KR20230013082A

KR20230013082A - 퍼들 형성 장치

Info

Publication number: KR20230013082A
Application number: KR1020227044391A
Authority: KR
Inventors: 토모히로 아부라다; 커맨더 카우시크 아룸불리유르
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2021-05-07
Publication date: 2023-01-26
Also published as: US20230183119A1; CN115667160A; TW202144300A; JP2023526620A; WO2021236353A1

Abstract

유리 시트 제조 장치 및 방법이 개시된다. 상기 장치는 유리 전달 장치, 상기 유리 전달 장치로부터 낙하할 때 용융 유리의 스트림의 적어도 일부와 접촉하고 재지향되도록 위치된 퍼들 형성 장치, 및 상기 유리 전달 장치로부터 낙하하며 목표 위치에서 상기 퍼들 형성 장치로부터 재지향되는 상기 스트림과 접촉하고 유리 리본을 제공하기 위해 이탈 위치에서 상기 스트림과 접촉을 상실하도록 구성된 측면 롤러를 포함한다. 상기 퍼들 형성 장치 및 상기 측면 롤러는 상기 목표 위치로부터 상류에 위치된 상기 측면 롤러의 표면 상에 용융 유리의 퍼들, 및 상기 퍼들 형성 장치와 상기 측면 롤러 사이의 두께 제어 갭을 형성하도록 상대적으로 위치된다.

Description

퍼들 형성 장치

본 출원은 2020년 5월 18일 출원된 미국 예비출원 일련번호 제63/026,266호의 35 U.S.C.§119 하의 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용은 그 전체가 참조로 본 명세서에 통합된다.

본 개시는 제조 공정 동안 유리의 유동, 온도, 및 두께를 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이며, 특히 제조 공정 동안 저 액상선 점도를 갖는 유리들의 유동, 온도, 및 두께를 제어하는 퍼들 형성 장치에 관한 것이다.

판유리는 전통적으로 플로트 공정 또는 다운-드로우 융합 공정을 사용하여 제조되어 왔다. 융합(fusion) 공정은 내화 재료로 만들어진 아이소파이프(isopipe) 주변의 제어된 오버플로우에 의해 생성된 유리의 두 개의 흐름으로 진행된다. 두 개의 흐름은 아이소파이프와 접촉한 다음 아이소파이프의 바닥 팁(루트)에서 결합되어 반고체 유리 시트를 형성한다. 유리 시트의 두 면들은 다른 표면과 절대 접촉하지 않으므로 깨끗한 유리 시트를 제공한다. 융합 공정을 통해 우수한 표면 품질(매끄러움, 두께, 편평도 또는 평면성 측면에서)을 갖는 유리 시트들을 생산할 수 있지만 융합 공정은 모든 유형의 유리 조성물들에 사용할 수 없다.

유리 시트의 이동 속도는 일반적으로 유리 시트의 마진들에 작용하는 한 쌍의 에지 휠들을 기준으로 설정된다. 유리 시트가 충분히 냉각되어 단단해지면, 아이소파이프의 하류에서 당김 롤러들이 또한 일반적으로 유리 시트를 인장 상태로 유지하고 시트를 원하는 두께로 늘리는 데 사용된다. 아이소파이프의 루트와 접촉하는 유리의 흐름이 높은 수준의 점도로 유지되는 경우 유리 흐름을 제어할 수 있다. 점도가 충분히 높지 않으면 중력이 점성력을 지배하고 아이소파이프의 바닥 팁을 떠나는 반고체 유리의 흐름에 장력을 가하는 것이 불가능해진다.

당업자는 유리 조성물이 전통적인 융합 공정에서 사용 가능하도록 약 200,000포아즈(P)보다 큰 점도를 가져야 한다는 것을 인식할 것이다. 몇몇 유리 조성물은 500kP만큼 높은 액상선 점도를 가지며, 이는 아이소파이프 루트에서 높은 점도 및 루트에서 충분히 높은 장력을 제공할 수 있다. 루트에서의 장력은 유리 두께와 점도의 함수이다. 루트 장력이 높으면 3mm만큼 높은 두께의 유리 시트들을 제조할 수 있다. 불행하게도, 약 200kP 미만의 액상선 점도를 갖는 유리가 아이소파이프와 접촉하게 되면, 유리 내에서 결정들이 발달할 수 있으며, 이는 원하는 품질의 유리 시트를 생성하는 데 적합하지 않다. 따라서, 1kP 범위의 액상선 점도를 갖는 유리 조성물은 아이소파이프 루트에 있는 유리가 1kP보다 낮은 점도로 유지되어야 하며, 이는 루트 장력을 상당히 감소시킨다. 루트 장력의 이러한 감소는 낮은 루트 장력이 결함(예: 헐렁한 뒤틀림)을 초래할 수 있기 때문에 생산할 수 있는 최대 유리 두께를 제한한다.

이러한 기술적인 문제들의 견지에서, 종래의 퓨전 공정은 액상선 점도가 낮은 유리 조성물을 사용하여 우수한 품질의 유리 시트를 생산하는데 적합하지 않다. 이러한 유리 조성물들로부터 유리 시트를 제조하는 한 가지 공정이 US 2004/0093900(2004년 5월 20일 발행)에 개시되어 있으며, 그 내용은 전체적으로 참조로 통합된다. 이 공정에서, 아이소파이프에서 흘러나오는 반고체 유리는 아이소파이프 루트 아래 짧은 거리에 위치한 단일 측면 롤러 상으로 자유롭게 낙하한다. 측면 롤러 상으로 흐르는 유리의 두께와 온도는 유리의 평균 점도를 관리하는데 중요하다. 예를 들어, 단일 측면 롤러의 착륙 위치로부터 유동하는 유리의 두께 및 평균 속도가 변화함에 따라, 측면 롤러를 떠나는 유리의 두께 프로파일이 변화하여 최종 유리 시트의 두께 변화를 초래한다. 본 개시는 측면 롤러 상의 유리의 두께 및 유동을 제어함으로써 US 2004/0093900에 기술된 장치 및 공정에 대한 개선을 제공한다.

