TWI530463B - 用於控制熔融玻璃之流動帶體厚度之裝置及方法（一） - Google Patents

Description

用於控制熔融玻璃之流動帶體厚度之裝置及方法(一) 【主張先前所申請的美國申請案的益處】

此申請案主張案號61/348,512，於2010年5月26日所申請的美國臨時申請案的益處。此文件的內容及此處所提及的公開案、專利、及專利文件的整體揭露係被併入作為參考。

本發明係關於一種用於控制一熔融玻璃的流的厚度的方法及裝置，且更具體而言，係關於在一向下曳引玻璃薄片成形處理中，控制熔融玻璃的一連續流的厚度。

當熔融玻璃被曳引形成薄片狀時，玻璃從一初始遞送的厚度被拉伸或壓薄成一最終薄片的厚度。在溢流向下曳引處理中，其中熔融玻璃沿著一成形元件的相對會合側向下流動，且從玻璃的根部或底部邊緣抽取作為玻璃的一單一帶體，而玻璃帶體的初始厚度係在接近成形元件的底部邊緣量測，其厚度在此一操作中代表曳引線。玻璃的單一薄片接著從曳引帶體的自由端被分開。

獲得帶體的厚度的均勻性係為在向上曳引及向下曳引兩者中的一大問題，其中在對初始厚度的均勻性及玻璃黏性均勻性兩者的壓薄期間決定最終薄片的厚度特徵。亦即，在最終薄片中的一給定厚度的改變可為不精確的計量、在成形元件的玻璃接觸側中的瑕疵所導致，或由玻璃的溫度環境中的不平衡而導致流向曳引線的玻璃的黏性外形中的瑕疵。

在薄片玻璃中的厚度改變係於工業中已被考慮為在薄片曳引處理中固有的一問題，且此問題本身可列入缺陷的數種一般類型，例如楔形、長時段波形改變、及短時段波形改變。楔形係一總的厚度改變，其中帶體或薄片在一個邊緣比其他邊緣更厚。長的波形改變係為具有相當的振幅及延展的薄片，例如超過數英吋，且可由沿著一路徑計量帶體而被測量，該路徑係在橫越曳引的方向的一方向上。短的波形改變係為小的振幅及程度，例如大約三英吋或更少，且一般疊加於長的波形改變上。

已發現為了製造無扭曲的薄片玻璃，必須最小化或補償在帶體成形的地區之中或四周的局部溫度改變或變動。此在曳引線的黏性中溫度的局部改變造成波形，或造成在直立曳引的帶體中縱向運行的交替厚的或薄的部分。縱向波形或厚度改變依次造成扭曲，該扭曲係在一光學角度上令人厭惡的，特別是當物體透過玻璃以對波形的一銳角被檢視時。

控制此等厚度改變的先前技術方法包括從沿著成形主體的長度排列的冷卻管針對熔融玻璃流動空氣。直的冷卻管沿著成形主體的長度以相等間隔安排且被放置，所以各個管的中央縱軸係垂直於通過根部的一直立平面。再者，冷卻管被一外部管狀屏蔽所遮蓋。因此，管被緊緊地被放置關聯於成形主體及氣體流。

不幸地，在玻璃帶體中的厚度缺陷無法在長的時段被穩定的放置，且帶體本身的橫向位置亦無法固定。因此，預先放置且不可移動的冷卻管可於一開始時被適當地放置，但於第二次則被不適當地放置以有效地控制厚度，此係歸因於缺陷或帶體的動作。

其他方法包括使用固定於一固件中的冷卻管，該固件被提供用於將冷卻管圍繞著一或更多軸擺盪，以延伸一單一管的範圍且從冷卻氣體的流准許增強的冷卻效果。

本發明係導向一種實質上降低局部厚度改變的大致類型的改善的方法，以及用於此方法的一裝置，該大致類型經識別為具有數英吋或更少的一寬度的短的波形改變。

當從熔融玻璃形成一玻璃薄片時，一散熱器被放置於成形區域中靠近流動的熔融玻璃的一表面，以從熔融玻璃的分離的局部部分吸收熱能，且特別於靠近一曳引線或根部的一位置吸收熱能，來控制薄片中的局部厚度改變，且藉此提供一均勻的玻璃厚度。散熱器或冷卻元件可被佈置於一固件中，該固件被配置成圍繞至少一個軸旋轉或偏轉散熱器(即，冷卻元件)，藉此允許改變相對於流動的玻璃(及成形主體)的冷卻元件的呈現。此舉促進從流動的熔融玻璃移除熱，且基於玻璃的下游特性(例如厚度)改變此熱移除的程度。冷卻元件可被分別地插入朝向或抽取遠離流動的熔融玻璃，以改變由冷卻元件提取的熱能的量(且藉此局部範圍的黏性及厚度被冷卻元件冷卻)。或者，冷卻元件可圍繞著軸旋轉或偏轉。冷卻的完成係無須從冷卻元件引導一冷卻氣體朝向流動的熔融玻璃，此方式係在傳統的局部冷卻方法中之作為。

