制造玻璃带的方法与流程

本申请案主张于2017年10月31日申请的美国临时申请案第62/579,556号的优先权的权利，本申请案依赖此案的内容且此案的内容在本文中整体并入作为参考。

本公开案通常涉及制造玻璃带的方法，且更具体而言，涉及以第一对滚轮和第二对滚轮制造玻璃带的方法。

背景技术：

已知以精确玻璃滚轮成形装置来生产玻璃带。已知在玻璃馈送下方垂直地提供一对成形滚轮，而薄化供应的熔融玻璃流，来生产成形玻璃带。进一步已知在成形滚轮下方垂直地放置另一对校形滚轮(sizingrolls)。

技术实现要素：

以下呈现本公开案的简化内容以提供详细说明中所述某些实施方式的基本理解。

在某些实施方式中，一种制造玻璃带的方法，可包含馈送熔融材料通过在第一对滚轮的第一滚轮与第二滚轮之间界定的第一间隙的最小宽度。第一池熔融材料可形成于第一间隙的最小宽度的上游。在第一池熔融材料之中的熔融材料的粘度可为从约5泊(poises)至约5000泊。熔融材料带可从第一间隙离开。方法可进一步包括将熔融材料带通过在第二对滚轮的第一滚轮与第二滚轮之间界定的第二间隙的最小宽度。第一间隙的最小宽度可大于第二间隙的最小宽度。第二池熔融材料可形成于第二间隙的最小宽度的上游。在第二池熔融材料之中的熔融材料的粘度可为从约10000泊至约100000泊。

在某些实施方式中，一种制造玻璃带的方法，可包含馈送熔融材料通过在第一对滚轮的第一滚轮及第二滚轮之间界定的第一间隙的最小宽度，同时调整第一间隙的最小宽度。第一池熔融材料可形成于第一间隙的最小宽度的上游。熔融材料带可从第一间隙离开。方法可包括将熔融材料带通过在第二对滚轮的第一滚轮与第二滚轮之间界定的第二间隙的最小宽度。第一间隙的最小宽度可大于第二间隙的最小宽度。第二池熔融材料可形成于第二间隙的最小宽度的上游。

在某些实施方式中，一种制造玻璃带的方法，可包含馈送熔融材料通过在第一对滚轮的第一滚轮与第二滚轮之间界定的第一间隙的最小宽度，而不接触第一对滚轮的至少第一滚轮。第一池熔融材料可形成于第一间隙的最小宽度的上游。熔融材料带可从第一间隙离开。方法可进一步包括将熔融材料带通过在第二对滚轮的第一滚轮与第二滚轮之间界定的第二间隙的最小宽度。第一间隙的最小宽度可大于第二间隙的最小宽度。第二池熔融材料可形成于第二间隙的最小宽度的上游。

在某些实施方式中，第二对滚轮可对通过第二间隙的熔融材料带的至少一个主要表面给予具有从0.5微米至100微米的表面粗糙度。

在某些实施方式中，第一间隙的最小宽度可为从1mm至5mm。

在某些实施方式中，第二间隙的最小宽度可为从0.5mm至2.5mm。

在某些实施方式中，当通过第一间隙时，熔融材料带可不接触第一对滚轮的至少第一滚轮。

在某些实施方式中，第一流体垫可定位在第一对滚轮的第一滚轮与通过第一间隙的熔融材料带的第一主要表面之间。

在某些实施方式中，当通过第一间隙时，熔融材料带可不接触第一对滚轮的第二滚轮。

在某些实施方式中，第二流体垫可定位在第一对滚轮的第二滚轮与通过第一间隙的熔融材料带的第二主要表面之间。

在某些实施方式中，方法可进一步包含在熔融材料带通过第一间隙的最小宽度的同时调整第一间隙的最小宽度。

附图说明

所述和其他特征、方面和优点当参考附图阅读以下详细说明时将更容易理解，其中：

图1示出玻璃制造装置的立体视图，所述玻璃制造装置从熔融材料生产玻璃带；

图2示出另一玻璃制造装置的立体视图，所述玻璃制造装置从熔融材料生产玻璃带；

图3示出沿着图1的线3-3的图1的玻璃制造装置的第一实施方式和沿着图2的线3-3的图2的玻璃制造装置的第一实施方式的剖面视图；和

图4示出沿着图1的线3-3的图1的玻璃制造装置的第二实施方式和沿着图2的线3-3的图2的玻璃制造装置的第二实施方式的剖面视图。

具体实施方式

现将参考附图以下更详细说明实施方式，其中显示范例实施方式。尽可能地，全篇附图使用相同的元件符号代表相同或类似的部件。然而，此公开案可以许多不同形式体现，且不应解释为限制于本文所提出的实施方式。