하나의 실시예에서, 유리 시트 제조 장치가 개시된다. 상기 장치는 유리 전달 장치; 상기 유리 전달 장치의 아래에 위치되며, 상기 유리 전달 장치로부터 낙하할 때 용융 유리의 스트림의 적어도 일부와 접촉하고 재지향되도록 배향된 퍼들 형성 장치를 포함할 수 있다. 상기 측면 롤러는 중심축을 중심으로 회전하고, 상기 유리 전달 장치로부터 낙하하며 목표 위치에서 상기 퍼들 형성 장치로부터 재지향되는 상기 스트림과 접촉하고 유리 리본을 제공하기 위해 이탈 위치에서 상기 스트림과 접촉을 상실하도록 구성될 수 있다. 상기 퍼들 형성 장치 및 상기 측면 롤러는 상기 목표 위치로부터 상류에 위치된 상기 측면 롤러의 표면 상에 용융 유리의 퍼들, 및 상기 퍼들 형성 장치와 상기 측면 롤러 사이의 두께 제어 갭을 형성하도록 상대적으로 위치된다. 상기 유리 전달 장치로부터 낙하하는 상기 용융 유리의 스트림은 상기 측면 롤러로부터 낙하하는 상기 유리 리본의 제2 두께 T2보다 큰 제1 두께 T1을 갖는다.

추가 실시예는 유리 시트 제조 방법을 포함한다. 상기 방법은 유리 전달 장치로부터 용융 유리의 스트림을 유동시키는 단계, 상기 유리 전달 장치의 아래에 위치된 퍼들 형성 장치로 상기 용융 유리의 스트림의 적어도 일부와 접촉 및 재지향시키는 단계, 상기 유리 전달 장치로부터 낙하하는 상기 스트림 및 목표 위치에서 측면 롤러를 사용하여 상기 퍼들 형성 장치로부터 재지향되는 상기 스트림의 일부를 수용하고, 상기 스트림이 상기 측면 롤러와 접촉을 상실하고 상기 측면 롤러로부터 낙하하는 이탈 위치로부터 유리 리본을 형성하는 단계, 및 상기 목표 위치로부터 상류의 위치에서 상기 측면 롤러의 표면 상의 용융 유리의 퍼들, 및 상기 퍼들 형성 장치와 상기 측면 롤러 사이의 두께 제어 갭을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 유리 전달 장치로부터 낙하하는 상기 용융 유리의 스트림은 상기 측면 롤러로부터 낙하하는 상기 유리 리본의 제2 두께 T2보다 큰 제1 두께 T1을 갖는다.

추가적인 특징들 및 이점들은 다음의 상세한 설명에서 설명될 것이며, 부분적으로는 이 설명으로부터 당업자에게 명백하게 될 것이며 또는 다음의 상세한 설명, 청구범위 및 첨부 도면들을 포함하여 본 명세서에서 기술된 실시예들을 실시함으로써 인식될 것이다.

전술한 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명은 모두 본 명세서에 개시된 실시예들의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 뼈대를 제공하기 위해 의도된 실시예들을 나타낸다. 첨부하는 도면들은 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되며 본 명세서에 통합되어 일부를 구성한다. 도면들은 본 개시의 다양한 실시예들을 예시하며, 그 설명과 함께 그 원리들 및 동작들을 설명한다.

도 1(종래 기술)은 약 200kP보다 작은 액상선 점도를 갖는 유리 조성물들을 위한 유리 제조 장치의 부분도이다.
도 2는 본 명세서의 실시예들에 따른 퍼들 형성 장치를 갖는 유리 성형 장치의 부분도이다.
도 3은 본 명세서의 실시예들에 따른 퍼들 형성 장치를 갖는 다른 유리 성형 장치의 부분도이다.

이제 본 개시의 실시예들에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 그 예시들이 첨부 도면들에 예시된다. 가능하면, 도면들 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호들이 동일하거나 유사한 부분들을 지칭하기 위해 사용된다. 그러나, 본 개시는 많은 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명한 실시예들로 제한되는 것으로 간주되서는 안된다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "약"은 양, 크기, 제형, 매개변수, 및 기타 양 및 특성이 정확하지 않고 정확할 필요도 없지만, 근사치일 수 있거나 및/또는 더 큰 또는 더 작을 수 있으며, 필요에 따라 공차, 변환 인자, 반올림, 측정 오차 등, 및 당업자에게 공지된 기타 인자를 반영한다.

범위들은 본 명세서에서 "약" 하나의 값, 및/또는 "약" 다른 값으로 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현될 때, 다른 실시예는 하나의 값으로부터 다른 값을 포함한다. 유사하게, 값들이, 예를 들어 선행사 "약"을 사용하여 근사치들로 표현될 때, 상기 값은 다른 실시예를 형성함을 이해할 것이다. 각각의 범위들의 종점들은 다른 종점과 관련하여 그리고 다른 종점과는 독립적으로 모두 중요하다는 것이 추가로 이해될 것이다.