根據本發明的一實施例，係揭露在一向下曳引玻璃製造處理中，一種用於形成熔融玻璃的一連續帶體的裝置，該裝置包含一成形主體，該成形主體包含於一根部會合的會合成形表面；圍繞著成形主體佈置的一包體；用於修改耦接至包體的熔融玻璃的一局部溫度的至少一個厚度控制單元，該厚度控制單元包含一細長冷卻元件，該細長冷卻元件延伸至幾乎靠近流動於成形主體上的一熔融玻璃流；及其中該厚度控制單元不包括用於供應一空氣流通過冷卻元件的一機制(即，其中不從冷卻元件引導一空氣流朝向熔融玻璃)。冷卻元件較佳地可圍繞著一直立軸旋轉，意味著冷卻管可圍繞著直立軸偏轉或擺盪，藉此改變相對於成形主體的冷卻元件的角度方向。冷卻元件包含一末梢端，該末梢端最靠近熔融玻璃流，及一靠近端，該靠近端最遠離熔融玻璃流(相對於末梢端)。較佳地，介於細長冷卻元件的末梢端及成形主體之間的一距離可改變，例如藉由抽取冷卻元件遠離熔融玻璃，或藉由將冷卻元件插入更靠近熔融玻璃，而改變該距離。介於末梢端及成形主體(及熔融玻璃流)之間的距離亦可藉由圍繞著以上所述的直立軸偏轉冷卻元件而完成。冷卻元件可為具有一空心內部的一管，或一實心棒。然而，一實心棒不會引起建立一空氣滲漏的危險，且可提供較佳的熱傳導，其中該空氣滲漏係藉由一空心內部而在包體的一內部及環境外部之間發生。如此處所使用，一棒係意圖代表一細長主體，且因此並非限於僅代表一圓柱形棒。相反地，細長主體可具有不同的形狀，且棒的形狀可沿著主體的長度而改變。在某些實例中，細長主體(冷卻元件)的末梢端可具有不同於緊接著末梢端的細長主體的一範圍的形狀。舉例而言，末梢端的一寬度係大於冷卻元件的一靠近端的一寬度。末梢端可為球根狀，但當繼續沿著細長主體的長度移動遠離球根狀的末梢端時，細長主體具有一均勻的圓柱形形狀。換句話說，末梢端的一形狀係不同於鄰接末梢端的冷卻元件的一形狀。

裝置可進一步包含複數個厚度控制單元及複數個細長冷卻元件，該等厚度控制單元及細長冷卻元件水平地鄰接成形主體的一長度而排列。在其他實施例中，介於複數個冷卻元件的末梢端及成形主體之間的一距離可為非均勻的。因為個別溫度控制單元的直立高度的改變，或因為各個冷卻元件的末梢端由於圍繞著非直立的一旋轉軸(例如，一水平軸)而旋轉，所以可發生此不均勻的距離。較佳地，冷卻管的末梢端被放置，使得靠近末梢端的熔融玻璃的黏性係在35,000泊(Poise)及1,000,000泊之間的一範圍。

在某些實施例中，裝置可進一步包含一溫度修改器，該溫度修改器圍繞著冷卻元件佈置，而配置成改變冷卻元件的一溫度，藉此改變介於冷卻元件的一末梢端及熔融玻璃的連續帶體之間的一溫度差。舉例而言，溫度修改器可為一電加熱線圈或傳遞一冷卻劑流的一冷卻線圈。溫度修改器被用以改變冷卻元件的一溫度，且藉此改變介於冷卻元件(且特別在冷卻元件的末梢端)及靠近冷卻元件的末梢端的熔融玻璃流之間的一溫度差。根據另一實施例，說明一種在一融合向下曳引處理中控制玻璃的一連續帶體的厚度的方法，該方法包含以下步驟：在一成形主體的慧合成形表面上流動熔融玻璃，該會合成形表面在一根部相會，以形成一玻璃帶體；以一細長冷卻元件改變流動的熔融玻璃的一局部區域的一黏性，該細長冷卻元件係經放置幾乎靠近該流動的熔融玻璃；且其中流動的熔融玻璃的局部區域的黏性係被改變，而無須從細長冷卻元件引導一冷卻氣體流朝向流動的熔融玻璃。細長冷卻元件包含一靠近端及一末梢端，末梢端係比靠近端更接近熔融玻璃流，且其中末梢端的一形狀係不同於鄰接於末梢端的細長冷卻元件的一形狀。該方法亦可包括複數個細長冷卻元件，其中介於複數個細長冷卻元件的末梢端及流動的熔融玻璃之間的一距離係非均勻的。舉例而言，若個別冷卻元件圍繞著一旋轉軸(例如一直立軸)轉動或偏轉，則可導致此非均勻的距離。在某些實施例中，介於細長冷卻元件(冷卻元件的末梢端)及流動的熔融玻璃之間的一距離，係藉由例如將細長冷卻元件插入朝向或抽取遠離流動的玻璃而改變。

在某些實施例中，改變介於細長冷卻元件的一縱軸及根部所伸展的一直立平面之間的角度。亦即，冷卻元件可圍繞著通過冷卻元件的一軸而旋轉或偏轉，該軸垂直於冷卻元件的中央縱軸，該旋轉或偏轉改變介於一中央縱軸及成形主體之間的一角度(且因此改變流動的熔融玻璃)而靠近冷卻元件。

在某些實施例中，至少一個冷卻元件的中央縱軸係垂直於根部所伸展的一直立平面。換言之，冷卻元件的中央縱軸係垂直於根部。

在某些其他實施例中，改變冷卻元件的溫度，以回應於從玻璃帶體所獲得的一玻璃薄片的經量測的厚度，而改變從流動的熔融玻璃所提取的熱量。舉例而言，一冷卻或加熱線圈可與冷卻元件接觸或移至冷卻元件的近處，該線圈改變冷卻元件的一溫度，且改變介於冷卻元件的一末梢端及靠近末梢端的熔融玻璃流之間的一溫度差。此舉可回應於在成形主體根部的下游所施行的一厚度量測而完成。仍在其他實施例中，可修改冷卻元件的一角度位置，以回應於從玻璃帶體所獲得的一玻璃薄片的經量測的厚度，而改變從流動的熔融玻璃所提取的熱量。

