紋理化板材玻璃的精密輥成形的制作方法
紋理化板材玻璃的精密輥成形的制作方法
【專利摘要】用于精密玻璃輥成形的方法和設備利用豎直地位于玻璃進料下方的表面溫度大于或等于約50CTC的一對熱成形輥來供給玻璃溫度大于等于100CTC的熔融玻璃。成形輥將供給的熔融玻璃流減薄以產生成形的玻璃帶。表面溫度維持在小于或等于400°C或小于或等于300°C的一對冷尺寸設定和紋理化輥豎直地位于成形輥下方。尺寸設定和紋理化輥將成形的玻璃帶變薄并且紋理化以產生具有所需紋理、厚度和厚度均勻性的經過尺寸設定的玻璃帶。經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶可以具有小于或等于1mm的厚度，厚度變化不超過+/-0.025mm。
【專利說明】紋理化板材玻璃的精密輥成形
[0001] 根據35U. S. C. § 119,本申請要求在2011年11月30日提交的美國臨時專利序列 號No. 61/565, 211和在2012年5月30日提交的美國申請序列號No. 13/483, 774的優先權 的權益，美國申請序列號No. 13/483, 774要求在2011年5月31日提交的美國臨時申請序 列號61/491，651的權益，所有這些專利申請的內容以引用的方式并入到本文中。
【技術領域】
[0002] 本公開涉及帶有紋理化表面的板材玻璃的輥成形，更具體地涉及用于將薄玻璃板 進行精密輥成形為具有紋理化表面和高精度厚度/尺寸均勻性的方法和設備，更具體地涉 及這樣的方法和設備，其中，通過具有較高/熱表面溫度（大于或等于500°C)的第一對成 形輥形成具有大于或等于約l〇〇〇°C的較高玻璃溫度的熔融玻璃流，然后通過具有較低/冷 表面溫度（小于或等于400°C )的一對精確尺寸的和紋理化尺寸設定或紋理化輥進行精確 尺寸設定和紋理化。
【背景技術】
[0003] 在用戶界面、控件、顯示器、建筑裝置、器具、電子裝置、家具和其它裝置的制造中 存在對于紋理化、高尺寸均勻玻璃表面或玻璃覆蓋物的需要，這種玻璃表面或玻璃覆蓋物 防眩光、低觸摸摩擦并且防污和指紋。許多裝置也受益于添加特殊設計的紋理化表面。在 過去，這些類型的紋理化表面通過向光滑玻璃板的表面添加聚合物涂層和其它涂層材料而 實現。這些涂層然后常常難以施加，施加起來成本較高并且常常不能提供原始玻璃表面的 硬度、耐磨性和耐用性。提出了紋理化玻璃表面來實現了上文所需特征中的某些或全部特 征。
【發明內容】
[0004] 本公開的設備和方法排除了在生產紋理化玻璃板時對額外涂層的需要并且適于 大量制造過程。
[0005] 本發明的一實施方式包括用于精密玻璃輥成形的方法和設備，其包括用于對溫度 大于或等于1000°c的熔融玻璃流進行供給的玻璃進料裝置。一對位于玻璃進料裝置的堅直 下方的熱成形輥，它的表面溫度保持在約為大于或等于500°c或者大于或等于600°C，該熱 成形輥接收供給的熔融玻璃流并將供給的熔融玻璃流成形為成形的玻璃帶，成形的玻璃帶 的厚度接近所需厚度。一對位于成形輥的堅直下方的冷尺寸設定和/或紋理化輥，它的表 面溫度保持在約為小于或等于400°C或者小于或等于300°C或者小于或等于200°C，冷尺寸 設定輥和/或紋理化輥接收成形的玻璃帶。尺寸設定和/或紋理化輥使得成形熔融玻璃帶 變薄，以產生具有所需厚度和厚度均勻性的經過尺寸設定的玻璃帶。尺寸設定輥筒中至少 一個的外表面被紋理化以賦予玻璃帶的至少一個表面紋理。經過尺寸設定的玻璃帶的厚度 變化不超過+/-〇.〇25mm。通過尺寸設定輥產生的經過尺寸設定并且紋理化的玻璃帶可以是 較薄的玻璃帶或玻璃板，其厚度為小于或等于1mm，或者小于或等于〇. 8_，或者小于或等 于 0· 75mm〇
[0006] 可以在尺寸設定輥的堅直下方設定一對牽拉輥，用于接收經過尺寸設定和紋理化 的玻璃帶，并在經過尺寸設定的玻璃帶上產生張力。
[0007] 玻璃進料裝置可以在大于或等于約1000°C的玻璃溫度下將熔融玻璃流進料到成 形輥。
[0008] 尺寸設定/紋理化輥可各具有絕熱材料形成的紋理化表面或者被涂覆紋理化絕 熱材料以提供熱屏障。外表面可以由陶瓷或者陶瓷材料的組合形成。
[0009] 尺寸設定/紋理化輥可分別由絕熱材料的空心圓柱體形成。冷卻管可以向每個尺 寸設定/紋理化輥的內部供給冷卻流體。冷卻劑管可以是在空心圓柱體的內部的基本整個 長度延伸的噴射管，并且沿著噴射管形成多個噴射孔，用于將冷卻流體噴射到空心圓柱體 的內表面。在噴射管的中心區域的噴射孔的密集度可以高于噴射管的端部區域，從而空心 圓柱體的中心區域接收的冷卻流體的體積大于空心圓柱體的端部區域。
[0010] 尺寸設定輥各為下列中的一種情況（i)由絕熱材料形成或者（ii)被涂覆絕熱材 料。尺寸設定輥可以各由空心內金屬圓柱體和外絕熱陶瓷層形成。
