지(62b)를 포함하고, 제1 및 제2 외측 에지들이 유리 리본(58)을 따라 길이 방향으로 연장한다. 유리 리본(58)은 제1 두터워진 에지부(64a) 및 제2 두터워진 에지부(64b)를 더 포함할 수 있고(이하에서 각각 제1 비드(bead)(64a) 및 제2 비드(64b)), 비드들(64a, 64b)이 제1 및 제2 외측 에지들(62a, 62b) 각각으로부터 내측으로 연장한다. 유리 리본(58)은 제1 및 제2 외측 에지들(62a, 62b) 사이에 정의되는 폭(W)을 포함한다. 제1 및 제2 비드들(64a, 64b)은 유리 리본의 종방향 중심선을 따라 유리 리본의 두께보다 더 큰 두께를 포함할 수 있다. 제1 비드(64a) 및 제2 비드(64b) 사이에서 연장되는 유리 리본은 유리 리본의 "품질" 영역(66)으로 지칭될 수 있다. 비드들이 일반적으로 제거되고 컬렛으로서 사용되거나 또는 폐기되기 때문에, 품질 영역(66)은 실질적으로 균일한 두께와 천연의 표면들을 나타내며, 리본의 가장 상업적으로 가치 있는 부분이다. 유리 리본(58)은 일부 실시예들에서 유리 분리 장치(100)에 의해 개별적인 유리 시트들(68)로 분리될 수 있으나, 추가적인 실시예들에서, 유리 리본(58)은 스풀들 상에서 감기거나 추가적인 공정을 위하여 저장될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유리 분리 장치(100)는 폭 방향(드로우 방향(60)에 수직한)으로 유리 리본을 컷팅하고 유리 시트들(68)을 형성하기 위하여 제공된다. 유리 분리 장치(100)는 복수의 드라이브 어셈블리들(104)에 의해 지지되는 크로스-멤버 어셈블리(102)를 포함할 수 있다. 복수의 드라이브 어셈블리들의 각각의 드라이브 어셈블리(104)는 나사산 샤프트(106)를 포함할 수 있고, 이는 나사산 샤프트의 일 엔드에서 드라이브 유닛(108)에, 나사산 샤프트의 반대되는 엔드에서 지지 베어링(110)에 커플링된다. 추가적으로, 볼 너트 어셈블리(112)는 각각의 나사산 샤프트(106)에 커플링될 수 있고, 각각의 볼 너트 어셈블리(112)는 크로스-멤버 어셈블리(102)에 커플링될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들에서, 유리 분리 장치(100)는, 두 개의 반대되는 엔드들 및 네 개의 모서리들을 가지며, 두 개의 모서리들이 각각의 엔드에 배치되는, 일반적으로 직사각형이며 신장된 크로스-멤버 어셈블리(102)를 포함할 수 있다. 따라서, 다양한 실시예들에서, 유리 분리 장치(100)는 적어도 네 개의 드라이브 어셈블리들(104), 크로스-멤버 어셈블리(102)의 각각의 모서리에서 또는 근처에서 하나의 드라이브 어셈블리를 포함할 수 있으나, 모서리들에 놓는 것이 요구되는 것은 아니며, 추가적인 실시예들에서 드라이브 어셈블리들은 크로스-멤버 어셈블리(102) 상의 다른 위치들에 놓일 수 있다.

