JP7331082B2 - ガラス基板を加工する装置および方法 - Google Patents
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Description
ガラス製造装置
図1には、実施例のガラス製造装置10が図示されている。いくつかの実施例において、ガラス製造装置10は、溶融槽14を含むことができるガラス溶融炉12を備えることができる。ガラス溶融炉12は、溶融槽14に加えて、必要に応じて、原料を加熱して、その原料を溶融ガラスにするために構成された加熱要素(例えば、燃焼バーナーおよび/または電極)等の一つ以上の追加的な構成要素を含むことができる。例えば、溶融炉12は、電気ブースト溶融槽であってもよく、この場合、エネルギは、燃焼バーナーを介して、および直接加熱によって原料に加えられ、電流がその原料に流れ、それにより、原料のジュール加熱によってエネルギが加えられる。電気ブースト溶融槽は、本願明細書で用いられる場合、動作中に、直接的な電気伝導加熱(ジュール加熱)によって原料に伝えられるエネルギの量が、約20%以上である溶融槽である。
個別化されたガスベアリング
ガラスに触れることなく、高温ガラスから成るリボンを、その柔らかくなった状態で加工できることは、多くの状況、例えば、ガラスリボンの向きを本質的に垂直の方向から、本質的に水平の方向に変える場合、ガラスを、粘性状態のままで、水平方向に動かすかまたは搬送する場合、接触を避けながら、ガラスを重力によってスランピングする場合、または、ガラスの流れから溶融ガラスの塊を蓄積する場合に興味深いことである。
Q=HTC×(T-Tamb)
ただし、Qは、溶融ガラスの流れ1002の一方の側で抽出された熱流束であり、Tは、考察する側での溶融ガラスの流れ1002の主面における局所温度である。溶融ガラスの流れ1002の二つの側は、異なる表面温度を有する可能性があり、Tambは、溶融ガラスの流れ1002に近接する(例えば、1インチ(25.4mm)または2インチ(50.8mm)離れた)周囲温度である。いくつかの実施形態において、熱伝達係数は、これらの値のいずれかが上限に接する任意の範囲、または、これらの値のうちのいずれか二つによって定義される任意の範囲において、50mmの距離にわたって、150W/m2‐K、200W/m2‐K、250W/m2‐K、300W/m2‐K、350W/m2‐K、400W/m2‐K、450W/m2‐K、500W/m2‐K、600W/m2‐K、700W/m2‐K、800W/m2‐K、900W/m2‐K、1,000W/m2‐Kとすることができる。いくつかの実施形態において、熱伝達係数は、これらの値のいずれかが上限に接する任意の範囲、または、これらの値のうちのいずれか二つによって定義される任意の範囲において、100mmの距離にわたって、150W/m2‐K、200W/m2‐K、250W/m2‐K、300W/m2‐K、350W/m2‐K、400W/m2‐K、450W/m2‐K、500W/m2‐K、600W/m2‐K、700W/m2‐K、800W/m2‐K、900W/m2‐K、1,000W/m2‐Kとすることができる。
支持構造およびエアテーブル
上述したように、さまざまな用途のためにガラスを成形することができ、そのような用途は、そのような用途に適したガラスを成形するためのさまざまな処理ステップを必要とする可能性がある。支持構造は、モジュラー装置の利用による、ガラス成形装置の構成への変更を可能にする。モジュラー装置は、具体的な用途に基づいて、必要に応じて、追加または除去することができる。
ガラス平坦化
いくつかの実施形態において、ガラスのシートは、著しいワープがないように、そのガラスシートが弾性または粘弾性状態にある間に平坦化される。真空に引かない片面ガスベアリングアセンブリまたはガスベアリングは、ガラスシートの有効な非接触支持または運搬を実行できるが、それらのガスベアリングアセンブリのガラスシートを平坦化する能力は、平坦化に向かう推進力が弱まる可能性があるため、ガラスシートの低重量によって制限される。
ガスベアリング冷却
いくつかの実施形態において、上述したガスベアリング装置またはアセンブリのいずれかは、ガスベアリング装置の全体にわたって温度均一性を維持するのを補助することができる冷却通路を含んでいてもよい。ガスベアリング装置は、冷却流体をそれを介して搬送するように構成された冷却通路を備えていてもよい。例えば、冷却通路は、ガスベアリング装置の壁部に埋め込んでもよい。いくつかの実施形態において、冷却通路は、それぞれの壁部の表面に接触していてもよい。ガスベアリング装置の冷却は、高温で搬送され、平坦化され、または処理されるガラス基板からの熱に対するその近接性による、および/または熱管理装置が加熱要素である場合の、そのような熱管理装置の加熱効果による、ガスベアリングの歪みを阻止する際に特に有益である可能性がある。
搬送方向に移動する基板を支持する装置であって、
圧縮ガス源と流体的に連通しているチャンバを包囲する圧力ボックスと、
該圧力ボックス上に配置されたガスベアリングであって、該ガスベアリングが、
前記チャンバと流体的に連通し、および前記ガスベアリングの長さ方向に延びているプレナムと、
該プレナムと中間通路との間のガスの流量を制限するようなサイズで形成されたインピーダンスオリフィスを介して、該プレナムと流体的に連通している中間通路と、
前記中間通路と流体的に連通し、および前記ガスベアリングの前記長さ方向に沿って延びているスロットであって、該ガスベアリングの主面で開口し、および該スロットの長さに沿ってガスを排出するように構成されたスロットと、
を含むガスベアリングと、
を備える装置。
前記ガスベアリングは、該ガスベアリングの主面を画定する複数のエッジを備え、該複数のエッジは、前記搬送方向に対して角度αで配列された対向する平行エッジから成る第一のペアを含み、ただし、αは、約20度から約60度の範囲内である、実施形態1に記載の装置。