图1和图2的各自示出用于制造玻璃带103的玻璃制造装置101、201的替代实施方式。玻璃制造装置101、201可包括熔融材料传送导管117，熔融材料传送导管117可包括出口通口119以配给熔融材料105、205至第一对滚轮107、207。在某些实施方式中，如图1中所显示，出口通口119可包括扩张端部分121，以造成熔融材料105的流以熔融材料拉长的流向下流动。或者，如图2中所显示，出口通口119可传送熔融材料205的圆柱形流，尽管也可提供熔融材料的椭圆柱形或其他形状的流。

除非另外说明，第一对滚轮107可在结构上和/或功能上与第二对滚轮207相同。如此，除非另外说明，一对滚轮107、207的特征和/或功能可应用至另一对滚轮107、207。如图1中所示出，第一对滚轮107可包括第一滚轮109a和第二滚轮109b。在某些实施方式中，各个滚轮109a、109b可包含圆柱形滚轮，且可包括相同的外部直径。再者，如所显示，在某些实施方式中，各个滚轮109a、109b可为彼此相同的。

在某些实施方式中，一或更多电动机(未示出)可以相反旋转方向117a、117b，围绕相对应的旋转轴119a、119b而旋转滚轮109a、109b。举例而言，如图3中所显示，在一个实施方式中，第一对滚轮107的第一滚轮109a可为背侧滚轮，而围绕第一旋转轴119a以顺时针旋转方向117a旋转。如图3中进一步显示，第一对滚轮107的第二滚轮109b可为前侧滚轮，而围绕着第二旋转轴119b以逆时针旋转方向117b旋转。

如图3中所显示，第一间隙g1可界定于第一对滚轮107的第一滚轮109a和第二滚轮109b之间。第一间隙“g1”的最小宽度“w1”可界定于各个滚轮109a、109b彼此最靠近的点之间。如图3中所显示，在某些实施方式中，在最靠近点的切平面303a、303b可彼此平行，使得最小宽度“w1”横跨这对滚轮109a、109b的整个长度“l”(见图1)为相同的。在所述实施方式中，所得到的熔融材料带301横跨所得到带301的宽度可具有实质上一致的厚度。尽管未显示，在某些实施方式中，最小宽度可能在横跨整个长度“l”上并不发生。举例而言，最小宽度可位于滚轮的外部端部分，使得所得到的熔融材料带301可具有相对厚的中央部分，而以熔融材料带301的宽度的方向对带301的各端边缘渐细。

再者，切平面303a、303b可以熔融材料带301的曳引方向305延伸，而在某些实施方式中，可为重力的方向。再者，如所显示，归因于滚轮以旋转方向117a、117b的旋转，各个滚轮109a、109b的切点速度可彼此相同，且以曳引方向305延伸(例如，重力的方向)。

在某些实施方式中，第一间隙“g1”的最小宽度“w1”为从约1豪米(mm)至约5mm。在进一步实施方式中，第一间隙“g1”的最小宽度“w1”为从约2mm至约4mm。仍在进一步实施方式中，第一间隙“g1”的最小宽度“w1”为从约2mm至约3mm，而在进一步实施方式中可提供其他最小宽度。再者，第一对滚轮107的滚轮109a、109b的一个或两个可为可调整的，以调整最小宽度“w1”。举例而言，图3示出各个滚轮109a、109b可沿着在元件符号306标示的箭头的调整方向调整。在某些实施方式中，调整方向可为最小宽度“w1”的方向和/或垂直于曳引方向305的方向(例如，垂直于重力)。在某些实施方式中，第一间隙“g1”的调整可提供调整的最小宽度“w1”，从1mm至5mm、从2mm至4mm、或从2mm至3mm，而在进一步实施方式中可提供其他调整的最小宽度。

如图3中所显示，本公开案的任何滚轮可包括可选冷却线圈307，以允许调整通过滚轮对的间隙的熔融材料的冷却。如此，可调整熔融材料的温度，以对玻璃带103提供所欲的属性。

如图1和图3中所显示，在某些实施方式中，第一对滚轮107的各个滚轮109a、109b可包括光滑外部表面123和/或包含不渗透流体的外部表面123。在替代实施方式中，外部表面可包含图案化或其他非光滑表面。再者，某些实施方式可提供可渗透流体的外部表面。举例而言，如图4中所显示，各个滚轮209a、209b可包括通道405，以允许诸如通过离开流体流407所标示的气体(例如，空气、氮气、惰性气体)的流体通过。如所显示，通道405可包含穿过滚轮209a、209b的外部壁409的孔洞。在进一步实施方式中，通道可包含在多孔壁之间的路径(例如，由烧结以生产滚轮而得到)。

