KR20210013533A

KR20210013533A - 유리 리본을 제조하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20210013533A
Application number: KR1020200090285A
Authority: KR
Inventors: 알렉산더 글락키; 크리슈티안 브라이트바흐; 홀저 훈니우스; 울리히 랑게; 볼프강 뮌흐; 그레고르 뢰젤; 폴커 자이베르트; 홀저 베게너
Original assignee: 쇼오트 아게
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2021-02-04
Also published as: US20210024400A1; CN112279497B; TW202106637A; DE102019120065A1; CN112279497A; EP3770124A1; JP2021020846A

Abstract

본 발명은 유리 리본의 형상과 유리 결함의 회피에 관하여 개선된, 유리 리본 인발을 위한 장치를 제공하고자 하는 목적을 기초로 한다. 이러한 목적을 위해, 용융 유리(5)로부터 유리 리본(3)을 인발하는 장치(1)로서, 이 장치(1)는 용융 유리(5)를 아래로 배출시킬 수 있는 하부 노즐 개구(9)를 갖는, 용융 유리(5)를 유지하기 위한 인발 탱크(7)를 포함하고, 상기 장치는 인발 탱크(7)의 노즐 개구(9)로부터 아래로 돌출하는 안내 본체(11)를 포함하며, 안내 본체(11)는, 이 안내 본체(11)와 노즐 개구(9)의 에지(90, 92) 사이에 2개의 노즐 슬롯(94, 96)이 형성되도록 노즐 개구(90)의 에지(90, 92)로부터 이격되게 지지되고, 안내 본체(11)는 적어도 노즐 개구(9)의 중앙 섹션을 따라 자가 지지식으로 현수되는 것인 장치가 제공된다.

Description

유리 리본을 제조하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING GLASS RIBBONS}

본 발명은 일반적으로 유리 제조에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 하향 인발 공정(down-draw process)으로 유리 리본을 제조하는 것에 관한 것이다.

유리 리본을 제조하기 위한 다양한 인발 공정이 알려져있다. 플로트법(float process) 외에도, 오버플로우 융합 공정 및 하향 인발 공정과 같은 수직 인발 공정도 또한 채용된다. 플로트법은 특히 넓은 폭의 유리판을 제조하는 데 사용된다. 이 기술의 결점은, 유리 리본의 한 면은 노출되고 다른 면은 주석 욕조(tin bath)와 접촉하기 때문에 유리의 2개 면이 사실상 그 특성에 있어서 상이하다는 것이다. 특히, 이로 인해 주석 욕조에서 지탱되는 유리의 면이 주석으로 오염되게 된다.

이와 대조적으로 하향 인발 공정은 완전히 유사한 표면들을 갖는 유리 리본을 제조하는 데 사용될 수 있다. 더욱이, 하향 인발 공정은 특히 매우 얇은 유리와 넓은 유리 리본을 제조하는 데 적합하다.

하향 인발 공정에서, 인출 탱크는 유리가 고온 성형 온도로 통과해 빠져나가는 노즐 슬롯으로의 균일한 유리 분배를 보장한다. 안내 본체(내부 노즐의 블레이드 본체라고도 알려짐)가 없는 하향 인발의 경우, 제조된 물품은 인발 어니언 구역(drawing onion zone)에서의 유리의 짧은 체류 시간으로 인해, 특히 표면 파형이라고도 알려진 미세한 잔물결에 관하여 불량한 표면 품질을 나타낸다. 노즐 출구에서의 유리의 티어오프 에지(tear-off edge)에서 발생하는 불균일성은 이러한 방식으로는 효율적으로 완화되지 않을 수 있다. 더욱이 이 경우에, 공정은 각각 제조되는 두께에 맞춰져야만 하는 노즐의 슬롯 형상을 요구한다. 제조되는 두께 포맷의 변화 시, 이는 셋업 시간과 증가된 재료 요건으로 인해 정지 시간을 초래한다.

안내 본체를 사용함으로써 개선이 이루어진다. 그러나, 보다 구체적으로는 안내 본체는 인출 탱크에서의 용융 유리의 흐름에 영향을 줄 수 있고, 이에 따라 두께 변화 및 특히 줄무늬와 같은 유리 결함이 유발될 수 있다.

본 발명은 이에 따라, 유리 리본의 형상 정확도 및 치수 일관성과 유리 결함의 회피에 대하여 개선된, 유리 리본 인발을 위한 구성 및 대응하는 방법을 특정하는 목적을 기초로 한다. 이 목적은 독립 청구항의 보호 대상에 의해 달성된다. 유리한 다른 실시예가 각각의 종속항에 특정된다. 따라서, 본 발명은 용융 유리로부터 유리 리본을 인발하기 위한 장치로서, 용융 유리를 유지하고, 바람직하게는 갭 또는 슬롯형 형상의 하부 노즐 개구 - 용융 우리를 하방으로 배출시킬 수 있음 - 를 갖는 인출 탱크를 포함하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 인출 탱크의 노즐 개구로부터 하향 돌출하는 안내 본체를 더 포함한다. 안내 본체는, 2개의 노즐 슬롯이 안내 본체와 노즐 개구의 에지 사이에 형성되도록 노즐 개구의 에지로부터 이격되도록 지지된다. 이와 동시에, 안내 본체는 노즐 개구를 따라 자가 지지 방식으로 현수되도록 그 2개의 대향 단부에서 지지된다.

특히 대형 유리 리본 폭에 있어서 자가 지지 현수의 경우, 장치의 일부는 고온의 인발 공정 중에 기계적 하중 - 노즐 및 안내 본체의 형상에 영향을 줌 - 으로 인해 시간이 경화함에 따라 크리프 변형을 겪을 수 있다. 이 문제는 특히 높은 연화 온도를 갖는 유리가 처리 대상인 경우에 발생한다. 이러한 목적으로, 바람직한 실시예에 따르면, 안내 본체가 캐리어 물질로서 미세 입자 안정화 금속을 포함하는 것이 고려된다.

안내 본체가 노즐 슬롯을 따라 자가 지지 방식으로 연장되기 때문에, 즉 안내 본체를 위한 지지 수단 또는 스트럿이 용융 유리로 충전된 인출 탱크 내부에서 회피되기 때문에, 용융 유리의 흐름이 상기한 구조에 의해 영향을 받지 않는다. 이러한 방식으로, 매우 균일한 유리 흐름이 달성되고, 대응하게 균일한 두께의 유리 리본이 인발된다. 그러나, 한편으로는 안내 본체의 고유 중량으로 인해 그리고 다른 한편으로는 유리 리본의 뽑아냄으로 인해, 단부에서의 현수로 인해 안내 본체에 굽힘 모멘트가 작용하고, 이는 안내 본체에 크리프 변형을 유발할 수 있다. 이러한 크리프 변형은 안내 본체의 지지 구조에 있는 미세 입자 안정화 금속에 의해 방지된다.