본 명세서에서 사용되는 방향 용어들(예를 들어, 위로, 아래로, 위, 아래, 오른쪽, 왼쪽, 앞, 뒤, 상부, 하부, 측방향으로, 길이방향으로 )은 단지 도시된 대로의 도면들을 참조하여 만들어지며, 절대적인 방향을 의미하는 것으로 의도되지는 않는다.

달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에 설명된 임의의 방법은 그 단계들이 특정 순서로 수행될 필요가 있는 것으로 해석되는 것이라고 의도되지 않으며, 임의의 장치에서 특정 배향들이 요구되는 것으로도 해석되지 않는다. 따라서, 방법 청구항은 실제로 그 단계들에 뒤따르는 순서를 실제로 언급하지 않거나, 또는 임의의 장치 청구항이 개별 구성 요소들에 대한 순서 또는 배향을 실제로 언급하지 않는 경우, 또는 단계들이 특정 순서로 제한되거나 또는 장치의 구성 요소들에 대하여 특정 순서 또는 배향이 언급되지 않는 것을 청구항들 또는 설명에서 특별히 언급되지 않는 경우, 어떤 점에서도 순서 또는 배향이 추론되는 것을 결코 의도한 것은 아니다. 이는 다음을 포함하여 해석에 대한 임의의 가능한 비-표현적 기초를 유지한다: 단계들의 배열, 작동 흐름, 구성 요소들의 순서 또는 구성 요소들의 방향과 관련된 논리 문제들; 문법적 구성 또는 구두점에서 파생된 평범한 의미; 및 명세서에 기술된 실시 예들의 수 또는 유형.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an", 및 "the"는 문맥이 명시적으로 달리 지시하지 않는 한 복수의 기준들을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "a" 구성 요소에 대한 언급은 문맥이 달리 명시적으로 지시하지 않는 한 2 개 이상의 그러한 구성 요소들을 갖는 양태들을 포함한다.

"예시적인(exemplary)", "예시(example)"라는 단어 또는 이들의 다양한 형태는 예, 예 또는 예시로서 제공되는 것을 의미하기 위해 본 명세서에서 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 또는 "예시"로 설명된 임의의 양태 또는 디자인은 다른 양태들 또는 디자인들에 비해 선호되거나 유리한 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 예시들은 명확성과 이해의 목적으로만 제공되며, 개시된 주제 또는 본 개시의 관련 부분을 어떤 방식으로든 제한하거나 한정하려는 것이 아니다. 다양한 범위의 무수한 추가들 또는 대안적인 예시들이 제시될 수 있었지만, 간결함을 위해 생략되었음을 이해할 수 있다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "포함하는(comprising)" 및 "포함하는(including)"이라는 용어들, 및 이들의 변형들은 달리 표시되지 않는 한 동의어로 해석되고 제한이 없는 것으로 해석되어야 한다. 포함하거나 포함하는 과도기 구절들 뒤에 오는 요소들의 목록은 비배타적 목록이므로 목록에 구체적으로 언급된 요소들 외의 요소들도 존재할 수 있다.

본 명세서에 사용된 용어 "실질적인", "실질적으로" 및 이들의 변형들은 설명된 피쳐가 값 또는 설명과 동일하거나 대략 동일하다는 것을 나타내도록 의도된다. 예를 들어, "실질적으로 평면인" 표면은 평면 또는 거의 평면인 표면을 나타내기 위한 것이다. 더욱이, "실질적으로"는 두 값이 동일하거나 거의 동일함을 나타내기 위한 것이다. 일부 실시예들에서, "실질적으로"는 서로 약 10% 이내, 예를 들어 서로 약 5% 이내, 또는 서로 약 2% 이내의 값을 나타낼 수 있다.

도 1은 유리 시트를 제조하기 위한 종래 기술의 장치의 부분도이다. 도 1의 장치는 용융 유리의 덩어리(1)로부터 용융 유리의 스트림(1a)을 제공하기 위한 유리 전달 장치(200), 스트림이 착륙하는 위치("12시" 위치 근처) 및 스트림이 출발하는 위치("3시" 위치 근처)를 갖는 회전 가능한 측면 롤러(4a)를 포함한다. 상기 장치는 또한 측면 롤러(4a)에서 출발하는 유리 리본의 마진(margin)들에 작용하는 에지 휠(7)들의 세트, 및 유리 리본의 전체 폭에 작용하는 에지 휠(7)들의 하류의 당김 롤러(8)들의 세트를 포함한다. 유리 시트들을 제조하기 위한 종래 기술의 장치 및 공정은 US 2004/0093900(2004년 5월 20일 발행)에 개시되어 있으며, 그 내용은 전체적으로 참조로 통합된다. 종래 기술의 도 1의 장치는 단일 측면 롤러(4a)를 가지기 때문에, 전달 장치(200)로부터의 용융 유리는 모두 측면 롤러(4a)로 낙하한다. 따라서, 유리 이송 장치(200)로부터 유동하는 유리의 임의의 변동은 측면 롤러로부터 출발하는 유리의 두께(T)를 직접적으로 변경시킬 수 있다. 비록 상기 공정은 측면 롤러(예: 당김 롤러들(8))의 하류의 두께 조정 능력을 포함하지만, 측면 롤러(4a)의 출발 위치로부터 유동하는 유리의 임의의 두께 변화들은 최종 유리 시트들의 국부적 두께 프로파일의 변화들을 초래할 수 있다.