玻璃制造装置也可包括第二对滚轮111。除非另外说明，第一对滚轮107、207可在结构上和/或功能上与第二对滚轮111相同。如此，除非另外说明，第一对滚轮107、207和第二对滚轮111的一个的特征和/或功能可应用至另一对滚轮107、207和第二对滚轮111。如图1中所显示，第二对滚轮111可包括第一滚轮113a和第二滚轮113b。在某些实施方式中，各个滚轮113a、113b可包含圆柱形滚轮，且可包括相同的外部直径。再者，如所显示，在某些实施方式中，各个滚轮113a、113b可彼此相同。

如图1中所显示，在某些实施方式中，第二对滚轮111的各个滚轮113a、113b可包括纹理化的外部表面124，而在进一步实施方式中仅滚轮113a、113b的一个可提供纹理化的外部表面124。仍为进一步的，尽管未示出，外部表面可选地包含光滑表面。提供纹理化的外部表面124可允许第二对滚轮111以从0.5微米至100微米的表面粗糙度刻印通过第二间隙“g2”的熔融材料带301的至少一个主要表面403a、403b。

在某些实施方式中，如图3中所显示，一或更多电动机(未显示)可以相反旋转方向117a、117b，围绕相对应旋转轴120a、120b旋转滚轮113a、113b。举例而言，如图3中所示出，在一个实施方式中，第二对滚轮111的第一滚轮113a可为背侧滚轮，而围绕第一旋转轴120a以顺时针旋转方向117a旋转。如图3中进一步示出，第二对滚轮111的第二滚轮113b可为前侧滚轮，而围绕着第二旋转轴120b以逆时针旋转方向117b旋转。

如图3中所显示，第二间隙g2可界定于第二对滚轮111的第一滚轮113a和第二滚轮113b之间。第二间隙“g2”的最小宽度“w2”可界定于各个滚轮113a、113b彼此最靠近的点之间。如图3中所显示，在某些实施方式中，在最靠近点的切平面304a、304b可彼此平行，使得最小宽度“w2”横跨滚轮113a、113b的整个长度“l”(见图1)为相同的。在所述实施方式中，所得到的熔融材料带301横跨所得到玻璃带103的宽度可具有实质上一致的厚度。尽管未显示，在某些实施方式中，最小宽度可能在横跨整个长度“l”上并不发生。举例而言，最小宽度可位于滚轮的外部端部分，使得所得到的玻璃带103可具有相对厚的中央部分，而以玻璃带103的宽度的方向对玻璃带103的各端边缘渐细。

再者，切平面304a、304b可以熔融材料带301的曳引方向305延伸，而在某些实施方式中，可为重力的方向。再者，如所显示，归因于滚轮以旋转方向117a、117b的旋转，各个滚轮113a、113b的切点速度可彼此相同，且以曳引方向305延伸(例如，重力的方向)。

在某些实施方式中，第一间隙“g1”的最小宽度“w1”可大于第二间隙“g2”的最小宽度“w2”。在某些实施方式中，第二间隙“g2”的最小宽度“w2”可为从0.5mm至2.5mm，或从0.5mm至2mm，或从0.5mm至1mm，而在进一步实施方式中可提供其他最小宽度。再者，第二对滚轮111的滚轮113a、113b的一个或两个可为可调整的，以调整最小宽度“w2”。举例而言，图3示出各个滚轮113a、113b可沿着于元件符号306标示的箭头的调整方向调整。在某些实施方式中，调整方向可为最小宽度“w2”的方向和/或垂直于曳引方向305的方向(例如，垂直于重力)。在某些实施方式中，第二间隙“g2”的调整可提供调整的最小宽度“w2”，从0.5mm至2.5mm。在进一步实施方式中，第二间隙“g2”的调整可提供调整的最小宽度“w2”，从0.5mm至2mm。仍在进一步实施方式中，第二间隙“g2”的调整可提供调整的最小宽度“w2”，从0.5mm至1mm。