前記インピーダンスオリフィスの出口開口と、前記スロットの開口部との間の距離は、約5ミリメートル以上である、実施形態1に記載の装置。
前記インピーダンスオリフィスの前記出口開口と、前記スロットの前記開口部との間の距離は、約5ミリメートルから約10ミリメートルの範囲内である、実施形態1に記載の装置。
前記インピーダンスオリフィスの中心の長手方向軸は前記主面に対して直交する、実施形態2に記載の装置。
前記インピーダンスオリフィスの中心の長手方向軸は前記主面に平行である、実施形態2に記載の装置。
前記装置は、前記圧力ボックス上に配置された複数のガスベアリングを備え、該複数のガスベアリングは、前記搬送方向に直交して延びている複数の列で配列される、実施形態1に記載の装置。
前記圧力ボックスは、冷却流体のソースと流体的に連通している冷却通路を備える、実施形態1に記載の装置。
前記スロットの幅は、該スロットの長さに沿って均一である、実施形態1に記載の装置。
ガラス基板を支持する装置であって、
圧縮ガス源と流体的に連通しているチャンバを包囲する圧力ボックスと、
該圧力ボックスの表面に配置された複数のガスベアリングであって、該複数のガスベアリングは、前記ガラス基板の搬送方向に直交して延びている複数の列で配列され、該複数のガスベアリングの各ガスベアリングは、
前記チャンバと流体的に連通し、および前記ガスベアリングの長さ方向に延びているプレナムと、
該内部プレナムと中間通路との間のガスの流量を制限するようなサイズで形成されたインピーダンスオリフィスを介して、該プレナムと流体的に連通している中間通路と、
該中間通路と流体的に連通し、および前記ガスベアリングの長さに沿って延びているスロットであって、ガスをガス開口部から該スロットの長さに沿って排出できるように、前記ガスベアリングの主面で開口しているスロットと、
を含む、複数のガスベアリングと、
を備え、前記主面は、前記搬送方向に対して角度αで配列された平行エッジから成る第一のペアを少なくとも備える複数のエッジによって画定され、ただし、αは、20度以上、60度以下の範囲内である装置。
前記インピーダンスオリフィスの出口開口と、前記主面における前記スロットの開口部との間の距離dは、約5ミリメートル以上である、実施形態10に記載の装置。
距離dは、約5ミリメートルから約10ミリメートルの範囲内である、実施形態11に記載の装置。
前記インピーダンスオリフィスの長手方向軸は前記主面に直交している、実施形態10に記載の装置。
前記インピーダンスオリフィスの長手方向軸は前記主面に平行である、実施形態10に記載の装置。
前記スロットの幅は、該スロットの長さに沿って均一である、実施形態10に記載の装置。
ガラス基板を支持する方法であって、
支持装置上で、ガラス基板を搬送方向に搬送することであって、前記非接触支持装置が、圧縮ガス源と流体的に連通するチャンバを包囲する圧力ボックスを備え、該圧力ボックスは、該圧力ボックス上に配置された複数のガスベアリングをさらに含み、該複数のガスベアリングは、前記搬送方向に直交して延びる複数の列で配列され、前記複数のガスベアリングの各ガスベアリングは、
前記ガスベアリングの長さ方向に延びるプレナムと、
該プレナムと中間通路との間のガスの流量を制限するようなサイズで形成されたインピーダンスオリフィスを介して、前記プレナムと流体的に連通している中間通路と、
前記中間通路と流体的に連通し、および前記ガスベアリングの長さに沿って延びているスロットであって、前記ガスベアリングの主面において開口しているスロットとを備える、搬送することと、
前記スロットの長さに沿って、該スロットからガスを排出し、それによって、前記ガスベアリングの前記主面から離間した位置で前記ガラス基板を支持することと、
を含み、前記ガスベアリングの前記主面は、前記搬送方向に対して角度αで配列された平行なエッジから成る第一のペアを少なくとも備える複数のエッジによって画定され、ただし、αは、20度以上から60度以下の範囲内にある、方法。
前記インピーダンスオリフィスを介した圧力低下は、前記ガスベアリングと前記ガラス基板との間のガス圧力の50倍以上大きい、実施形態16に記載の方法。
前記圧力低下は、前記ガスベアリングと前記ガラス基板との間のガス圧力の約50から約100倍以上の範囲である、実施形態17に記載の方法。
前記ガラス基板が前記支持装置上で搬送される際に、前記ガラス基板を、前記ガラス基板のアニール温度よりも高い温度まで加熱することをさらに含む、実施形態16に記載の方法。
前記ガラス基板の幅は、少なくとも1メートルであり、前記ガラス基板の主面の最大変動は、そのガラス基板を支持装置上で搬送した後に、その主面と平行な基準面に対して、100マイクロメートルを超えない、実施形態19に記載の方法。
前記スロットの幅は、該スロットの長さに沿って均一である、実施形態16に記載の方法。
前記ガラス基板はガラスリボンであり、前記方法は、該ガラスリボンを前記支持装置で支持する前に、成形体から前記ガラスリボンを引張加工することをさらに含む、実施形態16に記載の方法。
前記ガラス基板を前記支持装置で支持する前に、前記ガラスリボンの向きを、第一の方向から、該第一の方向とは異なる第二の方向に変えることをさらに含む、実施形態22に記載の方法。
前記ガラス基板の縁部に隣接して配置されたガスベアリングから排出されるガス圧力は、前記ガラス基板の中央部分の下に配置されたガスベアリングから排出されるガス圧力よりも大きい、実施形態16に記載の方法。
前記ガラス基板が前記支持装置上で搬送される際の該ガラス基板の温度は、該ガラス基板のアニール温度よりも大きい、実施形態16に記載の方法。
前記ガラス基板が前記支持装置上で搬送される際の該ガラス基板の温度は、約700℃以上である、実施形態16に記載の方法。