仍在另一實施例中，改變介於冷卻元件的一末梢端對熔融玻璃流之間的一距離，以回應於從玻璃帶體所獲得的一玻璃薄片的經量測的厚度，而改變從流動的熔融玻璃所提取的熱量。

改變一角度位置、來自熔融玻璃流的末梢端距離、或冷卻元件的一溫度，可如所需地分開或彼此以各種結合的方式而施行。

本發明額外的特徵及益處係於以下的詳細實施方式說明，且部分將對本發明領域中之技藝人士而言，從說明書或藉由實現此處所述的發明而認知，而為顯而易見的。隨附的圖式被包括以提供本發明的進一步理解，且隨附的圖式被併入且構成此說明書的一部分。應瞭解本說明書及圖式中所揭露的本發明的各種特徵可以任何及所有結合的方式使用。

在以下的詳細說明中，為了解釋的目的且並非限制，提出揭露特定細節的範例實施例，以提供對本發明的通透理解。然而，對於本技術領域中之技藝人士而言，在得到本揭露案的益處後，將瞭解本發明可實現於此處所述的特定詳細揭露以外的其他實施例中係為顯而易見的。再者，眾所周知的裝置、方法及材料的說明可被省略，以便不混淆本發明的說明。最後，當適當時，類似的參考元件代表類似的元件。

第1圖顯示用於曳引一玻璃帶體的一裝置10，該玻璃帶體係根據一範例融合向下曳引處理。裝置10包含成形主體12，該成形主體12具有一上部通道或通孔14佈置於其中。成形主體12包括會合成形表面16a、16b，該等會合成形表面16a、16b於熔融玻璃從成形主體曳引的一下部邊緣或曳引線18會合。下部邊緣18亦可被稱之為根部18。熔融玻璃20係被供應至通孔14，且溢出通孔，使得熔融玻璃流動超過通孔的上部邊緣，且以兩個分開的熔融玻璃流向下流至會合成形表面16a、16b。此等分開的熔融玻璃流再結合或融合於成形主體根部，且繼續以方向21從根部向下成為一單一的玻璃帶體22。因此，處理某些時候稱作融合處理，或融合向下曳引處理。接觸成形主體12的成形表面的熔融玻璃的該等部分係位於來自根部18的帶體曳引的內部，而留下帶體的外部表面在一原始的條件中。玻璃帶體22於成形主體12從一黏的液體轉變為一黏的彈性材料，且最終轉變為一彈性材料。一旦帶體已經達到一彈性狀態之後，帶體例如藉由刻劃或拉折而分開，以形成一個別的玻璃薄片或板23。

為了控制環繞熔融玻璃的溫度環境，成形主體12係位於一耐火包體或燒爐24之中，該耐火包體或燒爐24具有結構支撐元件26圍繞著燒爐的耐火材料佈置。燒爐門28係位於燒爐24的下方沿著玻璃帶體22的相對側，且可沿著支撐軌道30向內或向外移動。為了防止空氣滲漏或流通，介於燒爐24及燒爐門28之間的任何空間可以一適合的耐火隔絕材料32填充，例如石綿纖維。外部殼體元件34係固定至燒爐24且於燒爐24之間裙狀地向下延伸至燒爐門28的頂部，且係典型地以金屬成形，例如不鏽鋼。殼體元件34供以進一步消除在燒爐之中的大氣及燒爐外部的大氣之間的空氣交換所導致的可能的流通。然而，因為各個燒爐門係配置成相對於玻璃帶體而向內或向外移動，所以外部殼體元件34並非永久地依附於燒爐門28。在某些實施例中，殼體元件34可為燒爐24的一整體部分，例如支撐元件26的延伸物。

複數個厚度控制單元38係沿著成形主體12的側面放置靠近根部18。舉例而言，厚度控制單元38可耦接至外部殼體元件34。各個厚度控制單元38包括一細長冷卻元件40，而與鄰接的厚度控制單元的鄰接細長冷卻元件間隔開來，較佳地在一實質上水平的平面41中(見第2圖)。然而，細長冷卻單元的位置無須均在相同的水平平面之中。舉例而言，在某些實施例中，若為所欲的，細長冷卻元件可直立地交錯(第3圖)。較佳地，各個冷卻元件係直立地鄰接放置於玻璃帶體的一範圍，該範圍落入介於大約35,000泊及1,000,000泊之間的一黏性範圍之中。各個厚度控制單元可進一步包含一固件42(第4圖)，該固件包覆各個冷卻元件的一部分，且若需要，則將冷卻元件耦接至外部殼體元件。固件42的托架44可用以將各個厚度控制單元耦接至外部殼體元件34，且將細長冷卻元件維持相對於外部殼體元件34而間隔開。各個細長冷卻元件40幾乎靠近成形主體12而終結，且特別靠近根部18之處。舉例而言，各個細長冷卻管可在成形主體的大約6 cm至大約13 cm之中。

各個細長冷卻元件40係以能夠在體積36之中的高溫下抵抗變形的一材料形成，例如，在超過1250℃的溫度中。在最簡的形式中，冷卻元件係一細長主體延伸至幾乎靠近成形主體，且特別靠近成形主體的根部，較佳地距離熔融玻璃的表面小於大約10 cm。一冷卻元件可為一實心棒，或空心的，例如一空心管。在某些實施例中，冷卻元件可為玻璃或石英、一陶瓷或一玻璃陶瓷。在其他實施例中，冷卻元件可為金屬的，例如一金屬棒。一實心冷卻元件有益處地防止在燒爐的區域之中的經加熱的空氣透過冷卻元件而脫逃，且因此降低在燒爐內部之中整體溫度環境的冷卻元件的效應，儘管在管內部包含擋板或障礙的一空心管亦可達成此益處。一實心冷卻元件亦比一空心管具有更大的熱質量，且係更有效率地從流動的熔融玻璃吸收熱能。金屬冷卻元件通常比陶瓷或玻璃冷卻管具有更大的導熱性質(從熔融玻璃傳導更多的熱能)，但金屬冷卻元件的迅速地抽取熱，在某些實例中因為在熔融玻璃中製造比所需地更大的溫度及黏性改變，而可為非所欲的。而且，在如此靠近熔融玻璃的某些玻璃製造處理中遭遇的高溫可妨礙金屬冷卻元件的實際使用。

