TWI591026B - 用於自連續移動之玻璃帶移除邊緣部分之設備及方法 - Google Patents

Description

用於自連續移動之玻璃帶移除邊緣部分之設備及方法

本發明係關於用於生產局部薄化的連續移動玻璃帶之設備及方法，而且本發明更特定言之係關於用於藉由沿著該薄化部分延伸裂紋而移除玻璃帶之邊緣部分的設備及方法。

用於顯示系統(如液晶顯示器或有機發光二極體顯示器技術)、作為光電裝置的元件或作為各種形狀的、用於手持裝置與電視的遮蓋板之玻璃片已經可用眾所周知的高產量、連續玻璃片製造製程(如浮法製程或熔融下拉製程)生產，但在某些特定的情況下可以使用狹縫拉伸製程生產。

上述製程生產的玻璃帶在帶邊緣附近表現出增加的厚度，一般稱為「球珠」。一般可觀察到球珠厚度為玻璃帶中央部分的公稱厚度之3至4倍。當製造非常薄的玻璃帶時，這個比率傾向於增大，並且當考量的玻璃帶之中央部分在0.1 mm的等級時，該比率可能達到高達玻璃帶中央部分厚度的10倍的值。

這些球珠的存在在早期的製造製程中可能是理想的，其中玻璃帶藉助片穩定、片寬損失控制、厚度控制貢獻等等而由黏性變形成型及拉伸。然而，這些球珠對內部應力和後續製程中片形狀的影響可能不是需要的，並且在特定的情況下可能對製程和最終產品有害。

為了達到在玻璃帶中有低水平的內部應力，在成型製程的過程中必須小心地控制冷卻速率。帶的不同區域之間明顯的厚度差異會造成有不同的冷卻速率，從而產生溫度梯度，該溫度梯度會降低實現低應力的能力。這是在球珠區域中的情況，其中大的厚度梯度會引起大的溫度和應力梯度。

在非常薄的片材之生產過程中，理想的是在捲軸上捲繞玻璃帶而不是切割成分離的玻璃片來適應高的拉伸速度。這些較厚球珠的存在限制了將片材彎曲成充分小的曲率半徑且不會引起裂紋延伸和產品損失的能力。

本文揭示一種藉由施加局部加熱而選擇性薄化部分的玻璃帶，以從連續移動的玻璃帶連續地移除球珠之方法及設備。

對於熔融下拉製程而言，最大化玻璃帶之薄化的最理想位置是在成型主體之根部附近。對於狹縫拉伸製程而言，最理想的位置是在狹縫附近。使用局部熱產生器在製程的黏性區域內進行玻璃黏度的局部修改。在向下的方向行進時，藉由輻射和對流而處於熱交換，此玻璃帶之薄的區段將發展出由熱梯度引發的熱機械應力，可以使用該熱機械應力 來延伸在彈性區域內(通常在拉輥下方)萌生的裂紋，並往上到達黏彈區域的頂部，因而有效地從玻璃片的剩餘部分分離出球珠。一旦裂紋萌生了，可以藉由調整根部附近的局部黏度以及在離開根部的拉伸下方的薄化區域中調整冷卻速率來支援和控制此分離。調整成型主體之根部附近的局部黏度可以使用強制空氣加熱噴嘴來進行。

加熱噴嘴包含小型的熱產生器，可以使用該熱產生器來傳送能量到根部附近的玻璃，主要是藉由對流，而且某種程度上是藉由輻射。熱傳送效率是經由高速的熱空氣噴射撞擊在玻璃表面上而實現，熱空氣可以藉由控制空氣流動、空氣速度、空氣溫度及空氣到玻璃的流動方向而提供局部的且可調整的黏度梯度。

雖然裂紋萌生可以自發地發生，但可以藉由例如局部加熱/冷卻(例如先CO₂雷射，之後以空氣噴射或空氣/水霧)以促成非常高的應力梯度或藉由損傷玻璃表面(例如機械方式是使用玻璃切割器，或藉由輥對施加非常局部的扭曲)，而將該萌生控制在拉伸中既定的位置。

