通过绷紧夹层材料卷绕玻璃带的制作方法_3

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radley),总部位于威斯康星州密尔沃基(Mi 1 waukee,WI)的罗克韦尔自动化公司(Rockwell Automat1n)的分公司。如果控制器50是通用计算机或专用计算机,则它还可以与卷绕机制46相连以控制该装置。路径52、54和56可以是用于传导电信号的电线,或者可以是用于传导流体(例如风力或水力)的管道。控制阀60可以是例如气动阀或者电控比例阀。一种合适的控制阀可购自总部位于印第安纳州诺布尔斯维尔(Noblesvilie , IN)的SMC公司。
[0067]控制阀60通过路径62与流体源相连,并通过路径64与空气制动器26相连。控制阀60沿路径62以恒定的压力接收流体,并响应沿路径56从控制器50接收的信号,使流体以可变的压力沿路径64流出。
[0068]还揭示了形成玻璃带和夹层材料的卷的方法,所述卷具有直的侧壁。所述方法包括对张力进行控制,包括张力的量以及张力如何施加到正在卷绕的材料这两个方面。更具体来说,当材料正在卷绕时,施加较小量的张力(大于0,<0.25镑/线性英寸宽度(<0.3kg/cm)),并且该张力施加于夹层材料而非玻璃带。通过控制施加到正在卷绕的材料的张力量以及施加方式,可以在卷中的层间建立起合适的压力,从而在卷内获得直的侧壁。
[0069]下面结合附图1-4描述用于形成玻璃带和夹层材料的卷的方法的一个实施方式,其中所述卷具有直的侧壁。
[0070]从上游工艺进料玻璃带10,例如直接从成形工艺,如下拉、狭缝拉制、熔合拉制、上拉或者浮法工艺进料,或者从任意类型的运输工艺,包括在玻璃带使用时的运输工艺进料。在任意情况下,玻璃带10沿方向15从上游工艺进料到卷40,所述卷40以方向44转动。在到达卷40之前,玻璃带10进入导辊18之间形成的自由活套19中。自由活套19将上游工艺与卷绕工艺分开,即它弥补了上游工艺与卷绕工艺之间的玻璃带传输速度差。在玻璃带10进料到卷40的几乎同一时间,夹层材料20从以方向24转动的卷22解绕,并沿方向25进料。用导辊30相对于卷40设置夹层材料20的位置。根据一个方面,首先将夹层材料20围绕芯42卷绕一次或多次(见图2),然后再将玻璃带10进料到夹层材料20的接连层之间的夹隙45中。根据另一个方面,可以首先绕着芯42卷绕玻璃带10,然后将夹层材料20进料到玻璃带10的接连层之间的夹隙中。在任意一种情况下,所述玻璃带10和夹层材料20—起卷绕成交替层,形成围绕芯42的卷40。所述芯42可以保留在卷40中,或者从中除去。当芯42保留在卷40中时,最内层(夹层材料或者玻璃带)可以附在芯42上。将芯42保留在卷40内,并将夹层材料20附在芯42上,有助于在随后的加工步骤中的解绕过程中,防止整个卷绕的玻璃/夹层材料的组合件发生侧向移动。
[0071]图4是玻璃带10的俯视图,如上所述,可以通过任意合适的方法,例如下拉法、熔合拉制法、上拉法、狭缝拉制法或者浮法来生产所述玻璃带10。玻璃带10具有厚度4以及边缘3a、3b(参见图2),所述厚度4可以是约50-300微米,所述边缘3a、3b可以是成形时形成的边缘(包括如图2所示的凸缘),或者是切割的边缘(未示出,但是去除了凸缘)。玻璃带形成工艺可以生产在其宽度上厚度变化的玻璃带,以及在玻璃带移动中的“弯度”。图4显示了具有弯度5(出于说明目的,该图进行了极大的夸大)的玻璃带10。如图可见,弯度5是玻璃带在一个方向上的连续曲率(即,在图4中是向左)。该曲率可以是由于,例如玻璃带边缘凸缘的不同冷却速率所引起的。玻璃带中的弯度、厚度变化以及残留应力会导致玻璃带横向偏移,而不是在一条直线上运输。在尝试将玻璃带卷绕成卷之后,该横向偏移导致卷的侧面“凹陷”、“伸缩”或者任意其他方式的不直的情况,即直的侧壁通常包括分别基本位于一个平面内的边缘3a、3b。
[0072]为了克服弯度和/或厚度变化的影响,制造卷40的卷绕参数选择示于如下。卷绕参数包括当卷绕时如何向材料施加张力,该张力的量,以及卷中层间所产生的压力。基于不同的情况,参数可以相互独立采用,或者以任意和全部结合的形式采用。
[0073]首先,向夹层材料20施加张力,而不向玻璃带10施加张力。由于玻璃带10中弯度和/或厚度变化,本发明的发明人发现,当玻璃带10卷绕时,尝试向玻璃带10施加任意明显量的张力会导致卷40的侧壁“凹陷”、“伸缩”或者任意其他方式的不直的情况。因此,当玻璃带10卷绕时,向其施加的仅有的张力是由于自由活套19中其自身重量所产生的张力。但是,另一方面,本发明的发明人发现,当夹层材料20与玻璃带10—起卷绕时,希望向夹层材料20施加张力,从而产生具有明显直的侧壁的卷40。