다양한 실시예들에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 명세서에 개시된 유리 시트를 제조하기 위한 개선된 장치(100) 및 방법은 무엇보다도 용융 유리(101a)의 스트림을 제공하기 위한 유리 전달 장치(200), 측면 롤러(104), 및 퍼들(puddle) 성형 장치(102)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 단일 측면 롤러(104)가 제공된다.

유리 전달 장치(200)는 특별히 제한되지 않는다. 용융 유리(101a)의 스트림은 임의의 적합한 유리 전달 방법을 사용하여 전달될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 용융 유리(101a)는 도가니 또는 사전-성형된 래들(ladle)로부터 배치(batch)들로 전달될 수 있으며; 또는, 용융 유리(101a)는 피쉬테일(fishtail) 오리피스, 슬롯 오리피스, 융합 성형 아이소파이프, 압출로, 경사진 홈통 등으로부터의 유리 스트림으로서 성형 롤들에 연속적으로 공급될 수 있다.

다양한 실시예들에서, 측면 롤러(104)는 원통형 형상을 갖고 그 중심축(즉, 롤러의 종축)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 측면 롤러(104)는 롤러와, 롤러와 접촉하는 용융 유리의 스트림 사이의 임의의 상대적 움직임을 제거하기 위한 방향과 속도로 회전한다. 따라서 측면 롤러(104)는 용융 유리(101a)의 스트림을 기계적으로 안정화시키는 데 사용된다.

일부 실시예들에서, 측면 롤러(104)는 측면 롤러(104)의 표면에 일정한 온도를 유지하도록 구성된 온도 조절 장치를 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 측면 롤러(104)는 냉각 유체(예를 들어, 공기 또는 물)의 순환을 위한 하나 이상의 내부 리세스를 포함한다. 그러한 실시예들에서, 표면을 포함하는 측면 롤러(104)의 온도는, 스트림(101a)이 측면 롤러(104)로부터 에지 휠들(107)을 향해 출발하기 전에 스트림의 점도를 조정하기 위해 제어된 방식으로 냉각될 수 있도록 제어될 수 있다. 장치의 작동 동안에, 측면 롤러(104)의 전도 냉각은 이탈 위치에서 유리 점도를 유지하고 일정한 두께를 유지하며 장력 변동을 최소화하기 위해 일정할 필요가 있다. 일부 실시예에서, 온도 조절 장치는 표면을 포함하는 측면 롤러(107)의 온도를 조절하는 가열 요소를 포함하고, 스트림(101a)이 원하는 점도를 유지할 수 있도록 제어될 수 있다.

일부 실시예들에서, 측면 롤러(104)는 목표 위치(104a)를 포함하는데, 여기서 스트림(101a)은 유리 전달 장치(200)로부터 낙하하고 퍼들 형성 장치(102)로부터 재지향된 스트림의 일부는 측면 롤러(104)에 의해 수용된다. 일부 실시예들에서, 측면 롤러(104)는 이탈 위치(104b)를 포함하며, 여기서 유리 리본(101b)을 제공하기 위해 스트림이 측면 롤러(104)와의 접촉을 상실하고 측면 롤러(104)로부터 낙하한다. 일부 실시예들에서, 측면 롤러(104)는 스트림이 목표 위치(104a)에서 이탈 위치(104b)로 회전할 때 스트림을 동반하도록 구성되며, 측면 롤러(104)는 목표 위치에서 스트림의 점도가 이탈 위치에서 스트림의 점도보다 낮도록 스트림의 점도 증가를 야기한다.

다양한 실시예들에서, 퍼들 형성 장치(102)는 유리 전달 장치(200)의 하류 및 아래에, 그리고 측면 롤러(104)로부터 적어도 부분적으로 상류에 위치된다. 용융 유리(101a)의 스트림이 이를 통해 낙하할 수 있는, 유리 전달 장치(200)와 퍼들 형성 장치(102) 사이의 거리(높이)는 자연스럽게 제한된다. 스트림이 불안정해지기 전에 스트림이 취해져야 한다. 허용 가능한 낙하 높이는 당연히 유리 조성, 전달 점도 및 유량에 의존한다. 일부 실시예들에서, 낙하 높이는 약 2mm 내지 약 150mm, 또는 약 10mm 내지 약 100mm, 또는 약 50mm 내지 약 80mm 범위일 수 있다. 범위들은 종점들과 중간 양들의 조합을 포함한다. 그러한 실시예들에서, 퍼들 형성 장치(102)는 스트림이 유리 전달 장치(200)로부터 낙하할 때 스트림(101a)의 적어도 일부와 접촉하고 재지향하도록 위치되고 구성된다. 그러한 실시예들에서, 퍼들 형성 장치(102)와 측면 롤러(104)는 그들 사이에 두께 제어 갭(110)을 생성하도록 상대적으로 위치된다. 이러한 실시예들에서, 과잉의 용융 유리의 퍼들(106)은 측면 롤러(104)의 표면에 축적된다. 그러한 실시예들에서, 퍼들(106)은 측면 롤러(104) 상의 목표 위치(104a) 및 측면 롤러와 퍼들 형성 장치(102) 사이의 두께 제어 갭(110) 모두로부터 상류에 위치된다. 일부 실시예들에서, 두께 제어 갭(110)은 퍼들(106)의 초과 크기를 방지하도록 결정된다. 일부 실시예들에서, 두께 제어 갭(110)과 퍼들(106)의 크기(또는 유리의 이탈 위치에서의 온도) 사이의 피드백 제어는 두께 제어 갭(110)의 설정점을 관리하는 데 사용될 수 있다.