制造玻璃带103的范例方法可馈送熔融材料105、205通过在第一对滚轮107、207的第一滚轮109a、209a和第二滚轮109b、209b之间所界定的第一间隙“g1”的最小宽度“w1”。如图1中所显示，某些实施方式可向外扩张熔融材料(例如，具有扩张的端部分121)，使得熔融材料105以第一间隙“g1”的长度的方向拉长。向外扩张熔融材料可在到达第一间隙“g1”的最小宽度“w1”之前，促进沿着第一间隙“g1”的上部部分的初始放置和后续熔融材料的流动。或者，如图2中所显示，某些实施方式可允许熔融材料的流动以未扩张的熔融材料205的流动引入第一间隙“g1”的上部部分中。举例而言，熔融材料可单纯地从出口通口119(例如，圆形出口通口)流动，而引入第一间隙“g1”的上部部分中。在所述实施方式中，归因于熔融材料205相对低的粘度，熔融材料仍可具有时间，在到达第一间隙“g1”的最小宽度“w1”之前，沿着第一间隙“g1”的长度迅速地流动

在某些实施方式中，方法可包括在将熔融材料带301通过第一间隙“g1”的最小宽度“w1”的同时调整最小宽度“w1”。举例而言，致动器(未示出)可以如元件符号306所显示的替代方向，通过移动第一对滚轮107的第一滚轮109a和第二滚轮109b的一个或两个，来增加或减少第一间隙“g1”的最小宽度“w1”。第一间隙“g1”的最小宽度“w1”的调整可控制通过第一间隙“g1”的材料流动，而通过第二对滚轮111的第二间隙“g2”接收。

材料105、205的流以足够快的速率流动而在第一间隙“g1”的最小宽度“w1”上游形成第一池115a的熔融材料。在某些实施方式中，归因于在第一池115a之中熔融材料相对低的粘性，第一池115a熔融材料可沿着第一间隙“g1”的长度迅速地散开。在某些实施方式中，第一池115a之中的熔融材料的粘性可从约5泊(poises)至约5000泊。在另一实施方式中，第一池115a可具有从约500泊至约2000泊的粘度，以允许熔融材料沿着第一间隙“g1”的长度迅速地散开。

为了此申请案的目的，“熔融材料的池”考虑为定位于成对滚轮之间相对应间隙的最小宽度上游累积的熔融材料的库，而可以稳定状态存在，其中进入第一间隙的熔融材料的质量流率等于离开间隙的带的熔融材料的质量流率。即使在中断馈送至间隙或其他不固定的材料的质量流率期间，累积的熔融材料库准许熔融材料固定连续馈送至间隙的最小宽度。举例而言，馈送至间隙的材料的质量流率瞬间突然减少可通过熔融材料的池补偿，因为在熔融材料的池之中累积的熔融材料可用以应对馈送至间隙的熔融材料的质量流率的短暂突然减少；从而维持带离开间隙的厚度均匀性。在此事件期间，熔融材料的池之中的熔融材料的质量可减少。然而，一旦流率返回至正常且再次达到稳定状态之后，熔融材料的池之中消耗的熔融材料可被补充。

如此，第一池材料115a可包含定位在第一对滚轮107、207之间的第一间隙“g1”的最小宽度“w1”上游累积的熔融材料库，而可以稳定状态存在，其中进入第一间隙“g1”的熔融材料105、205的质量流率等于离开第一间隙“g1”的带301的熔融材料的质量流率。

如图4中所显示，在某些实施方式中，当通过第一间隙“g1”时，第一池材料115a和/或熔融材料带301并未接触第一对滚轮207的至少第一滚轮209a。举例而言，如所显示，第一流体垫401a可定位于第一对滚轮207的第一滚轮209a和通过第一间隙“g1”的熔融材料带301的第一主要表面403a之间。此外，如所显示，第一流体垫401a也可定位于第一对滚轮207的第一滚轮209a和第一池材料115a之间。

如图4中进一步显示，在某些实施方式中，当通过第一间隙“g1”时，第一池材料115a和/或熔融材料带301并未接触第一对滚轮207的第二滚轮209b。举例而言，如所显示，第二流体垫401b可定位于第一对滚轮207的第二滚轮209b和通过第一间隙“g1”的熔融材料带301的第二主要表面403b之间。再者，如所显示，第二流体垫401b也可定位于第一对滚轮207的第二滚轮209b和第一池材料115a之间。

在某些实施方式中，流体垫401a、401b可在空的内部的中以加压流体发射通过外部壁409而产生，使得熔融材料被推挤远离与第一对滚轮207的接触。避免熔融材料和滚轮207之间的接触可在熔融材料通过第一间隙“g1”时帮助减少热散失至滚轮，因为流体垫不会如与滚轮207直接接触一般快速地传送热。除了流体垫401a、401b之外，第一对滚轮207的第一滚轮209a和第二滚轮209b可沿着旋转方向117a、117b连续旋转，以提供均匀的温度分布和维持第一和第二滚轮209a、209b在所期望的操作温度下的能力。

