TWI782126B - 用於處理薄玻璃帶的系統及方法 - Google Patents

Abstract

本文揭露了用於處理玻璃帶的系統、設備及方法。一玻璃帶被供應至一輸送設備的一上游側。一拉力施加在該輸送設備的一下游側的該玻璃帶上。該玻璃帶沿著該輸送設備的一行進路徑，被支撐在第一及第二支撐裝置上。該等第一及第二支撐裝置中的每一個與該玻璃帶建立一非滾動的線型界面。進一步地，該第一支撐裝置沿著該行進路徑與該第二支撐裝置間隔開。在一些實施例中，該線型界面包括一滑動界面或一氣體軸承界面。

Description

用於處理薄玻璃帶的系統及方法

此申請案依據專利法主張分別於2017年10月31日及2018年01月17日提交的美國專利臨時申請案第62/579,543號及第62/618,259號的優先權權益。該等專利申請案之各自內容以引用的方式全部併入本文中。

本揭露一般關於用於處理玻璃帶的系統及方法。更具體地，本揭露關於處理玻璃帶作為由移動的玻璃帶製造薄玻璃板的部分的系統及方法。

玻璃板的生產通常涉及由熔融玻璃材料生產玻璃帶，然後從玻璃帶切割或分離各個玻璃片材。已知用於生產玻璃帶的各種技術。舉例而言，藉由下拉製程（例如，熔合拉製製程），通常從成形體向下拉帶。其他玻璃製造製程包含，例如，浮動、上拉、槽式及Fourcault式製程。在其他範例中，玻璃帶能以卷的形式暫時存儲，然後展開以便隨後切割或分離成各個玻璃片材。

為了滿足許多最終用途應用的需求，已進行了持續的努力來生產更薄的玻璃板（例如，約1毫米（mm）或更小）。由於形成玻璃板的玻璃帶的厚度變得更薄，它們也更容易發生翹曲（或平坦度偏差）及其他問題（如為提供更薄的玻璃帶在製程步驟中可能賦予表面損傷）。翹曲可在玻璃帶的一個或更多個寬度或長度方向上發生。在玻璃形成過程中，首先在黏性狀態下形成玻璃帶，然後冷卻至黏彈性狀態，最後冷卻至彈性狀態。採用一些薄捲玻璃成型技術，製程佈局包含將玻璃帶從垂直方向轉變為水平方向，然後在受控的冷卻環境中以水平方向輸送。當玻璃帶呈薄狀並且仍然處於低黏度時，可非常容易地產生面內（in-plane）局部應力，這又會引起非共平面（out-of-plane）的變形（例如，捲曲）。

舉例而言，典型的做法是將玻璃帶輸送到一系列從動輪上。為了可行，通常在玻璃帶的表面與從動輪之間存在一些摩擦，以便賦予驅動力及方向。滾輪固有地可能與玻璃帶行進方向沒有完美對齊，並且可能不具有完美匹配的線性速度。由此產生的影響是差速轉向與牽引，此等差速轉向與牽引會產生可能導致變形的應力。局部變形可為局部拉力或壓應力的結果。除了可能在低黏度下產生一些拉伸之外，拉伸應力亦可能導致局部滑動與可能的刻痕。

作為從動輪的替代方案，空氣軸承已被考慮用於玻璃帶運輸。原則上，空氣軸承表面可用於防止熱玻璃帶與冷加工表面之間的直接接觸。在厚玻璃帶運輸的情況下，可用的空氣軸承輸送設備可解決與從動輪輸送相關的一些問題。然而，對於可用的空氣軸承輸送裝置，空氣軸承裝置的邊緣存在固有限制，其中空氣軸承效應減小，導致與空氣軸承輸送裝置的支撐件直接接觸。考慮到玻璃帶的小熱質量及在接觸點產生的相對大的熱傳遞，於薄玻璃帶的情況下藉由直接接觸進行局部冷卻可能為一個明顯的問題，可能導致在波狀帶邊緣中出現的振盪狀態，以及在行進的玻璃帶中的其他可能的變形形式。

無論來源如何，當玻璃帶冷卻時，上述變形可能在最終產品中「凍結」。更平坦的玻璃帶減少了可能需要如藉由研磨及/或拋光移除的材料的量，以實現給定的最終厚度。舉例而言，對於一些應用，（對於約250mm×600mm的片材尺寸）可能需要約100微米的平坦度。

使翹曲最小化的通常做法是使玻璃帶在接近純黏性狀態末端的位置處通過壓輥滾輪。壓輥滾輪（nip roll）為圓柱形、並且可以固定間隙或固定夾緊力設定。通常兩個壓輥滾輪中的一個被驅動而另一個空轉以施加所需的力。無論如何，由壓輥滾輪施加到玻璃帶上的機械效應，基本上為單向的（「擠壓」效應）並且特徵為短線或線性接觸模式。對於一些最終用途應用，單獨由壓輥滾輪施加的線性接觸不能達到所需的平整度。