유리 전달 장치(200)에 대한 퍼들 형성 장치(102) 및 측면 롤러(104)의 위치 설정으로 인해, 상기 장치(100)는 전달 장치(200)로부터 퍼들 형성 장치(102) 및 측면 롤러(104)를 향해 아래로 용융 유리의 스트림(101a)을 끌어당기기 위해 중력에 의존할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전달 장치(200)로부터 유동하는 용융 유리의 속도가 제어된다. 일부 실시예들에서, 측면 롤러(104)와 퍼들 형성 장치(102) 사이의 두께 제어 갭(110)은 측면 롤러(104)의 표면에 퍼들(106)을 형성하게 한다. 그러한 실시예들에서, 퍼들(106)은 측면 롤러(104)에서 제어된 유량을 가능하게 한다. 즉, 측면 롤러(104)가 회전하는 동안 두께 제어 갭(110)으로부터 상류에 퍼들(106)을 유지하면 일관된 유리 유동이 발생한다. 이러한 실시예들에서, 측면 롤러(104)는 일정한 속도로 구동하여 일정한 온도와 원하는 점도를 얻을 수 있다. 이러한 실시예들에서, 측면 롤러(104)의 회전 속도는 전달 장치(200)로부터 유동하는 용융 유리의 속도와 무관하다. 추가로, 일부 실시예들에서, 측면 롤러(104)의 회전 속도는 유리 리본의 두께를 조정하기 위해 다운필드에서 사용되는 구성요소(예를 들어, 에지 휠들, 당김 롤러들)로부터 독립적이다.

일부 실시예에서, 퍼들 형성 장치(102)의 위치 및 배치는 조정 가능하다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 퍼들 형성 장치(102)는 유리 전달 장치 아래에 위치되고, 측면 롤러(104)에 대해 측면으로, 길이 방향으로 및/또는 접선으로 배치될 수 있다. 측면 롤러(104)로부터의 거리에 대한 퍼들 형성 장치(102)의 위치 및 위치 조정은 두께 제어 갭(110)의 크기를 조절 및 제어할 수 있게 한다. 그러한 실시예에서, 측면 롤러(104)와 퍼들 형성 장치(102) 사이의 조정 가능한 거리는 두께 제어 갭(110)의 조정 가능한 길이를 제공한다.

일부 실시예들에서, 퍼들 형성 장치(102)는 퍼들 형성 장치(102)의 표면에 일정한 온도를 유지하도록 구성된 온도 조절 장치를 포함한다. 이러한 실시예들에서, 퍼들 형성 장치(102)의 온도는 용융 유리의 덩어리에서 결정들의 핵 생성을 피하기 위해 필요에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 퍼들 형성 장치(102)는 냉각 유체(예를 들어, 공기 또는 물)의 순환을 위한 하나 이상의 내부 리세스를 포함한다. 일부 실시예들에서, 퍼들 형성 장치(102)는 가열 요소를 포함한다. 따라서, 그러한 실시예들에서, 표면을 포함하는 퍼들 형성 장치(102)의 온도는 스트림이 퍼들 형성 장치(102)로부터 측면 롤러(104) 및/또는 에지 휠(107) 쪽으로 향하여 이탈하기 전에 스트림의 점도를 조정할 수 있도록 스트림(101a)이 제어된 방식으로 냉각되거나 가온(warm)될 수 있다. 장치의 작동 중에, 퍼들 형성 장치(102)의 전도 냉각 또는 가열은 유리를 원하는 점도로 유지하기에 충분하게 일관될 필요가 있다.

일부 실시예들에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 퍼들 형성 장치(102)는 퍼들 형성 롤러(102a)이다. 그러한 실시예들에서, 퍼들 형성 롤러(102a)는 측면 롤러(104)로부터 상류에 위치된다. 일부 실시예에서, 퍼들 형성 롤러(102a)는 끌어당김(drag)에 따라 공회전(idle)하거나 구동된다. 예를 들어, 스트림이 퍼들 형성 롤러(102a)를 회전시키기에 충분한 저항을 갖는 경우, 롤러는 공회전 롤일 수 있고; 또는, 스트림이 퍼들 형성 롤러(102a)를 회전시키기에 충분한 저항을 갖지 않는 경우, 이것은 모터에 의해 구동된다. 퍼들 형성 롤러(102a)는 일부 실시예에서 원통형 형상을 갖고, 그 중심축(즉, 롤러의 종축)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 퍼들 형성 롤러(102a) 및 측면 롤러(104)는 스트림(101a)의 대향 측면들에 위치되고 반대 방향으로 그들 각각의 중심축을 중심으로 회전한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 퍼들 형성 롤러(102a)는 반시계 방향으로 회전하고 측면 롤러(104)는 시계 방향으로 회전하고; 일부 실시예들에서, 퍼들 형성 롤러(102a)는 시계 방향으로 회전하고 측면 롤러(104)는 반시계 방향으로 회전한다. 일부 실시예들에서, 퍼들 형성 롤러(102a)는 퍼들 형성 롤러(102a)와 측면 롤러(104) 사이의 온도/점도 구배에 따라 측면 롤러(104)의 회전 속도와 같거나 더 큰 속도로 회전한다. 또한, 측면 롤러(104)를 떠나는 유리 유동의 일정한 두께는 측면 롤러(104)가 에지 휠(107)들 및 당김 롤러(108)들 세트와 관계없이 일정한 속도로 작동하도록 한다.