각각의 드라이브 유닛(108)은 드라이브 모터(114) 및 드라이브 모터(114)를 나사산 샤프트(106)에 커플링시키는 감속 기어 어셈블리(116)를 포함할 수 있다. 드라이브 유닛들(108)을 포함하는 각각의 드라이브 모터(114)는 전용의 드라이브 모터이다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 전용의 드라이브 모터는 단일 나사산 샤프트(106)에 전용된 드라이브 모터를 가리키고(단일 나사산 샤프트(106)를 구동한다), 다른 나사산 샤프트들을 구동하지 않는다. 따라서, 예를 들어 네 개의 드라이브 유닛들(108)이 존재한다면, 네 개의 감속 기어 어셈블리들(116)에 의해 네 개의 나사산 샤프트들(106)에 커플링된 네 개의 드라이브 모터들(114)이 존재한다. 감속 기어 어셈블리들(116)의 감속비는 5:1보다 더 작을 수 있고, 예를 들어 약 3.5:1과 같이, 약 4:1 내지 약 2:1의 범위에 있다. 감속 기어 어셈블리들(116) 및/또는 전용 드라이브 모터들(114)에 의해 제공되는 5:1보다 작은 감속비는, 드라이브 어셈블리들의 작동 동안에 각각의 드라이브 어셈블리(104)에 의해 지탱되는 하중을 감소시킬 수 있다. 따라서, 이러한 실시예들에서 더욱 작은 모터들이 사용될 수 있고, 부품 수명들이 향상될 수 있고, 특히 상향 횡단 동안의 크로스-멤버 어셈블리(102)의 수직 횡단 속도가 증가될 수 있고, 이에 따라 사이클 횟수가 향상될 수 있다.

드라이브 유닛들(108)은 하부 프레임(118)에 의해 지지될 수 있다. 하부 프레임(118)은 유리 분리 장치(100)의 무게를 지지하는 것이 가능한 임의의 적합한 강성의 지지체일 수 있다. 예를 들어, 하부 프레임(118)은 건축 대들보들(girders), 콘크리트 바닥, 또는 빌딩의 다른 적합한 구조적 부재에 부착될 수 있다. 다른 실시예들에서, 하부 프레임(118)은 단독의 구조물일 수 있다. 유리 분리 장치(100)는 드라이브 어셈블리들(104)의 상부 엔드들에서 드라이브 어셈블리들(104)에 커플링되는 상부 프레임 부재(119)를 더 포함할 수 있고, 예를 들어 상부 프레임 부재(119)에 장착되는 지지 베어링(110)에서 커플링된다. 상부 프레임 부재(119)는 드라이브 어셈블리들(104)에 강성을 제공하고, 드라이브 어셈블리들(예를 들어, 나사산 샤프트들(106)) 사이에 균일하고 일정한 간격을 확보할 수 있다.

각각의 볼 너트 어셈블리(112)는 바디 내에 수용되는 복수의 볼 베어링들을 포함할 수 있고, 복수의 볼 베어링들이 볼 베어링들을 위한 경주로(raceways)로서 작용하는 나사산 샤프트들(106)의 나사산들과 맞물린다. 더 정확히 말하여, 각각의 드라이브 어셈블리(104)는 볼 스크류 장치를 포함할 수 있고, 각각의 나사산 샤프트(106)가 개별적인 드라이브 유닛(108)에 의해 회전 가능하다. 나사산 샤프트가 개별적인 드라이브 유닛(108)에 의해 회전되기 때문에, 볼 너트 어셈블리(112)는 나사산 샤프트(106)의 회전 방향을 따라 나사산 샤프트의 길이를 따라 이동한다. 볼 스크류 장치(예를 들어, 나사산 샤프트들 및 볼 너트 어셈블리들)은 본 기술에서 잘 알려져 있고, 이들의 구성은 더 설명되지는 않을 것이다. 크로스 멤버 어셈블리(102)가 볼 너트 어셈블리들(112)에 의해 나사산 샤프트들(106) 상에서 지지되기 때문에, 개별적인 드라이브 유닛들(108)에 의한 나사산 샤프트들(106)의 회전은 나사산 샤프트들의 회전 방향에 의존하여, 크로스-멤버 어셈블리(102)를 상승시키거나 하강시킨다.