전술한 구성으로 인해, 용융 유리가 빠져나가는 하부 노즐 개구를 갖는 인출 탱크로 용융 유리가 공급되는, 유리 리본 제조 방법을 수행할 수 있고, 안내 본체가 노즐 개구에 배치되고, 인출 탱크의 노즐 개구로부터 하향 돌출하며, 2개의 노즐 슬롯이 안내 본체와 노즐 개구의 에지 사이에 형성되도록 노즐 개구의 에지로부터 이격되도록 지지되며, 안내 본체는 노즐 개구를 따라, 즉 그 종방향 연장부를 따라 자가 지지식으로 연장되도록 그 2개의 대향 단부에서 현수되고, 용융 유리는 인출 탱크의 노즐 슬롯으로부터 2개의 서브스트림으로 나오고, 노즐 개구로부터 돌출하는 안내 본체의 부분을 따라 이동하며, 서브스트림은 안내 본체의 하단부에서 결합되어, 유리 리본이 인발되는 인발 어니언을 형성하고, 유리 리본의 뽑아냄에 의해 안내 본체에 인가되는 인장력은 그 측방향 단부에서의 안내 본체의 현수에 의해 흡수된다.

안내 본체를 포함하는 하향 인발 공정은 보다 큰 인출 탱크 개구와 보다 양호한 제품의 표면 품질로 인해, 안내 본체가 없는 유리 리본의 인발에 비해, 높은 유리 처리량을 허용한다. 이것은 노즐로부터 나온 후 안내 본체에서의 연장된 체류 시간에 의해 유발된다. 다른 장점은, 이 경우에는 노즐 슬롯이 아니라 단지 안내 본체의 하부 에지에서만 10^3.5 dPa·s 내지 10^4.5 dPa·s의 성형 점도를 달성하면 되기 때문에 노즐 영역에서 증가된 온도로 작동 가능하다는 것이다. 결정화 민감 유리 및 유리 세라믹의 경우, 이것은 매우 유리하며, 증가된 수율을 초래한다. 안내 본체의 유무와 관계 없이 세라믹 오버플로우 트로프에 의한 오버플로우 융합 공정에 비해 하향 인발 공정의 장점은 (트로프의 세라믹에 의해 야기되는) 중앙 줄무늬가 전혀 없거나 중앙 줄무늬가 감소된다는 점이다. 이에 따라, 두께를 따른 유리 성분 균일성이 매우 높다. 또한, 안내 본체는 현재 제안된 자가 지지 현수로 인해 유리에 불균일성을 전혀 유발하지 않는다. 더욱이, 공정은, 공정을 중단한 후에 툴을 교환하고, 그 후 재사용할 수 있기 때문에 높은 유연도를 제공한다. 추가로, 비드의 두께는 비교적 감소되며, 이는 특히 추가의 처리를 위해 유리 용융로 출구의 수평방향 다운스트림으로 유리를 편향시키고, 특히 또한 효율과 수율 모두를 증가시키는 것을 보다 용이하게 한다.

일실시예에 따르면, 다음 귀금속 합금 중 적어도 하나는 안내 본체를 위해 그리고 선택적으로 노즐 개구 근처에서 인출 탱크를 위해서도 미세 입자 안정화 형태로 사용된다:

Pt_xRh_yAu_z, 이 화학식에서 0 % ≤ x ≤ 100 %, 0 % ≤ y ≤ 20 %, 0 % ≤ z ≤ 20 %,

Pt_uIr_v 합금, 이 화학식에서 0 % ≤ u ≤ 100 %, 0 % ≤ v ≤ 20 %.

미세 입자 안정화 없이, 이들 합금은 1100 ℃가 넘는 고온, 특히 1250 ℃가 넘는 임계 온도에서 크리프 변형에 대하여 더 이상 완전히 안정하지 않으며, 이는 시간 경과에 따른 툴의 변형을 증가시킨다. 그러나, 여기에서 설명되는 구성은 일반적으로, 전술한 특정 합금으로 제한되는 일 없이 1100 ℃가 넘는 성형 온도에서 유리로부터 유리 리본을 인발할 수 있다. 본 개시 내에서, 성형 온도는 유리가 10⁴ dPa·s의 점성을 갖는 온도를 말한다.

블레이드 본체 또는 안내 본체를 지닌 하향 인발 공정에서, 인출 탱크, 슬롯 노즐 및 안내 본체는 점성 유리의 두께 분포(종방향 및 횡방향 분포)에 영향을 주는 시스템을 형성한다. 이 시스템의 양호한 장기 안정성은 여기에서 매우 유익하다. 현재 설명하는 조립체는 인발력이 높은 경우에도 안내 본체에 의한 하향 인발 방법을 이용할 수 있다. 일실시예에 따르면, 유리 리본은 유리 리본의 1000 mm 폭당 100 N을 초과하는 인장력으로 노즐 또는 인출 탱크로부터 인발된다. 이것은 심지어는 1200 ℃가 넘는 고온 성형 온도를 나타내는 유리의 경우에도 가능하다.

인장 응력을 받는 구성요소 영역에, 샌드위치 구조와 미세 입자 안정화 귀금속 성분을 갖는 블레이드 또는 안내 본체가 1450 ℃의 고온 성형 온도에서 채용된 경우, 제조 2주 후에도 물질 임계 변형이 관찰되지 않았다.

미세 입자 안정화 캐리어 재료에 적합한 금속은 특히 백금, 백금 합금, 특히 바람직하게는 전술한 퍼센티지의 Pt, PtRh, PtAu, PtRhAu, PtIr가 있다. 캐리어 재료는 용융 야금 공정 또는 분말 야금 공정에 의해 제조될 수 있다. 나노 미립자는 바람직하게는 미세 입자 안정화를 위해 사용된다. ZrO₂는 미세 입자형 미립자를 위한 재료로서 매우 적합하다. 미세 입자형 미립자는 특히 금속이 용융되는 경우나 합금이 용융물 내에 분배되도록 함께 용용되는 경우에 추가될 수 있다. 일반적으로, 미세 입자 안정화 성분을 분말 야금에 의해 생성하는 것도 또한 가능하다. 이러한 목적을 위해, 금속 미립자와 미세 입자형 미립자가 혼합되고, 혼합물이 함께 소결된다.

전체적으로 미세 입자 안정화 금속으로 형성된 안내 본체가 특히 안정하다.

추가의 실시예에 따르면, 안내 본체는 복수 개의 부재로 이루어질 수 있고, 이 경우에 부재 또는 구성요소들 중 적어도 하나는 미세 입자 안정화 금속으로 형성된다. 이 경우, 안내 본체는 특히 미세 입자 안정화 금속 및 다른 재료로 형성된 샌드위치 구조이다. 추가의 재료는 금속 또는 비금속 내고온성 재료일 수 있다. 일반적으로, 크리프 내성을 증가시키고 세라믹 부식을 방지하기 위해 세라믹을 안정화 또는 부분 안정화 합금으로 커버하는 것도 또한 가능하다. 일실시예에 따르면, 안내 본체는 이에 따라 미세 입자 안정화 금속으로 피복된 적어도 하나의 세라믹 요소를 포함한다.

미세 입자 안정화 금속으로 완전히 형성된 안내 본체의 변형예는 증가된 안정성의 장점을 갖는다. 결점은 재료비를 증가시키고, 안정화 재료의 부동 효과로 인해 습윤성을 감소시키며, 취성을 증가시킨다.