因此，本文揭露了用於處理玻璃帶的系統及方法，例如，減少玻璃帶中的非共平面（out-of-plane）變形的發生。

本揭露的一些實施例涉及一種用於處理玻璃帶的方法。玻璃帶被供應至輸送設備的上游側。拉力施加在輸送設備下游側的玻璃帶上。玻璃帶沿著輸送設備的從上游側到下游側的行進路徑，被支撐在第一及第二支撐裝置上。在此方面，第一及第二支撐裝置中的每一個，與玻璃帶建立非滾動的線型界面。在一些實施例中，「線型界面」係指藉由具有盡可能小的有效接觸表面的裝置，在其寬度上完全支撐的玻璃帶。玻璃帶可同化為平坦表面，因此，例如，圓柱形支撐裝置將被認為成形成線型界面或與玻璃帶接觸。第一支撐裝置沿著行進路徑與第二支撐裝置間隔開。在一些實施例中，在第一與第二支撐裝置中的至少一個之間，線型界面包括滑動界面。在其他實施例中，在第一與第二支撐裝置中的至少一個之間，線型界面包括氣體軸承界面。在一些實施例中，第一支撐裝置沿著行進路徑與第二支撐裝置間隔不小於50mm的距離，其中玻璃帶不由第一與第二支撐裝置之間的輸送設備直接支撐。

本揭露的又其他實施例涉及一種用於處理玻璃帶的系統。該系統包括輸送設備，該輸送設備被配置成，為玻璃帶從上游側到下游側建立行進路徑。輸送設備包括牽引裝置、第一支撐裝置及第二支撐裝置。牽引裝置被配置成，將拉力施加到玻璃帶上，並且位於下游側附近。第一支撐裝置相對於行進路徑位於牽引裝置的上游。第二支撐裝置相對於行進路徑位於第一支撐裝置與牽引裝置之間。第一與第二支撐裝置均被配置成，與玻璃帶建立不滾動的線型界面。進一步地，第一支撐裝置沿著行進路徑與第二支撐裝置間隔開。在一些實施例中，第一及第二支撐裝置中的至少一個包括與玻璃具有低摩擦係數的接觸表面，該接觸表面佈置成與玻璃帶建立滑動接觸。在一些實施例中，「與玻璃的低摩擦係數」涉及主體支撐玻璃帶，而不會在預期的行進速度下產生視覺上可辨別的表面刻痕的能力。根據本揭露的原理，認為與玻璃具有低摩擦係數的一些材料包含，但不限於石墨、氮化硼及光滑的碳化矽（Ra＜1微米）。在一些實施例中，第一與第二支撐裝置中的至少一個包括氣體軸承支撐裝置。在一些實施例中，該系統進一步包括玻璃帶形成設備，該玻璃帶形成設備被佈置成，將玻璃帶傳遞到上游側。

其他特徵與優勢將於隨後的詳細敘述中，包含隨後的實施方式、申請專利範圍、以及隨附圖式予以闡述，並且對於熟習該項技術領域者而言可由實施方式之敘述輕易得知部分其他特徵與優勢，或者藉由實踐此揭露書所述而認識到其他特徵與優勢。

應當理解，一般性描述與以下的詳細描述皆描述了各種實施方式，並且旨在提供用於理解所要求保護的主題的性質與特性的概述或框架。 此說明書包含隨附圖式以提供對各種實施例的進一步理解，且隨附圖式併入以及構成此說明書的一部分。本文中描述的圖式顯示了此揭露的不同實施例，且與敘述內容共同用於解釋所要求保護的主題的原理與操作。

現將詳細參照用於處理玻璃帶的系統及方法的各種實施例，尤其是用於從玻璃帶（如連續玻璃帶）去除翹曲或改善其平整度的系統及方法。將儘可能地於附圖中使用相同的元件符號說明來表示相同或相似部分。

本揭露的一些態樣提供了玻璃帶處理系統及方法，其中連續輸送或行進的玻璃帶經受冷卻環境並以後述，即，所需的平坦度受到的影響最小（若有的話）的方式支撐。考慮到此點，根據本發明原理的系統20的一個實施例範例性地示於圖1中，該系統20用於形成與處理玻璃帶22。儘管本文將系統20描述為用於處理玻璃帶，但應理解，本揭露的系統及方法亦可用於處理其他類型的材料，如聚合物（例如，plexi-glass^TM ）、金屬或其他基材。

系統20包含玻璃帶供應設備30及輸送設備32。如下文更詳細描述者，玻璃帶供應設備30可採用，適於產生璃帶22並將玻璃帶22傳遞到輸送設備32的上游側40（一般性參考）的各種形式。輸送設備32使玻璃帶22從上游側40行進到下游側42（一般性參考）。玻璃帶22在輸送設備32的環境中冷卻，因此從上游側40到下游側42經歷了增加的黏度。