크로스-멤버 어셈블리(102)는 캐리지(carriage)(121), 제1 스코어링 장치(122a), 및 제2 스코어링 장치(122b)를 포함하는 스코어링 유닛(120)을 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 크로스-멤버 어셈블리(102)는 선형 드라이브 부재(126) 및 드라이브 모터(128), 예를 들어 서보-모터를 포함하는 스코어링 유닛 드라이브 어셈블리(124)를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 선형 드라이브 부재(126)는 드라이브 모터(128)에 커플링된 무한 루프로서 구성되고, 레일 부재 및 롤러들에 의해 지지되는 벨트를 포함할 수 있고, 스코어링 유닛(120)이 또한 벨트에 커플링된다. 드라이브 모터(128)는 선형 드라이브 부재(126)의 길이를 따라 스코어링 유닛(120)을 구동하도록 구성된다. 예를 들어, 선형 드라이브 부재(126)는 드로우 방향(60)에 직각으로, 예를 들어 수평 방향으로 배열될 수 있으나, 추가적인 실시예들에서, 선형 드라이브 부재(126)는 수평에 대하여 경사질 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 스코어링 유닛(120)은, 스코어링 유닛 드라이브 어셈블리(124)에 의해 유리 리본(58)을 가로질러 드로우 방향(60)에 수직한, 반대되는 이동 방향들(130, 132)을 따라 횡단할 수 있다.

일부 실시예들에서, 스코어링 장치들(122a, 122b)은 단방향성이도록 구성될 수 있다. 즉, 스코어링 장치들(122a, 122b)은 단일 방향으로의 횡단 동안 효율적으로 스코어링하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 5는 제1 스코어링 장치(122a)의 예시적인 실시예를 도시하며, 제1 스코어링 툴(134a), 예를 들어 스코어링 휠, 스코어링 블레이드, 스크라이브 또는 다른 적합한 스코어링 툴이 바디(138a) 내에서 회전 가능한 샤프트(136a)에 커플링된다. 샤프트(136a)는 회전하는데 제한된 능력을 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들에서, 샤프트(136a)는 약 15도 이하의 각도를 통해, 예를 들어 약 10도 이하, 예를 들어 약 1 도 내지 약 15도의 각도를 통해 회전하도록 구성될 수 있다. 유리 리본(58) 및 제1 스코어링 툴(134a) 사이의 접촉 지점(140a)은 샤프트(136a)의 회전 축(142a)으로부터 거리(d)만큼 오프셋되고, 제1 스코어링 툴(134a)이 유리 리본(58)과 접촉하고 유리 리본을 가로질러 횡단할 때, 콘택 지점(140a)이 스코어링 장치(122a)의 이동 방향에 대하여 회전 축(142a)을 지연시킨다(lag). 즉, 제1 스코어링 툴(134a), 및 샤프트(136a)는 제1 스코어링 툴(134a)이 유리 리본(58)의 표면을 가로질러 횡단할 때 제1 스코어링 툴(134a)의 이동을 안정화시키는 캐스터 어셈블리(caster assembly)로서 행동한다. 제2 스코어링 장치(122b)는 제2 스코어링 장치(122b)가 제1 스코어링 장치(122a)의 스코어링 방향에 반대되는 방향으로 스코어하도록 구성될 수 있다는 점을 제외하면, 제1 스코어링 장치(122a)와 동일할 수 있다.