안내 본체의 샌드위치 구조를 포함하거나 비미세 입자 안정화 금속과의 조합을 포함하는 추가의 변형예는 재료비와 습윤성에 관해서는 바람직하지만, 서비스 수명에 대한 기대는 다소 낮다. 상기한 안정화 재료의 공급업자로는, 예컨대 Umicore사(社), Furuya사, Heraeus사, Tanaka사가 있으며, 이들은 각각 그 자체의 이들 재료의 버전(Umicore사, 예컨대 PtRh10 FKS Rigilit, PtRh10 FKS Saeculit; Heraeus사, 예컨대 PtRh10 DPH 또는 DPH-A 등)을 갖고 있다. 순수 이리듐과 같은 높은 내크리프성 귀금속은 내산화성이 아니기 때문에 덜 적합하다.

이제, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
도 1은 안내 본체를 지닌 인출 탱크를 관통하는 단면도.
도 2는 현수된 안내 본체 및 유리 리본의 단면도.
도 3은 노즐 개구를 따라 취한, 인출 탱크를 관통하는 종단면도.
도 4는 안내 본체를 지닌 인출 탱크의 사시도.
도 5는 기계적 인장력에 따른 다수의 합금의 크리프 비율의 측정값을 보여주는 그래프.
도 6 내지 도 10은 안내 본체를 지닌 상이한 실시예에 의한 디바이스를 보여주는 도면.
도 11 및 도 12는 노즐 개구의 실시예를 보여주는 도면.
도 13은 인출 탱크 내에서의 압력 강하를 계산하기 위한 파라메터를 예시하는 인출 탱크의 단면도.

도 1은 용융 유리(5)로부터 유리 리본(3)을 인발하는 장치(1)의 일부를 보여준다. 장치(1)는 하단에 용융 유리(5)가 하향으로 빠져나갈 수 있는 노즐 개구(9)를 갖는, 용융 유리(5)를 유지하는 인출 탱크(7)를 포함한다. 안내 본체(11)는 인출 탱크(7) 내부에 배치되고, 인출 탱크(7)의 노즐 개구(9)로부터 하향 돌출한다. 안내 본체(11)는 노즐 개구를 통과해 연장될 때, 노즐 개구를 2개의 노즐 슬롯(94, 96)으로 분할한다. 용융 유리(5)는 이들 노즐 슬롯(94, 96)으로부터 2개의 서브스트림(50, 52)으로 나오고, 이들 서브스트림은 안내 본체(11)를 따라 하향 이동하고, 노즐 개구(9)로부터 돌출하는 안내 본체(11)의 부분(100)의 하단에서 결합된다. 2개의 서브스트림이 결합하고 인발에 의해 유리 리본이 형성되는 이 구역은 인발 어니언(15)이라고 한다. 유리 리본(3)의 두께는 뽑아내는 동안에 유리의 인발에 의해 감소된다. 이와 동시에, 유리는 노즐 개구(9)로부터의 거리가 증가할수록 차가워지고, 이에 따라 고화될 때까지 더 점성으로 된다.

일반적으로, 안내 본체(11)는 노즐 개구(9)로부터 적어도 30 mm, 바람직하게는 적어도 80 mm 돌출하는 것이 바람직하다. 이것은 안내 본체(11)에서의 용융 유리의 양호한 분배를 보장하고, 이에 따라 유리 리본의 두께 변화가 방지된다.

도시한 예로 제한되는 일 없이, 안내 본체(11)가, 인출 탱크(7) 내부에 배치되고 안내 본체(11)의 상단에서 두꺼운 부분으로 이루어져, 안내 본체(11)의 하향 인접부에 비해 용융 유리(5)를 위한 흐름 단면을 좁히는 저항 본체(101)를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 안내 본체(11)의 이 하단부는 핀 또는 블레이드(103)라고 할 수 있다. 이에 따라, 보다 일반적으로 본 발명의 일실시예에 따르면, 안내 본체(11)는 저항 본체(101)와 저항 본체(101) 아래에 배치되는 블레이드(103)를 포함하고, 저항 본체(101)는 인출 탱크(7)의 흐름 단면을 제한하기 위해 블레이드(103)보다 큰 폭을 갖는 것이 제안된다.

바람직하게는, 노즐 개구(9)로부터 흐름 저항 또는 저항 본체(101)까지의 거리는 통상 적어도 3 mm, 바람직하게는 적어도 8 mm일 것이다.

유리 리본(3)을 뽑아내기 위해, 예컨대 한 쌍 이상의 피동 롤러를 포함하는 인발 디바이스(17)가 마련될 수 있다. 인발은 유리 리본(3)에 인장력을 인가하게 하고, 이는 통상 적어도 주로 안내 본체(11)에 작용한다. 이러한 인장력은 중량에 의한 힘과 동일한 방향으로 그리고 이에 추가하여 작용한다. 안내 본체(11)를 고정하고, 작용력을 흡수하기 위해, 안내 본체(11)는 용융 유리(5)로 둘러싸이는 스트럿을 사용하여 인출 탱크 내에 지지될 수 있다. 상기한 지지는 매우 안정하고 기계적이다. 그러나, 이것은 유리 리본(3)의 품질에 악영향을 줄 수 있는 것으로 확인되었다. 이와 대조적으로, 본 개시는 일반적으로, 안내 본체(11)가 적어도 노즐 개구(9)의 중앙 섹션을 따라 자가 지지 방식으로 현수되는 것을 안출한다. 추가의 실시예에 따르면, 특히 유리 리본(3)이 인발에 의해 형성되고, 균일한 두께의 중앙 영역과 중앙 영역의 두께보다 두꺼운 두께의 2개의 에지측 비드를 갖고, 안내 본체(11)가, 적어도 균일한 두께의 중앙 영역이 형성되는 노즐 개구의 섹션을 따라 자가 지지 방식으로 연장되는 방식으로 현수되는 것이 안출될 수 있다.

도 2는 일실시예에 따라 현수된 안내 본체(11) 및 유리 리본(3)의 단면도를 보여준다. 유리 리본(3)은 중앙 영역(30) - 이 중앙 영역을 따라서는 유리 리본(3)의 두께가 전혀 변하지 않거나 약간만 변함 - 과, 에지 상의 비드(31, 32)를 포함한다. 중앙 영역(3)은, 제조되는 유레 제품이 생성되는 품질 영역으로서 알려진 것이다. 통상, 비드(31, 32)는 절단되며, 비드의 유리는 재용융되어 인출 탱크(7)로 복귀될 수 있다. 안내 본체(11)는 마운트(19)에서 현수된다. 안내 본체(11)에 작용하는 힘이 마운트(19)에 전달되는 피지지 영역(21)은, 이 영역이 품질 영역이나 중앙 영역(30) 외측에 있도록 충분히 측방 에지에 근접한다. 이 영역(21)들 사이에서 안내 본체(11)는 자가 지지되는데, 즉 다른 현수 지점이 없다. 도 3은 본 실시예의 특정 구현예를 보여준다.