柔らかくなったガラスを支持する方法であって、
支持面を有するガスベアリング装置に近接して前記ガラスを配置することであって、該支持面が複数の排気口を備え、排気口は、少なくとも平方メートル当たり8,000の排気口という密度を有することと、
前記ガラスが、前記支持面に触れることなく、ガスによって支持されるように、前記排気口を介して該ガスの流れを吐出することと、
を含む方法。
前記ガラスを配置することは、ガラスの連続する流れを、前記ガスベアリング装置に近接するガラス送給ユニットから送給することを含む、実施形態27に記載の方法。
前記ガラスの粘性を、約500から約1013ポアズの範囲内に維持しながら、前記ガラスを前記ガスベアリング装置に近接させて、所定期間、維持することをさらに含む、実施形態27に記載の方法。
前記支持面に配置された複数のベント口を介して、前記ガラスを支持している前記ガスの一部を解放することをさらに含む、実施形態27に記載の方法。
前記ベント口は、前記排気口の密度よりも小さい密度を有するアレイを構成する、実施形態30に記載の方法。
前記ガスベアリング装置は、エアターンベアリングであり、前記方法は、
前記ガラスの流れが、前記エアターンベアリングに近接して送給された後に、
前記ガラスの流れを、前記エアターンベアリングが前記ガラスに接触することなく、第一の方向から第二の方向に変えることをさらに含む、実施形態28に記載の方法。
前記ガスベアリングはエアテーブルであり、
前記ガラスは、ガラスの連続的な流れから成り、
前記方法は、
前記ガラスの連続的な流れが、前記エアテーブルに近接して送給された後に、
前記ガラスの連続的な流れが水平面を通過する際に、前記エアテーブルが前記ガラスに接触することなく、前記ガラスの連続的な流れを支持することをさらに含む、実施形態27に記載の方法。
前記ガラスの連続的な流れが水平面を通過する際に、前記ガラスの流れにわたって張力を維持することをさらに含む、実施形態33に記載の方法。
前記ガスベアリング装置はアキュムレータであり、前記方法は、
前記ガラスの連続的な流れが前記アキュムレータに近接して送給される際に、所望量の容積のガラスを蓄積することと、前記アキュムレータと、前記整形されたガラス面の少なくとも一部との接触がない状態で、前記アキュムレータによって、前記所望量の容積のガラスを整形することとをさらに含む、実施形態28に記載の方法。
前記方法は、前記アキュムレータと、前記整形されたガラス面との接触がない状態で、前記アキュムレータによって、前記所望量の容積のガラスの表面を整形することをさらに含む、実施形態35に記載の方法。
前記ガスベアリング装置はエアモールドであり、
前記ガラスは板ガラスからさらに成り、
前記ガラスを、ガスベアリング装置に近接して配置することは、前記板ガラスを前記エアモールド上に配置することを含み、
前記方法は、
前記ガラスを弛ませて、前記エアモールドと、前記整形されたガラス面の少なくとも一部との接触がない状態で、前記ガラスの表面を、前記エアモールドの形状に整形することをさらに含む、実施形態27に記載の方法。
前記方法は、前記ガラスを弛ませて、前記エアモールドと、前記整形されたガラス面との接触がない状態で、前記ガラスの表面を、前記エアモールドの形状に整形することをさらに含む、実施形態37に記載の方法。
前記ガスベアリングは、1cm2という最小面積を有する、実施形態27に記載の方法。
前記排気口は、均一なサイズおよび間隔を有する、実施形態27に記載の方法。
前記排気口は、平方メートル当たり少なくとも10,000の排気口という密度を有する、実施形態27に記載の方法。
前記ガスベアリング装置は、複数の調量パイプをさらに備え、各調量パイプは、少なくとも二つの排気口にガスを供給する、実施形態27に記載の方法。
前記ガラスが前記ガスベアリング装置に近接している間に、前記ガラスを熱成形することをさらに含む、実施形態27に記載の方法。
前記ガスベアリング内の温度制御流路を介して、温度制御熱流体を循環させることによって、前記ガスベアリングの温度を制御することをさらに含む、実施形態27に記載の方法。
前記温度制御熱流体の前記温度は、前記温度制御流体を冷却するように構成された冷却回路によって制御される、実施形態44に記載の方法。
前記温度制御熱流体の前記温度は、前記温度制御流体を加熱するように構成された加熱回路によって制御される、実施形態44に記載の方法。
前記排気口を介して前記ガスを吐出する前に、前記ガス源から前記ガスベアリング装置に前記ガスを送ることと、
前記ガスが前記ガスベアリング装置に到達する前に、前記ガスを予め加熱することと、
をさらに含む、実施形態27に記載の方法。
支持面を有するガスベアリング装置であって、該支持面が複数の排気口を備えるガスベアリング装置を備え、
前記排気口は、少なくとも平方メートル当たり8,000という密度を有し、
前記ガスベアリング装置は、粘性のあるガラスを支持するように構成される、ガラス加工装置。
ガラスの連続的な流れを前記ガスベアリング装置に供給するように構成されたガラス送給ユニットをさらに備え、前記ガラスは、該ガラス送給ユニットによって供給されたときに溶融される、実施形態48に記載の装置。
ガラスの連続的な流れを前記ガスベアリング装置から受け取るように構成された駆動コンベアをさらに備え、該駆動コンベアは、前記ガスベアリング装置によって支持された前記ガラスの連続的な流れに張力を印加するように構成される、実施形態48に記載の装置。
前記支持面に配置された複数のベント口をさらに備え、該ベント口は、前記排気口の密度よりも小さい密度を有する、実施形態48に記載の装置。
前記排気口は、最大限でも3ミリメートルのピッチを有するアレイを構成し、前記ベント口は、前記排気口のピッチよりも大きいピッチを有するアレイを構成する、実施形態51に記載の装置。