일부 실시예들에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 퍼들 형성 장치(102)는 퍼들 형성 게이트(102b)이다. 그러한 실시예들에서, 퍼들 형성 게이트(102b)는 측면 롤러(104)로부터 상류에 위치된다. 퍼들 형성 롤러(102a)와 유사하게, 퍼들 형성 게이트(102b)는 측면 롤러(104)를 떠나는 용융 유리(101a)의 스트림을 일정한 두께로 강제할 수 있다. 퍼들 형성 게이트(102b)는 임의의 적합한 크기 및 형상일 수 있다. 일부 실시예들에서, 예를 들어, 퍼들 형성 게이트(102b)는 쐐기형, 직사각형 또는 용융 유리(101a)의 스트림을 측면 롤러(104) 쪽으로 향하게 하는데 적합한 다른 형상을 갖는다.

일부 실시예들에서, 퍼들 형성 롤러(102a) 또는 퍼들 형성 게이트(102b)는 퍼들 형성 롤러/게이트(102a, 102b)의 표면에 일정한 온도를 유지하도록 구성된 온도 조절 장치를 포함한다. 이러한 실시예에서, 퍼들 형성 롤러/게이트(102a, 102b)의 온도는 용융 유리의 덩어리에서 결정의 핵 형성을 피하기 위해 필요에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 퍼들 형성 롤러/게이트(102a, 102b)는 냉각 유체(예를 들어, 공기 또는 물)의 순환을 위한 하나 이상의 내부 리세스를 포함한다. 일부 실시예에서, 퍼들 형성 롤러/게이트(102a, 102b)는 가열 요소를 포함한다. 따라서, 그러한 실시예에서, 표면을 포함하는 퍼들 형성 롤러/게이트(102a, 102b)의 온도는, 스트림(101a)이 퍼들 형성 롤러/게이트(102a, 102b)에서 측면 롤러(104) 및/또는 에지 휠(107)을 향해 이탈하기 전에 스트림의 점도를 조정하기 위해 제어된 방식으로 냉각 또는 가온될 수 있도록 제어될 수 있다. 장치의 작동 중에 퍼들 형성 롤러/게이트(102a, 102b)의 전도 냉각 또는 가열은 유리를 원하는 점도로 유지하기에 충분히 일관되어야 한다.

일부 실시예들에서, 퍼들 형성 롤러(102a) 또는 퍼들 형성 게이트(102b)의 위치 및 배치는 조정가능하다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 퍼들 형성 롤러/게이트(102a, 102b)는 유리 전달 장치 아래에 위치되고, 측면 롤러(104)에 대해 측면으로, 길이 방향으로 및/또는 접선으로 배치될 수 있다. 측면 롤러(104)로부터의 거리에 대한 퍼들 형성 롤러/게이트(102a, 102b)의 위치 및 위치 조정은 두께 제어 갭(110)의 크기를 조절 가능하게 및 제어 가능하게 한다. 그러한 실시예들에서, 측면 롤러(104)와 퍼들 형성 롤러/게이트(102a, 102b) 사이의 조정 가능한 거리는 두께 제어 갭(110)의 조정 가능한 길이를 제공한다.

일부 실시예에서, 상기 장치(100)는 측면 롤러(104)로부터 하류에 위치되고 측면 롤러(104)로부터 흐르는 유리 리본(101b)을 수용하도록 구성된 에지 휠(107) 세트를 포함한다. 일부 실시예에서, 에지 휠(107)들은 유리 리본(101b)의 마진(즉, 외부 에지들)에만 작용한다. 이러한 실시예에서, 마진들은 후속적으로 제거되고 최종 유리 제품으로부터 제외될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 장치(100)는 에지 휠(107) 세트로부터 하류에 위치된 당김 롤러(108) 세트를 포함한다. 일부 실시예에서, 당김 롤러(108)들은 유리 리본(101b)의 전체 폭에 작용한다. 일부 실시예에서, 당김 롤러(108)들은 유리 리본(101b)을 최종 유리 제품을 위한 원하는 두께로 늘리도록 구성된다. 그러한 실시예에서, 당김 롤러(108)들은 하류 두께 조정 능력을 제공한다.

다양한 실시예들에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유리 시트를 제조하기 위한 개선된 장치 및 방법이 제공된다. 일부 실시예에서, 상기 개선된 장치 및 방법은 약 200kP 미만, 또는 약 100kP 미만, 또는 약 1kP 미만의 액상선 점도 값을 갖는 유리 조성물에 특히 유용하다. 일부 실시예에서, 유리 조성물은 약 1kP 내지 약 200kP, 또는 약 1kP 내지 약 100kP 범위의 액상선 점도 값을 갖는다. 일부 실시예에서, 퍼들 형성 장치(102)의 추가는 특히 측면 롤러(104)의 표면에서 흐르고 측면 롤러(104)로부터 이탈하는 유리의 액상선 점도에 대한 우수한 제어를 제공한다.

일부 실시예들에서, 유리 전달 장치(200)로부터 목표 위치(104a)를 향해 낙하하는 용융 유리(101a)의 스트림은 약 1,000℃ 이상의 범위의 온도 및 약 100P 내지 약 50kP의 범위의 액상선 점도를 가진다. 일부 실시예에서, 측면 롤러(104)의 표면에 흐르는 유리는 약 700℃ 내지 약 1,400℃ 범위의 온도 및 약 1kP 내지 약 200kP 범위, 또는 약 1kP 내지 약 100kP, 또는 약 100kPs 내지 약 200kPs 의 점도를 갖는다. 일부 실시예들에서, 측면 롤러(104)의 이탈 위치(104b)로부터 유동하는 유리 리본(101b)은 약 1,000℃ 이하 범위의 온도 및 약 300kP의 액상선 점도를 포함한다.