細長冷卻元件40典型地在垂直於冷卻元件的縱軸的剖面係為圓形的(舉例而言見第7圖)，但亦可包含其他幾何形狀。舉例而言，冷卻元件可具有橢圓形剖面、方形剖面、三角形剖面等等。冷卻元件亦可為實質上扁平地，使得冷卻元件形成大致剛性的條狀而具有一預定有線的水平寬度。各個條狀的厚度在條狀的長度上可改變。各個條狀的適當直立厚度可簡單地被決定，以便幫助防止彎曲或其他變形。

各個冷卻元件供以作為一可調整散熱器，當幾乎靠近熔融玻璃流時，各個冷卻元件下降成形主體、影響流動的熔融玻璃的一小塊、局部區域的溫度，且因此影響熔融玻璃的黏性，且最終影響熔融玻璃的局部厚度。局部厚度係意味著沿著玻璃的水平條狀的流動的熔融玻璃的一厚度，此厚度係少於大約2 cm。重要的應理解根據此處所揭露的實施例的一冷卻元件，無須使用如先前技術的方法所使用從冷卻元件發出的一流動氣體而完成厚度控制，但僅藉由調整冷卻元件靠近玻璃流而完成厚度控制。因此，冷卻元件透過冷卻元件的熱傳導性而作用。此主要係從流動的玻璃至冷卻元件的輻射熱流失的結果。

參照第7圖，各個冷卻元件40可耦接至一偏轉元件46，其中各個偏轉元件包括一通道48，而冷卻元件透過通道48延伸。冷卻元件可牢牢地結合在偏轉元件46通道之中，例如以高溫陶瓷結合，或冷卻元件可藉由其他方法固持，例如允許冷卻元件相對於熔融玻璃流而向內或向外的動作的一按壓套合或鉗夾以下降成形主體。舉例而言，在某些實施例中，一冷卻元件40可靠近流動的玻璃的表面而最靠近冷卻元件，或冷卻元件可被抽取使得冷卻元件更遠離流動的熔融玻璃的表面。冷卻元件的末梢端靠近流動的玻璃材料的表面的程度影響由冷卻元件從熔融玻璃移除的熱能的量。冷卻元件可經定位，使得冷卻元件的一縱軸係垂直於通過成形主體的根部的一直立平面47，或冷卻元件的縱軸可相對於直立平面47而成一角度。在冷卻元件40係為一扁平的條狀之情況中，條狀的縱軸係被理解為以長度方向運行通過條狀的一軸，且與條狀的側面邊緣等距，且與條狀的上部及下部表面之間等距(假設條狀的均勻特性，即，均勻的厚度及寬度)。

根據一個實施例，最佳地顯示於第5圖及第6圖中，各個偏轉元件46可實質上為球的形狀，且舉例而言，可為界定上述通道48的一金屬球。實質上為球狀係意味著偏轉元件的外部表面的主要部分係為球狀，或如此處以下更詳細說明，接觸承座元件的咬合表面的至少一部分係為球狀。並非互補地咬合承座元件的表面的偏轉元件的其他部分可接受為並非球狀(或者，只要此等其他表面部分不妨礙偏轉元件沿著一所欲旋轉的動作，而成互補的)。

偏轉元件46可耦接至一平台50，該平台包含一精確旋轉台51，該精確旋轉台51允許偏轉元件圍繞著平台的旋轉軸52精確地動作。偏轉元件46可鎖定至平台50，以防止介於偏轉元件及平台之間圍繞著直立軸52的相對旋轉動作。因此，插鍵54可透過相對應的插槽或鍵槽56、58而被放置於偏轉元件46及平台50之間，該等插槽或鍵槽56、58係分別在各個平台及偏轉元件(顯示於第7圖及第8圖中，其中為了清楚起見而移除插鍵)。插鍵54可緊緊地固定於平台鍵槽或偏轉鍵槽任一者之中(或兩者之中)。或者，插鍵54可緊緊地固定於平台鍵槽或偏轉鍵槽之一者中，且僅可滑動地合於另一者中。舉例而言，插鍵54可緊緊地固定於一球狀偏轉元件鍵槽58中，且可滑動地合於平台50上相對應且互補的鍵槽58中，藉此不僅允許球狀偏轉元件圍繞著直立旋轉軸52旋轉，且亦圍繞著一水平旋轉軸53旋轉，而給予偏轉元件及冷卻元件二維的旋轉自由度。第9圖及第10圖圖示關於此等二維的自由度的動作，即，在第9圖中的一水平擺盪或偏離，及在第10圖中的一直立擺盪或傾斜。由於介於燒爐門及燒爐之間的空間係通常非常窄的，然而圍繞著一水平旋轉軸的偏轉元件的旋轉(傾斜)係通常由介於冷卻元件及燒爐及/或燒爐門的部件之間的接觸所限制。消除插鍵且依賴一鉗夾力(較下段落說明)，使得偏轉元件46可以各種方向移動且並非限於單純地傾斜及偏離，係為毫無困難顯而易見的。

將偏轉元件46及冷卻元件40整合成並非永久耦接至平台50的一單一單元可促進偏轉元件及冷卻元件結合的輕易替換。舉例而言，一特定冷卻元件可輕易地藉由移除損壞的偏轉元件－冷卻元件結合而替換，且單純地插入一新的偏轉元件－冷卻元件單元。若被使用，則介於平台及新的偏轉元件－冷卻元件之間的插鍵－鍵槽連接允許新的偏轉元件及冷卻元件被佈署於如原先的偏轉元件一般的精確角度方位。因此，可移除偏轉元件－冷卻元件單元而不打擾平台50及插鍵54的位置，且一新的偏轉元件－冷卻元件單元被重新安裝於如損壞單元一般的相同水平角度位置。