前記ガスベアリング装置は、前記ガラスに接触することなく、前記ガラスの流れを第一の方向から、該第一の方向とは異なる第二の方向に変えるように構成されたエアターンベアリングである、実施形態49に記載のガラス成形装置。
前記ガスベアリング装置は、前記ガラスに接触することなく、前記ガラスの流れを支持するように構成されたエアテーブルである、実施形態49に記載のガラス成形装置。
前記ガスベアリング装置は、ある容積のガラスを受け入れて蓄積し、およびアキュムレータと、整形されたガラス面の少なくとも一部との接触がない状態で、該ある容積のガラスの表面を整形するように構成された前記アキュムレータである、実施形態49に記載のガラス成形装置。
前記アキュムレータは、ある容積のガラスを受け入れて蓄積し、および該アキュムレータと前記整形されたガラス面との接触がない状態で、前記ある容積のガラスの表面を整形するように構成される、実施形態55に記載のガラス成形装置。
前記ガスベアリング装置は、前記ガラスの少なくとも一部に接触することなく、板ガラスをスランピングするように構成されたエアモールドである、実施形態48に記載のガラス成形装置。
前記ガスベアリング装置は、前記ガラスに接触することなく、板ガラスをスランピングするように構成されたエアモールドである、実施形態57に記載のガラス成形装置。
前記排気口は、平方メートル当たり少なくとも10,000という密度を有する、実施形態48に記載のガラス成形装置。
前記ガスベアリング装置は、前記複数の排気口に流体的に連通しているガスマニホールドをさらに備える、実施形態48に記載の装置。
複数の調量パイプをさらに備え、各調量パイプは、前記マニホールドおよび少なくとも四つの排気口と流体的に連通している、実施形態48に記載のガラス成形装置。
前記排気口は、最大限でも3ミリメートルのピッチを有するアレイを構成する、実施形態48に記載のガラス成形装置。
前記ガスベアリングは、1cm2という最小面積を有する、実施形態48に記載のガラス成形装置。
前記排気口は、均一なサイズおよび間隔を有する、実施形態48に記載のガラス成形装置。
前記ガスベアリング装置に接続された熱制御システムをさらに備え、該熱制御システムは、前記ガスベアリング内の温度制御流路を介して温度制御流体を循環させることによって、該ガスベアリングの温度を制御するように構成される、実施形態48に記載のガラス成形装置。
前記熱制御システムは、前記ガラスの粘性を、約500から約1013ポアズの範囲内に維持するのに十分な温度までガラスを加熱するように構成される、実施形態65に記載のガラス成形装置。
前記熱制御システムは熱交換器から成る、実施形態65に記載のガラス成形装置。
前記温度制御流体は冷却流体である、実施形態65に記載のガラス成形装置。
前記温度制御流体は予め加熱されたガスである、実施形態65に記載のガラス成形装置。
前記熱制御システムは、少なくとも一つの電気加熱素子を備える、実施形態65に記載のガラス成形装置。
ガラスの流れを第一の方向に供給するように構成されたガラス送給ユニットであって、該ガラスは、該ガラス送給ユニットによって供給されたときに溶融される、ガラス送給ユニットと、
前記ガラス送給ユニットの下に配置されたガスベアリングであって、前記ガラスの流れを、該ガラスの流れに接触することなく、前記第一の方向とは異なる第二の方向に変えるように構成された、ガスベアリングと、
前記ガラスの流れを連続的に運んで支持するように構成されたエアテーブルと、
支持構造部によって支持され、および前記エアテーブルの上に配置された複数のモジュール装置と、
を備え、
前記複数のモジュール装置のうちの少なくとも一つは、モジュール熱管理装置である、ガラス成形装置。
前記複数のモジュール装置は、前記支持構造部に可動的に取付けられ、および
各モジュール装置は、独立して移動可能である、実施形態71に記載の装置。
前記支持構造部は、
前記支持構造部に可動的に取付けられたアーム部材を備え、
前記複数のモジュール装置は、該アーム部材に取り付けられる、実施形態71に記載の装置。
前記少なくとも一つのモジュール熱管理装置は、前記支持構造部に取り外し可能に取り付けられる、実施形態71、72または73に記載の装置。
前記少なくとも一つのモジュール熱管理装置は、フラットパネルヒータ、パッシブリフレクタパネル、エッジヒータ、エアナイフアセンブリ、ローラおよびこれらの任意の組合せから単独で選択される、実施形態71、72、73または74に記載の装置。
前記複数のモジュール装置は、ロール位置決めアセンブリ、平坦化ロールアセンブリおよび駆動ローラのうちの少なくとも一つを含む、実施形態71に記載の装置。
前記アームは垂直方向に移動可能である、実施形態71に記載の装置。
前記支持構造部は、垂直部材に対して垂直方向に前記アームを動かすように構成された電動リフトを備える、実施形態73に記載の装置。
前記アームは、下方位置と上方位置との間で移動可能である、実施形態78に記載の装置。
前記複数のモジュール装置は、水平方向軸に沿って移動可能である、実施形態72に記載の装置。
前記複数のモジュール装置は、垂直軸に沿って移動可能である、実施形態72に記載の装置。
前記エアテーブルは、水平の5度以内の平面内で、前記ガラスの流れを支持するように構成される、実施形態71に記載の装置。
前記エアテーブルは、ガスベアリングモールドを備える実施形態71に記載の装置。
前記ガスベアリングモールドは、スランピングモールドである、実施形態83に記載の装置。
前記エアテーブルは、前記ガラスの流れに接触することなく、該ガラスの流れを連続的に運んで支持するように構成された第一の部分をさらに備える、実施形態71に記載の装置。
前記エアテーブルは、前記ガラスの流れに接触することによって、該ガラスの流れを支持するように構成されたローラを備える第二の部分をさらに備える、実施形態85に記載の装置。