도 3은 수직 절단 평면에 의해 노즐 개구(9)를 따라 센터링된 절단 방향으로 인출 탱크를 관통한 개략적인 단면도이다. 노즐 개구가 마련되는 인출 탱크(7)의 저부(70)에는, 안내 본체(11)가 지탱되는 지지 요소(23)가 배치된다. 지지 요소(23)는 도시한 바와 같이 노즐 개구(9)에 근접하게 배치되고 노즐 개구(9)에 걸쳐 연장될 수 있다. 지지 요소(23)에 대한 안내 본체(11)의 피지지 지점은 지탱 영역, 특히 안내 본체(11)의 피지지 영역(21)을 형성한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 제시한 예로 제한되는 일 없이, 일반적으로 안내 본체(11)는 인발 노즐 내에서 지지 요소(23) 상에 놓이고, 피지지 영역(21)들 사이에서 자가 지지 방식으로 지지 요소(23) 상에서 유지되는 것이 안출된다.

일반적으로, 안내 본체(11)는 바람직하게는, 1000 mm의 유리 리본 폭당 100 N보다 큰 인장력으로 유리 리본이 인출 탱크(7)로부터 뽑아내질 때에 현저히 구부러지지 않도록 구성된다.

도 4는 특히 바람직한 다른 실시예의 예를 개략적으로 도시한다. 여기에서, 인출 탱크(7)는 사시도로 도시되어 있다. 이 도면은 용융 유리를 인출 탱크(7)로 도입하는 유입구(74)도 또한 보여준다. 이 예에서, 인출 탱크(7)는 2개의 단부 플레이트(71)에 의해 측방에서 폐쇄된다. 단부 플레이트(71)는 안내 본체(11)의 외팔보 또는 외팔보 아암(110, 111)이 돌출하는 개구(72)를 갖는다. 이들 외팔보 아암(110, 111)은 인출 탱크(7) 외측에 배치된 마운트(19) 상에 놓인다. 그 사이에서 안내 본체가 자가 지지 방식으로 현수되는 피지지 영역(21)들은 이에 따라 인출 탱크(7) 외측에 그리고 이에 따라 인출 탱크(7)에서 아래로 흐르는 용융 유리 외측에 위치한다. 도시한 예로 제한되는 일 없이, 이에 따라 유리 리본 인발 장치의 일실시예에 따르면, 안내 본체(11)는 인출 탱크(7) 외측에서 지지되는 것이 안출된다. 이 경우에, 안내 본체는 특히 인출 탱크(7)의 내부 전체를 가로질러 자가 지지식으로 연장된다. 이러한 방식으로, 유리 흐름이 마운트에 의해 영향을 받는 것이 방지된다. 이것은 일정환 유리 품질을 보장하고, 줄무늬가 발생하는 것을 방지한다.

이러한 구성은 또한 다른 장점을 갖는다. 안내 본체(11)의 마운트는 이러한 방식으로 인출 탱크(7)와 분리되므로, 인출 탱크의 일부는 안내 본체(11)를 제거하지 않고도 교체될 수 있다. 이것은 특히 노즐 슬롯이나, 노즐 슬롯(9)을 획정하는 인출 탱크(7)의 부분에도 적용된다. 도시한 예에서, 안내 본체(11)를 제거하지 않고도 저부 플레이트(97, 98), 또는 보다 일반적으로 저부 플레이트를 포함하는 벽의 부분이 교체될 수 있다. 이로 인해, 노즐 개구(9)의 폭을 변경하기 위해, 안내 본체(11)를 이동시킬 필요 없이 저부 플레이트를 교환하는 것이 가능하다. 도 4의 특정예로 제한되는 일 없이, 이에 따라 본 발명의 다른 실시예에 따르면 인출 탱크는, 안내 본체(11)를 그 마운트 상의 제위치에 유지하면서 노즐 개구(9)를 획정하는 인출 탱크(7)의 부분을 교체할 수 있도록 구성된다.

그러나, 안내 본체(11)가 자가 지지식으로 장착되는 경우에도, 특히 고온 용융 유리의 경우에 인발 디바이스(17)에 의해 인가되는 힘과 중량에 의한 힘을 받아 시간 경과에 따라 크리프 변형이 발생할 수 있다. 고온, 고유 중량 및 인발력에 의해 응력을 받는 동안에 구성요소가 발생시키는 크리프 효과를 감소시키기 위해 그리고 블레이드 본체와 노즐 재료의 처리 안정성을 증가시키고 이에 따라 장치(1)의 서비스 수명을 증가시키기 위해, 바람직한 실시예에 따르면 안내 본체(11)가 미세 입자 안정화 금속을 포함하는 것이 안출된다.

이에 관하여, 도 5는 유리 제조에 적합한 여러 합금의 경우에 적용되는 기계적 장력에 따른 크리프 속도의 측정값(v)의 그래프를 보여준다. 모든 측정값은 1400 ℃의 재료 온도에서 얻었다. 곡선 (a)는 미세 입자 비안정화된 종래의 백금-로듐 합금에 있어서의 측정값을 보여준다. 곡선 (b) 및 (c)는 2개의 상이한 미세 입자 안정화 합금의 측정값을 나타낸다. 5 Mpa의 기계적 응력에서, 곡선 (b)로 나타낸 합금의 크리프 속도는 이미 미세 입자 비안정화 재료의 크리프 속도보다 10²배 적다. 곡선 (c)의 측정값으로 나타내는 재료의 경우, 이것은 10⁵배보다 훨씬 크지만, 크리프 속도는 여기에서는 미세 입자 비안정화 재료의 경우에서보다 응력이 증가할수록 더 빨라진다. 미세 입자 안정화 합금의 특성은 안정화를 위해 첨가되는 미립자의 양, 타입 및 크기에 의해 영향을 받거나 조정될 수 있다. 임의의 경우, 안내 본체를 위한 미세 입자 안정화 합금의 사용은, 도 5에서 볼 수 있다시피 1100 ℃ 초과, 심지어는 1400 ℃ 이상의 성형 온도로 유리를 처리할 수 있게 한다.

미세 입자 안정화 금속의 예로는 Umicore사로부터 PtRh10 FKS Rigilit, PtRh10 FKS Saeculit이라는 명칭으로 시판되는 재료 및 Heraeus사로부터 PtRh10 DPH 또는 DPH-A라는 명칭으로 시판되는 재료가 있다. 도 5의 측정값의 기반이 되는 PtRh 합금뿐만 아니라, Pt, PtAu, PtRhAu 및 PtIr을 미세 입자 안정화 재료로 사용하는 것도 가능하다. 일반적으로, 안정화 입자는 산화물 미립자로 이루어지거나 이를 포함할 수 있다. 예컨대, ZrO₂ 미립자가 적합하다.

순수 이리듐과 같은 높은 내크리프성 귀금속은 대체로 산화에 대한 내성이 적기 때문에 대안으로서 바람직하지 않다. 일반적으로, 크리프 내성을 증가시키고 세라믹 부식을 방지하기 위해 세라믹을 안정화 또는 부분 안정화 합금으로 피복하는 것도 또한 가능하다.