[0011] 在本發明的其它實施方式中，具有紋理化表面的環形帶可安裝于至少一個尺寸設 定輥上，由此環形帶在至少一個尺寸設定輥上形成紋理化表面并且將所需紋理賦予到所述 玻璃帶的至少一個表面上。
[0012] 本發明的一實施例包括：一種用于使玻璃或玻璃-陶瓷板精密輥成形和紋理化的 設備，包括：玻璃進料裝置，其供給所供給的熔融玻璃或玻璃-陶瓷流；以及，一對成形輥， 其保持在大于或等于約500°C的表面溫度，成形輥彼此緊密地間隔開，在成形輥之間限定玻 璃成形間隙，玻璃成形間隙位于玻璃進料裝置的堅直下方，以接收供給的熔融玻璃流并且 在成形輥之間使供給的熔融玻璃流變薄以形成具有成形厚度的成形的玻璃帶；一對尺寸設 定輥，其保持在小于或等于約400°C的表面溫度，尺寸設定輥彼此緊密地間隔開，在尺寸設 定輥之間限定玻璃尺寸設定間隙，其中玻璃尺寸設定間隙位于成形輥堅直下方用于接收成 形的玻璃帶并且使成形的玻璃帶變薄以產生具有所需厚度和所需厚度均勻性的經過尺寸 設定的玻璃帶；以及，用于將材料沉積到玻璃帶的至少一個表面上并且由此在玻璃帶的至 少一個表面上賦予所需紋理的設備。
[0013] 用于沉積材料的裝置可以是噴射噴嘴，噴射噴嘴將材料噴射到玻璃帶的至少一個 表面上。
[0014] 用于沉積材料的裝置可以是噴射噴嘴，其將材料噴射到下列之一上：（a)尺寸設 定輥中的至少一個；（c)成形輥中的至少一個；（d)環繞尺寸設定輥中的至少一個的環形 帶；以及（e)環繞成形輥中至少一個的環形帶。
[0015] 根據本發明的實施方式的成形方法可包括以下步驟：供給熔融玻璃流；利用表面 溫度保持在大于或等于約500°c的一對熱成形輥來成形供給的熔融玻璃流以形成成形的玻 璃帶，成形的玻璃帶具有接近所需厚度的厚度；利用表面溫度保持在小于或等于約400°C， 小于或等于約300°C，或者小于或等于200°C的一對冷尺寸設定/紋理化輥來對成形的玻璃 帶進行尺寸設定和紋理化，尺寸設定輥筒中的至少一個的外表面經過紋理化以產生具有所 需厚度、所需厚度均勻性和在玻璃帶的至少一個表面上所需紋理的經過尺寸設定和紋理化 的玻璃帶。經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶的厚度可以變化不超過+/-〇.〇25mm。由尺寸 設定輥所產生的經過尺寸設定的玻璃帶可以具有小于或等于1mm，或者小于或等于0. 8mm， 或者小于或等于〇. 75mm的厚度。玻璃進料裝置可以將具有大于或等于約1000°C的玻璃溫 度，例如在約l〇〇〇°C至約1500°C范圍的玻璃溫度的熔融玻璃流進料到成形輥。
[0016] 玻璃或玻璃-陶瓷輥成形設備的實施例可包括用于將熔融玻璃流供給到表面溫 度保持在大于或等于約500°C的一對熱成形輥。成形輥彼此緊密地間隔開，在成形輥之間限 定玻璃成形間隙，玻璃成形間隙位于玻璃進料裝置堅直下方，以接收供給的熔融玻璃流并 且在成形輥之間使供給的熔融玻璃流變薄以形成具有接近所需厚度的成形厚度的成形玻 璃的玻璃帶。一對冷尺寸設定和紋理化輥（其中的至少一個具有紋理表面）維持在小于或 等于約400°C的表面溫度。尺寸設定/紋理化輥可以彼此緊密地間隔開，在尺寸設定/紋理 化輥之間限定玻璃尺寸設定間隙，玻璃尺寸設定間隙位于成形輥的堅直下方用于接收成形 玻璃的玻璃帶并且將熔融玻璃的成形玻璃的帶變薄并且紋理化以產生具有所需厚度、所需 表面紋理和所需厚度均勻性的經過紋理化并且尺寸設定的玻璃帶。熔融玻璃可以在大于或 等于約1000°C的表面熔融玻璃溫度進料到成形輥。熔融玻璃以在約200泊至約10000泊或 者約30泊至約10000泊的玻璃粘度進料到成形輥。
[0017] 在某些實施方式中，尺寸設定/紋理化輥中每一個的圓柱形玻璃尺寸設定/紋理 化外表面被形成為具有變化不超過+/-〇. 0125mm的繞尺寸設定輥的旋轉軸線的半徑和同 心度，由此經過尺寸設定玻璃的玻璃帶的厚度的變化不超過+/-〇. 〇25_。
[0018] 在某些實施方式中，尺寸設定間隙具有小于或等于Imm的厚度，由此，由尺寸設定 輥所產生的經過尺寸設定玻璃的玻璃帶具有小于或等于Imm的厚度。尺寸設定間隙可以具 有小于或等于〇. 8mm的厚度，由此由尺寸設定輥所產生的經過尺寸設定玻璃的玻璃帶具有 小于或等于〇. 8mm的厚度。成形間隙可以具有約I. 5mm至約2mm的厚度。
[0019] 一些實施方式包括一對位于尺寸設定/紋理化輥的垂直下方的牽拉輥，其用于接 收經過尺寸設定的玻璃和紋理化玻璃帶并在經過尺寸設定玻璃的玻璃帶上產生足夠的張 力，以進行以下至少一種：（i)穩定化和（ii)拉制玻璃的經過尺寸設定玻璃的玻璃帶。
[0020] 輥成形設備可以包括至少兩個所述尺寸設定輥模塊，一個位于另一個堅直下方并 且在相同堅直平面上對準。輥成形設備可包括成形輥模塊，具有與尺寸設定輥模塊類似的 構造用于使第一成形輥和第二成形輥彼此平行并且同步地移動。