因此，本文中揭示一種用於成型玻璃帶的設備，該設備包含成型主體及加熱噴嘴，該成型主體包含會聚成型表面，該等會聚成型表面在該成型主體之底部結合，該加熱噴嘴包含耐火管及位於該耐火管周圍的加熱元件，該耐火管包含：縱向延伸於該耐火管之第一端和第二端之間的複數個通道，其中該複數個通道中之至少一通道與氣體流動流體連接，該氣體流動被導引經過該至少一通道，該第一端與該成 型主體之該底部相鄰；該加熱元件位於該耐火管周圍並設以加熱該氣體流動。該耐火管較佳係位於耐火套筒內，其中該加熱元件之後定位於該耐火管與該耐火套筒之間。

該設備可進一步包含冷卻門，該冷卻門位於該成型主體之該底部下方，及其中該加熱噴嘴係位於該成型主體之該底部與該冷卻門之間。該冷卻門之功能為藉由將冷卻氣體導向與降下的玻璃帶相鄰的熱板，以調整該玻璃帶的整個寬度上之玻璃帶厚度。

較佳地將該加熱噴嘴定位於可將加熱的該氣體流動導向一部分的該玻璃帶，且該部分的該玻璃帶與該玻璃帶之邊緣的距離等於或小於約100 mm。舉例來說，可將該加熱噴嘴定位於將加熱的該氣體流動導向一部分的該玻璃帶，且該部分的該玻璃帶與該玻璃帶之邊緣的距離等於或小於約50 mm。較佳地，該耐火管位於絕熱護罩內。

在另一個實施例中描述一種局部薄化連續移動的玻璃帶之方法，包含以下步驟：從成型主體流出熔融玻璃，該成型主體包含會聚成型表面，該等會聚成型表面在根部結合，該熔融玻璃形成連續移動的玻璃帶，該連續移動的玻璃帶係從該根部被拉出；將來自加熱噴嘴的加熱氣體流導向該玻璃帶，該加熱氣體撞擊該根部附近的該玻璃帶，該撞擊的加熱氣體產生該玻璃帶之局部薄化部分，該局部薄化部分沿著該玻璃帶之長度延伸；及藉由沿著該薄化部分延伸裂紋，而從該玻璃帶分離出邊緣部分。該加熱氣體之溫度較佳是在從約1450℃至約1650℃的範圍中。較佳地，藉由使用雷射 加熱該薄化部分、之後使用冷卻流體冷卻該薄化部分而延伸該裂紋。

在一些實施例中，該加熱氣體撞擊在邊緣引向器及該玻璃帶之中心線之間的玻璃帶上。舉例來說，該加熱氣體可撞擊在比較靠近該邊緣引向器之處，而較不靠近該中心線。較佳地，該加熱氣體撞擊於該玻璃帶上距離該玻璃帶之邊緣約100 mm內，諸如距離該玻璃帶之邊緣約50 mm內。較佳地，該薄化部分包含拉伸應力，該拉伸應力由增厚部分束縛住，該增厚部分包含壓縮應力。

將在以下的實施方式中提出本發明另外的特徵與優點，而且對於本技術領域中具有通常知識者而言，從該描述即可顯而易見部分的本發明另外的特徵與優點，或是可藉由實施本文所述的本發明(包括以下的實施方式、申請專利範圍及附圖)來理解本發明另外的特徵與優點。

應瞭解到，前面的一般性描述和以下的實施方式呈現本發明之實施例，並且意圖提供概述或架構來瞭解如本發明所主張的本發明之本質與特性。附圖被涵括以提供對本發明的進一步瞭解並構成本說明書之一部分。該等圖式說明本發明之各種實施例，而且與描述一起用以說明本發明之原理與操作。