일실시예에 따르면, 안내 본체(11)는 완전히 미세 입자 안정화 재료로 형성된다. 특히 고온에서 높은 내크리프성이 이러한 방식으로 달성된다. 그러나, 이것은 재료비를 증가시킨다. 또한, 미세 입자 안정화 합금으로 형성된 부분은 쉽게 용접되지 않는데, 그 이유는 안정화 입자가 부동할 수 있고, 이로 인해 용접 구역에서의 안정성을 현저히 감소시킬 수 있기 때문이다. 더욱이, 이들 안정화 금속은 미세 구조 내에 포함된 미립자로 인해 비안정화 재료보다 취성이다.

다른 실시예에 따르면, 이에 따라 미세 입자 안정화 금속으로 형성된 적어도 하나의 구성요소를 포함하는 다부분(multi-piece) 안내 본체(11)를 제공하는 것이 안출된다. 다부분 구성은 보다 낮은 재료비에 관해서는 유리하지만, 서비스 수명은 다소 짧다. 이 경우, 안내 본체는 특히 미세 입자 안정화 금속 및 다른 재료로 형성된 샌드위치 구조를 포함할 수 있다. 크리프 변형은 높은 인장 응력을 받는 영역에서 특히 유의미하다. 추가의 실시예에 따르면, 이에 따라 안내 본체(11)가 복수 개의 부재로 이루어지고, 안내 본체(11)의 하부 부분이 미세 입자 안정화 재료로 형성되는 부분인 것이 안출된다. “하부 부분”이라는 용어는 안내 본체(11)가 설치된 상태에서 해당 부분의 위치를 일컫는다.

도 4의 예에서, 안내 본체(11)는 여기에서 더 두꺼운 상부 부분(112)과, 노즐 개구(9)로부터 돌출하는 안내 본체(11)의 부분(100)을 포함하는 하부 부분(114)을 포함한다. 이 하부 부분(114)은 안내 본체(11)의 고유 중량으로 인한 인장 응력과, 인발 디바이스(17)에 의해 유리 리본에 인가되는 힘을 받는다. 도 1의 예에서와 같이, 부분(112)은 그 두꺼운 치수로 인해 저항 본체(101)를 형성한다. 노즐 개구로부터 돌출하는 하부 부분(100)은 블레이드(103) 형상을 갖는다.

이제, 안내 본체(11) 및 노즐 개구(9)의 형상 및 구조의 여러 실시예를 보다 상세히 설명하겠다. 일반적으로, 툴의 형상은 그 안정성을 향상시키도록 최적화될 수 있다. 또한, 압력 프로파일이 조정될 수 있고, 용융 유리의 혼합이 개선될 수 있다.

예컨대 압력 본체(11)가 노즐 슬롯 내부의 불충분한 두께의 단순한 금속 시트 형태이면, 1000 mm 유리 리본 폭당 100 N보다 큰 것과 같은 높은 하중과 1200 ℃ 이상의 고온 하에서 인발 방향에 대해 길이 방향 및 교차 방향으로 불안정성이 형성될 수 있다. 이것은 노즐 슬롯의 폭에서의 변화 그리고 이에 따라 인발 공정에서의 불안정성을 유발할 것이다. 안정성은 안내 본체(11)의 형상을 조정하는 것에 의해 충분히 증가될 수 있다.

도 6은 도 4에 도시한 예에서와 같이 역시 두꺼운 상부 부분을 갖는 안내 본체(11)를 포함하는, 유리 리본(3) 인발 장치(1)의 실시예를 보여준다. 이 상부 부분은 도 6의 예에서 버섯 형상이다. 더욱이, 도 6의 예는 다부분 안내 본체(11)를 보여준다. 그러나, 여기에서 개별 구성요소들은 상하로 배치되지 않고, 하부 부분(114)이 미세 입자 안정화 금속으로 형성된다. 오히려, 도 6에 도시한 안내 본체(11)의 예는 샌드위치 구조로서 구성된다. 대체로, 이러한 목적을 위해 도시한 예에서와 같이 라이닝(117)으로 둘러싸이는 내부 부분(115)을 포함하는 안내 본체(11)가 마련된다. 라이닝은 바람직하게는 미세 입자 안정화 금속으로 형성된다. 이것은 유리 접촉에 바람직하지 않거나 불리한 내부 부분(115)을 위한 재료를 사용하는 것을 가능하게 한다. 안내 본체(11)는 이에 따라 미세 입자 안정화 금속으로 피복된 적어도 하나의 세라믹 요소를 포함할 수 있다. 이 경우, 내부 부분(115)은 세라믹 재료로 형성되고, 라이닝(117)은 미세 입자 안정화 금속으로 형성된다.

다른 옵션은 코어 또는 내부 부분(115)을 위한 높은 내크리프성 금속을 사용하는 것이지만, 이는 용융 유리(5)와 접촉하기에 덜 적합하다. 고려할 사항은 여기에서는 이미 언급한 순수 이리듐과 같은 높은 내크리프성 귀금속이다. 일실시예에 따르면, 이에 따라 안내 본체가 이리듐으로 형성되고 라이닝(117)으로 둘러싸인 내부 부분(115)을 포함하는 것이 안출된다. 라이닝(117)은 이때 역시 적어도 인장 응력을 받는 영역에 미세 입자 안정화 금속을 포함할 수 있다.

압력 조건은 노즐 슬롯을 포함하는 시스템의 형상 및 인출 탱크 내부의 흐름 저항을 통해 조정될 수 있다. 흐름 저항 및 정압은 함께 인출 탱크의 단부, 즉 노즐 개구에서 원하는 과압을 생성한다. 이것은 블레이드 본체 상에서의 균일한 유리 분배를 보장한다. 인출 탱크 내에서의 안내 본체에 대한 흐름 저항의 형상 설계와 노즐 슬롯 폭(인출 탱크 유출구에서의 슬롯 노즐과 안내 본체 사이의 간격)의 설계는, 노즐 유출구에서 용융 유리가 좀처럼 확장되지 않고, 이에 따라 노즐 슬롯 에지 밑면의 습윤이 회피되도록 압력 강하를 조정하는 수단을 제공한다.

도 7은 추가의 실시예의 예를 보여준다. 사실상, 이 예는, 노즐 개구(9)로부터 돌출하는 안내 본체(11) 위에서, 추가의 안내 본체(12)가 인출 탱크 내부에 그리고 노즐 개구(9)로부터 돌출하는 이 안내 본체(11)로부터 이격되어, 바람직하게는 마찬가지로 자가 지지 방식으로 배치된다는 사실에 기초한다. 이 추가의 안내 본체(12)는 용융 유리(5)를 추가로 혼합하는 기능을 한다. 그러나, 상기한 추가의 안내 본체(12)는 특히 용융 유리(5)의 흐름 저항에 영향을 주기 위해 사용될 수도 있다.