在所欲僅為圍繞著一直立旋轉軸旋轉(偏離)的情況中，偏轉元件46可為圓柱形，其中圓柱形偏轉元件的中央縱軸與平台的旋轉軸52重疊(第11圖)。在此情況中，此處以下更詳細說明的承座元件的咬合表面應為圓柱形，以與圓柱形偏轉元件互補。

細長冷卻元件40透過通道48延伸通過偏轉元件46，使得冷卻元件40的第一部分60從偏轉元件延伸朝向流動的熔融玻璃的方向，且冷卻元件的一第二部分62從偏轉元件46延伸遠離玻璃帶體。冷卻元件40包括兩端：佈置遠離熔融玻璃流的靠近端64及接近熔融玻璃流的末梢端66。若為所欲的，靠近端64可藉由一適合的溫度修改器67加熱或冷卻，藉此以改變冷卻元件的一溫度而調節由特定冷卻元件給予的厚度控制，且藉此亦改變介於冷卻元件的末梢端及靠近末梢端的熔融玻璃流之間的溫度差。舉例而言，冷卻元件40的靠近端可與一可選的加熱或冷卻線圈(第1圖)耦接，該可選的加熱或冷卻線圈透過電流或一流動的冷卻劑加熱或冷卻冷卻元件，而該流動的冷卻劑透過冷卻線圈循環且從冷卻元件攜帶熱。舉例而言，冰涼的水可透過冷卻線圈循環。冷卻劑可接著流動通過一熱交換機，以從冷卻劑移除熱。藉由增加介於冷卻元件及流動的玻璃及/或成形主體之間的溫度差，可增加冷卻元件的冷卻效率。

相反地，一冷卻元件可藉由一電子纏繞或線圈加熱，藉此減緩冷卻元件從流動的玻璃及成形主體吸收熱的能力。藉由降低介於冷卻元件及流動的玻璃及/或成形主體之間的溫度差，可降低冷卻元件的冷卻效率。

藉由一溫度修改器對個別的冷卻元件加熱及冷卻(例如以上所述的加熱及冷卻線圈)可併入一回饋迴路，從而可於冷卻元件的下游量測玻璃帶體的一局部厚度(例如於接近帶體的一底部處或於帶體分開的一玻璃薄片處)，且獲得厚度資料用以調節一或更多冷卻元件。舉例而言，可使用雷射轉譯方法決定玻璃的厚度。用於作成厚度量測的適合的量測設備包括來自LMI Technologies的GTS2厚度及外形量測感測器。舉例而言，若玻璃帶體的一局部區域的厚度小於一目標厚度，則冷卻元件的效率可增強－藉由移動冷卻元件更接近玻璃、藉由增加熱力學上耦接至冷卻元件的一冷卻線圈的冷卻劑流、或藉由降低冷卻劑流的一溫度。若為所欲的，回饋迴路可藉由將控制器71透過控制線73包括與厚度量測偵測器通訊，且進一步與透過控制線75(見第3圖)耦接至各個溫度控制單元的冷卻元件的一或更多致動器(未顯示)通訊，而被自動化。應瞭解可使用其他溫度修改器以改變一冷卻元件的一溫度，例如電子條狀加熱器、熱電冷卻部件及類似者，且第3圖中圖示的一冷卻線圈並非用於限制的目的。

固件42進一步包含前面或第一承座元件74及後面或第二承座元件76，最佳可見於第12圖中，且為了清楚起見不顯示偏轉元件46。第一承座元件74包括一內部表面78，其中內部表面的至少一部分係與偏轉元件的一部分互補。一開口80延伸通過第一承座元件的一厚度，使得當偏轉元件46與承座內部表面78的互補部分接觸時，冷卻元件40延伸通過開口80。開口80係經尺寸設計以允許偏轉元件及冷卻元件的動作，而不阻礙動作的所欲範圍。亦即，開口80係經尺寸設計以允許偏轉元件至少圍繞著軸52旋轉，且因此允許開口之中的冷卻元件40擺盪或偏離。較佳地，冷卻元件40可自由地擺盪至少大約40度的一角度。類似地，第二承座元件76包括一內部表面82，其中內部表面82的至少一部分係與偏轉元件46互補，且冷卻元件40透過一第二開口84延伸，而當旋轉偏轉元件46時，開口84允許冷卻元件40的第二部分擺盪。

後面承座元件76係耦接至前面承座元件74，使得佈置於前面及後面承座元件之間的偏轉元件46被穩當地夾住。舉例而言，前面及後面承座元件可透過螺栓、螺釘、夾子或其他適合的附加物方法彼此耦接，使得偏轉元件46被鉗夾於承座元件之間。舉例而言，承座元件74及76在11圖中係顯示為以螺栓耦接。偏轉元件46可首先被放置，使得冷卻元件40係在一預定的靠近位置之中，且流動的熔融玻璃、經束縛以鎖定偏轉元件的鉗夾部件(例如螺栓)、及冷卻元件的地點係在所欲的方向。

根據本實施例，偏轉元件能夠圍繞著軸52旋轉，且因此透過一水平弧度「擺盪」冷卻元件40，與固定的冷卻元件作比較，促進減少達成熔融玻璃的一寬度所需的厚度控制單元38的數量。舉例而言，細長冷卻元件40可透過偏轉元件46，以至少大約10度、20度、30度或甚至大於40度的一角度旋轉。此外，藉由依賴冷卻元件的熱傳導特性而非藉由一冷卻氣體的發射，冷卻元件的安裝及維持係更單純(例如，無須遞送冷卻氣體的外部管路且無複雜的氣體計量)。