10‧‧‧熔融玻璃製造設備

15‧‧‧熔化爐

20‧‧‧精煉容器

25‧‧‧攪拌容器

30‧‧‧接收容器

35‧‧‧降流管

40‧‧‧入口

45‧‧‧成型主體

50‧‧‧移動帶

55‧‧‧連接管

60‧‧‧連接管

65‧‧‧連接管

70‧‧‧批次材料

75‧‧‧箭頭

80‧‧‧熔融玻璃

90‧‧‧開口通道

95‧‧‧成型表面

100‧‧‧根部

105‧‧‧刻痕/虛線

106‧‧‧邊緣引向器

110‧‧‧拉輥

115‧‧‧邊緣部分

120‧‧‧球珠

125‧‧‧品質部分

130‧‧‧虛線

135‧‧‧外殼

140‧‧‧加熱元件

145‧‧‧內牆

150‧‧‧冷卻門

155‧‧‧冷卻噴嘴

160‧‧‧箭頭

165‧‧‧前板

170‧‧‧加熱噴嘴

180‧‧‧耐火主體

185‧‧‧通道

190‧‧‧加熱氣體

195‧‧‧第一端部

200‧‧‧第二端部

205‧‧‧耐火套筒

210‧‧‧加熱元件

220‧‧‧熱電偶元件

225‧‧‧隔熱護罩

226‧‧‧邊緣

230‧‧‧中心線

235‧‧‧薄化區域

236‧‧‧局部增厚

240‧‧‧雷射

245‧‧‧冷卻流體

F‧‧‧力

V‧‧‧向量

第1圖為例示性熔融玻璃製造設備之示意圖；第2圖為被包含於第1圖之設備的熔融玻璃成型主體之前視圖； 第3圖為第2圖之成型主體圖示邊緣引向器的立體圖；第4圖為橫切玻璃帶(從第2圖之成型主體拉伸)寬度的剖面圖；第5圖為從第2圖之成型主體的一端看的成型主體剖面圖，第5圖圖示依據本發明實施例的加熱噴嘴之配置；第6圖為位於保護的耐火套筒與熱護罩內的加熱噴嘴之剖面側視圖；第7圖為第4圖的部分玻璃帶之剖面圖，第7圖圖示與玻璃帶之球珠相鄰的加熱噴嘴之效果；第8圖表示單位體積的熔融玻璃，並繪示作用在該單位體積的熔融玻璃上的力；第9圖表示橫跨玻璃帶中心部分的帶厚度圖；第10圖表示當被來自加熱噴嘴的加熱氣體撞擊時，靠近玻璃帶球珠的帶厚度圖。

在下面的實施方式中，為了解釋而非限制的目的，提出揭示具體細節的示例性實施例，以提供對本發明透徹的瞭解。然而，對於本技術領域中具有通常技術之人士將為顯而易見的是，在擁有本揭示的利益下，也可以在其他偏離本文所揭示具體細節的實施例中實施本發明。此外，可以省略對習知裝置、方法及材料的描述，以免混淆本發明的描述。最後，在所有適用的情況下，相同的參照符號係指稱相同的元件。

第1圖和第2圖圖示用於成型玻璃片的熔融玻璃製造設備10之例示性實施例，熔融玻璃製造設備10包含熔化爐15、精煉容器20、攪拌容器25、接收容器30、降流管35、入口40及成型主體45，其中熔融玻璃成型材料的薄連續移動帶50從成型主體45下降。玻璃製造系統10進一步包含各種其他的容器或導管，用於輸送熔融玻璃成型材料，包括熔爐到精煉容器連接管55、精煉容器到攪拌容器連接管60及攪拌容器到接收容器連接管65。雖然熔化爐和成型主體通常是由陶瓷材料成型的，如包含氧化鋁或氧化鋯的陶瓷磚，但各種容器和居間的管道往往包含鉑或鉑的合金，如鉑-銠合金。雖然下面的描述涉及例示性的熔融下拉製程，如在第1圖中圖示的製程，但本文揭示的實施例同樣可應用於下拉玻璃製作製程的其他變化，如單側溢流製程或狹縫拉伸製程，該製程為本領域的技術人員眾所周知的。