在一些非限制性實施例中，如圖1中所示，玻璃帶供應設備30併入熔融過程，其中熔融玻璃50被導引至成形主體52。成形主體52包括位於其上表面上的開放通道54，及會聚在成形主體52的底部或根部58處的一對會聚成形表面56。熔融玻璃50流入開放通道54並溢出其壁，從而分離成在會聚成形表面56上流動的兩個個別的熔融玻璃流。當個別的熔融玻璃的流到達根部58時，它們重新組合或熔合，以形成從根部58下降的單個黏性熔融玻璃帶（即，玻璃帶22）。各種滾輪60沿著帶的邊緣接觸黏性玻璃帶22，並有助於沿第一向下方向62（如垂直方向）拉伸帶22。本揭露同樣適用於下拉玻璃製造製程的其他變形，如單面溢流製程或狹縫拉製製程，此等基本製程為本領域熟習技術者所知的。

在一些實施例中，玻璃帶供應設備30可進一步包括重定向裝置64，重定向裝置64將玻璃帶22從第一方向62重定向至第二方向66，以便傳遞至輸送設備32。重定向裝置64在圖1中以滾輪68表示。在一些實施例中，玻璃帶22由重定向裝置64轉約90度的角度，並且第二方向66為實質上水平的（即，相對於地球的真正水平向量的5度內）。在一些實施例中，重定向裝置64不與玻璃帶22實體接觸（例如，空氣軸承），或在需要接觸的情況下，如當使用滾輪時，接觸可限於玻璃帶22的邊緣部分。

其他玻璃帶形成技術亦為可接受的，其可包含或不包含上述90度轉彎，可包含或不包含融合製程等。無論如何，熔融的黏性玻璃帶22被連續地供應至輸送設備32的上游側40。

輸送設備32包含牽引裝置70及兩個或更多個分立的、間隔開的支撐裝置72。一般而言，牽引裝置70位於下游側42處或緊鄰下游側42，並在玻璃帶22上施加拉力以沿著行進路徑T連續地輸送玻璃帶22，行進路徑T至少部分地由支撐裝置72界定，如下文所述。儘管示出了五個支撐裝置72，但更多或更少（包含兩個）的任何其他數量同樣為可接受的。因此，輸送設備32至少包含最上游的支撐裝置72a及最下游的支撐裝置72b。在一些非限制性實施例中，輸送設備32被配置成，安裝到玻璃生產設施的地板，因此可包含支撐牽引裝置70、支撐裝置72及其他可選部件中的一個或更多個的機架（未示出），該其他可選部件如與本領域中習知的支撐裝置72相鄰的滾輪（或其他運輸裝置）。

牽引裝置70可採用適於驅動或拉動玻璃帶22的各種形式，並於一些實施例中可為/或可包括包含第一與第二滾輪90、92的習知壓輥滾輪裝置。滾輪90、92中的一個或二者皆可為本領域習知的從動輪。利用此等及類似的配置，牽引裝置70可進一步包含控制器（未示出），例如，類似電腦的裝置，可編程邏輯控制器等，被編程為控制玻璃帶22沿輸送設備32的速度或行進速率。其他牽引裝置配置亦為可接受的。

支撐裝置72可採用如下所述的各種形式，並且可位於上游側40與下游側42之間的各種位置，用於沿著行進路徑T與玻璃帶22連接並支撐玻璃帶22。一般而言，在一些非限制性實施例中，根據玻璃帶22與每個特定支撐裝置72的界面點處的預期黏度及/或溫度(回想一下，在一些實施例中，從上游側40至下游側42，玻璃帶22的溫度降低，且玻璃帶22的黏度增加)，選擇每個支撐裝置72的配置及位址以支撐具有非滾動(例如滑動)的線型界面的行進中的玻璃帶22。在一些實施例中，「線型界面」係指玻璃帶22在其寬度上被支撐裝置72完全支撐，否則支撐裝置72具有儘可能小的有效界面或接觸表面。玻璃帶22可被同化為平坦表面，因此，例如，圓柱形支撐裝置72將被認為成，形成線型界面或與玻璃帶22接觸。

一個或更多個支撐裝置72為/或包含固定的低摩擦體，與行進的玻璃帶22建立滑動界面。替代地或額外地，一個或更多個支撐裝置72為/或包含氣體軸承裝置，氣體軸承裝置可操作以在玻璃帶22處引導氣體，從而產生或形成支撐行進的玻璃帶22的氣膜或層。對於任一種結構，由每個支撐裝置72建立非旋轉支撐區段或區域100，並且玻璃帶22直接被支撐在該支撐區段或區域100處。在圖1的簡化圖示中，每個支撐裝置72的支撐區域100用虛線畫出，以反映支撐區域100可為材料體(例如，與支撐裝置72為/或包括與玻璃帶22直接實體接觸的低摩擦體的實施例一樣)或可為氣膜(例如，與支撐裝置72為/或包括氣體軸承裝置並且氣體軸承裝置操作時氣膜存在的實施例一樣)。由支撐裝置72共同建立的行進路徑T（因為玻璃帶22被牽引裝置70拉動）因此係相對於相應的支撐區段100，應當理解，在支撐裝置72中的特定一個是氣體軸承裝置的情況下，相應的支撐區段100實際上不存在，除非操作支撐裝置72以在玻璃帶22處引導氣流。