相對於先前的冷卻方法且根據本實施例，冷卻元件40可比固定的冷卻元件間隔更開。若在流動的熔融玻璃的一特定範圍需要冷卻，則由於一厚度的擾動，位於最接近缺陷的一冷卻元件可藉由旋轉平台50而側向地擺盪至該位置，且藉此冷卻元件40可幾乎靠近缺陷範圍。此外，各個冷卻元件可被抽取(遠離熔融玻璃流)，或插入(朝向熔融玻璃流)，以改變介於熔融玻璃流及冷卻元件的末梢端之間的距離。結果，在燒爐內部體積中的開口的數量被減少。減少開口的數量可降低歸因於一滲漏的一不受控制的氣流進入(或離開)由燒爐24環繞的體積36的危險。各個細長冷卻元件無須與其他冷卻元件一起移動，無論透過偏轉元件46的旋轉或向內朝向或向外遠離熔融玻璃流的移動。

在某些實施例中，細長冷卻元件40係直的，且具有垂直於冷卻的縱軸的一均勻的剖面形狀。然而，在其他實施例中，各個冷卻元件可包含一經修改的末梢端，該末梢端具有不同於鄰接末梢端的冷卻元件的一部分。舉例而言，一偏轉元件可包括一新月形末梢端、一部分圓柱形末梢端、或一碟形末梢端。第13圖顯示一細長冷卻元件40具有類似於一圓柱形壁的一部分的一拱形端。如所欲的，冷卻元件可包括更複雜的末梢端，以控制流動的玻璃的一局部區域，例如不同幾何形狀的結合部分。此等經修改的冷卻元件具有比冷卻元件的靠近端更寬的末梢端(在垂直於細長冷卻元件的縱軸88的一方向上更寬)。

基於以上的揭露，個別冷卻元件的放置可用以有效率地控制從熔融玻璃曳引的一玻璃帶體的局部厚度應為顯而易見的，且最終，有效率地控制從帶體分開的個別玻璃薄片或板的厚度亦應為顯而易見的。根據此處所述的實施例，個別冷卻元件可圍繞著一或更多軸旋轉(偏轉)，以改變相對於成形主體及熔融玻璃的冷卻元件的角度方位。舉例而言，個別冷卻元件可圍繞著一直立軸偏轉，使得可產生一側對側擺盪。個別冷卻元件可被插入接近熔融玻璃流，藉此減少介於冷卻元件的一末梢端及熔融玻璃流之間的距離。或者，個別冷卻元件可被抽取，使得介於熔融玻璃流及冷卻元件的末梢端之間的距離增加。因此，一個別冷卻元件的角度方位及來自各個個別冷卻元件的末梢端及熔融玻璃流的距離可獨立於角度方位及在冷卻元件的一陣列中的另一冷卻元件的末梢端距離而被影響。因此，可引導適合用於一特定玻璃製造設定的橫跨流動的玻璃的一寬度的一冷卻外形。第14圖描繪從上方所視的冷卻元件的一範例陣列，其中個別冷卻元件被放置於與熔融玻璃流不同的距離(其中，熔融玻璃的向下流係由平面100的邊緣上視圖代表)。第14圖的各個冷卻管係以一直的棒代表，但根據先前的說明，各個冷卻元件的尺寸及形狀可取決於需要而改變。類似地，第15圖描繪具有不同角度方位的冷卻元件的一陣列，以在熔融玻璃流的一寬度上產生一不同的冷卻外形，此圖再次向下觀看冷卻元件的陣列。在第15圖中，顯示冷卻元件被調整用於各個冷卻元件的末梢端及熔融玻璃流兩者的距離，以及角度位置。

範例非限制實施例包括：

C1.　一種在一向下曳引玻璃製造處理中用於形成熔融玻璃的一連續帶體的裝置，該裝置包含：一成形主體，該成形主體包含會合於一根部的會合成形表面；一包體，該包體圍繞著該成形主體而佈置；至少一個厚度控制單元，該厚度控制單元用於修改耦接至該包體的該熔融玻璃的一局部溫度，該厚度控制單元包含一細長冷卻元件，該細長冷卻元件延伸至幾乎靠近一熔融玻璃流，該熔融玻璃流係流動通過該成形主體；及其中並不從該冷卻元件引導一空氣流朝向該熔融玻璃。

C2.　根據C1之裝置，其中該冷卻元件係可圍繞著一直立軸旋轉。

C3.　根據C1或C2之裝置，其中該卻元件包含最靠近該熔融玻璃流的一末梢端，且介於該細長冷卻元件的該末梢端及該成形主體之間的一距離可被改變。

C4.　根據C1至C3任一者之裝置，其中該冷卻元件係一實心棒。

C5.　根據C1至C4任一者之裝置，其中該冷卻元件包含最靠近該熔融玻璃流的一末梢端，且其中該末梢端的一形狀係不同於鄰接該末梢端的該冷卻元件的一形狀。

C6.　根據C1至C5任一者之裝置，其中該末梢端的一寬度係大於該冷卻元件的一靠近端的一寬度。

C7.　根據C1至C6任一者之裝置，進一步包含複數個細長冷卻元件，該複數個細長冷卻元件水平地鄰接該成形主體的一長度而排列。

C8.　根據C7之裝置，其中介於該複數個冷卻元件的末梢端及該成形主體之間的一距離係不均勻的。

C9.　根據C1至C8任一者之裝置，其中該冷卻管的一末梢端係經放置，使得靠近該末梢端的該熔融玻璃的一黏性係介於35,000泊(Poise)及1,000,000泊之間的一範圍中。

C10.　根據C1至C9任一者之裝置，進一步包含一溫度修改器，該溫度修改器配置成改變該冷卻元件的一溫度，且藉此改變介於該冷卻元件的一末梢端及熔融玻璃的該連續帶體之間的一溫度差。

C11.　根據C1至C10任一者之裝置，進一步包含複數個冷卻元件，且關於該根部的該複數個冷卻元件的一第一冷卻元件的一直立高度係不同於關於該根部的該複數個冷卻元件的一第二冷卻元件的一直立高度。