前記エアテーブルの前記第二の部分は、前記ガラスの流れが進む方向において、前記エアテーブルのローラの前記第一の部分の後に配置される、実施形態86に記載の装置。
前記エアテーブルは、複数のテーブルモジュールを備える、実施形態71、72または73に記載の装置。
ガラス送給ユニットから、ガラスの流れを第一の方向に供給することであって、該ガラスは、該ガラス送給ユニットによって供給されたときに溶融されることと、
前記ガラスの流れに接触することなく、ガスベアリングを介して該ガラスの流れを送って、該ガラスの流れを前記第一の方向から第二の方向に変えることと、
前記ガスベアリングの周りに送った後、前記ガラスの流れを、該ガラスに接触することなく、エアテーブルの第一の部分を横切って運ぶことと、
前記ガラスの流れを運んでいる間に、モジュール熱管理装置が該ガラスの流れの上に配置されるように、支持構造部によって支持された少なくとも一つの該モジュール熱管理装置によって、該ガラスの流れの熱プロファイルを制御することと、
を含む連続ガラス成形プロセス。
第一の主面を有する第一のガスベアリングアセンブリと、
第二の主面を有する第二のガスベアリングアセンブリであって、前記第一の主面が、ギャップによって該第二の主面と隔てられている、第二のガスベアリングアセンブリと、
前記第一の主面に配置され、および第一のガス源と流体的に連通している第一の複数の排気口、気孔またはそれらの組合せと、
前記第二の主面に配置され、および第二のガス源と流体的に連通している第二の複数の排気口、気孔またはそれらの組合せと、
粘性のあるガラスの連続的な流れを前記ギャップに送り込むように配置された、粘性のあるガラスのソースと、
を備えるガラス加工装置。
前記粘性のあるガラスのソースは、該ガラスが、前記第一のガスベアリングアセンブリと前記第二のガスベアリングアセンブリとの間の前記ギャップに入ったときに、107から1010ポアズの範囲内の粘性を有するガラスの流れを生成するように構成される、実施形態90に記載の装置。
前記第一のガスベアリングアセンブリは、複数の第一のガスベアリングをさらに備え、各第一のガスベアリングは、該複数の第一のガスベアリングの第一のベアリング支持面が共同で前記第一の主面を構成するような該第一のベアリング支持面を有し、
前記第二のガスベアリングアセンブリは、複数の第二のガスベアリングをさらに備え、各第二のガスベアリングは、該複数の第二のガスベアリングの第二のベアリング支持面が共同で前記第二の主面を構成するような該第二のベアリング支持面を有する、実施形態90に記載の装置。
前記複数の第一のガスベアリングを互いに隔てる第一の複数の通気流路と、前記複数の第二のガスベアリングを互いに隔てる第二の複数の通気流路とをさらに備える、実施形態92に記載のガラス成形装置。
前記第一のベアリング支持面の各々は第一の多孔質材料から成り、前記第二のベアリング支持面の各々は第二の多孔質材料から成る、実施形態92に記載のガラス加工装置。
前記第一の多孔質材料および前記第二の多孔質材料はともにグラファイトから成る、実施形態94に記載のガラス加工装置。
前記第二のガスベアリングアセンブリは、前記第一のガスベアリングアセンブリの上に配置され、前記複数の第二のガスベアリングの各々は、前記第一および第二のガスベアリング間の一つ以上のガス膜によって支持される、実施形態92に記載のガラス加工装置。
前記複数の第一のガスベアリングの各々に接続された第一の支持フレームをさらに備え、該第一の支持フレームは、冷却流体のソースと流体的に連通している冷却通路を備える、実施形態92に記載のガラス加工装置。
前記第一のガスベアリングおよび前記第二のガスベアリングは、150Paから1000Paの圧力を、前記粘性のあるガラスの流れに印加するように構成される、実施形態90に記載のガラス加工装置。
前記第二のガスベアリングは、前記下方ガスベアリングに対して移動可能である、実施形態90に記載のガラス加工装置。
前記装置は、前記粘性のあるガラスの連続的な流れを平坦化するように構成される、実施形態90に記載のガラス加工装置。
前記複数の第一のガスベアリングの各々に配置されたガス流路をさらに備える、実施形態90に記載のガラス加工装置。
粘性のあるガラスを平坦化する方法であって、
107から1010ポアズの範囲内の粘性を有するガラスの連続的な流れをガスベアリング装置に送り込むことであって、該ガスベアリング装置が、
第一の主面を有する第一のガスベアリングアセンブリと、
第二の主面を有する第二のガスベアリングアセンブリであって、前記第一の主面は、ギャップによって該第二のガスベアリングアセンブリと隔てられている、第二のガスベアリングアセンブリと、
前記第一の主面に配置され、および第一のガス源と流体的に連通している第一の複数の排気口、気孔またはそれらの組合せと、
前記第二の主面に配置され、および第二のガス源と流体的に連通している第二の複数の排気口、気孔またはそれらの組合せとを備える、送り込むことと、
前記第一の主面の前記排気口または気孔を介してガスを吐出することにより、前記ガラスの第一の面に圧力を印加して、第一のガス膜を生成することと、
前記第二の主面の前記排気口または気孔を介してガスを吐出することにより、前記第一の面に対向する前記ガラスの第二の面に圧力を印加して、第二のガス膜を生成することと、
前記ガラスの前記第一の面に印加された圧力と、前記ガラスの第二の面に印加された圧力との間に圧力均衡を生じさせることにより、該ガラスに接触することなく、該ガラスを平坦化することと、
を含む方法。
前記第一のガスベアリングアセンブリは、複数の第一のガスベアリングをさらに備え、各第一のガスベアリングは、該複数の第一のガスベアリングの第一のベアリング支持面が共同で前記第一の主面を構成するような該第一のベアリング支持面を有し、
前記第二のガスベアリングアセンブリは、複数の第二のガスベアリングをさらに備え、各第二のガスベアリングは、該複数の第二のガスベアリングの第二のベアリング支持面が共同で前記第二の主面を構成するような該第二のベアリング支持面を有する、実施形態102に記載の方法。