노즐 플롯 폭의 설정도 또한 노즐 하부 에지에 대한 티어오프 각도의 크기에 영향을 준다. 이 각도가 너무 작으면, 노즐 에지 아래에서 유리에 의한 습윤이 일어날 수 있고, 이는 결정화 및 유리 결함을 초래할 수 있다. 예시적인 실시예로 제한되는 일 없이, 이에 따라 본 발명의 일실시예에 따르면 인출 탱크 내에서의 용융 유리(5)의 압력 강하는, 노즐 개구(9)에 인접한 인출 탱크(7) 밑면 상의 영역의 습윤이 회피되도록 조정되는 것이 안출된다. 하나 이상의 안내 본체/본체들의 위치 및 형상뿐만 아니라, 용융 유리의 온도를 통해서도 또한 압력 강하가 조정될 수 있다.

인출 탱크(7) 내의 안내 본체(11) 형태, 또한 선택적으로 추가의 안내 본체 형태의 내부 흐름 저항의 다른 장점은, 내부 흐름 저항부 아래에 일종의 보상 체적 - 이 보상 체적 내에서 유리 질량체는 (단지 인출 탱크의 흐름 저항부에 대한 블레이드의 두께비가 1보다 작은 경우에만) 노즐 슬롯을 통해 흐르기 전에 그 횡방향 분포 면에서 균일할 수 있음 - 이 형성되기 때문에, 장기 사용 중에 기존의 서비스 수명 관련 툴 변형 또는 발생하는 서비스 수명 관련 툴 변형의 경우에 (예컨대, 두께 변화에 대한) 유리 품질의 민감도가 감소된다는 것이다.

지금 설명한 조정에 의해, 툴의 서비스 수명은 적어도 10배 증가할 수 있으며, 이는 제품 품질의 안정화 그리고 또한 비용 절감으로 이어진다. 더욱이, 리본 폭의 증가가 가능해지는데, 그 이유는 형상에 대한 조정 및 안정화 금속의 사용이 인장 하중이 증가된 경우에도 덜 두드러지는 굴곡 또는 크리프 변형으로 이어지기 때문이다. 도시한 예시적인 예에서 구현되는 인출 탱크(7) 내의 안내 본체(11)의 두께 증가를 기계적으로 안정화시키는 것도 또한 어느 정도까지는 대체로 보다 긴 서비스 수명에 기여한다. 특정 예시적인 실시예로 제한되는 일 없이, 이에 따라 추가의 실시예에 따르면 안내 본체(11)가 노즐 개구(9)에서보다 인출 탱크(7) 내부에서 더 두꺼운 것이 안출된다. 도 7에 도시한 예에서, 역시 저항 본체(101)을 형성하는 두께운 부분(118)은 원통형 형상을 갖는다.

안내 본체(11) 단부에서의 불안정한 흐름 패턴을 피하기 위해, 지금까지 에시한 도 1, 도 4, 도 6 및 도 7의 예에서의 경우와 같이, 안내 본체(11)의 하단부에서 티어오프 에지(13)가 예리하게 테이퍼지는 것이 유리하다. 즉, 티어오프 에지(13)는 커트 에지를 형성한다. 티어오프 에지(13)로 모아지는 표면(130, 131)은 평평하거나, 볼록하거나, 오목할 수 있다. 도 7의 예에서, 표면(130, 131)은 평평하다.

도 8은, 안내 본체(11)의 상단이 T자 형상이 되도록 플레이트 형상의 두꺼운 부분(118)을 갖는 안내 본체의 예를 보여준다. 이 예는, 티어오프 에지(13)로 모이는 표면(130, 131) - 여기에서는 오목한 형상을 가짐 - 을 더 보여준다.

두꺼운 부분은 기계적인 이유로 유리하지만, 의무적인 것은 아니다. 도 9는, 인출 탱크(7) 내부에 있는 안내 본체(11)가 노즐 슬롯에 근접한 그 두께에 비해 확대되지 않은 예시적인 실시예를 보여준다. 오히려, 안내 본체(11)는 여기에서는 블레이드 또는 플레이트 형상을 갖고, 두께가 거의 일정하며, 커트 에지의 표면(130, 131)이 그 하단의 티어오프 에지(13)로 모아진다. 이 실시예는, 특히 안내 본체(11)가 적절히 현수된 경우에 노즐 개구(9)로부터 용이하게 제거될 수 있다는 장점을 갖는다. 예시된 예로 제한되는 일 없이 그리고 또한 안내 본체(11)가 두꺼운 부분(118)을 갖는 것과 무관하게, 적어도 노즐 개구(9)를 통해 연장되는 안내 본체(11)의 부분은 바람직하게는 0.5 mm 내지 20 mm 범위의 두께를 갖는다.

더욱이, 장치의 모든 실시예에서, 안내 본체(11)가 인출 탱크(7) 내부로 연장될 필요는 없다. 오히려, 안내 본체의 상단이 노즐 개구(9) 내부에 위치할 수도 있다. 상기한 실시예가 도 10에 도시되어 있다. 여기에서도 역시, 선택적으로 심지어는 작동 중에도 안내 본체(11)가 용이하게 교체될 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 흐름 저항부는 여기에서는 기본적으로 단지 노즐 개구(9)의 유지 갭 폭에 의해서만 제한된다. 특히, 도 10의 예에서 도시한 바와 같이 두꺼운 안내 본체가 사용되면, 안내 본체(11)는 적어도 부분적으로 중공형, 대안으로서 또는 추가로 샌드위치 구조일 수 있다. 이러한 옵션이 도 10의 예에 도시되어 있다. 따라서, 안내 본체(11)는 공동(25)을 갖는다. 안내 본체(11)가 공동(25)을 둘러싸는 금속 시트로 형성되면, 이 경우에는 비교적 낮은 고유한 중량을 장점으로 갖는다.

도 11의 평면도에 도시한 바와 같이, 노즐 개구(9)는 저부 패널에서 특히 측방으로 폐쇄된 슬롯형 개구 형상을 갖는다. 이때, 안내 본체(11)는 바람직하게는 도시한 바와 같이 개구의 에지와 접촉하는 일 없이 중앙에 유지되어, 노즐 슬롯(94, 96)이 형성된다. 그 폭은 노즐 개구(9)의 폭과 안내 본체(11)의 두께에 의해 결정된다.

도 12에 도시한 실시예에는, 노즐 슬롯(94, 96)의 폭(w)이 조정 가능한, 2 부분 노즐 레지가 마련된다. 이를 위해, 저부 플레이트(97, 98)는 슬롯 형상 노즐 개구(9)의 종방향 연장부와 수직하게 변위될 수 있도록 이동 가능하게 구성된다. 변위 방향은 저부 플레이트에 이중 화살표로 도시되어 있다. 보다 일반적으로, 예시된 예로 제한되는 일 없이 인출 탱크는 플레이트들과 안내 본체 사이의 간격을 조정하고, 이에 따라 노즐 슬롯(94, 96)의 폭을 조정하기 위해 가동 저부 플레이트(97, 98)를 포함할 수 있다. 따라서, 유리 리본(3) 제조 방법은 노즐 슬롯(94, 96)의 폭을 조정하는 단계도 또한 포함할 수 있다. 이러한 조정은, 예컨대 처리량 및/또는 유리 리본의 두께를 제어하기 위해 적용될 수 있다. 일실시예에서, 노즐 슬롯 폭, 즉 이들 노즐 슬롯의 폭은 4 mm 내지 15 mm 범위, 가장 바람직하게는 6 mm 내지 10 mm 범위이다.