依據第1圖的例示性熔融製程，熔化爐15配備有批次材料70，如箭頭75所指示，藉由熔化爐熔化批次材料70，以產生玻璃成型材料(下文中的熔融玻璃80)。熔融玻璃80從熔化爐15經由熔化爐到精煉容器連接管55被輸送到精煉容器20。在精煉容器20中加熱熔融玻璃到高於熔化爐溫度的溫度，隨後熔融玻璃內所含的多價氧化物材料釋放出氧氣，氧氣穿過熔融玻璃而上升。此精煉容器20中高溫的氧氣釋放有助於去除由熔化批次材料所產生的熔融玻璃內的小氣泡。

然後，熔融玻璃從精煉容器20經由精煉容器到攪拌容器連接管60而進入攪拌容器25，其中旋轉攪拌器混合並均 質化熔融玻璃，以確保均勻的一致性。然後來自攪拌容器25的均質化熔融玻璃流經攪拌容器到接收容器連接管65，並被收集於接收容器30。來自接收容器30的熔融玻璃經由降流管35和入口40被輸送到成型主體45，並且藉由從成型主體拉伸熔融玻璃而使熔融玻璃成型為玻璃帶50。

成型主體45包含位於成型主體上表面的開口通道90和一對會聚的成型表面95，在第2圖和第3圖中可以最清楚地看到，該對會聚的成型表面95會聚在成型主體的底部或根部100。供應到成型主體的熔融玻璃流入形成於成型主體45上表面的開口通道90，並從開口通道90的牆壁溢流出，從而分離成兩個個別的熔融玻璃流，該熔融玻璃流在會聚的成型表面上流動。當分離的熔融玻璃流到達根部時，分離的熔融玻璃流重新結合(或熔合)，以形成玻璃帶50，玻璃帶50從成型主體的根部降下。在第3圖中可以最清楚地看到，位在成型主體45上的邊緣引向器106發揮有效延伸根部寬度的功能，從而有助於擴展玻璃帶，或其作用最少可以最小化玻璃帶的窄化。第3圖為圖示邊緣引向器106的部分成型主體45之立體圖。在操作中，通常有四個邊緣引向器，兩個邊緣引向器在成形主體的一端彼此相對，且另一對相對的邊緣引向器位在成型主體的相對端。

當玻璃帶從根部100降下時，拉輥110沿著玻璃帶的邊緣接觸黏稠的玻璃帶，並協助在向下的路徑上以速度向量V拉伸玻璃帶，速度向量V包括方向和速度兩者。拉輥110包含相對的、反向旋轉的輥，該等輥夾住玻璃帶的邊緣部分 並將玻璃帶往下拉伸。位於拉輥(未圖示)上方或下方的附加驅動或非驅動輥也可以接觸玻璃帶的邊緣，以協助導引玻璃帶及對抗自然發生的表面張力作用而保持玻璃帶的寬度，該表面張力作用會以其他方式縮短玻璃帶的寬度。

一旦降下的玻璃帶已經冷卻經過玻璃轉化溫度範圍，並且一部分的玻璃帶已經從黏性液體轉化為彈性固體，則可以從玻璃帶生產出分離的玻璃片。從連續的且連續移動的玻璃帶生產分離的玻璃片通常牽涉到首先刻劃玻璃帶的整個寬度或部分寬度。然後可以在整個刻痕(由虛線105指示)上施加拉伸應力，以產生延伸貫穿玻璃帶厚度與整個玻璃帶寬度的裂紋。刻痕105可以藉由任何現有的方法來形成。例如，刻痕105可以藉由使玻璃帶與刻痕輪、劃線器或在玻璃帶上產生表面破損的研磨構件接觸而產生。可以在使玻璃帶的刻痕側處於張力的方向上彎曲玻璃帶，以在整個刻痕線上施加該拉伸應力。接著張力驅使形成於刻痕線的裂紋貫穿玻璃帶的厚度和玻璃帶的整個寬度。