본 명세서에 개시된 유리 시트를 제조하기 위한 개선된 장치 및 방법은 측면 롤러(104)로 흐르고 그리고 측면 롤러(104)로부터 흐르는 유리의 두께, 온도 및 점도에 대한 탁월한 제어를 제공한다. 일부 실시예에서, 퍼들 형성 장치(102)의 추가는 측면 롤러(104)의 표면에 흐르는 유리의 두께에 대한 우수한 제어를 제공한다. 일부 실시예에서, 유리 전달 장치(200)로부터 낙하하는 용융 유리(101a)의 스트림은 제1 두께(T1)를 갖고 측면 롤러(104)로부터 이탈하는 유리 리본(101b)은 제2 두께(T2)를 갖는다. 이러한 실시예에서, (T1)은 (T2)보다 크다. 일부 실시예에서, 제2 두께(T2)는 두께 제어 갭(110)과 같거나 작다. 일부 실시예에서, 에지 휠 세트(107) 및 당김 롤러 세트(108)로부터 하류에서 획득된 유리 리본(101c)은 제3 두께(T3)를 갖는다. 이러한 실시예에서, (T2)는 (T3)보다 크다. 따라서, 일부 실시예에서, 퍼들 형성 장치는 유리 시트의 두께에 대한 우수한 제어를 제공한다.

일부 실시예에서, 유리 시트를 제조하는 방법은 유리 전달 장치(200)로부터 용융 유리(101a)의 스트림을 제공하는 단계; 및 유리 전달 장치(200)로부터 낙하할 때 상기 스트림의 적어도 일부를 재지향하기 위해 용융 유리(101a)의 스트림을 유리 전달 장치(200) 아래에 위치된 퍼들 형성 장치(102)와 접촉시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 방법은 유리 전달 장치(101a)로부터 낙하하는 스트림 및 퍼들 형성 장치(102)로부터 재지향되는 스트림의 일부를, 유리 리본을 제공하기 위해 상기 스트림이 수용되는 목표 위치(104a) 및 상기 스트림이 상기 측면 롤러(104)와의 접촉을 상실하고 그로부터 낙하하는 이탈 위치(104b)를 갖는 단일 측면 롤러(104)로 롤링하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 방법은 퍼들 형성 장치(102)와 측면 롤러(104) 사이에 두께 제어 갭(110)을 형성하는 단계, 목표 위치(104a) 및 두께 제어 갭(110)으로부터 상류 위치에서 측면 롤러(104)의 표면에 용융 유리 퍼들(106)을 형성하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 상기 방법은 용융 유리의 스트림(101a) 및 퍼들(106)이 측면 롤러(104)의 표면을 동반함에 따라 유리 리본(101b)을 형성하는 단계를 포함한다. 이러한 실시예에서, 유리 전달 장치(200)로부터 낙하하는 용융 유리(101a)의 스트림은 제1 두께(T1)를 갖고, 측면 롤러(104)로부터 낙하하는 유리 리본(101b)은 제2 두께(T2)를 가지며, (T1)은 (T2)보다 크다. 일부 실시예에서, 상기 방법은 측면 롤러(104)로부터 하류에 위치되고 측면 롤러(104)로부터 낙하하는 유리 리본(101b)의 마진을 수용하도록 구성된 한 세트의 에지 휠(107) 및 에지 휠 세트(107)로부터 하류에 위치하고 유리 리본을 원하는 제3 두께(T3)(101c)로 늘리도록 구성된 당김 롤러 세트(108)를 제공하는 단계를 포함한다. 이러한 실시예에서, (T2)는 (T3)보다 크다.

본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 개시의 실시예들에 대해 다양한 수정들 및 변형들이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시는 첨부된 특허청구범위 및 그 등가물의 범위 내에 있다면 그러한 수정들 및 변형들을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims

유리 시트 제조 장치로서, 상기 장치는
유리 전달 장치;
상기 유리 전달 장치의 아래에 위치되며, 상기 유리 전달 장치로부터 낙하할 때 용융 유리의 스트림의 적어도 일부와 접촉하고 재지향되도록 배향된 퍼들(puddle) 형성 장치; 및
중심축을 중심으로 회전하고, 상기 유리 전달 장치로부터 낙하하며 목표 위치에서 상기 퍼들 형성 장치로부터 재지향되는 상기 스트림과 접촉하고 유리 리본을 제공하기 위해 이탈 위치에서 상기 스트림과 접촉을 상실하도록 구성된 측면 롤러;를 포함하며,
상기 퍼들 형성 장치 및 상기 측면 롤러는 상기 목표 위치로부터 상류에 위치된 상기 측면 롤러의 표면 상에 용융 유리의 퍼들, 및 상기 퍼들 형성 장치와 상기 측면 롤러 사이의 두께 제어 갭을 형성하도록 상대적으로 위치되며, 그리고
상기 유리 전달 장치로부터 낙하하는 상기 용융 유리의 스트림은 상기 측면 롤러로부터 낙하하는 상기 유리 리본의 제2 두께 T2보다 큰 제1 두께 T1을 갖는, 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 측면 롤러로부터 상류에 위치되며 상기 측면 롤러로부터 낙하하는 상기 유리 리본을 수용하도록 구성된 에지 휠들의 세트, 및 상기 에지 휠들의 세트로부터 하류에 위치되며 상기 유리 리본을 원하는 제3 두께 T3로 늘리도록 구성된 당김 롤러들의 세트를 더 포함하며, 여기서 T2는 T3보다 큰 것을 특징으로 하는 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 퍼들 형성 장치는 그의 중심축을 중심으로 회전하도록 구성된 퍼들 형성 롤러를 포함하며,
상기 퍼들 형성 롤러 및 상기 측면 롤러는 각각 그들의 중심축들을 중심으로 반대 방향들로 회전하며, 그리고
상기 퍼들 형성 롤러는 상기 측면 롤러 회전 속도 이상의 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 퍼들 형성 장치는 웨지 형상 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 퍼들 형성 장치는 상기 두께 제어 갭의 치수를 조정하기 위해 상기 측면 롤러에 대하여 측면으로, 길이 방향으로, 및/또는 접선으로 재배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 측면 롤러 및/또는 퍼들 형성 장치는 각각 상기 측면 롤러 및/또는 퍼들 형성 장치의 표면에 일정한 온도를 유지할 수 있도록 구성된 온도 조정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유리 전달 장치로부터 낙하하는 상기 용융 유리의 스트림은 약 1,000℃ 이상의 온도, 및 약 200kP 이하의 액상선 점도를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 측면 롤러의 상기 이탈 위치로부터 낙하하는 상기 유리 리본은 약 1,000℃ 이하의 온도, 및 약 200kP 이상의 액상선 점도를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 측면 롤러는 상기 목표 위치로부터 상기 이탈 위치로 회전할 때 상기 스트림을 동반하도록 구성되며,
상기 측면 롤러는, 상기 목표 위치에서 상기 스트림의 점도가 상기 이탈 위치에서 상기 스트림의 상기 액상선 점도보다 작도록 상기 스트림의 점도에서의 증가를 유발하는 것을 특징으로 하는 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 유리 공급 장치는 피쉬테일 오리피스, 슬롯 오리피스, 융합 성형 아이소파이프, 또는 압출로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
유리 시트 제조 방법으로서, 상기 방법은
유리 전달 장치로부터 용융 유리의 스트림을 유동시키는 단계;
상기 유리 전달 장치의 아래에 위치된 퍼들 형성 장치로 상기 용융 유리의 스트림의 적어도 일부와 접촉 및 재지향시키는 단계;
상기 유리 전달 장치로부터 낙하하는 상기 스트림 및 목표 위치에서 측면 롤러를 사용하여 상기 퍼들 형성 장치로부터 재지향되는 상기 스트림의 일부를 수용하고, 상기 스트림이 상기 측면 롤러와 접촉을 상실하고 상기 측면 롤러로부터 낙하하는 이탈 위치로부터 유리 리본을 형성하는 단계; 및
상기 목표 위치로부터 상류의 위치에서 상기 측면 롤러의 표면 상의 용융 유리의 퍼들, 및 상기 퍼들 형성 장치와 상기 측면 롤러 사이의 두께 제어 갭을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 유리 전달 장치로부터 낙하하는 상기 용융 유리의 스트림은 상기 측면 롤러로부터 낙하하는 상기 유리 리본의 제2 두께 T2보다 큰 제1 두께 T1을 갖는, 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 측면 롤러로부터 하류에 위치된 에지 휠들의 세트로 상기 측면 롤러로부터 낙하하는 상기 유리 리본을 수용하는 단계, 및 상기 에지 휠들의 세트로부터 하류에 위치된 당김 롤러들의 세트로 상기 유리 리본을 원하는 제3 두께 T3로 늘리는 단계를 더 포함하며, 여기서 T2는 T3보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 퍼들 형성 장치는 그의 중심축을 중심으로 회전하는 퍼들 형성 롤러 및 그의 중심축을 중심으로 회전하는 상기 측면 롤러를 포함하며,
상기 퍼들 형성 롤러 및 상기 측면 롤러는 각각 그들의 중심축을 중심으로 반대 방향들로 회전하며, 그리고
상기 퍼들 형성 롤러는 상기 측면 롤러 회전 속도 이상의 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 퍼들 형성 장치는 비순환 형상 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 퍼들 형성 장치는 상기 두께 제어 갭의 치수를 조정하기 위해 상기 측면 롤러에 대하여 측면으로, 길이 방향으로, 및/또는 접선으로 재배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 측면 롤러 및/또는 퍼들 형성 장치는 각각 상기 측면 롤러 및/또는 퍼들 형성 장치의 표면에 일정한 온도를 유지할 수 있도록 구성된 온도 조정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 유리 전달 장치로부터 낙하하는 상기 용융 유리의 스트림은 약 1,000℃ 이상의 온도, 및 약 200kP 이하의 액상선 점도를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 측면 롤러의 상기 이탈 위치로부터 낙하하는 상기 용융 유리는 약 1,000℃ 이하의 온도, 및 약 200kP 이상의 액상선 점도를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 측면 롤러는 상기 목표 위치로부터 상기 이탈 위치로 회전할 때 상기 스트림을 동반하며,
상기 측면 롤러는, 상기 목표 위치에서 상기 스트림의 점도가 상기 이탈 위치에서 상기 스트림의 상기 점도보다 작도록 상기 스트림의 점도에서의 증가를 유발하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 유리 공급 장치는 피쉬테일 오리피스, 슬롯 오리피스, 융합 성형 아이소파이프, 또는 압출로를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.