支撐裝置72的分立的、間隔開的佈置係指輸送設備32不直接在連續的支撐裝置72之間支撐玻璃帶22。舉例而言，關於圖1的非限制性範例，玻璃帶22並非由最上游支撐裝置72a的支撐區段100與第一中間支撐裝置72c的支撐區段100之間的輸送設備32直接實體支撐，中間支撐裝置72c另一方面沿著行進路徑T連續地跟隨最上游支撐裝置72a。換言之，支撐裝置72各自在玻璃帶22上施加法向力，該法向力支撐玻璃帶22的重量；在連續支撐裝置72之間，輸送設備32不向玻璃帶22施加法向力，因此玻璃帶22不會被連續的支撐裝置72之間的輸送設備32直接支撐。間隔開的佈置促進了在每個支撐區段100處與玻璃帶22的線型界面，如下文更詳細地描述的。考慮到此點，玻璃帶22沿著輸送設備32的行進路徑T示意性地示於圖1中，在圖1中示出為線性或平面的（例如，玻璃帶22在最上游支撐裝置72a與牽引裝置70之間為線性的或平面的），包含在連續的分立的，間隔開的支撐裝置72的支撐區段100之間的位置處。應當理解，圖1圖示了另外行進的玻璃帶22的瞬間。由於支撐裝置72為分立的、間隔開的配置及佈置、以及玻璃帶22的水平向量，若沒有牽引裝置70施加的拉力（即，若玻璃帶22為靜止或不移動），並在玻璃帶22具有相對低的黏度的情況下，在重力作用下，連續支撐裝置72之間的玻璃帶22中可能形成懸鏈線（即，玻璃帶22可能會下垂或拉伸）。在正常操作條件下，由牽引裝置70施加的拉力在玻璃帶22中產生張力，進而減輕了重力對連續支撐裝置72之間的玻璃帶22的影響。

儘管理論上可消除懸鏈線（caternary）的出現，但利用本揭露的方法、系統及設備，在正常（與預期）操作條件下，可在連續的支撐裝置72之間的玻璃帶22中形成輕微的懸鏈線，並且為可接受的。兩個連續支撐裝置72之間的懸鏈線的幅度或水平為玻璃帶22的黏度、拉力及連續支撐裝置72之間的間隔的函數。在一些實施例中，基於預期的玻璃帶黏度與拉力參數，選擇連續的支撐裝置72之間的間隔以將懸鏈線幅度限制為小於20毫米。舉例而言，在一些實施例中，連續支撐裝置72之間（並且尤其是在連續支撐裝置72的相應支撐區段100之間）的間隔在100至500毫米的範圍內，但可設想其他間隔參數。該可選的間隔範圍可為合適的，例如，其中上游側40處的玻璃帶22的預期黏度小於108泊並操作牽引裝置70以使玻璃帶22以1至20米/分鐘（m/min）的速度移動，亦可選地以10至15m/min的速度移動。此外，在輸送設備32提供三個或更多個支撐裝置72的實施例中，連續支撐裝置72之間的間隔的均一並非為需要的。舉例而言，在玻璃帶22的預期黏度朝向下游側42增加的情況下，連續支撐裝置72的支撐區段100之間的間隔可在下游方向上增加（例如，在下游側42附近的連續支撐裝置72的支撐區段100之間的間隔可大於在上游側40附近的連續支撐裝置72之間的間隔）。無論如何，在一些實施例中，沿著連續支撐裝置72的支撐區段100之間的行進路徑T的間隔不小於50毫米，可選地不小於100毫米，以更好地促進與玻璃帶22的線型界面。