유리 리본의 두께를 조정 또는 제어하는 다른 가능성은 용융 유리의 온도를 조정하는 것에 의한 것이다. 이에 관하여, 특별한 추가의 장점은 안내 본체(11)를 인출 탱크를 가로질러 자가 지지 방식으로 현수하는 것에 의해 달성된다. 이 경우, 안내 본체를 전도식으로 직접 가열하기 위해 안내 본체의 마운트를 통해 또는 별개의 접속부를 통해 전류를 공급하는 것이 가능하다. 이 경우, 전류는 유리 리본의 인발 방향에 수직하게 안내 본체(11)를 통해 그리고 또한 용융 유리(5)의 흐름 방향으로 흐를 것이다. 도 4에 도시한 예에서, 전류는 이에 따라 마운트(19)로부터 마운트에서 지지되는 외팔보 아암(110)을 통해 안내 본체(11) 내로 주입되고, 안내 본체(11)로부터 반대측 외팔보 아암(110)과 관련 마운트(19)를 통과하도록 안내될 것이다.

본 발명의 추가의 실시예에 따르면, 인출 탱크 내에서의 압력 강하는, 유리 리본의 형상 정확도 및 치수 일관성을 향상시키기 위해 특별한 방식으로 조정된다. 이러한 조정은 음압이 인출 탱크 내에 조성되는 것을 방지한다. 상기한 음압은 인출 탱크를 기계적으로 변형시킬 수 있고, 이는 유리 두께에도 또한 영향을 줄 수 있다. 더욱이, 국소 음압은 인출 탱크 내에서의 용융 유리의 불안정한 흐름 패턴을 유발할 수 있고, 이는 불균일한 유리 두께 또는 유리 결함도 또한 초래할 수 있다. 이제 도 13의 인출 탱크(7)의 개략적인 단면도를 참고하여 본 실시예에 따른 조정을 보다 상세히 설명하겠다. 이 도면은 인출 탱크 내에서의 압력 강하를 계산하는 데 사용되는 치수를 나타내는 인출 탱크(7)의 단면도를 보여준다.

도 1의 예와 유사하게, 인출 탱크(7)의 상부 부분은, 인출 탱크(7)의 저부(70) 아래로 연장되는, 챔버(75) 내로 개구된 관형 섹션 또는 매니폴드 파이프(76)에 의해 형성된다. 챔버(75)는 매니폴드 파이프(76)보다 작은 단면을 갖는다. 따라서, 챔버(75)의 폭(D_A)은 매니폴드 파이프(76)의 직경보다 작다. 작은 단면으로 인해, 압력 변화는 주로 챔버(75)를 따라 발생한다. 안내 본체(11) 또는 안내 본체들이 챔버를 더욱 좁히는 섹션은 특별한 기여를 한다. 일실시예에 따르면, 인출 탱크 내의 온도는 아래의 조건이 충족되도록 조정된다:

상기 관계식에서,

는 용융 유리의 체적 유량이고, B는 노즐 개구 또는 인출 방향에 수직한 유리 리본을 따른 방향에서의 인출 탱크(7)의 폭이고, η는 용융 유리의 점성이고, D_S는 챔버(75)의 국소 폭이고, D_L은 안내 본체(11)의 국소 두께이고, ρ는 용융 유리의 밀도이고, g는 중력가속도이고, h는 챔버(75)의 높이이다. 적분은 수직방향(z)의 섹션 H_L 및 H_S에 대하여 행해진다. 적분은 또한 2개 이상의 서브섹션에 대해서 행해질 수도 있고, 이 경우에 서브 적분이 추가되어야만 한다. 이것은, 도 7에 예에서와 같이 수직방향으로 서로 이격된 복수 개의 안내 본체가 제공되는 경우다.

기호 p_u는 2000 Pa의 압력 크기를 나타낸다. 이 크기는 여전히 허용 가능한 음압을 나타낸다. 이에 따라, 관계식의 우측은 여전히 허용 가능한 음압(p_u)의 정수압을 나타낸다. 이 항은 상수이다. 전인자

/B는 전인자도 또한 상수를 나타내도록 미리 정해진 유리 리본의 두께를 규정한다. 다른 한편, 주어진 유리 리본의 두께를 위한 온도를 통해 제어될 수 있는 것은 강력한 온도 종속 점성(η)이다. 온도도 또한 상이하게 국소적으로 제어될 수 있다. 또한, 인출 탱크 내의 온도는 수직방향을 따라 변할 수 있다. 이에 따라, 점성은 위치 종속적[η = η(z)]일 수 있다. 이러한 종속성은 이에 따라 적분에서 고려될 수도 있다.

이에 따라, 일실시예에 따르면 인출 탱크(7)가, 내부에 안내 본체(11)가 배치되고 그 하단에 노즐 개구(9)를 갖는 챔버(75)를 포함하고, 인출 탱크(7) 내의 용융 유리(5)의 온도가, 앞서 주어진 관계식이 온도 종속 점성에 의해 만족되도록 조정되는 것이 안출된다.

당업자에게는, 본 발명이 도면에 도시한 특정 예시적인 실시예로 제한되는 것이 아니라 여러가지 방식으로 변할 수 있다는 점이 명백할 것이다. 상이한 실시예는 특히 서로 결합될 수도 있다.

1 : 유리 리본 인발 장치
3 : 유리 리본
5 : 용융 유리
7 : 인출 탱크
9 : 노즐 개구
11, 12 : 안내 본체
13 : 티어오프 에지
15 : 인발 어니언
17 : 인발 디바이스
19 : 마운트
21 : 피지지 영역
23 : 지지 요소
25 : 공동
30 : 3의 중앙 영역
31, 32 : 3의 비드
50, 52 : 5의 서브스트림
70 : 7의 저부
71 : 플레이트의 측방 단부
72 : 71의 개구
74 : 7에 대한 유입구
75 : 챔버
76 : 매니폴드 파이프
90, 92 : 94, 96의 에지
94, 96 : 노즐 슬롯
97, 98 : 저부 플레이트
100 : 9로부터 돌출하는 11의 부분
101 : 저항 본체
103 : 블레이드
110, 111 : 11의 외팔보 아암
112 : 11의 상부 부분
114 : 11의 하부 부분
115 : 11의 내부 부분
117 : 11의 라이닝 라인
118 : 두꺼운 부분
130, 131 : 티어오프 에지(13)에서 모아지는 11의 표면