도 6을 참조하면, 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 스코어링 장치들(122a, 122b)은 각각 제1 및 제2 연접식 링키지들(articulated linkages)(150a, 150b)에 커플링될 수 있고, 제1 및 제2 연접식 링키지들(150a, 150b)은 제1 및 제2 액츄에이터들(152a, 152b), 예를 들어 기압식 액츄에이터(pneumatic actuators)를 포함한다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 연접식 링키지들은 유연성의(예를 들어, 로터리) 관절에 의해 연결되고 제1 및 제2 액츄에이터들(152a, 152b)에 제1 및 제2 스코어링 장치들(122a, 122b)을 링크시키는 둘 또는 그 이상의 부재들을 가리킨다. 제1 및 제2 액츄에이터들(152a, 152b)은 액츄에이터들의 일 엔드에서 캐리지(121)의 베이스 플레이트(154) 상에 장착될 수 있는 한편, 제1 및 제2 액츄에이터들(152a, 152b)의 반대 엔드들은 개별적인 제1 및 제2 연접식 링키지들(150a, 150b)에 커플링될 수 있다. 활성화될 때, 제1 및 제2 액츄에이터들(152a, 152b) 및 개별적인 제1 및 제2 연접식 링키지들(150a, 150b)은 컨트롤러(도시되지 않음), 예를 들어 프로그램 가능한 로직 컨트롤러(programmable logic controller, PLC)로부터 수신되는 지시들에 따라 유리 리본(58)으로부터 멀리 또는 이를 향해 개별적인 제1 및 제2 스코어링 장치들(122a, 122b)을 연장시키거나(extend) 또는 수축시킬(retract) 수 있다. 제1 스코어링 장치(122a) 또는 제2 스코어링 장치(122b)는 연장된(맞물린) 위치에 있을 때, 개별적인 제1 스코어링 툴(134a) 또는 제2 스코어링 툴(134b)이 유리 리본(58)의 주 표면과 접촉한다. 제1 스코어링 장치(122a) 또는 제2 스코어링 장치(122b) 가 수축된(분리된) 위치에 있을 때, 개별적인 제1 스코어링 툴(134a) 또는 제2 스코어링 툴(134b)이 유리 리본의 주 표면으로부터 제거된다(이격된다). 도 6에 도시된 시야에서, 제1 액츄에이터(152a)는 유리 리본(58)과 접촉하는 제1 스코어링 툴(134a)과 맞물린 위치로 이동된 제1 스코어링 장치(122a)를 갖는 것으로 도시된 반면, 제2 액츄에이터(152b)는 유리 리본(58)으로부터 제거된 제2 스코어링 툴(134b)과 분리된 위치로 이동된 제2 스코어링 장치(122b)를 갖는 것으로 도시된다. 크로스-멤버 어셈블리(102)는 스코어링 툴에 의해 접촉된 유리 리본의 주 표면에 반대되는, 유리 리본의 주 표면을 지지하는 노우징 부재(nosing member)(106)가 제공될 수 있다.

여기에 개시된 실시예들에 따르면, 스코어링 유닛(120)은 유리 리본의 일 에지에 위치할 수 있다. 예시 및 비한정적 방식으로, 도 2를 참조하면, 유리 리본(58)은 실질적으로 일정한 드로우 속도 V로 드로우 방향(60)으로 하향 드로우된다. 크로스-멤버 어셈블리(102)가 크로스-멤버 어셈블리(102) 및 유리 리본(58) 사이에서 상대적인 움직임이 실질적으로 없으며 드로우 속도 V로 제1 수직 크로스-멤버 어셈블리 시작 위치로부터 하강하도록, 드라이브 모터들(114)은 감속 기어 어셈블리들(116)을 통해 개별적인 나사산 샤프트들(106)을 회전시킨다. 예시적인 실시예에서, 스코어링 유닛(120)은 선형 드라이브 부재(126)의 좌측에서 제1 초기 위치(160)에 위치할 수 있다. 스코어링 유닛(120)은 이후 제1 초기 위치(160)로부터 제1 시작 위치(162)로 이동될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 제1 시작 위치(162)는 제1 외측 에지(62a)에 대하여 제1 비드(64a)로부터 이격되어(제1 비드(64a) 및 제2 비드(64b) 사이에) 위치할 수 있다. 