在下拉製程(如熔融或狹槽拉伸製程)中，玻璃成型材料之相對自由懸掛帶的結果是，在玻璃帶之邊緣部分115附近的表面張力和高流動密度可能會導致玻璃帶在帶的末端邊緣附近增厚，如第4圖中所圖示。這些增厚的區域通常被指稱為球珠120。第4圖為藉由熔融製程(如上述的熔融製程)成型的玻璃帶(包含球珠120)之邊緣部分115的剖面圖示。由於本製程的意圖是要形成高純度的玻璃片，且該高純度的玻璃片具有純淨的表面且大致上平行的主表面(大致上均勻 的厚度)，故玻璃帶的邊緣部分115內存在的球珠120對於從玻璃帶切下的玻璃片之商業價值是不利的。因此，通常會將球珠移除。

雖然目前的做法是從連續移動的玻璃帶移出玻璃片，然後從玻璃片移除球珠，但這種方法有明顯的缺點。尤其有一個缺點是難以可靠地在玻璃帶的整個寬度上刻劃玻璃帶，同時維持乾淨的、直的斷裂。玻璃帶邊緣部分的不均勻厚度會造成玻璃帶有不受控制的裂紋，其中刻痕線或更經常的是後續分離的裂紋會偏離預定的路徑。為了克服這種傾向，往往會在玻璃帶的內部品質部分125(虛線130之間)上進行刻痕，而不刻劃球珠。品質部分125位於玻璃帶兩側的邊緣部分115之間，而且通常是作為可銷售產品的玻璃帶部分。然而，延伸橫跨未刻劃球珠的分離裂紋所需要的能量會在分離過程中對玻璃帶產生大的擾動，這些擾動會延伸進入玻璃帶的玻璃轉變區，並在玻璃帶上產生不良的影響。例如，應力可能會被凍結於玻璃帶中而影響玻璃片的最終形狀。

第5圖圖示用於熔融下拉製程(如第1圖圖示的熔融下拉製程)的例示性成型主體45之末端剖面圖。依據第5圖，成型主體45容置於外殼135內，外殼135在成型主體周圍保持穩定的熱環境。使用加熱元件140來控制外殼135內的溫度。加熱元件140可以是例如電阻加熱的金屬線圈或棒。內牆145擴散加熱元件140產生的熱，並協助提供對成型主體和熔融玻璃更均勻的加熱。內牆145可以由例如碳化矽形成。由於玻璃帶是被拉輥110從成型主體45拉伸，故玻璃帶的厚 度(如品質部分125內的厚度)是由冷卻門150所控制。冷卻門150被配置為可移動的，使得冷卻門可以在朝向玻璃帶的方向上延伸或遠離玻璃帶而縮回。冷卻門延伸橫跨全部或重要部分的玻璃帶寬度(即在與拉伸向量V垂直的方向上，拉伸向量V表示該玻璃帶被拉伸的方向和速度)。

容置於每個冷卻門的是複數個冷卻噴嘴155，冷卻噴嘴155供應冷卻氣體，通常是空氣。空氣可以在被輸送到冷卻噴嘴155之前被冷卻。離開冷卻噴嘴155的冷卻氣體(如由箭頭160所指示)被導向每個冷卻門的前板165。前板165可以由例如碳化矽形成。在冷卻門前板上能夠獲得局部冷卻使得可以在前板的整個寬度上產生變動的溫度分佈。前板的局部冷卻影響玻璃帶的黏度，並因而影響與前板的特定部分直接相鄰的玻璃帶厚度。因此，可以藉由改變通過冷卻噴嘴155的冷卻氣體之溫度及/或流動，而獲得橫跨玻璃帶寬度的玻璃帶厚度控制。藉由將冷卻氣體導向冷卻噴嘴和玻璃帶之間的板，可以緩和冷卻噴嘴對整個拉伸的影響。