Claims

용융 유리(5)로부터 유리 리본(3)을 인발하는 유리 리본 인발 장치(1)로서, 상기 장치(1)는 용융 유리(5)를 유지하는 인출 탱크(7)로서, 용융 유리(5)가 하방으로 빠져나갈 수 있는 하부 노즐 개구(9)를 갖는 인출 탱크(7)와, 인출 탱크(7)의 노줄 개구(9)로부터 하향 돌출하는 안내 본체(11)를 포함하고, 상기 안내 본체(11)는, 2개의 노즐 슬롯(94, 96)이 안내 본체(11)와 노즐 개구(9)의 에지(90, 92) 사이에 형성되도록 노즐 개구(9)의 에지(90, 92)로부터 이격되도록 지지되며, 상기 안내 본체(11)는 적어도 노즐 개구(9)의 중앙 섹션을 따라 자가 지지 방식으로 현수되는 것인 유리 리본 인발 장치.
제1항에 있어서, 안내 본체(11)는 인출 탱크(7) 외부에서 지지되고, 인출 탱크(7) 내부에 걸쳐 자가 지지 방식으로 연장되는 것인 유리 리본 인발 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 인출 탱크(7)는, 안내 본체(11)가 그 마운트의 제위치에 유지되는 동안에 노즐 개구(9)를 형성하는 인출 탱크(7)의 부분이 교체될 수 있도록 구성되는 것인 유리 리본 인발 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 안내 본체(11)는 미세 입자 안정화 금속을 포함하는 것인 유리 리본 인발 장치.
제4항에 있어서, 상기 미세 입자 안정화 금속은 합금인 것인 유리 리본 인발 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
미세 입자 안정화 금속은 금속 Pt, PtRh, PtAu, PtRhAu, PtIr 중 어느 하나인 피쳐; 및
미세 입자 안정화 금속은 ZrO₂ 미립자를 포함하는 피쳐(feature)
중 하나 이상을 지닌 미세 입자 안정화 금속을 포함하는 것인 유리 리본 인발 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
- 안내 본체(11) 전체는 미세 입자 안정화 금속으로 형성되는 피쳐;
- 안내 본체(11)는 다부분(multi-piece) 본체이고, 미세 입자 안정화 금속으로 형성된 적어도 하나의 구성요소를 포함하는 피쳐;
- 안내 본체는 미세 입자 안정화 금속과 추가의 재료로 형성된 샌드위치 구조인 피쳐;
- 안내 본체(11)는 라이닝(117)으로 둘러싸이는 내부 부분(115)을 갖는 피쳐;
- 안내 본체는 미세 입자 안정화 금속으로 피복된 적어도 하나의 세라믹 구성요소를 포함하는 피쳐;
- 안내 본체(11)는 노즐 개구(9)로부터 적어도 30 mm, 바람직하게는 적어도 80 mm 돌출하는 피쳐;
- 안내 본체(11)는 노즐 개구(9)에서보다 인출 탱크(7) 내부에서 두꺼운 두께를 갖는 피쳐; 및
- 안내 본체 하단의 티어오프 에지(13)가 커트 에지를 형상하는 피쳐
중 하나 이상을 특징으로 하는 유리 리본 인발 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 추가의 안내 본체(12)가 인출 탱크(7) 내에서 노즐 개구(9)로부터 돌출하는 안내 본체(11) 위에서 노즐 개구(9)로부터 돌출하는 안내 본체(11)로부터 이격되어 배치되는 것인 유리 리본 인발 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 안내 본체(11)는 저항 본체(101) 및 저항 본체(101) 아래에 배치되는 블레이드(103)를 포함하고, 저항 본체(101)는 블레이드(103)보다 큰 폭을 갖는 것인 유리 리본 인발 장치.
유리 리본(3) 제조 방법으로서, 용융 유리(5)가 인출 탱크(7)에 공급되고, 인출 탱크(7)는 용융 유리(5)가 빠져나가는 하부 노즐 개구(9)를 가지며, 안내 본체(11)는 인출 탱크(7)의 노즐 개구(9)로부터 하향 돌출하도록 인출 탱크(7) 내에 배치되고, 안내 본체(11)는, 안내 본체(11)와 노즐 개구(9)의 에지(90, 92) 사이에 2개의 노즐 슬롯(94, 96)이 형성되게 하기 위해 노즐 개구(9)의 에지(90, 92)로부터 이격되도록 지지되며, 안내 본체(11)는 노즐 개구(9)의 적어도 중앙 섹션을 따라 자가 지지 방식으로 현수되고, 용융 유리(5)는 노즐 슬롯(94, 96)에서 2개의 서브스트림(50, 52)으로 인출 탱크(7)로부터 빠져나오고, 노즐 개구(9)로부터 돌출하는 안내 본체(11)의 부분(100)을 따라 이동하며, 서브스트림은 안내 본체(11)의 하단에서 결합되어, 유리 리본(3)이 뽑아내지는 인발 어니언(drawing onion)(15)을 형성하고, 유리 리본(3)의 인발은 안내 본체(11)에 인장력을 가하고, 이 인장력은 안내 본체(11)의 측방 단부(110, 111)에서 안내 본체(11)의 현수에 의해 흡수되는 것인 유리 리본 제조 방법.
제10항에 있어서, 유리 리본(3)은 인발에 의해 형성되고, 유리 리본은 균일한 두께의 중앙 영역과 중앙 영역(30)보다 두꺼운 두께를 갖는 2개의 에지측 비드(31, 32)를 포함하고, 안내 본체(11)는 적어도, 균일한 두께의 중앙 영역이 형성되는 노즐 개구의 섹션을 따라 자가 지지되도록 현수되는 것인 유리 리본 제조 방법.
제11항에 있어서, 1100 ℃를 초과하는 성형 온도를 갖는 유리로부터 유리 리본(3)을 인출하는 것을 포함하는 유리 리본 제조 방법.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 안내 본체(11)는 노즐 개구(9) 내에서 지지 요소(23) 상에 놓이고, 상기 지지 요소(23) 상의 피지지 영역(21)들 사이에서 자가 지지 방식으로 유지되는 것인 유리 리본 제조 방법.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
- 유리 리본이 1000 mm의 유리 리본 폭당 100 N을 초과하는 인장력으로 인출 탱크(7)로부터 뽑아내지는 피쳐; 및
- 인출 탱크(7) 내의 용융 유리(5)의 압력 강하는, 노즐 개구(9)에 인접한 인출 탱크(7)의 밑면 영역의 습윤이 회피되도록 조정되는 피쳐
중 하나 이상을 특징으로 하는 유리 리본 제조 방법.
제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 안내 본체(11)를 전도식으로 직접 가열하기 위해 안내 본체(11)의 마운트를 통해 전류가 공급되는 것인 유리 리본 제조 방법.
제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 인출 탱크(7)는, 안내 본체(11)가 배치되고, 하단에 노즐 개구(9)를 갖는 챔버(75)를 포함하고, 인출 탱크(7) 내의 용융 유리(5)의 온도는, 그 온도 종속 점성 η에 있어서 다음 관계식,

을 적용하도록 조정되고, 상기 관계식에서

는 용융 유리의 체적 유량이고, B는 노즐 개구(9)를 따른 방향에서의 인출 탱크(7)의 폭이고, Ds는 챔버(75)의 국소 폭이고, D_L은 안내 본체(11)의 국소 두께이고, ρ는 용융 유리의 밀도이고, g는 중력가속도이고, h는 챔버(75)의 높이이고, p_u는 2000 Pa의 압력인 것인 유리 리본 제조 방법.