제1 액츄에이터(152a)는 제1 시작 위치(162)에서 활성화될 수 있고, 이는 수축된 위치로부터 연장된 위치까지 제1 스코어링 장치(122a)를 이동시키며, 제1 스코어링 툴(134a)이 유리 리본(58)의 주 표면과 접촉한다. 제1 시작 위치(162)로부터, 스코어링 유닛(120)은 스코어링 유닛 드라이브 어셈블리(124)에 의해 제1 스코어링 방향(130)을 따라 선형 드라이브 부재(126)의 반대되는 엔드를 향해 좌에서 우로 이동될 수 있고, 이에 따라 유리 리본(58)의 폭(W)의 적어도 일부분을 가로질러, 예를 들어 품질 영역(66)을 가로질러 스코어 라인을 형성한다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 스코어 라인은 스코어링 툴에 의해 생성되고, 스코어링된 표면으로부터 소정의 깊이로 기판 내부로 연장되는 기판 표면 상의 손상(예를 들어, 크랙, 또는 부서짐, 및 동류물)의 선을 가리킨다. 스코어링 유닛(120)은 제1 정지 위치(164)에서 정지되고, 제1 액츄에이터(152a)는 제1 스코어링 장치(122a)를 수축하기 위하여 활성화되어, 유리 리본(58)으로부터 제1 스코어링 툴(134a)을 제거한다. 제1 정지 위치(164)로부터, 스코어링 유닛(120)은 선형 드라이브 부재(126)의 우측에서의 제2 초기 위치(166)까지 제1 스코어링 방향(130)을 따라 더욱 이동될 수 있다. 스코어 라인 아래의 유리 리본(58)의 바닥부에 커플링된 로봇(도시되지 않음)이 스코어 라인을 가로질러 굽힘 모멘트를 생성하기 위하여 사용될 수 있고, 유리 리본(58)의 두께(W)를 가로질러 유리 리본의 두께를 통해 크랙을 유발하며, 이에 의해 유리 리본(58)으로부터 제1 유리 시트(68)가 분리된다.

스코어링 유닛(120)이 제2 초기 위치(166)에 위치하므로, 드라이브 어셈블리들(104)은 크로스-멤버 어셈블리(102)를 수직 상향으로 이동시키는 방향으로 나사산 샤프트들(106)을 회전시키고, 크로스-멤버 어셈블리(102)를 제1 수직 크로스-멤버 어셈블리 위치까지 복귀시키며, 이후 유리 리본(58)의 충분한 길이가 통과한 후에, 드라이브 어셈블리들(104)은 드로우 속도 V로 다시 수직 하향으로 크로스-멤버 어셈블리(102)를 이동시키는 방향으로 나사산 샤프트들을 회전시킨다. 일부 실시예들에서, 크로스-멤버 어셈블리(102)는 V보다 더 큰 속도로 제1 수직 크로스-멤버 어셈블리 위치까지 수직 상향으로 이동될 수 있다. 스코어링 유닛(120)은 제2 시작 위치(168)까지 이동될 수 있고, 제2 액츄에이터(152b)가 활성화되어, 유리 리본(58)과 접촉하는 제2 스코어링 툴(134b)과의 맞물린 위치까지 제2 스코어링 장치(122b)를 연장시킨다. 일부 실시예들에서, 제2 시작 위치는 제1 정지 위치(164)와 일치하거나, 또는 제2 시작 위치(168)는 제1 정지 위치(164)와는 다를 수 있고, 예를 들어 이로부터 오프셋될 수 있다. 스코어링 유닛(120)은 제2 스코어링 방향(132)으로 제2 정지 위치(170)까지 이동될 수 있고, 유리 리본(58)을 가로질러 제2 스코어 라인을 생성한다. 스코어링 유닛(120)은 제2 정지 위치(170)에서 정지될 수 있고, 제2 액츄에이터(152b)가 제2 스코어링 장치(122b)를 수축하기 위하여 작동될 수 있고, 유리 리본(58)의 표면으로부터 제2 스코어링 툴(134b)을 분리한다. 제2 정지 위치(170)는 제1 시작 위치(162)와 일치하거나, 또는 제1 시작 위치(162)와는 다를 수 있고, 예를 들어 이로부터 오프셋될 수 있다. 스코어링 유닛(120)은 이후 제1 초기 위치(160)까지 제2 스코어링 방향으로 더 멀리 이동될 수 있다. 로봇은 제2 스코어 라인을 가로질러 굽힘 모멘트를 인가할 수 있고, 유리 리본을 가로질러 및 유리 리본의 두께를 통해 크랙을 유도하여, 유리 리본(58)으로부터 제2 유리 시트(68)를 분리한다. 다수의 유리 시트들(68)을 제조하기 위하여 필요한 만큼 자주 앞선 순서들이 반복될 수 있다.