依據本文所描述的各種實施例，複數個加熱噴嘴170位於冷卻門150上方並且設以將加熱的空氣導向連續移動的玻璃帶之特定部分。下面的描述將針對一個這樣的加熱噴嘴170，而且瞭解到，該描述同樣適用於其餘的加熱噴嘴170。

如第6圖所圖示，每個加熱噴嘴170包含耐火主體180，耐火主體180包含複數個通道185。加熱氣體190(如空氣)在耐火主體180的第一端部195被輸送到複數個通道185中的至少一個通道，並從耐火主體180的第二端部200離開該 通道。第二端部200位於玻璃帶50鄰近處。耐火主體180可以位在耐火套筒205內，使得耐火套筒205大致同心地圍繞耐火主體180。耐火套筒205可以例如由氧化鋁(Al₂O₃)製成。

將高溫加熱元件210(例如導線線圈)配置於耐火主體180周圍。舉例來說，假使加熱元件210是線圈，則可以將加熱元件210圍繞耐火主體180捲繞。加熱元件210較佳是位在耐火主體180與耐火套筒205之間。加熱元件210可以由例如含鉑導線或其他合適的耐高溫金屬形成。舉例來說，該導線可以是鉑合金，如鉑-銠。供應加熱元件210一電流以加熱加熱元件210，並從而加熱耐火主體180與在至少一個通道185內行進的加熱氣體190。舉例來說，單一個加熱噴嘴可能需要等於或大於約400瓦的電力來充分地加熱流經耐火主體180的加熱氣體。在至少一個通道185中流動的加熱氣體190較佳係被加熱到等於或大於1450℃的溫度。舉例來說，加熱氣體可以被加熱到在從約1450℃至約1650℃範圍中的溫度，加熱氣體可以被加熱到在從約1500℃至約1650℃範圍中的溫度，加熱氣體可以被加熱到在從約1550℃至約1650℃範圍中的溫度，或加熱氣體可以被加熱到在從約1600℃至約1650℃範圍中的溫度。為了確保能充分地加熱氣體流動，至少一個通道185應該具有適當的內部直徑。舉例來說，至少一個通道185的內徑可以等於或大於1毫米(mm)。耐火主體180的其他通道可以包含用於量測加熱氣體溫度的儀器或其他裝置。舉例來說，如第6圖的實施例中所圖示，容置於耐火主體180內的其他通道185可以包含熱電偶元件220。耐火 套筒205可以位於適當的隔熱護罩225內，隔熱護罩225係配置於耐火套筒205周圍。

借助第2-3圖可以最佳地看出，加熱噴嘴170較佳係位於根部100處或附近且在玻璃帶50的邊緣226內側(例如介於玻璃帶的邊緣226和中心線230之間)。舉例來說，加熱噴嘴170可以垂直地位於根部100和冷卻門150之間，而且可以橫向地定位加熱噴嘴170，使得由噴嘴噴出的加熱氣體被導向邊緣部分115將被從品質部分125移除的位置。較佳地，加熱噴嘴170之位置使得加熱氣體190被導向邊緣引向器106的內側邊緣與玻璃帶50的中心線230之間的位置。加熱噴嘴170噴出的加熱氣體撞擊玻璃帶，並且局部地降低玻璃的黏度，從而造成玻璃帶的局部薄化。隨著連續移動的玻璃帶持續從成型主體45降下，局部薄化形成沿著玻璃帶的長度縱向行進的狹窄薄化區域235(參見第7圖)。