[0021] 輥成形設備可包括位于一個或多個尺寸設定輥模塊下方的玻璃取出裝置，以用于 接收經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶，玻璃取出裝置包括多個（i)位于運輸機上的真空玻 璃成形模具和（ii)平坦運輸機中的一個。
[0022] 在一些實施方式中，玻璃或玻璃陶瓷輥成形方法可以包括以下步驟：供給熔融玻 璃的堅直流；用表面溫度維持在大于或等于約500°C或者大于或等于約600°C的一對熱成 形輥將供給的玻璃陶瓷熔融玻璃流成形為成形的玻璃帶，成形的玻璃帶的成形厚度接近所 需的厚度；用表面溫度維持在小于或等于約400°C，或者小于或等于約300°C，或者小于或 等于約200°C的一對冷尺寸設定/紋理化輥對成形的玻璃帶進行尺寸設定，以產生具有小 于成形厚度的所需厚度和所需厚度均勻性的經過尺寸設定玻璃的玻璃帶。尺寸設定/紋理 化輥中至少一個具有紋理化表面，紋理化表面向玻璃帶的至少一個表面賦予所需紋理。經 過尺寸設定和紋理化的玻璃帶的厚度均勻性可以變化不超過+廣〇. 025mm。通過尺寸設定/ 紋理化輥產生的經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶的厚度可以小于或等于1mm，或者小于或 等于0.8mm。成形的玻璃帶的厚度可以約為I. 5-2mm。可以在大于或等于約1000°C的表面 玻璃溫度下，將熔融玻璃流進料到成形輥。可以在約200-10000泊范圍內的玻璃粘度，供給 熔融玻璃。
[0023] 可以將熔融玻璃供給到在該對成形輥之間形成的中央輥隙，使得在成形輥的輥隙 形成烙融玻璃的坑（puddle)。烙融玻璃的坑的厚度可以約為10-20mm。
[0024] 本發明的所有實施方式可包括牽拉經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶并且在經過 尺寸設定的玻璃帶上形成充分張力以（i)穩定和（ii)拉制經過尺寸設定的玻璃帶中的至 少一種情況。
[0025] 本發明的其它實施方式包括：一種用于將玻璃或玻璃-陶瓷通過精密輥成形為紋 理化玻璃板的方法，包括以下步驟：供給熔融玻璃或玻璃-陶瓷的堅直流；利用表面溫度保 持在大于或等于約500°C或大于或等于約600°C的一對成形輥來成形供給的熔融玻璃-陶 瓷流以形成具有成形厚度的成形的玻璃帶；利用表面溫度保持在小于或等于400°C-對尺 寸設定輥來設定成形的玻璃帶的尺寸，由此產生具有小于成形厚度的所需厚度和所需厚度 均勻性的經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶；以及，將材料沉積到玻璃帶的至少一個表面上， 從而在玻璃帶的至少一個表面上形成所需紋理。
[0026] 沉積材料的步驟可以包括：將材料沉積到至少一個尺寸設定輥上；以及，將材料 從至少一個尺寸設定輥傳遞到玻璃帶的至少一個表面上。
[0027] 沉積材料的步驟可以包括提供安裝于至少一個尺寸設定輥上的環形帶；將材料沉 積到環形帶上；以及，將材料從環形帶轉移到玻璃帶的至少一個表面上，從而在玻璃帶的至 少一個表面上形成所需紋理。
[0028] 沉積材料的步驟可以包括將材料噴射到玻璃帶的至少一個表面上。材料可以在成 形輥與尺寸設定輥之間的位置噴射到玻璃帶上。
[0029] 成形輥對和尺寸設定/紋理化輥對可以在熔融玻璃的堅直流所限定的堅直平面 上居中。
[0030] 玻璃尺寸設定輥的旋轉驅動速度可以高于玻璃成形輥的速度，從而進行以下至少 一種：（i)在成形的玻璃帶中產生堅直張力，和（ii)拉制成形的玻璃帶。
[0031] 在本發明的所有實施方式中，玻璃供給步驟可以供給下列之一（i)玻璃的可變流 動；（ii)玻璃的不連續流動；或者（ii)玻璃的連續流動。尺寸設定/紋理化輥對可以被旋 轉地驅動，在尺寸設定輥的轉速中并無速度變化。
[0032] 本發明的所有實施例包括獨立于并且單獨于其它（多個）輥來控制每對輥的轉速 和扭矩。
[0033] 玻璃成形輥對可以間隔開以限定在玻璃成形輥之間的玻璃成形間隙并且玻璃尺 寸設定/紋理化輥對間隔開以限定在玻璃尺寸設定/紋理化輥之間于玻璃成形間隙的玻璃 尺寸設定間隙。
[0034] 在以下的詳細描述中提出了本發明的其它特征和優點，其中的部分特征和優點對 本領域的技術人員而言，根據詳細描述、附圖和權利要求是容易得到的，或者通過實施本文 所描述的實施方式是容易得到的。
[0035] 應理解，前面的一般性描述和以下的詳細描述都僅僅是示例性的，用來提供理解 權利要求的性質和特性的總體評述或框架。附圖提供了對本發明的進一步理解，附圖被結 合在本說明書中并構成說明書的一部分。【專利附圖】