作為參考，圖1示出了由牽引裝置70的操作所指示的玻璃帶22的行進方向D。圖2的簡化頂視圖示出相同的行進方向D及若干支撐裝置72。玻璃帶22具有垂直於行進方向D的橫向腹板尺寸110，橫向腹板尺寸110定義為相對的側邊緣112、114之間的距離。每個支撐裝置72被配置成，使得相應的支撐區段100具有大於預期的橫向腹板尺寸110的主要尺寸116，並且每個支撐裝置被佈置成，使得相應的支撐區段100延伸超過側邊緣112、114。如前所述，玻璃帶22在每個支撐區段100處由輸送設備32直接支撐，並且在連續支撐裝置的支撐區段100之間不受輸送設備32的直接支撐。取決於玻璃帶22的尺寸、黏度及行進速率，及每個特定支撐裝置72的配置，玻璃帶22可不直接與相應支撐區段100的整個可用區域接合。如此一來，圖2圖示用於每個支撐裝置72的界面區域120，並且玻璃帶22由相應的支撐區段100直接支撐在該界面區域120處。在圖2表示的內容中，界面區域120的形狀可以視為具有長度122與寬度124，並且模仿相應的支撐區段100的形狀。在一些實施例中，寬度124在整個長度122上可為基本均一的（即，在真正均一寬度的5％內）。無論如何，線型界面可包含一個或更多個或所有界面區域120的長度122，其比相應的寬度124大至少10倍，或者至少20倍。在一些非限制性實施例中，線型界面可包含一個或更多個或所有支撐裝置72，該等支撐裝置72被配置成使得所得界面區域120的寬度124小於20mm。由一個或更多個或所有支撐裝置72產生的界面區域120的細長形狀亦可被視為界定一中心線126（例如，在界面區域120具有實質上均一的寬度124的情況下，相應的中心線126將與長度122實質上平行）（即，在真正平行佈置的5度內）。在一些實施例中，一個或更多個或所有支撐裝置72被佈置成，使得相應的界面區域120的中心線126與行進方向D實質上垂直（即，在真正垂直佈置的5度內）。

回到圖1並且考慮到上述特徵，在一些實施例中，設置有輸送設備32的一個或更多個支撐裝置72為/或包含與玻璃具有低摩擦係數的材料，並且被佈置成，與沿著行進路徑T的玻璃帶22形成滑動接觸。舉例而言，圖3A示出了可用作本揭露的一個或更多個支撐裝置72（圖1）或作為其一部分的滑動接觸支撐裝置150。支撐裝置150包含形成或承載接觸表面154的主體152。接觸表面154用作如前所述的支撐區段100（圖1），並且由與玻璃具有低摩擦係數的材料形成。在一些實施例中，「與玻璃的低摩擦係數」涉及主體152支撐在接觸表面154的玻璃帶22，而不會在預期的行進速度下產生視覺上可辨別的表面刻痕的能力。根據本揭露的原理，被認為與玻璃具有低摩擦係數的一些材料包含但不限於石墨、氮化硼、光滑碳化矽（Ra＜1微米）等。在一些實施例中，接觸表面154由主體152整體形成（即，主體152由選定的低摩擦係數材料形成）。在其他實施例中，主體152與接觸表面154由不同材料形成，其中所選的低摩擦係數材料被施加到主體152以形成接觸表面154。舉例而言，石墨為在玻璃上具有非常低的摩擦行為的材料，並且相對便宜且易於加工。在一些實施例中並且另外參照圖1，接觸表面154可為石墨材料（及/或主體152可為石墨材料主體），其中，例如，在與接觸表面154的界面區域處沿著行進路徑T的玻璃帶22的預期溫度，小於約450攝氏度（℃）。在一些實施例中，接觸表面154可為燒結的α碳化矽材料（及/或主體152可為燒結的α碳化矽材料主體），其中，例如，在與接觸表面154的界面區域處沿著行進路徑T的玻璃帶22的預期黏度，在5×10⁶ -5×10⁷ 泊的範圍內。

無論採用何種確切的材料，主體152皆可具有藉由圖3A圖示的正圓柱形狀，使得接觸表面154的至少一部分為彎曲的（例如，接觸表面154可界定或併入相對於玻璃22的凸曲率）。其他形狀也為可接受的。舉例而言，在圖3B中示出了另一個實施例，用作或作為本揭露的一個或更多個支撐裝置72（圖1）的一部分的滑動接觸支撐裝置160。支撐裝置160包含形成或承載接觸表面164的主體162。接觸表面164用作如前所述的支撐區段100（圖1），並且由如上所述的與玻璃具有低摩擦係數的材料形成。接觸表面164可由主體162整體形成（即，主體162由選定的低摩擦係數材料形成），或者可應用於主體162（即，主體162及接觸表面164由不同的材料形成，其中所選的低摩擦係數材料被施加到主體162以形成接觸表面164）。無論如何，主體162的橫向形狀可為具有圓角的正方形，如圖所示，使得接觸表面164的至少一部分為彎曲的。

在圖3C中示出了可用作本揭露的一個或更多個支撐裝置72（圖1）或作為其一部分的滑動接觸支撐裝置170的另一實施例。支撐裝置170包含形成或承載接觸表面174的主體172。接觸表面174用作如前所述的支區段100（圖1），並且由如上所述的低摩擦係數材料形成。接觸表面174可由主體172一體形成（即，主體172由選定的低摩擦係數材料形成），或者可應用於主體172（即，主體172及接觸表面174由不同材料形成，其中將選定的低摩擦係數材料施加到主體172上以形成接觸表面174）。無論如何，主體172可具有復雜的橫向形狀，使得接觸表面174的至少一部分為彎曲的。更具體而言，接觸表面174具有與第二側178相對的第一側176。支撐裝置170被佈置成使得，當沿行進方向D移動時，玻璃帶22與第一側176接觸或接合，隨後與第二側178接觸或接合。儘管接觸表面174的第一與第二側面176、178皆可為彎曲的，但第一側面176的曲率半徑小於第二側面178的曲率半徑((或「比第二側面178的曲率半徑更緊密」)，以使潛在的接觸面積最小化。在相關實施例中，側面176，178中的一個或兩者皆可界定一90度角。