第8圖表示處於垂直下拉力F的理想化無限寬帶之玻璃單元體積，在平衡狀態下，出現兩組伴隨力，每個力等於F/2：一組力與玻璃帶垂直並薄化玻璃帶，而另一組在玻璃的平面內並與水平方向上相鄰的玻璃單元體積平衡。此後述的力是玻璃帶寬度縮小的原因，因為玻璃帶的邊緣由於沒有直接相鄰的玻璃體積而無法處於平衡狀態。有了這樣的力量分佈，玻璃薄化只發生在垂直方向上(由於只在垂直方向上發生拉伸而產生的厚度變化)。

拉伸力F的大小變化是黏度、流體密度及長度減少(與冷卻速率和拉伸速度成反比)的函數，並且可以由下面 的表示式近似， 其中η是黏度，Q是流體密度，L是長度減少。例如假使使用加熱噴嘴170將負的黏度梯度局部引入但遠離邊緣，則會發生拉伸力F減少，並且因而減少帶平面內包含的水平力分量。為了維持內部的平衡，水平的玻璃流動出現在相鄰玻璃體積單元的方向上，誘發帶的局部薄化。然而，形成薄化區域235的代價是相鄰的玻璃體積單元的局部增厚(236)，如第9圖所圖示。第7圖中圖示的厚度反應表示假使(例如)加熱噴嘴指向玻璃帶的中心時會發生什麼事。

另一方面，假使負的黏度梯度被引入玻璃帶的邊緣226附近，則此水平流動將不會引起局部增厚，或至少減少局部增厚236，因為這將(至少部分地)由略微增加的玻璃帶寬度所抵銷，此由第10圖所圖示。會發生這種情況是因為玻璃帶的邊緣部分(球珠形成之處)通常藉由玻璃帶寬度的縮短而在水平力方面得到平衡。假使水平力分量減少，則玻璃帶的寬度便增加。

當使用加熱噴嘴170在球珠附近實現局部厚度控制時，例如在玻璃帶之邊緣226的大約100 mm內時，則之後可以從玻璃帶分離邊緣部分。可以使用由熱梯度引發的熱機械應力來延伸在玻璃帶的彈性區域內(通常在拉輥下面)萌生並且往上到達黏彈區域頂部的裂紋，從而有效地從玻璃帶的其餘部分分離出邊緣部分115與球珠。裂紋延伸在玻璃帶的薄化區段之黏彈區域內終止，因為大多數裂紋的延伸能量會 被黏性剪力吸收。應瞭解到，玻璃帶的薄化區段之黏彈區域位置是局部溫度和冷卻速率的函數，並且可以在加熱噴嘴170要求時被調整，這接著又控制局部厚度和局部的玻璃溫度。也可以使用成型主體下方的加熱器來調整在拉伸長度(例如沿著冗長的玻璃帶)下面的局部冷卻速率。也可以在成形主體下方使用附加的特定加熱及/或冷卻，以精確地調整冷卻速度。

假使裂紋延伸超出薄化區域235的軌道，則對於玻璃帶將是相當不利的。藉由控制在薄化區段和與薄化區段相鄰的區段中的應力梯度而得以進行延伸控制。如上面指出的，這種應力可能是由玻璃帶的玻璃熱膨脹係數引起的，並且主要是溫度梯度和玻璃帶厚度的函數。

薄化區段235的兩側上有厚的部分，薄化區段將會在張力下，而相鄰的增厚區段將處於壓縮。這將優先促進裂紋在薄化區段235的中心延伸，此處的延伸能量為最低。

一旦裂紋萌生了，則可以藉由使用加熱噴嘴170就黏度分佈與大小方面調整根部100附近的局部黏度修改，以及藉由以與根部的距離為函數而調整在薄化區域的拉伸上縱向往下的冷卻速率，而支援和控制從玻璃帶50(即從品質部分125)分離邊緣部分115。亦即藉由控制離開加熱噴嘴170的空氣溫度而可以控制玻璃帶的局部黏度。

當玻璃帶下降到拉輥和下方時，確保該分離的邊緣部分115不與相鄰的玻璃帶接觸也是可取的，這樣的接觸會損壞品質區域125。這可以例如藉由使用拉輥正上方、偏離玻 璃帶平面幾公分的額外的輥來實現，以確保分離的球珠離開玻璃帶的平面。