【附圖說明】了本發明的一個或多個實施方式，并與 說明書一起用來解釋各種實施方式的原理和操作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036] 圖1是根據本發明的一個實施方式的高精度玻璃輥成形和紋理化設備和過程的 一個實施方式的示意性透視圖；
[0037] 圖2是圖1的高精度玻璃輥成形和紋理化設備和過程的示意性側視圖；
[0038] 圖3是具有坩堝或勺斗進料的圖1所示的高精度玻璃輥成形和紋理化設備的一個 實施方式的示意性透視圖；
[0039] 圖4是可用于向圖1所示的高精度玻璃輥成形和紋理化設備連續進料玻璃的融合 成形玻璃進料的一個實施方式的示意性透視圖；
[0040] 圖5是圖4所示的融合成形玻璃進料的示意性側視圖，其將玻璃傳遞到圖1和圖 7的玻璃成形設備的成形輥；
[0041] 圖6A和6B分別是顯示了來自本發明的實施方式的魚尾槽進料的玻璃進料的示意 性正視圖和側視圖；
[0042] 圖7是本發明的高精度玻璃輥成形和紋理化設備的一個實施方式的透視圖；
[0043] 圖8是圖7的高精度玻璃輥成形和紋理化設備的尺寸設定和紋理化輥模塊的一個 實施方式的透視圖；
[0044] 圖9、10和11分別是圖8的尺寸設定和紋理化輥模塊的一個實施方式的部分透視 圖、平面圖和部分剖視側面圖；
[0045] 圖12是圖8所示的尺寸設定和紋理化輥模塊的部分截面側視圖；
[0046] 圖13是用于驅動圖8所示的尺寸設定和紋理化輥模塊的輥的齒輪箱的一個實施 方式的分解圖；
[0047] 圖14和15所示是精密冷尺寸設定和紋理化輥的一個實施方式；
[0048] 圖16和17分別是安裝在支承塊上的圖14和15的冷尺寸設定和紋理化輥的平面 圖和端視圖；
[0049] 圖18是具有玻璃切割輥對、材料沉積裝置和成形輥輻射加熱器的本發明的高精 度玻璃輥成形和紋理化設備和過程的一個實施方式的示意圖；
[0050] 圖19是具有玻璃取出運輸機和加熱的真空玻璃成形模具260的本發明的高精度 玻璃輥成形和紋理化設備的一個實施方式的示意圖；以及
[0051] 圖20為本發明的成形和紋理設備和過程的替代實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0052] 下面詳細參考本發明的優選實施方式，這些實施方式的示例在附圖中示出。只要 有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標記來表示相同或類似的部件。如圖1示意性所示 是用于生產非常薄的精確厚度紋理化板材玻璃的高精度玻璃輥成形設備和過程的一個實 施方式，在附圖中統一以附圖標記10標記。
[0053] 本文以及所附權利要求書中所使用的關于玻璃板的術語"薄"或"非常薄"指的是 厚度小于或等于約1mm，或者小于或等于約〇. 8mm，或者小于或等于0. 75mm的玻璃板。
[0054] 本文以及所附權利要求書中所使用的關于玻璃板的術語"精確厚度"指的是具有 基本均勻厚度的玻璃板，厚度變化不超過+/_〇. 〇25mm。
[0055] 現參考圖1和2,僅僅是舉例來說，可以將熔融玻璃流11從魚尾或進料槽12傳遞 到第一對成形輥14和16之間的輥隙的中心。槽孔可以具有寬范圍的寬度/長度和厚度。 可以在大于或等于約l〇〇〇°C的玻璃溫度下，將玻璃流傳遞到第一對成形輥14和16的輥隙。 第一對成形輥是常規的熱成形輥，它們的溫度控制在約500-600°C，或者更高的表面溫度的 范圍，這取決于要形成的玻璃的組成和粘度。用于成形輥的溫度控制的過程和裝置是本領 域眾所周知的，因此本文不再詳述。第一 /熱成形輥使得熔融玻璃流11變平坦、變薄和變 光滑，成為例如厚度約為I. 5-2mm的玻璃平板21。
[0056] 成形輥14和16可以由鋼形成。熱成形輥的成形表面的輪廓可以是略微補償由于 將熱玻璃傳遞到輥的輥隙所引起的熱成形輥的熱膨脹。輪廓可以是逐漸變細或者可變化 的，使得成形輥的中心部分較薄，例如成形輥的中心部分的外徑小于成形輥的外部分或邊 緣部分，從而離開熱成形輥的玻璃板21在玻璃板的中心部分略厚于外部分或邊緣部分，以 避免啞鈴形（dog bone)玻璃帶形狀效果,其中形成的玻璃帶在靠近帶的側邊緣比中部更 厚。如果形成的玻璃帶的玻璃帶外區域或邊緣區域較厚，則當下文所述的通過尺寸設定輥 對玻璃帶進行尺寸設定時，可能會在玻璃帶中形成皺紋或波形。如本領域所理解，小心地選 擇并控制成形輥的轉速和溫度以及成形輥之間的間隙尺寸，以產生具有所需寬度和厚度的 玻璃帶21。