전술한 순서의 사건들에 따르면, 스코어링 유닛(120)의 각각의 좌에서 우로의 횡단 및 각각의 우에서 좌로의 횡단은 유리 리본 폭의 적어도 일부분을 가로질러 스코어 라인을 유발할 수 있고, 유리 리본으로부터 유리 시트의 제조를 유발할 수 있다. 제1 방향, 예를 들어 제1 스코어링 방향(130)을 따라 스코어링하고, 이후 제2 방향으로의 스코어링 없이 다음의 스코어 라인을 형성하기 위한 준비로서 제2 스코어링 방향(132)을 따라 복귀해야 하는 통상의 스코어링 유닛들과 비교할 때, 두 방향으로 스코어링할 수 있는 능력은 스코어링 유닛 드라이브 어셈블리(124) 및 스코어링 장치들(122a, 122b)의 성분들 상의 마모를 감소시킬 수 있다. 즉, 통상의 장치에서, 형성되는 각각의 스코어 라인을 위하여 두 개의 횡단들이 요구될 수 있는 반면, 본 개시의 실시예에 따르면, 스코어링 유닛(120)의 각각의 횡단으로 스코어 라인이 형성될 수 있다. 더욱이, 이방향성 스코어링은 사이클 횟수를 감소시킬 수 있고, 및/또는 감소된 스코어링 속도(스코어링 유닛(120)의 횡단 속도)를 가능하게 하며, 이에 의해 분리된 표면들의 품질이 증가된다.

본 개시의 범위와 정신으로부터 벗어남이 없이 본 개시의 실시예들에 다양한 변형과 변용들이 이루어질 수 있음은 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시는 첨부된 청구항의 권리범위 및 그의 균등물의 범위 내에 속하는 실시예들의 변형들 및 변용들까지 커버하는 것이 의도된다.

Claims

유리 리본을 형성하도록 구성되는 포밍 바디; 및
상기 포밍 바디 아래에 위치하는 유리 스코어링(scoring) 장치를 포함하고,
상기 유리 스코어링 장치는,
프레임;
크로스-멤버 어셈블리; 및
상기 프레임 상에 장착되는 적어도 4개의 드라이브 어셈블리들을 포함하고,
상기 적어도 4개의 드라이브 어셈블리들의 각각의 드라이브 어셈블리는,
나사산 샤프트(threaded shaft);
상기 나사산 샤프트에 커플링되고 상기 나사산 샤프트를 회전시키도록 구성되는 전용 드라이브 모터; 및
상기 나사산 샤프트와 맞물리고 상기 크로스-멤버 어셈블리에 커플링되는 볼 너트 어셈블리(ball nut assembly)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치.
제1항에 있어서,
각각의 전용 드라이브 모터는 감속 기어 어셈블리(reducing gear assembly)에 의해 상기 개별적인 나사산 샤프트에 커플링되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치.
제2항에 있어서,
상기 감속 기어 어셈블리의 감속비는 4:1부터 2:1의 범위인 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치.
제3항에 있어서,
상기 크로스-멤버 어셈블리는 제1 엔드와 상기 제1 엔드에 반대되는 제2 엔드를 포함하고,
두 개의 볼 너트 어셈블리들이 상기 제1 엔드에서 상기 크로스-멤버 어셈블리에 부착되고, 두 개의 볼 너트 어셈블리들이 상기 제2 엔드에서 상기 크로스-멤버 어셈블리에 부착되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 크로스-멤버 어셈블리는 상기 크로스-멤버 어셈블리에 이동 가능하도록 커플링된 스코어링 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치.