前記第一のガスベアリングアセンブリは、前記複数の第一のガスベアリングを互いに隔てる第一の複数の通気流路をさらに備え、および前記第二のガスベアリングアセンブリは、前記複数の第二のガスベアリングを互いに隔てる第二の複数の通気流路をさらに備える、実施形態103に記載の方法。
前記第一のガス膜の厚さを、50から500μmに維持することと、前記第二のガス膜の厚さを、50から500μmに維持することとをさらに含む、実施形態102に記載の方法。
前記ガラスの重量の5から50倍に等しい圧力を印加することをさらに含む、実施形態102に記載の方法。
前記第一のガスベアリングアセンブリに対する第二のガスベアリングアセンブリの位置を調節することにより、前記第一のガス膜の厚さおよび前記第二のガス膜の厚さを調節することをさらに含む、実施形態102に記載の方法。
前記第二のガスベアリングアセンブリは、前記第二のガス膜によって支持される、実施形態102に記載の方法。
ガスを穴を介して、ガラスの流れの方向に垂直に送り込むことをさらに含む、実施形態102に記載の方法。
冷却通路を介して冷却流体を流すことによって、前記ガスベアリングアセンブリを冷却することをさらに含む、実施形態102に記載の方法。
前記ガラスの粘性を、107から1013ポアズの範囲内に維持しながら、前記ガラスを前記第一のガスベアリングアセンブリおよび前記第二のガスベアリングアセンブリに近接して所定期間、維持することをさらに含む、実施形態102に記載の方法。
主面を有するガスベアリングアセンブリと、
前記主面に配置された複数の排気口、気孔またはそれらの組合せと、
前記主面に配置された複数のベントと、
粘性のあるガラスの連続的な流れを前記ガスベアリング装置に送り込むように配置された粘性のあるガラスのソースと、
を備え、
前記ガスベアリングアセンブリは、前記排気口または気孔を介して正の圧力を前記ガラスシートに印加するように構成され、
前記ガスベアリングアセンブリは、前記ベントを介して負の圧力を前記ガラスシートに印加するように構成され、
前記排気口または気孔は、ガス源と流体的に連通し、および
前記ガラスの粘性は、該ガラスが前記ガスベアリング装置に送り込まれたときに、107から1013ポアズの範囲内である、ガラス加工装置。
前記ガスベアリングアセンブリは複数のガスベアリングをさらに備え、各ガスベアリングは、前記第一のガスベアリングのベアリング支持面が共同で前記主面を構成するような該ベアリング支持面を有する、実施形態112に記載の装置。
前記ガスベアリングアセンブリは、前記複数のガスベアリングを互いに隔てる複数の通気流路をさらに備える、実施形態112に記載の装置。
前記主面は、複数の排気口をその中にさらに備え、該排気口は、平方メートル当たり少なくとも8,000の排気口という密度を有する、実施形態112に記載のガラス加工装置。
前記主面に設けられた複数のベント口をさらに備え、該ベント口は、前記排気口の密度よりも小さい密度を有する、実施形態115に記載のガラス成形装置。
前記ベアリング支持面は多孔質材料から成る、実施形態113に記載のガラス加工装置。
前記多孔質材料はグラファイトから成る、実施形態117に記載のガラス加工装置。
前記複数のガスベアリングの各々に接続された支持フレームをさらに備え、該支持フレームは、冷却流体のソースと流体的に連通している冷却通路を備える、実施形態112に記載のガラス加工装置。
前記ガラスの上に配置された熱管理装置をさらに備える、実施形態112に記載のガラス加工装置。
前記ガスベアリングは、前記ガラスの重量の2から25倍に等しい正の圧力を印加するように構成される、実施形態112に記載のガラス加工装置。
前記ガスベアリングは、前記ガラスの重量の2から25倍に等しい負の圧力を印加するように構成され、該負の圧力は前記正の圧力よりも小さい、実施形態112に記載のガラス加工装置。
前記装置は、前記粘性のあるガラスの連続的な流れを平坦化するように構成される、実施形態112に記載のガラス加工装置。
前記複数のガスベアリングの各々に設けられたガス流路をさらに備える、実施形態112に記載のガラス加工装置。
粘性のあるガラスを平坦化する方法であって、
ガラスの連続的な流れをソースから送り込むことであって、該ガラスは、該ガラスが該ソースから送り込まれるときに、107から1013ポアズの範囲内の粘性を有することと、
ガスベアリングアセンブリに近接して前記ガラスを配置することであって、該ガスベアリングアセンブリが、
主面と、
該主面内に設けられた複数の排気口、気孔またはそれらの組合せと、
該主面内に設けられた複数のベントとを備える、送り込むことと、
前記排気口または気孔を介してガスを吐出することにより、前記ガラスに正の圧力を印加することと、
前記ベントを介して真空引きすることにより、前記ガラスに負の圧力を印加することと、
圧力均衡を生じさせることにより、前記ガラスに接触することなく、該ガラスを平坦化することと、
を含む方法。
前記ガスベアリングアセンブリは、複数のガスベアリングをさらに備え、各ガスベアリングは、該ガスベアリングのベアリング支持面が共同で前記主面を構成するような該ベアリング支持面を有する、実施形態125に記載の方法。
前記第一のガス膜の厚さを、50から500μmに維持することと、前記第二のガス膜の厚さを、50から500μmに維持することとをさらに含む、実施形態125に記載の方法。
前記ガラスの重量の2から25倍に等しい正の圧力を印加することをさらに含む、実施形態125に記載の方法。
前記ガラスの重量の2から25倍に等しい負の圧力を印加することをさらに含む、実施形態125に記載の方法。
ガスを穴を介して、ガラスの流れの方向に直角に送り込むことをさらに含む、実施形態125に記載の方法。