[0057] 然后將離開熱成形輥14和16的玻璃帶21傳遞到第二對成形輥24和26之間的 輥隙的中心。第二對成形輥24和26是精確尺寸的尺寸設定輥，它們進一步使得玻璃板21 成形并變薄成所需的精確厚度/尺寸，例如對玻璃板進行尺寸設定。尺寸設定輥26 (例如， 尺寸設定和紋理化輥筒，或簡單地紋理化輥筒26)中至少一個的外表面被紋理化以賦予玻 璃帶表面紋理。另一尺寸設定輥筒24的外表面可任選地被紋理化以及便于向玻璃帶的兩 個表面賦予紋理，或者它可以是光滑的。將尺寸設定和紋理化輥24和26的溫度控制為相 比于常規成形輥較冷的表面溫度，小于或等于400°C，或者小于或等于300°C，或者小于或 等于200°C，或者約100-40(TC，或者約100-300°C，或者約100-200°C。只要玻璃組成和方 法/設備的配置允許，該尺寸設定和紋理化輥的表面溫度應該盡可能的低。冷尺寸設定和 紋理化輥的玻璃尺寸設定/紋理化外表面是精確尺寸的圓柱體，形成的精確尺寸的圓柱體 具有公差不超過+/_〇. 0125mm的尺寸和突出物（例如，繞著輥的旋轉軸線的尺寸設定外表 面的半徑和同心度）。冷尺寸設定和紋理化輥的玻璃成形外表面可以由絕熱材料形成，或 者用絕熱材料進行涂覆。在（多個）紋理化尺寸設定輥中形成并且賦予給玻璃帶的表面的 紋理可以由極其細的表面紋理化圖案形成，紋理化圖案的特征為具有小至10 μ m至12 μ m 的尺寸。在圖1和圖2中在尺寸設定/紋理化輥和玻璃帶上的紋理化特征并未按照比例繪 制，但出于說明目的，在很大程度上放大。
[0058] 冷尺寸設定/紋理化輥的玻璃成形外表面可以由陶瓷絕熱圓柱體、套筒或者涂層 形成。絕熱圓柱體提供了熱屏障，其使得從熱熔融玻璃帶到冷尺寸設定/紋理化輥的傳熱 量最小。由絕熱圓柱體提供的熱屏障允許尺寸設定和紋理化輥在小于200°C，或者甚至小于 KKTC運行，而不會由于玻璃的過快冷卻導致玻璃板或玻璃帶的裂開或細裂。在小于200°C 或者小于l〇〇°C操作尺寸設定和紋理化輥還導致由于熱膨脹（在操作期間，尺寸設定和紋 理化輥的溫度增加沒有成形輥的溫度增加得那么多）所產生的尺寸設定和紋理化輥24和 26的玻璃成形外表面的輪廓的可以忽略不計的變化，從而可以利用尺寸設定/紋理化輥通 過對熔融玻璃帶進行單獨的冷輥尺寸設定實現成形帶的精確厚度控制，而無需對所產生的 玻璃板進行后續精整操作。
[0059] 在成形輥處將玻璃成形為約為I. 5_2mm的較厚玻璃帶或玻璃板，使得在成形玻璃 板中留下足夠質量的熔融玻璃，在玻璃板的中心具有足夠的熱能以對通過與成形輥接觸發 生冷卻的玻璃板的外部區域進行再加熱。玻璃板外部區域的這種再加熱允許成形輥與尺寸 設定輥之間進行可任選地拉制和變薄，并且在尺寸設定和紋理化輥處進行尺寸設定和紋理 化。
[0060] 可以靠近每個尺寸設定和紋理化輥24和26的端部安裝精確尺寸間隔環34和36。 間隔環被精密機械加工成具有公差不超過+/_〇. 0125mm的圓柱形外表面。如下文所詳述， 將尺寸設定和紋理化輥壓到一起，使得尺寸設定輥24上的間隔環34與尺寸設定和紋理化 輥26上的間隔環36接觸并壓在一起。以這種方式，可靠地實現了尺寸設定和紋理化輥34 和36之間的精確間隙控制，而無需考慮支承塊或支撐結構的任何熱膨脹。也可以任選地在 熱成形輥14和16上使用間隔環。通過尺寸設定和紋理化輥24和26使得成形的玻璃帶21 進一步變薄并精確地成形為非常薄（例如，厚度小于或等于約1mm，厚度小于或等于〇. 8mm， 或者厚度小于或等于〇. 75mm)的經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶31，其具有公差不超過 +/-0. 025mm的精確厚度和在至少一個表面上的所需紋理。如本領域所理解，小心地選擇并 控制尺寸設定和紋理化輥的轉速和表面溫度以及尺寸設定和紋理化輥之間的間隙尺寸，以 產生具有所需寬度、紋理和精確厚度的玻璃帶31。
[0061] 為了形成具有高精度厚度的非常薄的玻璃板，以及出于熱控制、引導和平坦度的 考慮，如果需要的話，可以以串聯方式（一個位于另一個的下方）采用兩對或更多對尺寸設 定輥（僅示出一對）。在這種構造中，在第一尺寸設定輥中的尺寸設定輥可能是光滑的并且 第二尺寸設定對的尺寸設定輥可包括至少一個紋理化尺寸設定輥用于將玻璃帶的至少一 個表面紋理化。
[0062] 可以在尺寸設定和紋理化輥34和36的下方可任選地提供一對或多對常規牽拉輥 44和46,從而向下牽拉玻璃帶31并在玻璃帶31中產生輕微的張力，從而使得玻璃帶穩定 化，拉伸玻璃帶31，將玻璃成形區域中的玻璃流11和玻璃帶21與下游過程分開，維持玻璃 帶31的平坦度,或者使得玻璃帶進一步變薄以形成玻璃帶41。必須適當地選擇這些牽拉棍 的表面材料和紋理，使得不會對精密成形/尺寸化的玻璃帶/板41的所需的表面精整造成 負面影響。然后將玻璃帶31或41冷卻并傳遞至取出機構，其中，將玻璃帶切割成所需尺寸 的單獨玻璃板。取出機構可以是用于對玻璃板進行劃線并從移動的玻璃帶的底部將玻璃板 斷開的移動站（travelling anvil)，和用于將分離的玻璃板從玻璃成形設備移除的具有伯 努利卡盤（Bernoulli chuck)的機械臂，或者玻璃取出機構可以是水平運輸機，其將玻璃帶 運輸到下游玻璃加工工位，例如玻璃切割、（邊緣和表面）精整或者整形工位。