熔融材料带301可接着通过第一对滚轮107、207的第一间隙“g1”的最小宽度“w1”，且落至第一对滚轮107、207下方的第二对滚轮111。如所显示，在某些实施方式中，第一间隙“g1”和第二间隙“g2”可在曳引方向305(例如，重力的方向)上沿着垂直平面对齐。因此，如所显示，熔融材料带301可以曳引方向305行进至第二对滚轮111的第二间隙“g2”。熔融材料带301可接着通过在第二对滚轮111的第一滚轮113a和第二滚轮113b之间界定的第二间隙“g2”的最小宽度“w2”。在某些实施方式中，第二间隙“g2”具有小于第一间隙“g1”的最小宽度“w1”(例如，从1mm至5mm)的最小宽度“w2”(例如，从0.5mm至2.5mm)。因此，可将熔融材料带301的厚度减少成玻璃带103，而具有可匹配第二间隙“g2”的最小宽度“w2”的厚度(例如，从0.5mm至2.5mm)。

第二池115b的熔融材料可形成于第二间隙“g2”的最小宽度“w2”上游。第二池115a的熔融材料可包含定位在第二对滚轮111之间的第二间隙“g2”的最小宽度“w2”上游累积的熔融材料库，而可以稳定状态存在，其中进入第二间隙“g2”的熔融材料带301的质量流率等于离开第二间隙“g2”的玻璃带103的质量流率。

在第二池115b的熔融材料之中的熔融材料的粘度可为从约10000泊至约100000泊。在另一实施方式中，第二池115b的熔融材料之中的熔融材料的粘度可从约10000泊至约50000泊。所述粘度范围仍准许熔融材料的池，以允许固定馈送熔融材料通过第二间隙“g2”的最小宽度“w2”。

如先前所提及，第一滚轮113a和/或第二滚轮113b可包括纹理化的外部表面124。在所述实施方式中，第二对滚轮111可对通过间隙“g2”的玻璃带103的至少一个或两个主要表面给予表面粗糙度。再者，提供第二池115b的熔融材料确保熔融材料带301的主要表面的连续冲压，以提供相对应至纹理化的外部表面124的固定相对应表面粗糙度。在某些实施方式中，表面粗糙度可为从0.5微米至100微米。对一个或两个主要表面提供表面粗糙度(例如，从0.5微米至100微米)可允许从玻璃带103分开的片的堆叠，而不会有片之间非期望的结合，此非期望的结合可在具有光滑表面的玻璃片彼此堆叠的情况下发生。

本公开案全篇所讨论的制造装置101和制造玻璃带103的方法可允许玻璃带103的薄片的生产，此可由以低粘度传送的玻璃组成物和/或相对慢定型的玻璃组成物产生。举例而言，用以制作强化玻璃的某些玻璃陶瓷前驱物可展现低的液相粘度，而受益于适于具有相对低粘度的熔融材料的本案装置和方法。在某些实施方式中，各对滚轮107、111可接收从上方且从分别的第一和第二池115a、115b熔融材料下落的熔融材料；藉此控制曳引处理，以产生具有从0.5mm至2.5mm、或从0.5mm至2mm、或从0.5mm至1mm的厚度的薄的玻璃带，而在进一步实施方式中可提供其他厚度。在某些实施方式中，第一对滚轮107、207可预先塑形熔融材料的流动，且修改其平均粘度。

再者，在某些实施方式中，第一对滚轮107、207的第一间隙“g1”的最小宽度“w1”可调整，以改变离开第一间隙“g1”的熔融材料带103的厚度和/或温度分布。再者，第一间隙“g1”的最小宽度“w1”的调整可用以对传送系统快速补偿流动变化的某些温度，而可具有更长的修正反应时间。仍为进一步的，第一间隙“g1”的最小宽度“w1”的调整，以及第一对滚轮107和第二对滚轮207之间旋转速度差异的调整，可能调整带301的宽度和引入第二对滚轮207的熔融材料的平均粘度。所述调整可实用于解决各种条件，例如增加的流体密度、传送时减少的粘度、和玻璃粘度缓慢增加的情况。

应理解尽管关于特定示图和特定范例详细说明各种实施方式，本公开案不应视为限制于所述，因为所公开的特征的各种修改和结合是可能的，而不会脱离随附权利要求书的范围。