[发明专利]用于在玻璃制造过程中施加跨带张力的设备和方法

说明书

优先权

本申请根据35U.S.C.§119要求2013年8月23日提交的美国临时申请序列号61/ 869133的优先权，其全部内容构成本发明的依据且以引用方式并入本文。

技术领域

本公开总体涉及用于加工材料的带的设备和方法，并且更具体地涉及横跨玻璃带 的宽度产生张力的设备和方法。

背景技术

在用于制造玻璃板的典型的熔融下拉方法中，熔融玻璃被供应至成形体，熔融玻 璃作为单独的玻璃流流过成形体上方。单独的玻璃流在成形体的底部处再结合以形成具有 卓越品质的表面的玻璃带。热梯度和其它因素可以在横跨玻璃带的宽度方向上在带中引起 曲率。在一些情况下，该曲率是有帮助的，因为它能为玻璃带增加刚度。然而，当这样的曲率 减小时，玻璃带更容易加工，例如在切割和分离过程期间。

对于高速加工和平滑的带运动来说，期望具有这样一种机构：该机构能以尽可能 少的负面影响连续地张紧带，同时使来自其它源的运动干扰最小化并使过程稳定。

发明内容

本文描述了一种用于在连续移动的玻璃带中施加张力的设备。例如，本文所述设 备可以在旨在生产玻璃板的下拉玻璃制造过程中使用。例如，本文所述设备可以在熔融下 拉过程中或其它过程中使用，其中，玻璃带被从一个位置输送至另一个位置，例如，薄的柔 性玻璃带的卷轴至卷轴加工。该设备包括相对的脚轮组件，其被构造成接合玻璃带的表面， 从而将玻璃带夹捏在相对的脚轮组件之间。脚轮组件在与玻璃带的大体平面平行的方向上 可旋转，并且将张紧力在垂直于玻璃带被拉延的方向(拉延方向)的方向上施加到玻璃带。 也就是说，脚轮组件产生横跨玻璃带的宽度的张力，该张力趋于使玻璃带变平，从而减小玻 璃带中的曲率。例如，脚轮组件可以是弹簧加载的，使得当与玻璃带的表面接合时，源自弹 簧的力被施加到玻璃带。相对成对的脚轮组件可以被采用并沿着玻璃带的相对的边缘部分 定位，从而在相对成对的脚轮组件之间横跨玻璃带的宽度在带中产生张力。脚轮组件可具 有多个自由度(旋转轴线)，以允许控制张力和夹捏力。在一些实施例中，预设的张力或夹捏 力可由控制器改变。因此，预设的张力或夹捏力可根据诸如带厚度和带曲率的拉延条件设 定。

在一个方面，公开了一种用于制造玻璃板的设备，该设备包括：成形体，熔融玻璃 从成形体拉延以生产连续移动的玻璃带；刻划设备，其相对于拉延方向被定位在成形体下 方；脚轮组件，其被定位在刻划设备和移动的玻璃带之间并且被构造成与移动的玻璃带接 合，该脚轮组件包括：脚轮安装构件；脚轮，其可旋转地联接到脚轮安装构件并且围绕第一 旋转轴线可旋转；框架构件，其可旋转地联接到脚轮安装构件，脚轮安装构件围绕第二旋转 轴线可旋转；第一力机构，其被构造成将第一力施加到脚轮安装构件，该第一力迫使脚轮安 装构件围绕第二旋转轴线旋转；并且其中，垂直于且穿过第一旋转轴线的平面与第二旋转 轴线相交。

脚轮组件还可包括驱动机构，该驱动机构联接到第一力装置并且被构造成改变施 加到脚轮安装构件的第一力。在一些实施例中，脚轮安装构件包括万向节座和可旋转地联 接到万向节座的本体部分，并且其中，本体部分围绕第三旋转轴线可旋转。第三旋转轴线可 以在移动的玻璃带上的一位置处与移动的玻璃带相交，脚轮被构造成在该位置处与移动的 玻璃带接合。例如，第三旋转轴线可以与移动的玻璃带的表面以非零的角度相交。

在一些实施例中，脚轮安装构件可以被构造成围绕垂直于第二旋转轴线的第四旋 转轴线旋转。

该设备还可包括第二力机构，其被构造成将第二力施加到脚轮安装构件并且迫使 脚轮安装构件围绕第四旋转轴线旋转。第二驱动装置可联接到第二力机构并且被构造成改 变第二力。

在一些实施例中，脚轮组件在接合位置和脱开位置之间相对于移动的玻璃带可移 动，其中，在接合位置中，脚轮与移动的玻璃带接触，并且在脱开位置中，脚轮不与移动的玻 璃带接触。

在一些实施例中，框架构件可以可旋转地联接到基座构件，该基座构件被构造成 使框架构件旋转，使得脚轮与玻璃带接合和脱开。在其它实施例中，框架构件可以联接到线 性滑动件，该线性滑动件被构造成使框架构件平移，使得脚轮与玻璃带接合和脱开。