[0063] 可以使用任何合適的玻璃傳遞方法將熔融玻璃流11進料到熱成形輥14和16的 輥隙的中心。例如，可以將熔融玻璃從坩堝或預成形的勺斗分批地傳遞到成形輥；或者可以 將熔融玻璃作為玻璃流從魚尾孔、槽孔、熔融成形溢流槽或者擠出爐連續進料到成形輥。
[0064] 如圖3示意性所示，可以采用勺斗或坩鍋70將熔融玻璃配合料進料到熱成形輥14 和16的輥隙中。用已知的方式使得熔融玻璃填充勺斗70。然后將熔融玻璃的勺斗移動到 熱成形輥14和16的輥隙上方的位置，傾倒勺斗，將熔融玻璃倒入熱成形輥14和16的輥隙 中。可以以受控制的方式傾倒勺斗，使得以所需的流速從勺斗傾倒玻璃，用成形輥14和16 形成所需寬度的玻璃帶。或者，取決于相對于成形輥14和16的長度的勺斗的體積，勺斗可 以快速地將其熔融玻璃內含物傾倒到成形輥14和16的輥隙上，在成形輥的輥隙上形成熔 融玻璃的坑。然后通過重力和成形輥的旋轉玻璃成形表面從坑向下拉制熔融玻璃，形成經 成形的玻璃帶21。但是，對于這種方式可能難以控制玻璃帶21的寬度，因為從勺斗一次性 地傾倒了所有的玻璃。
[0065] 圖4和5示意性地示出了連續融合拉制玻璃成形過程的溢流槽80。溢流槽80包 括上槽形部分82和下楔形部分83,它們組合形成單個成形體80。槽形部分包括具有第一槽 側內表面的第一槽側壁、具有第二槽側內表面的第二槽側壁和槽底表面88,它們一起限定 了開放通道（也稱作"槽"）90,通常經由槽的入口管78或開放端將玻璃熔體引入其中。用 熔融玻璃填充槽，允許熔融玻璃從第一槽壁的第一槽頂表面94以及第二槽壁的第二槽頂 表面96上流過，作為兩條單獨的玻璃帶，沿著第一槽側外表面84和第二槽側外表面86流 下，并沿著與第一槽側外表面84相連的第一傾斜楔側表面104和與第二槽側外表面86相 連的第二傾斜楔側表面106進一步流下。在兩個楔側表面104和106結合的根部108,兩條 玻璃帶融合以形成單個玻璃帶111，將其進料到成形輥14和16的輥隙中。
[0066] 玻璃熔體應從第一槽頂表面94和第二槽頂表面96溢流并且連續地覆蓋它們以形 成光滑并且連續的玻璃帶。同樣，順著溢流槽的外側表面84、86、104和106流動的玻璃帶 應覆蓋整個側表面（受到其它溢流槽配件，諸如端帽和邊緣導向器等的物理限制）而沒有 從溢流槽的一端到另一端的顯著厚度變化。理想地，在兩個帶中的玻璃熔體流量在延長時 段是一致的并且穩定的，使得在溢流槽的根部能可靠地產生玻璃板。在成形工序開始時，玻 璃流動可能花費某些時間來形成具有所需厚度和流率的完整、穩定和一致的帶。
[0067] 玻璃熔體的流率以及沿著第一和第二槽頂表面的全部長度的分布的變化影響在 拉制底部產生的最終玻璃板的厚度和厚度變化。因此，為了增加整個工序中玻璃的總體產 率，建立穩定玻璃帶所需的初始啟動時間段應該盡可能的短，從而使得在啟動過程中產生 的廢料或廢玻璃的量最小化。使用本發明的玻璃成形設備的成形輥和玻璃尺寸設定和紋理 化輥可以彌補玻璃帶/流111(或者如上文所述的玻璃流11)的流速和厚度的變化。因而 可以簡化用于將玻璃進料到溢流槽的控制方案，并且不用非常嚴格地控制。此外，可以縮短 啟動時間段而不會影響精確厚度玻璃帶111 (或者如上文所述的玻璃流11)的穩定性和質 量，并在啟動期間產生較少的玻璃廢料。因此相比于常規精確厚度玻璃成形設備和過程，用 本文所述的玻璃成形設備和過程可以增加產率和降低操作成本。
[0068] 使用溢流槽或者溢流管使玻璃帶111融合成形并進料到成形輥的輥隙中，實現了 比槽進料布置所可能實現的更大寬度玻璃板的精確厚度成形。例如，康寧公司采用溢流槽 或溢流管融合拉制玻璃成形過程已經產生了寬度最高至約10英尺寬的玻璃帶。槽進料布 置通常限于形成寬度為600-900mm或更小的玻璃帶。
[0069] 通過將溢流槽的玻璃進料槽12或根部108盡可能地靠近成形輥14和16的輥隙 放置，可以采用在成形輥14、16的輥隙的大于或等于約1000°C (例如，約1000-1500°C )的 傳遞溫度下具有較低粘度的薄玻璃，以使用本文所述的輥成形設備來形成玻璃板。例如，可 以使用本文所述和所示的精密玻璃輥成形設備，可以在傳遞溫度下對粘度約為200泊的玻 璃和玻璃陶瓷組合物以及粘度高至約10, 〇〇〇泊或更高的玻璃和玻璃陶瓷組合物進行精確 厚度成形。使用常規槽拉制和融合拉制方法無法對如此低粘度的玻璃組合物進行成形，因 為熔融玻璃流/帶11、21、31、111在其自身重量和/或在此過程中施加到熔融玻璃帶上的 張力的作用下變得不穩定，并失去其形狀。此外，如圖6A示意性所示，通過將玻璃進料槽12 或溢流槽的根部108盡可能地靠近成形輥14和16的輥隙放置，可以使得產生的玻璃板的 寬度最大化，從而最小化在經由成形棍成形之前玻璃流11或玻璃帶111變細（attenuate) 的時間。例如，通過將成形輥14和16的輥隙放置在線A處，相比于將成形輥的輥隙放置在 圖6A的線B處，當將玻璃流11或帶111傳遞到成形輥時，玻璃流11或玻璃帶111更寬。一 旦通過成形輥14、16形成了玻璃，在玻璃成形和尺寸設定過程的余下過程中，玻璃帶21、31 的寬度基本恒定，并且傾向于不會進一步變細。