無論確切的形狀為何，與本揭露的滑動接觸支撐裝置相關的主體(例如，支撐裝置150(圖3A)、160(圖3B)、170(圖3C))可被配置成，提供適合於玻璃帶22的線型界面的相應接觸表面。舉例而言，與本揭露的一些實施例的滑動接觸支撐裝置相關的接觸表面的寬度，能可選地在2至25毫米的範圍內。

回到圖1，在其他實施例中，設置有輸送設備32的一個或更多個支撐裝置72為/或包含氣體軸承支撐裝置。作為參考點，空氣軸承先前已被考慮用於運輸厚玻璃帶。對於與厚玻璃帶搬運一起使用的習知空氣軸承，在空氣軸承效應減小甚至消失的玻璃帶的邊緣處存在固有限制。為了解決這問題，需進行特定的設計校正，以便藉由高氣流將玻璃帶保持在高飛行高度(如同具有分立的機加工孔的軸承頭部般)，或藉由高壓在低飛行高度(與多孔材料軸承頭部般)操作。在這兩種情況下，玻璃帶上的熱效應可能很大，並且可能與所需的冷卻速率不相容。此外，習知的空氣軸承設計不排除玻璃帶由於例如製程變化或順序而接觸頭部。習知的空氣軸承設計在薄玻璃帶的運輸中甚至可能存在更嚴重的問題。因為與由軸承頭部直接接觸的局部冷卻的傳熱模式產生的大的熱傳遞相比，薄玻璃帶的熱質量小，所以藉由與軸承頭部直接接觸的局部冷卻可為特別容易的。藉由黏度與溫度的指數依賴性的變形與熱傳遞之間的耦合，可產生在波浪狀的帶狀邊緣中實現的振盪條件。一種可能的機制為，當首次發生接觸時，突然的黏度增加使得隨後的玻璃帶更難以接觸冷卻頭部；因而，隨著時間的推移會發生不均勻的冷卻，導致玻璃帶發生明顯的變形。

本揭露的一些實施例提供了一種解決上述問題中的一個或更多個的氣體軸承支撐裝置。舉例而言，圖4A與4B示出了可用作本揭露的一個或多個支撐裝置72（圖1）或作為其一部分的氣體軸承支撐裝置200。氣體軸承支撐裝置200包含氣體軸承頭部202，界定分配面204並形成至少一個供應通道206。多個孔口208（大體上在圖4A中標記）穿過頭部202的厚度形成，並向分配面204及供應通道206開放。利用此種結構，供應到供應通道206的入口210的加壓氣體以氣體膜的方式從分配面204分佈，其大小（例如，流速、壓力等）足以支撐具有線型界面之玻璃帶22（圖1）。

孔口208能以各種方式形成或界定。在一些實施例中，孔口208被機械加工到頭部202中。在其他實施例中，頭部202的結構可產生孔口208（例如，3D列印）。在其他實施例中，頭部202，或頭部202界定分配面204的至少部分，可包含多孔材料。多孔材料可包含石墨、陶瓷、部分燒結金屬、耐高溫金屬氧化物、碳化矽及其他類似材料，其中氣體可在所需壓力下流動（例如，壓力範圍為1×10⁵ -3×10⁵ 帕斯卡（帕））。在一些實施例中，並且如在圖4C的放大視圖中最佳示出般，孔口208彼此非常接近（作為參考點，穿過兩個孔口208的氣流由圖4C中的箭頭示出）。舉例而言，在一些實施例中，緊鄰的孔口208之間的間隙212不大於5毫米，或在1至5毫米的範圍內，或約2.5毫米。亦設想了其他尺寸。孔口208被界定及佈置成，大體上最大化來自分配面204的氣體分佈點，使得所得到的氣膜的效應不是局部的。在一些實施例中，並且如圖4B所圖示般，分配面204可具有略微凸起的形狀，以促進形成略微凸起的氣體軸承或薄膜，原因在下文清楚地說明。

氣體軸承支撐裝置200在支撐玻璃帶22中的操作係圖示於圖5A與5B中。清晰說明，在圖5A的視圖中，玻璃帶22的行進方向為頁面的平面。加壓氣體220（例如，壓縮空氣、壓縮氮氣、其混合物等）被供應至通道206。在一些實施例中，可加熱被供應的氣體220（例如，加熱至至少100℃的溫度）。無論如何，孔口208（圖4C）將氣體220引導通過分配面204並朝向玻璃帶22，形成與玻璃帶22接合並且支撐玻璃帶22的氣膜222。在一些非限制性實施例中，分配面204可被配置成，使得所得到的氣膜222的有效形狀略微凸起，如圖5B所示。