C12.　一種在一融合向下曳引處理中控制熔融玻璃的一連續帶體的一厚度的方法，該方法包含以下步驟：將熔融玻璃流動於一成形主體的會合成形表面上，該等會合成形表面在一根部相會，以形成一玻璃帶體；以一細長冷卻元件改變該流動的熔融玻璃的一局部區域的一黏性，該細長冷卻元件係經放置幾乎靠近該流動的熔融玻璃；及其中該流動的熔融玻璃的該局部區域的該黏性係被改變，而無須從該細長冷卻元件引導一冷卻氣體流朝向該流動的熔融玻璃。

C13.　根據C12之方法，其中該細長冷卻元件包含一靠近端及一末梢端，該末梢端比該靠近端更接近該熔融玻璃流，且其中該末梢端的一形狀係不同於鄰接該末梢端的該細長冷卻元件的一形狀。

C14.　根據C12或C13之方法，其中介於該細長冷卻元件及該流動的熔融玻璃之間的一距離係被改變。

C15.　根據C12至C14任一者之方法，其中介於該細長冷卻元件的一縱軸及該根部所伸展的一直立平面之間的一角度係被改變。

C16.　根據C12至C15任一者之方法，其中該至少一個冷卻元件的一縱軸的一部分係垂直於該根部所伸展的一直立平面

。

C17.　根據C12至C16任一者之方法，進一步包含以下步驟：回應於從該玻璃帶體所獲得的一玻璃薄片的一經量測的厚度，而修改該冷卻元件的一溫度，以改變從該流動的熔融玻璃所提取的一熱量。

C18.　根據C12至C17任一者之方法，進一步包含以下步驟：回應於從該玻璃帶體所獲得的一玻璃薄片的一經量測的厚度，而修改該冷卻元件的一角度位置，以改變從該流動的熔融玻璃所提取的一熱量。

C19.　根據C12至C18任一者之方法，進一步包含以下步驟：回應於從該玻璃帶體所獲得的一玻璃薄片的一經量測的厚度，而修改介於該冷卻元件的一末梢端之間的一距離，以改變從該流動的熔融玻璃所提取的一熱量。

C20.　根據C12至C19任一者之方法，其中該改變的步驟包含複數個細長冷卻元件，各個冷卻元件包含一靠近端及一末梢端，且其中介於該複數個細長冷卻元件的該等末梢端及該流動的熔融玻璃之間的一距離係不均勻的。

應強調本發明的上述實施例，特別是任何「較佳的」實施例，係僅為實施的可能範例，僅僅為了對本發明的原理的一清處理解而提出。可對本發明的上述實施例作成許多改變及修改，而不實質上悖離本發明的精神及原理。所有此等修改及改變意圖包括於此處，而在此處揭露及本發明的範疇之中，且由以下的申請專利範圍所保護。

10．．．裝置

12．．．主體

14．．．通孔

16a、16b．．．會合成形表面

18．．．根部

20．．．熔融玻璃

21．．．方向

22．．．玻璃帶體

23．．．玻璃薄片

24．．．燒爐

26．．．結構支撐元件

28．．．燒爐門

30．．．支撐軌道

32．．．耐火隔絕材料

34．．．外部殼體

36．．．體積

38．．．厚度控制單元

40．．．細長冷卻元件

41．．．水平平面

42．．．固件

44．．．托架

46．．．偏轉元件

47．．．直立平面

48．．．通道

50．．．平台

51．．．精確旋轉台

52．．．旋轉軸

53．．．水平旋轉軸

54．．．插鍵

60．．．第一部分

62．．．第二部分

64．．．靠近端

66．．．末梢端

67．．．溫度修改器

71．．．控制器

73．．．控制線

74．．．第一承座元件

75．．．控制線

76．．．第二承座元件

78．．．承座內部表面

80．．．開口

82．．．內部表面

84．．．第二開口

88．．．縱軸

100．．．平面

第1圖係用於產生薄片玻璃的一範例融合向下曳引裝置的一剖面視圖，顯示冷卻元件的放置用於控制從一成形主體流動的一玻璃帶體的局部厚度。

第2圖係第1圖的裝置的一側面視圖，顯示複數個厚度控制單元的放置，包含橫跨裝置的一長度的至少一部分在一水平排列中的細長冷卻元件，且因而顯示在其中的成形主體的一長度。

第3圖係第1圖的裝置的一側面視圖，顯示複數個厚度控制單元的放置，包含橫跨裝置的一長度的至少一部分在一水平排列中的細長冷卻元件，且因而顯示在其中的成形主體的一長度，其中相對於成形主體根部的各個厚度控制單元的一直立高度並非均勻的。

第4圖係第1圖的裝置中所使用的一冷卻元件的一部分的剖面視圖，顯示該冷卻元件放置在一固件中，該固件促進對細長冷卻元件的至少一側對側偏離動作。

第5圖係用於操縱一細長冷卻元件的固件的一正面視圖，且顯示托架用於將固件固定於第1圖的裝置上。

第6圖係一偏轉元件的一透視圖，根據本發明的一實施例，該偏轉元件耦接至一細長冷卻元件以形成一偏轉元件－冷卻元件單元。

第7圖及第8圖分別圖示第6圖的偏轉元件－冷卻元件單元的一視圖，係從細長冷卻元件的一端直視，且顯示在一鍵槽中的一插鍵的放置，該插鍵用於將偏轉元件耦接至一平台，以及平台的一部分剖面，顯示在平台的一鍵槽中的插鍵的放置。