[0070] 如圖6B所示，有利地將熔融玻璃流11進料到成形輥14、16之間的輥隙的中心處， 如虛線98所示。通過使得玻璃流11在成形輥14、16之間居中，玻璃流11的兩側與相應的 成形輥接觸相同的時間量和距離量（如圖6B的弧線T 1示意性所示），并且因此在玻璃成 形過程中被冷卻至相同的程度。如果將熔融玻璃流11偏離輥隙的一側進料到成形輥，如圖 6B的虛線101所示，如同水平玻璃輥成形過程中所常見的那樣，則玻璃流的一側接觸一個 成形輥14會比玻璃流的另一側接觸另一成形輥較高/較快。作為結果，玻璃流11的一側 接觸相應成形輥14的時間和距離T 2會比玻璃流的另一側接觸另一成形輥16的時間和距離 (T3)更長。因此，在經由成形輥成形過程中，通過與相應成形輥的接觸，玻璃流11的一側會 被冷卻至比玻璃帶的另一側更低的溫度。該不平衡的冷卻在玻璃帶21中產生熱應力，這會 引起玻璃帶的翹曲或歪斜，在所得到的玻璃帶21中形成波紋。
[0071] 可能優選在成形輥14和16的輥隙形成熔融玻璃99的小坑，如圖6B所示。通過 在成形輥的輥隙提供緩沖量的玻璃，坑有助于確保通過成形輥形成具有基本恒定厚度的玻 璃帶21。該玻璃緩沖量在輥隙提供可用的小玻璃儲器，以彌補進料到成形輥14和16的輥 隙的熔融玻璃流11的流速或厚度變化。在沒有此類玻璃坑或儲器的情況下，如果玻璃流 11的流速臨時下降，則在成形輥的輥隙可能沒有足夠的玻璃來產生均勻厚度的玻璃帶21。 則可能形成具有薄部分的玻璃帶21，薄部分比所需的情況薄，并且比玻璃帶21的余下部分 薄。通過精確玻璃進料控制，可能進料具有基本恒定流速的玻璃流11，并用成形輥形成基本 恒定寬度的玻璃帶21，而無需在成形輥隙形成坑99,例如圖5所示。玻璃坑可以在玻璃配 合料之間或者在低玻璃進料速率情況下提供玻璃儲器。以這種方式，本玻璃輥成形系統可 以有效地斷開玻璃進料速率和玻璃成形加工速度或速率之間的關系。以這種方式，可以采 用可變流速以及甚至是進料配合料之間具有停留時間的不連續或配合料玻璃進料系統，根 據玻璃輥成形系統的需求，供給/進料可選擇的玻璃量。還可任選地完全刪去玻璃配合料 進料之間的坑。如本領域所理解，小心地選擇并控制成形輥的轉速和表面溫度，成形輥之間 的間隙尺寸，以及玻璃進料溫度/粘度和流速，以產生具有所需寬度和厚度的玻璃帶21。
[0072] 如上文所述，在成形輥的輥隙形成玻璃坑具有一些益處，但是坑越大，則熔融玻璃 與成形輥接觸越久，并且通過與較冷的成形輥接觸使得更多的玻璃板的外部區域被冷卻。 隨著玻璃被冷卻，其粘度增加，使得難以在成形輥和尺寸設定輥之間對玻璃板進行拉制和 變薄，并且難以在尺寸設定輥處對玻璃流進行變薄和尺寸設定。這樣一來，坑的尺寸應該保 持較小，例如可以形成厚度約為12-18mm的坑，從而可以有效地對玻璃板進行再拉制和尺 寸設定。事實上，在一些情況下，不在成形輥的輥隙形成坑可能是有利的。
[0073] 下面參考附圖7-14描述精密玻璃成形設備10的一個實施方式。如圖7所示，精密 玻璃成形設備10可包括玻璃成形模塊110、玻璃尺寸設定和紋理化模塊120和可任選的玻 璃牽拉模塊130。成形輥14、16是成形模塊110的部分，尺寸設定和紋理化輥24、26是尺寸 設定和紋理化模塊120的部分，可任選的牽拉輥44、46是牽拉模塊130的部分。成形模塊、 尺寸設定和紋理化模塊和可任選的牽拉模塊可以布置成一個位于另一個的下方，每對輥的 輥隙為中心并與相同的垂直平面對準（例如，由進料到成形輥的玻璃流或者成形輥的輥隙 限定的堅直平面），從而將玻璃流/帶精確地進料到由每對輥限定的輥隙的中心。