제5항에 있어서,
상기 스코어링 유닛은 맞물린 위치(engaged position)로부터 분리된 위치(disengaged position)까지 제1 단방향 스코어링 장치를 이동시키도록 배열된 제1 연접식 링키지(articulated linkage)에 의해 제1 액츄에이터에 커플링된 상기 제1 단방향 스코어링 장치를 포함하고, 상기 맞물린 위치는 상기 제1 스코어링 장치가 상기 유리 리본과 접촉하는 위치이고, 상기 분리된 위치는 상기 제1 스코어링 장치가 상기 유리 리본으로부터 제거되는 위치이며,
상기 제1 단방향 스코어링 장치는 상기 맞물린 위치에서 있는 동안 제1 스코어링 방향으로 횡단할 때 제1 스코어 라인을 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치.
제6항에 있어서,
상기 스코어링 유닛은 맞물린 위치로부터 분리된 위치까지 제2 단방향 스코어링 장치를 이동시키도록 배열된 제2 연접식 링키지에 의해 제2 액츄에이터에 커플링된 상기 제2 스코어링 장치를 포함하고, 상기 맞물린 위치는 상기 제2 스코어링 장치가 상기 유리 리본과 접촉하는 위치이고, 상기 분리된 위치는 상기 제2 스코어링 장치가 상기 유리 리본으로부터 제거되는 위치이며,
상기 제2 스코어링 장치는 상기 맞물린 위치에서 있는 동안 상기 제1 스코어링 방향에 반대되는 제2 스코어링 방향으로 횡단할 때 제2 스코어 라인을 생성하도록 구성되는 특징으로 하는 유리 제조 장치.
유리 리본을 형성하도록 구성되는 포밍 바디; 및
상기 포밍 바디 아래에 위치하는 유리 스코어링 장치를 포함하고,
상기 유리 스코어링 장치는,
프레임; 및
이동 가능한 스코어링 유닛을 포함하는 크로스-멤버 어셈블리를 포함하고,
상기 이동 가능한 스코어링 유닛은 제1 스코어링 방향으로 상기 유리 리본을 스코어링하도록 구성되는 제1 스코어링 장치와, 상기 제1 스코어링 방향에 반대되는 제2 스코어링 방향으로 상기 유리 리본을 스코어링하도록 구성되는 제2 스코어링 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치.
제8항에 있어서,
상기 프레임 상에 장착되는 적어도 4개의 드라이브 어셈블리들을 더 포함하고,
상기 4개의 드라이브 어셈블리들의 각각의 드라이브 어셈블리는,
나사산 샤프트;
상기 나사산 샤프트에 커플링되고 상기 나사산 샤프트를 회전시키도록 구성되는 드라이브 모터; 및
상기 나사산 샤프트의 나사산들과 맞물리고 상기 크로스-멤버 어셈블리에 커플링되는 볼 너트 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치.
제9항에 있어서,
상기 4개의 드라이브 어셈블리들 중 각각의 드라이브 모터는 감속 기어 어셈블리에 의해 상기 개별적인 나사산 샤프트에 커플링되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치.
제10항에 있어서,
상기 4개의 드라이브 어셈블리들의 각각의 감속 기어 어셈블리의 감속비는 4:1부터 2:1의 범위인 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1 스코어링 장치는 제1 연접식 링키지에 커플링되고 상기 제2 스코어링 장치는 제2 연접식 링키지에 커플링되는 것을 특징으로 하는 유리 제조 장치.