回到圖1，本揭露的一些方法可包含將玻璃帶22作為薄玻璃帶供應到輸送設備32的入口側40。舉例而言，藉由玻璃帶供應裝置30供應到輸送設備32的玻璃帶22，可具有大約1毫米或更小的厚度。在其他實施例中，供應給輸送設備32的玻璃帶22的厚度範圍為約0.1毫米至約5毫米、約0.1毫米至約4毫米、約0.1毫米至約3毫米、為約0.1毫米至約3毫米、約0.1毫米至約2毫米、約0.1毫米至約1毫米、以及該等之間的所有範圍與子範圍。在一些相關的非限制性實施例中，玻璃帶22可具有約60毫米至約100毫米的寬度。在一些相關的、非限制性實施例中，由玻璃帶供應設備30供應到輸送設備32的玻璃帶22，具有108泊或更低的黏度，並且處於至少200℃的溫度。玻璃帶22旋擰至牽引裝置70，並操作牽引裝置70以將拉力施加至玻璃帶22上。如此施加的拉力使玻璃帶22沿著行進路徑T行進通過輸送設備32，該行進路徑T部分地由支撐裝置72界定。在一些實施例中，使玻璃帶22以1至20米/分，或者10至15米/分的速率或速度行進。玻璃帶22在從入口側40橫穿到出口側42的同時冷卻。當沿著行進路徑T行進時，玻璃帶22與支撐裝置72接合，其中支撐裝置72各自與玻璃帶22建立非滾動的線型界面。在一些實施例中，當從入口側40行進到出口側42時，玻璃帶22冷卻並歷經黏度增加。

本揭露的玻璃帶處理系統、輸送設備及方法可提供對先前設計及技術的顯著改進。本揭露的一些系統、設備及方法包含具有行進玻璃帶的非滾動界面。與另外採用滾輪的習知玻璃帶式輸送機結構相比，本揭露的系統、設備及方法可將摩擦最小化或消除，從而將可被視為外觀缺陷的表面刻痕源及/或產生可能降低機械強度的瑕疵最小化或消除，並因此避免角度及/或速度不匹配，從而消除可能驅動非共平面變形的面內壓應力源。進一步地，由本揭露的系統、輸送設備及方法提供的非滾動線型玻璃帶界面，可降低熱瘢痕形成的可能性。

在不脫離所請求標的的範圍的情況下，可對本文描述的實施例進行各種修改及變化。因此，只要此等修改及變化落入所附申請專利範圍及其均同物的範圍內，本說明書旨在涵蓋本文所述的各種實施例的修改及變化。

T‧‧‧行進路徑D‧‧‧行進方向20‧‧‧系統22‧‧‧玻璃帶30‧‧‧供應設備32‧‧‧輸送設備40‧‧‧上游側42‧‧‧下游側50‧‧‧熔融玻璃52‧‧‧成形主體54‧‧‧開放通道56‧‧‧成形表面58‧‧‧根部60‧‧‧滾輪62‧‧‧第一方向64‧‧‧重定向裝置66‧‧‧第二方向68‧‧‧滾輪70‧‧‧牽引裝置72,72a,72b,72c‧‧‧支撐裝置90、92‧‧‧滾輪100‧‧‧支撐區段110‧‧‧橫向腹板尺寸112,114‧‧‧側邊緣116‧‧‧主要尺寸120‧‧‧界面區域122‧‧‧長度124‧‧‧寬度126‧‧‧中心線150,160,170‧‧‧支撐裝置152,162,172‧‧‧主體154,164,174‧‧‧接觸表面176‧‧‧第一側178‧‧‧第二側200‧‧‧氣體軸承支撐裝置202‧‧‧氣體軸承頭部204‧‧‧分配面206‧‧‧供應通道208‧‧‧多個孔口210‧‧‧入口212‧‧‧間隙

圖1為根據本發明原理的處理玻璃帶的系統的一簡化側視圖，該系統包含輸送設備；

圖2為圖1處理玻璃帶的系統的輸送設備的一部分的簡化頂視圖；

圖3A為根據本發明原理的並且可用於圖1處理玻璃帶的輸送設備的支撐裝置的一側視圖；

圖3B為根據本發明原理的並且可用於圖1處理玻璃帶的輸送設備的支撐裝置的一側視圖；

圖3C為根據本發明原理的並且可用於圖1處理玻璃帶的輸送設備的支撐裝置的一側視圖；

圖4A為根據本發明原理的並且可用於圖1的輸送設備的支撐裝置的一簡化剖視圖；

圖4B為圖4A的支撐裝置的一簡化端視圖；

圖4C為沿著段4C的圖4A支撐裝置的一部分的一放大視圖

圖5A為與玻璃帶連接的圖4A的支撐裝置的一簡化剖視圖；及

圖5B為圖5A的佈置的一簡化端視圖。

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國外寄存資訊（請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記） 無