第9圖係第6圖的偏轉元件－冷卻元件單元的一透視圖，顯示透過偏轉元件圍繞著一直立軸旋轉的細長冷卻元件的側對側偏離。

第10圖係第6圖的偏轉元件－冷卻元件單元的一透視圖，顯示透過偏轉元件圍繞著一直立軸旋轉的細長冷卻元件的上及下擺盪。

第11圖係一圓柱型偏轉元件－冷卻元件單元的一透視圖。

第12圖係第5圖的固件的一部分剖面圖，圖示承座元件的互補咬合表面。

第13圖係根據本發明的一實施例的一範例偏轉元件－冷卻元件單元，該範例偏轉元件－冷卻元件單元具有對於細長冷卻元件的一拱形薄片狀末梢端。

第14圖係以一陣列顯示的複數個冷卻元件的頂部視圖，且其中介於各個冷卻元件及流動的熔融玻璃之間的一距離在陣列上並非均勻的。

第15圖係以一陣列顯示的複數個冷卻元件的頂部視圖，且其中各個冷卻元件的一角度方向在陣列上並非均勻的。

10．．．裝置

12．．．主體

14．．．通孔

16a、16b．．．會合成形表面

18．．．根部

20．．．熔融玻璃

21．．．方向

22．．．玻璃帶體

23．．．玻璃薄片

24．．．燒爐

26．．．結構支撐元件

28．．．燒爐門

30．．．支撐軌道

32．．．耐火隔絕材料

34．．．外部殼體

36．．．體積

38．．．厚度控制單元

40．．．細長冷卻元件

42．．．固件

47．．．直立平面

67．．．溫度修改器

Claims (19)

1. 一種在一向下曳引玻璃製造處理中用於形成熔融玻璃的一連續帶體的裝置，該裝置包含：一成形主體，該成形主體包含會合於一根部的會合成形表面；一包體，該包體圍繞著該成形主體而佈置；至少一個厚度控制單元，該厚度控制單元用於修改耦接至該包體的該熔融玻璃的一局部溫度，該厚度控制單元包含一細長冷卻元件，該細長冷卻元件可圍繞著一直立軸旋轉和延伸至幾乎靠近一熔融玻璃流，該熔融玻璃流係流動通過該成形主體；及其中該厚度控制單元不包括用於供應一空氣流通過該冷卻元件的一機制。
2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該冷卻元件係可圍繞著一水平軸旋轉。
3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該冷卻元件包含最靠近該熔融玻璃流的一末梢端，且介於該細長冷卻元件的該末梢端及該成形主體之間的一距離可被改變。
4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該冷卻元件係一實心棒。
5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該冷卻元件包含最靠近該熔融玻璃流的一末梢端，且其中該末梢端的一形狀係不同於鄰接該末梢端的該冷卻元件的一形狀。
6. 如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包含複數個厚度控制單元及複數個細長冷卻元件，該複數個厚度控制單元及該複數個細長冷卻元件水平地鄰接該成形主體的一長度而排列。
7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中介於該複數個冷卻元件的末梢端及該成形主體之間的一距離係不均勻的。
8. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該末梢端的一寬度係比該冷卻元件的一靠近端的一寬度更大。
9. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該冷卻管的一末梢端係經放置，使得靠近該末梢端的該熔融玻璃的一黏性係介於35,000泊(Poise)及1,000,000泊之間的一範圍中。
10. 如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包含一溫度修改器，該溫度修改器圍繞著該冷卻元件佈置，而配置 成改變該冷卻元件的一溫度，且藉此改變介於該冷卻元件的一末梢端及熔融玻璃的該連續帶體之間的一溫度差。
11. 如申請專利範圍第1項之裝置，進一步包含複數個冷卻元件，且關於該根部的該複數個冷卻元件的一第一冷卻元件的一直立高度係不同於關於該根部的該複數個冷卻元件的一第二冷卻元件的一直立高度。
12. 一種在一融合向下曳引處理中控制熔融玻璃的一連續帶體的一厚度的方法，該方法包含以下步驟：將熔融玻璃流動於一成形主體的會合成形表面上，該等會合成形表面在一根部相會，以形成一玻璃帶體；及以一細長冷卻元件改變該流動的熔融玻璃的一局部區域的一黏性，該細長冷卻元件係經放置幾乎靠近該流動的熔融玻璃；其中該流動的熔融玻璃的該局部區域的該黏性係被改變，而無須從該細長冷卻元件引導一冷卻氣體流朝向該流動的熔融玻璃，及介於該細長冷卻元件的一縱軸與該根部所伸展的一直立平面之間的一角度係被改變。
13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該細長冷卻元件包含一靠近端及一末梢端，該末梢端比該靠近端更接近該熔融玻璃流，且其中該末梢端的一形狀係不同於鄰 接該末梢端的該細長冷卻元件的一形狀。
14. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該改變的步驟包含複數個細長冷卻元件，且其中介於該複數個細長冷卻元件的該等末梢端及該流動的熔融玻璃之間的一距離係不均勻的。
15. 如申請專利範圍第12項之方法，其中介於該細長冷卻元件及該流動的熔融玻璃之間的一距離係被改變。
16. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該至少一個冷卻元件的該縱軸的一部分係垂直於該根部所伸展的一直立平面。
17. 如申請專利範圍第12項之方法，進一步包含以下步驟：回應於從該玻璃帶體所獲得的一玻璃薄片的一經量測的厚度，而修改該冷卻元件的一溫度，以改變從該流動的熔融玻璃所提取的一熱量。
18. 如申請專利範圍第12項之方法，進一步包含以下步驟：回應於從該玻璃帶體所獲得的一玻璃薄片的一經量測的厚度，而修改該冷卻元件的一角度位置，以改變從該流動的熔融玻璃所提取的一熱量。
19. 如申請專利範圍第12項之方法，進一步包含以下步驟：回應於從該玻璃帶體所獲得的一玻璃薄片的一經量測的厚度，而修改介於該冷卻元件的一末梢端之間的一距離，以改變從該流動的熔融玻璃所提取的一熱量。