雖然裂紋萌生可以自發地發生，但較佳地裂紋係於拉伸中的預定位置被引發，例如，藉由局部加熱及/或冷卻。舉例來說，可以使用雷射240(如CO₂雷射)加熱薄化區段235，然後藉由使用冷卻流體245(例如空氣噴射或空氣/水噴霧)冷卻可以引起非常高的應力梯度(參見第2圖)。或者，裂紋可以藉由使用玻璃切割器機械式損壞玻璃表面或由輥對施加局部扭曲而萌生。

對於本技術領域中具有通常知識者而言，在不偏離本發明的精神和範疇下對本發明做出的各種修改和變更都將是顯而易見的。因此，只要本發明之各種修改和變更落入所附申請專利範圍及其均等物之範疇內，則意圖使本發明涵蓋該等修改和變更。

45‧‧‧成型主體

90‧‧‧開口通道

95‧‧‧成型表面

100‧‧‧根部

106‧‧‧邊緣引向器

170‧‧‧加熱噴嘴

195‧‧‧第一端部

200‧‧‧第二端部

Claims (10)

1. 一種用於成型一玻璃帶的設備，包含：一成型主體，該成型主體包含會聚成型表面，該等會聚成型表面在該成型主體之一底部結合；一加熱噴嘴，包含：一耐火管，該耐火管包含複數個通道，該複數個通道縱向延伸於該耐火管之第一端和第二端之間，其中該複數個通道中之至少一通道與一氣體流動流體連接，該氣體流動被導引經過該至少一通道，該第一端與該成型主體之該底部相鄰；及一加熱元件，該加熱元件位於該耐火管周圍，該加熱元件設以加熱該氣體流動。
2. 如請求項1所述之設備，其中該耐火管係位於一耐火套筒內，而且該加熱元件係位於該耐火管與該耐火套筒之間。
3. 如請求項1所述之設備，其中該設備包含一冷卻門，該冷卻門位於該成型主體之該底部下方，及其中該加熱噴嘴係位於該成型主體之該底部與該冷卻門之間。
4. 如請求項1所述之設備，其中定位該加熱噴嘴以將加熱的該氣體流動導向一部分的該玻璃帶，且該部分的該玻璃帶與該玻璃帶之一邊緣的距離等於或小於約100mm。
5. 一種局部薄化一連續移動的玻璃帶之方法，包含以下步驟：從一成型主體流出一熔融玻璃，該成型主體包含會聚成型表面，該等會聚成型表面在一根部結合，該熔融玻璃形成一連續移動的玻璃帶，該連續移動的玻璃帶係從該根部被拉出；將來自一加熱噴嘴的一加熱氣體流導向該玻璃帶，該加熱氣體撞擊該根部附近的該玻璃帶，該撞擊的加熱氣體產生該玻璃帶之一局部薄化部分，該局部薄化部分沿著該玻璃帶之一長度延伸；當產生該玻璃帶之該局部薄化部分時，藉由沿著該薄化部分延伸一裂紋，而連續地從該玻璃帶分離出一邊緣部分。
6. 如請求項5所述之方法，其中該加熱氣體之一溫度是在從約1450℃至約1650℃範圍中。
7. 如請求項5所述之方法，其中該加熱氣體撞擊一邊緣引向器及該玻璃帶之一中心線之間。
8. 如請求項7所述之方法，其中該加熱氣體可撞擊在比較靠近該邊緣引向器之處，而較不靠近該中心線。
9. 如請求項5所述之方法，其中該加熱氣體撞擊於該玻璃帶上距離該玻璃帶之一邊緣約100mm內。
10. 如請求項5所述之方法，其中該薄化部分包含一拉伸應力，該拉伸應力由一增厚部分束縛，該增厚部分包含壓縮應力。