冷却流体のソースと流体的に連通している冷却通路を介して冷却流体を流すことによって、前記ガスベアリング装置を冷却することをさらに含む、実施形態125に記載の方法。
前記ガラスの粘性を、107から1013ポアズの範囲内に維持しながら、前記ガスベアリングアセンブリに近接して該ガラスを所定期間、維持することをさらに含む、実施形態125に記載の方法。
前記ガスベアリング装置は、前記ガラスの上に配置され、および前記支持面に対向している熱管理装置をさらに備える、実施形態125に記載の方法。
溶融ガラスの流れを第一の方向に供給するように構成されたガラス送給ユニットと、
前記ガラス送給ユニットの下に配置されたガスベアリングであって、前記溶融ガラスの流れに接触することなく、該溶融ガラスの流れを前記第一の方向とは異なる第二の方向に変えるように構成されたガスベアリングと、
前記ガスベアリング内の流体冷却流路と、
ガスを吐出するように構成された、前記溶融ガラスの流れを前記ガスベアリングに向かって押し込むノズルを備える対流冷却システムと、
前記ガラス送給ユニットと前記ガスベアリングとの間に配置された熱シールドと、
から成る群から選択された少なくとも一つの熱管理装置と、
を備えるガラス成形装置。
前記ガラス成形装置は、前記流体冷却流路と、前記対流冷却システムと、前記熱シールドとを備える、実施形態134に記載の装置。
前記ガラス成形装置は前記熱シールドを備える、実施形態134に記載の装置。
前記ガラス成形装置は、前記流体冷却流路と、前記対流冷却システムとを備える、実施形態134に記載の装置。
前記対流冷却システムは、
ガスチャンバと、
前記ガスチャンバと流体的に連通している複数のノズルであって、該複数のノズルの各ノズルが、前記ガスチャンバからのガスを吐出するように構成された、複数のノズルと、
を備える、実施形態134に記載の装置。
前記複数のノズルの各々は、
先端部と、
該先端部から出ていくガスの流量を制御するように構成されたレギュレータと、
を備える、実施形態138に記載の装置。
前記複数のノズルの各ノズルは、前記ガスを連続的に供給する、実施形態138に記載の装置。
前記第一の方向は垂直方向であり、前記第二の方向は水平方向である、実施形態134に記載の装置。
前記ガスベアリングは、8cm以下の半径を有する、実施形態134に記載の装置。
前記ガラス送給ユニットはヒータをさらに備え、および
前記ガラス送給ユニットは成形容器である、実施形態134に記載の装置。
前記第二の方向に移動する前記溶融ガラスの流れを、該溶融ガラスの流れに接触することなく、支持するように構成された支持ユニットと、
前記支持ユニットに接続され、および前記第二の方向において、前記溶融ガラスの流れからガラスリボンを引張加工するように構成されたガラスリボン引張加工ユニットと、
をさらに備える、実施形態134に記載の装置。
出力経路を含むガラス送給ユニットと、
該出力経路の近傍で、該ガラス送給ユニットの下に配置されたガスベアリングであって、流体冷却流路をさらに備えるガスベアリングと、
前記ガスベアリングに向かって方向付けられたノズルを備える対流冷却システムと、
前記ガラス送給ユニットと前記ガスベアリングとの間に配置された熱シールドと、
を備えるガラス成形装置。
溶融ガラスの流れを第一の方向に供給することと、
該溶融ガラスの流れを、該溶融ガラスの流れに接触することなく、前記第一の方向とは異なる第二の方向に変えることと、
前記溶融ガラスの流れの向きを変える間に、該溶融ガラスの流れの少なくとも一方の側に、少なくとも50mmの距離にわたって、少なくとも150W/m2‐Kの熱伝達係数を有する冷却装置を用いて前記ガラスを冷却することと、
を含む、ガラス成形プロセス。
前記溶融ガラスの流れの少なくとも一部の粘性が、25,000ポアズ未満である、実施形態146に記載のプロセス。
前記少なくとも一部の粘性が、10,000ポアズ未満である、実施形態147に記載のプロセス。
前記少なくとも一部の粘性は、前記溶融ガラスの流れの送出ポイントと、該溶融ガラスの流れの送出ポイントから10cmの距離との間で、少なくとも50倍増加する、実施形態147に記載のプロセス。
前記溶融ガラスの流れの温度を低下させることは、
該溶融ガラスの流れの第一の主面にガス膜を形成することと、
該第一の主面に対向する前記溶融ガラスの流れの第二の主面に強制対流を印加することとを含む、実施形態146に記載のプロセス。
熱シールドを用いて、前記溶融ガラスの流れの温度を低下させることをさらに含む、実施形態146に記載のプロセス。
前記第二の方向に移動する前記溶融ガラスの流れを、該溶融ガラスの流れに接触することなく支持することと、
前記第二の方向において、前記溶融ガラスの流れからガラスリボンを引張加工することとをさらに含む、実施形態146に記載のプロセス。
前記ガラスリボンの厚さは少なくとも0.1mmである、実施形態152に記載のプロセス。
12 ガラス溶融炉
14 溶融槽
16 上流ガラス製造装置
18 原料貯蔵ビン
20 原料送出装置
22 モータ
24 原料
26、5475、5527、5528 矢印
28 溶融ガラス
30 下流ガラス製造装置
32 第一の接続導管
34 清澄槽
36 混合装置
38 第二の接続導管
40 送出槽
42 成形体
44 出口導管
46 第三の接続導管
48 成形装置
50 流入導管
52 トラフ
54 収束成形面
56 底エッジ
58、903、1703、1803 ガラスリボン
60 ドロー方向
62、2003、5203、5303、5503 ガラスシート
64 熱素子
70 供給スプール
72 巻取スプール
98 ガラス基板
100 非接触支持装置
102 圧力ボックス
104 接続側壁
106 底部壁
108 上部壁
110 内部チャンバ
112 圧縮ガス
114 供給パイプ
116 制御弁
118 コントローラ
120 圧力ゲージ
122 冷却通路