T‧‧‧行進路徑

D‧‧‧行進方向

20‧‧‧系統

22‧‧‧玻璃帶

30‧‧‧供應設備

32‧‧‧輸送設備

40‧‧‧上游側

42‧‧‧下游側

50‧‧‧熔融玻璃

52‧‧‧成形主體

54‧‧‧開放通道

56‧‧‧成形表面

58‧‧‧根部

60‧‧‧滾輪

62‧‧‧第一方向

64‧‧‧重定向裝置

66‧‧‧第二方向

68‧‧‧滾輪

70‧‧‧牽引裝置

72a,72b,72c‧‧‧支撐裝置

90、92‧‧‧滾輪

100‧‧‧支撐區段

Claims (20)

1. 一種處理一玻璃帶的方法，該方法包括以下步驟：將一玻璃帶供應至一輸送設備的一上游側；在該輸送設備的一下游側對該玻璃帶施加一拉力；沿著該輸送設備從該上游側至該下游側的一行進路徑，在第一與第二支撐裝置處支撐該玻璃帶；其中該拉力產生張力以消除懸鏈線的出現；其中該等第一與第二支撐裝置中的每一個與該玻璃帶建立一非滾動的線型界面；並且進一步地，其中該第一支撐裝置沿著該行進路徑與該第二支撐裝置間隔開。
2. 根據請求項1所述之方法，其中在該等第一與第二支撐裝置中的至少一個之間，該線型界面包括一滑動界面。
3. 根據請求項1所述之方法，其中在該等第一與第二支撐裝置中的至少一個之間，該線型界面包括一氣體軸承界面。
4. 根據請求項1所述之方法，其中該玻璃帶在該上游側的一黏度小於10⁸泊。
5. 根據請求項1所述之方法，其中該玻璃帶在該上游側的的一黏度小於在該下游側的該黏度。
6. 根據請求項1所述之方法，其中該玻璃帶不直接由該等第一與第二支撐裝置之間的該輸送設備支撐。
7. 根據請求項6所述之方法，其中該第一支撐裝置沿著該行進路徑與該第二支撐裝置間隔開不小於50毫米的一距離。
8. 根據請求項6所述之方法，其中該第一支撐裝置沿著該行進路徑與該第二支撐裝置間隔開100至500毫米的一距離。
9. 根據請求項1所述之方法，其中該線型界面的一線實質上垂直於該玻璃帶沿著該行進路徑的一行進方向。
10. 根據請求項1所述之方法，其中該施加一拉力的步驟包括：以1至20米/分的一行進速度輸送該玻璃帶之步驟。
11. 根據請求項1所述之方法，其中該供應一玻璃帶的步驟包括：將該玻璃帶沿一垂直方向引導到該上游側之步驟。
12. 根據請求項11所述之方法，其中該供應一玻璃帶的步驟進一步包括：在該上游側將該玻璃帶從該垂直方向轉向一水平方向之步驟。
13. 一種用於處理一玻璃帶的系統，該系統包 括：一輸送設備，該輸送設備被配置成，為該玻璃帶從一上游側到一下游側建立一行進路徑，該輸送設備包括：一牽引裝置，被配置成將一拉力施加到該玻璃帶上，該牽引裝置位於該下游側附近，一第一支撐裝置，相對於該行進路徑位於該牽引裝置的上游，一第二支撐裝置，相對於該行進路徑位於該第一支撐裝置與該牽引裝置之間，其中該牽引裝置施加的該拉力產生張力以消除懸鏈線的出現，其中該等第一與第二支撐裝置各配置成，與該玻璃帶建立一不滾動的線型界面，並且進一步地，其中該第一支撐裝置沿著該行進路徑的一方向，與該第二支撐裝置間隔開。
14. 根據請求項13所述之系統，其中該等第一與第二支撐裝置中的至少一個包括一接觸表面，該接觸表面與該玻璃具有低摩擦係數，並且佈置成與該玻璃帶形成滑動接觸。
15. 根據請求項14所述之系統，其中該接觸表面包括燒結的α碳化矽。
16. 根據請求項13所述之系統，其中該等第一與第二支撐裝置中的至少一個包括一氣體軸承支撐裝置。
17. 根據請求項13所述之系統，其中該輸送設備的特徵在於，該等第一與第二支撐裝置之間，相對於該行進路徑不存在一支撐裝置。
18. 根據請求項17所述之系統，其中該第一支撐裝置在該行進路徑的方向上，與該第二支撐裝置間隔開不小於50毫米的一距離。
19. 根據請求項17所述之系統，其中該第一支撐裝置在該行進路徑的一方向上，與該第二支撐裝置間隔開100至500毫米的一距離。
20. 根據請求項13所述之系統，進一步包括：一玻璃帶形成設備，該玻璃帶形成設備被佈置成將一玻璃帶傳遞到該上游側。

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