[0074]向夹层材料20施加的张力是通过空气制动器26得到的,所述空气制动器26与卷22相连,从而当卷40卷绕夹层材料20和玻璃带10时,提供卷40拉拽夹层材料20的抗力。因此,可以通过控制空气制动器26向夹层材料20施加张力。在所示的实施方式中,控制器50经由控制阀60控制空气制动器26。例如,在一个气动系统中,控制阀60是通过路径62与恒压空气源相连的比例控制阀。所述控制阀60还通过路径56接收来自控制器50的输入信号。来自控制器50的信号可以是基于来自传感器28的输入或者是基于来自传感器48的输入。然后控制阀60通过路径64以减压输出空气,其中压力减少的量是基于来自控制器50的信号输入。当控制器50采用来自传感器48的测量结果来产生控制阀60的输出信号时,根据卷40直径的增加,控制阀60沿着路径64降低压力。另一方面,当控制器50采用来自传感器28的测量结果来产生控制阀60的输出信号时,根据卷22直径的减小,控制阀60沿着路径64降低压力。在两种情况下,压力都沿着路径64减小。响应路径64上的压力减小,空气制动器26向卷22施加减小的制动力。因此,夹层材料20中的张力可以随着卷40的直径增加而减小,或者随着卷22的直径减小而减小,出于上文所述原因这是有益的,包括在卷40的层间维持合适的压力。
[0075]来自传感器28的信号还可用于调节在夹层材料20的卷22最初装载之后,在卷绕操作开始时空气制动器64所产生的张力的量。例如,当最初装载在卷绕设备中之后,卷22可能并不总是完整的。因此,可以(通过控制器50)将空气制动器64所产生的张力调节至适合卷22的尺寸的值,所述卷22的尺寸是在卷22装载之后、但在所述卷22的卷绕操作开始之前,用传感器28进行测量的。知道了卷22的尺寸后,可以通过控制器50选择合适量的制动,从而当夹层材料20解绕时,在其中产生所需量的张力。类似地,来自传感器48的信号可用于调节卷44开始卷绕时的张力的量。也就是说,当传感器48检测到卷40的直径表指示新的卷40时,控制器50可以调节通过空气制动器26施加的作用力,从而建立适合卷40开始时的张力。同样如上所述,然后当卷40上的材料增加时,可向夹层材料20施加减少量的张力。
[0076]其次,选择施加到夹层材料20的张力的量,使其<0.25镑/线性英寸的夹层材料20的宽度21(^0.3kg/cm)。更具体来说,本发明的发明人发现,当使用制造的卷中具有角度的侧壁的薄玻璃带10和夹层材料20时,通常卷材卷绕工艺参数为1-2镑/线性英寸(0.18-
0.36kg/cm)的卷材张力以及15-50镑/平方英寸(0.1-0.35MPa)的层间压力。另外,与普通的知识相反,本发明人发现,层之间的卷材张力和压力增大,实际上使得侧壁特性更差。令人惊讶的是,本发明的发明人发现采用较低卷材张力(并向夹层材料20施加该张力)和较低的(玻璃带10和夹层材料20的)层间压力,在卷40中产生更直的侧壁。更具体来说,向夹层材料20施加大于0镑/线性英寸但小于或等于0.25镑/线性英寸(小于或等于0.3kg/cm)的张力,在卷40上产生直的侧壁。
[0077]如上文所述,优选随着卷40的尺寸增加,降低施加到夹层材料20的张力的量,从而在卷40中的层间维持合适的压力等。由于上述张力范围的单位是作用力/单位宽度,所以张力的总量直接取决于夹层材料20的宽度21。也就是说,张力的总量简单地是张力(单位为镑/英寸)乘以夹层材料20的宽度21(单位为英寸)。另一方面,施加到夹层材料20的张力很大程度上取决于卷40的转动速度。
[0078]第三点,作为上述卷绕条件的结果,卷40中的玻璃带10和夹层材料20的层间压力,对于产生具有直的侧壁的卷40也起了重要的作用。通过控制上文所述的卷绕条件,可以将卷40中所产生的层间压力维持在大于0,并且<10镑/平方英寸U0.07MPa)。根据另一个方面,可以将卷40中的层间压力维持在大于0,并且<7镑/平方英寸(<0.05MPa)。如上所述,将卷40的(玻璃带10和夹层材料20的)层间压力维持在上述范围内,可以有利地产生具有直的侧壁的卷40 ο此外,还希望在卷40中维持基本恒定的层间压力。
[0079]实施例1
[0080]将厚
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