138、270 長手方向軸
140、240、4040 ガスベアリング
142、1895 搬送方向
144 軸
146 ギャップ
147 通路
148、248、4048 主面
149a、b、c、d エッジ
150、250 スロット
152、252 プレナム
154、254 本体
156、256 中間通路
158、258 インピーダンスオリフィス
160 出口開口
162 開口部
940 ガラス送給ユニット
941 流入口
943 成形槽
945 底
950 送給後ガラス成形装置
1000、1300、1400 ガラス成形装置
1002 溶融ガラスの流れ
1003 第一の主面
1004 第二の主面
1010、1310 ガスベアリングユニット
1012、1312 流体冷却剤流路
1014 制限通路
1016 出口スロット
1020、1320 対流冷却システム
1022 ガスチャンバ
1024 ノズル
1026 先端部
1028 レギュレータ
1030 熱シールド
1040、1340 支持ユニット
1042 平坦な上面
1440 整形支持ユニット
1710 エアターンベアリング装置
1725、1825、1925、2025、3025、5226、5525 ガス膜
1790 ガラス送給方向
1795 ガラス引出方向
1810、1910、2010、2110、3310、3410、5210 ガスベアリング装置
1895 搬送方向
1903 ガラスの流れ
1904 大量のガラス
1911 第一の部分
1912 第二の部分
1950 モールド
2150、3150、3450 支持面
2151、3057、3251 排出口
2152、3052 調量パイプ
2154 ガス通路
2153 冷却回路
2155 マニホールド
2160、3360 ガス流入口
2170 ピッチ
2165 外側カバー
2610 アキュムレータ
3003 ガラス
3055、3255、3355、3455 ベント口
3110 スランピングモールド
3351、3451 流出口
3600、5000 支持構造
3610、5010 直立部材
3612 空気圧リフト
3620、5020 アーム部材
3630、4540、4640、4740、4840、4940、5030 モジュラー装置
3640 熱輻射シールド
3650、5050 エアテーブル
3652 エアテーブルシャーシ
3660、3920、4020、4120、4220、4320、5060 エアテーブルモジュール
4010、5310、5411、5510 ガスベアリングアセンブリ
4041、5320 表面
4070 支持フレーム
4321 ガスベアリングインサート
4322 ロールアセンブリ
4450 フラットパネルヒータ
4550 受動的反射パネル
4650 平坦化ロールアセンブリ
4750 エアナイフアセンブリ
4850 水冷式グラファイトガスベアリング
4950 水冷式駆動ローラ
5035 トラック
5211 下方ガスベアリング
5212 上方ガスベアリング
5311 下方ガスベアリングアセンブリ
5312 上方ガスベアリングアセンブリ
5325 第一のガス膜
5326 第二のガス膜
5360 ガス流入穴
5460 流入通路
5465 通気流路
d 距離
L ガスベアリングの長さ
Wg ガラス基板の幅
Ws スロットの幅
α 搬送方向に対する角度
Claims (5)
- 柔らかくなったガラスを支持する方法であって、
支持面を有するガスベアリング装置に近接して前記ガラスを配置することであって、該支持面が複数の排気口を備え、排気口は、少なくとも平方メートル当たり8,000の排気口という密度を有することと、
前記ガラスが、前記支持面に触れることなく、ガスによって支持されるように、前記排気口を介して該ガスの流れを吐出することと、
前記ガスベアリング装置内の温度制御流路を介して、温度制御熱流体を循環させることによって、前記ガスベアリング装置の温度を制御することと、
を含む方法。 - 前記ガスベアリング装置はエアターンベアリングであり、前記方法は、
前記ガラスの流れが、該エアターンベアリングに近接して送給された後に、
前記ガラスの流れを、前記エアターンベアリングが該ガラスに接触することなく、第一の方向から第二の方向に変えることをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ガスベアリング装置はエアテーブルであり、
前記ガラスは、ガラスの連続的な流れから成り、
前記方法は、
前記ガラスの連続的な流れが、前記エアテーブルに近接して送給された後に、前記ガラスの連続的な流れが水平面を通過する際に、前記エアテーブルが前記ガラスに接触することなく、前記ガラスの連続的な流れを支持することをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ガスベアリング装置はアキュムレータであり、前記方法は、
前記ガラスの連続的な流れが前記アキュムレータに近接して送給される際に、所望量の容積のガラスを蓄積することと、前記アキュムレータと、整形されたガラス面の少なくとも一部との接触がない状態で、前記アキュムレータによって、前記所望量の容積のガラスを整形することとをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ガスベアリング装置はエアモールドであり、
前記ガラスはさらに板ガラスから成り、
前記ガラスを、ガスベアリング装置に近接して配置することは、前記板ガラスを前記エアモールド上に配置することを含み、
前記方法は、
前記ガラスを弛ませて、前記ガラスの表面を、前記エアモールドの形状に整形することをさらに含み、その際に前記エアモールドが、前記整形されたガラス面の少なくとも一部との接触がない状態である、請求項1に記載の方法。
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