포밍 바디로부터 유리 리본을 드로우하되, 상기 유리 리본은 드로우 속도 V로 드로우 방향으로 크로스-멤버 어셈블리에 인접하게 연장되고, 상기 크로스-멤버 어셈블리는 상기 크로스-멤버 어셈블리에 커플링되는 이동 가능한 스코어링 유닛을 포함하고, 상기 스코어링 유닛은 제1 스코어링 장치 및 제2 스코어링 장치를 포함하는, 상기 유리 리본을 드로우하는 단계;
상기 드로우 속도 V로 상기 드로우 방향으로 제1 수직 위치로부터 상기 크로스-멤버 어셈블리를 이동하는 단계;
상기 유리 리본 내에 제1 스코어 라인을 형성하되, 상기 제1 스코어 라인을 형성하는 단계는 상기 유리 리본과 상기 제1 스코어링 장치를 맞물리게 하는 단계와 상기 스코어링 유닛을 제1 스코어링 방향으로 이동하는 단계를 포함하는, 상기 제1 스코어 라인을 형성하는 단계;
상기 제1 스코어 라인 아래에서 상기 유리 리본으로부터 제1 유리 시트를 제거하는 단계;
상기 제1 스코어 라인 위에서 상기 유리 리본 내에 제2 스코어 라인을 형성하되, 상기 제2 스코어 라인을 형성하는 단계는 상기 유리 리본과 상기 제2 스코어링 장치를 맞물리게 하는 단계와 상기 스코어링 유닛을 상기 제1 스코어링 방향과 반대되는 제2 스코어링 방향으로 이동하는 단계를 포함하는, 상기 제2 스코어 라인을 형성하는 단계; 및
상기 제2 스코어 라인 아래에서 상기 유리 리본으로부터 제2 유리 시트를 제거하는 단계를 포함하는 유리 시트의 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 유리 시트를 제거하는 단계 이후 및 상기 제2 스코어 라인을 형성하는 단계 이전에, 상기 크로스-멤버 어셈블리를 상기 제1 수직 위치로 다시 이동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트의 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 스코어 라인을 형성하는 단계는,
제1 초기 위치로부터, 상기 제1 초기 위치로부터 이격된 제1 시작 위치까지 상기 제1 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계,
상기 제1 시작 위치로부터 상기 유리 리본을 상기 제1 스코어링 장치와 맞물리게 하는 단계, 및
상기 제1 시작 위치로부터 이격된 제1 정지 위치까지 상기 제1 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트의 제조 방법.
제15항에 있어서,
상기 제1 정지 위치에서 상기 스코어링 유닛을 정지시키는 단계,
상기 제1 정지 위치에서 상기 유리 리본으로부터 상기 제1 스코어링 장치를 분리하는(disengaging) 단계, 및
상기 제1 정지 위치로부터 상기 제1 정지 위치에서 이격된 제2 초기 위치까지 상기 제1 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계를 더 포함하는 유리 시트의 제조 방법.
제16항에 있어서,
상기 제2 스코어 라인을 형성하는 단계는,
상기 제2 초기 위치로부터, 상기 제2 초기 위치로부터 이격된 제2 시작 위치까지 상기 제2 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계,
상기 제2 시작 위치로부터 상기 유리 리본을 상기 제2 스코어링 장치와 맞물리게 하는 단계, 및
상기 제2 시작 위치로부터 이격된 제2 정지 위치까지 상기 제2 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트의 제조 방법.
제17항에 있어서,
상기 제2 정지 위치에서 상기 스코어링 유닛을 정지시키는 단계,
상기 제2 정지 위치에서 상기 유리 리본으로부터 상기 제2 스코어링 장치를 분리하는 단계, 및
상기 제2 정지 위치로부터 상기 제1 초기 위치까지 상기 제2 스코어링 방향으로 상기 스코어링 유닛을 이동하는 단계를 더 포함하는 유리 시트의 제조 방법.
제14항에 있어서,
상기 크로스-멤버 어셈블리를 상기 제1 수직 위치까지 이동하는 단계는, V보다 더 큰 속도로 상기 크로스-멤버 어셈블리를 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 시트의 제조 방법.