[0074] 除了成形輥、尺寸設定和紋理化輥和牽拉輥筒之外，玻璃成形模塊110、玻璃尺寸 設定和紋理化模塊120和玻璃牽拉模塊130可以是基本一致的。如此，僅在附圖中描述了 尺寸設定和紋理化輥24和26的位置和驅動模塊120,并且在本文中參考附圖8-14詳細描 述。應理解，在尺寸設定和紋理化輥模塊的如下描述中與圖8-14相關的尺寸設定和紋理化 輥24和26的參考也應被分別認為是輥成形模塊和可任選的牽拉輥模塊中的成形輥14、16 和牽拉輥34、36的參考。模塊110、120和130是簡單的、低成本的、低輪廓的、可堆疊的模 塊，如本文的示例所示，它們結合形成通用的輥成形設備或系統。單獨模塊中每一個的整體 厚度或高度可僅為約114_。每個模塊可包括任選的輻射輥加熱器114和116以便于對輥 進行溫度控制。應理解的是，本文詳細描述的模塊僅僅是可以用于對本公開的成形輥、尺寸 設定/紋理化輥和牽拉輥進行安裝、對準、移動和控制的一個代表性設置。本領域技術人員 可以設計和建立用于安裝、對準、移動和控制成形輥和尺寸設定/紋理化輥的其它設置或 系統，而不背離本發明和所附權利要求書的范圍。
[0075] 如圖8-11所示，尺寸設定和紋理化模塊120可以包括汽缸128、框架131、平移驅 動馬達132、上軸158、下軸159和中間軸161。汽缸128或者其它合適的平移驅動裝置例 如，液壓缸、電動步進器或伺服馬達，或者任何其它能夠產生滿意的平移驅動力的平移驅動 裝置，使得尺寸設定和紋理化輥朝向彼此移動。當尺寸設定和紋理化輥24、26朝向彼此移 動時，尺寸設定和紋理化輥24、26上的間隔環34、36相互接觸，并精確地形成/限定了尺寸 設定和紋理化輥24、26的成形表面之間的間隙。將氣動汽缸安裝到模塊的背面，例如遠離 來自熔融玻璃帶熱量的那側。
[0076] 電動馬達132,例如伺服馬達或步進馬達，或者其它合適的旋轉驅動機構，例如氣 動馬達或液壓馬達，經由直角齒輪箱134、旋轉齒輪箱136旋轉驅動尺寸設定和紋理化輥， 使得內外尺寸設定和紋理化輥24和26以及施密特聯接件144U46反向旋轉，從而以精確 控制的速度以相反方向旋轉驅動尺寸設定和紋理化輥。齒輪箱134也可調節成起齒輪減速 的作用，例如30-U50-1或20-1，用于以較高的扭矩驅動尺寸設定和紋理化輥。應理解的 是，通過將馬達132的輸出軸設置成平行于尺寸設定和紋理化輥，可以去除直角齒輪箱。通 過伺服馬達可以以精確的速度精度旋轉驅動尺寸設定和紋理化輥，這可以與旋轉驅動其它 輥模塊110和130的伺服馬達同步。如圖13所示，齒輪箱136包括一組用于以相反方向旋 轉內尺寸設定輥24和外尺寸設定和紋理化輥26的齒輪138。施密特聯接件實現尺寸設定 和紋理化輥的軸202、204(其相對于框架131移動）相對于齒輪箱136的輸出軸的相對平 移（其相對于框架131固定），同時保持它們之間的旋轉驅動連接并以精確控制的轉速驅動 輥，而沒有其它類型的平移/可調整轉動驅動連接器所常見的輥轉速的速度變化或波動。 從而，施密特聯接件降低了原本會由于輥轉速的速度波動產生的玻璃的不合乎希望的低頻 波動的產生。下面參考圖15-17進一步詳述，將冷卻流體例如空氣、水或者空氣/水的混合 物（薄霧或者其它合適的冷卻劑）經由軟管通過旋轉流體接頭154、156進料到尺寸設定和 紋理化輥中，并通過連接件157進料到精密支承塊中。
[0077] 如圖8最佳所示，將每個尺寸設定和紋理化輥24、26的軸分別安裝在液體冷卻的 精密支承塊124和126中。支承塊124和126可結合快速變換附連特征件，從而有助于出 于維修和其它目的的尺寸設定和紋理化輥的安裝和去除。將尺寸設定和紋理化輥24、26的 第一個輥或者內輥24的支承塊124安裝在中間軸161的外端上。中間軸的內端附連到汽 缸128的輸出軸162。如在圖9和圖10中最佳地示出，中間軸的中心部分通過框架131的 內板163和外板164可滑動地軸頸支承在套管的孔中。汽缸的輸出軸162從汽缸中的活塞 延伸出來，用于驅動中間軸前后往復，如箭頭167所示。將第二或外尺寸設定和紋理化輥26 的支承塊126安裝到上軸158和下軸159的外端上。上軸和下軸的內端附連到汽缸128的 外殼或安裝板，從而活塞使得中間軸相對于上軸158和下軸159移動。上軸158、下軸159 的中心部分通過框架131的內板163和外板164并通過內尺寸設定和紋理化輥24的支承 塊124可滑動地軸頸支承在套管的孔中。
[0078] 如圖11和12最佳所示，分別在中間軸161的頂表面的中心部分和上軸158的下 表面形成齒輪齒166、168。如圖10-12所示，在扭桿174的相對端上設置小齒輪172。在框 架131的套管或孔中接收扭桿的端部，從而在框架131中固定扭桿的位置。小齒輪172嚙 合中間軸161和上軸158中的"齒條"齒輪。安裝在相同的扭桿174上，小齒輪172都以相 同的速度轉動，從而確保了內外尺寸設定和紋理化輥的兩端都同步地以相同的速度相互靠 近和遠離移動，并且在通過汽缸128使得尺寸設定和紋理化棍24和26相互靠近和遠離移 動時，它們保持相互平行。發現當它們在一側形成有齒輪齒166U68時，上軸158和中間軸 161傾向于翹曲或彎曲，這會導致軸束縛在框架內或者破壞尺寸設定輥的所需的精確定位 以及尺寸設定輥之間的玻璃尺寸設定間隙的精確形成。為了防止該齒軸的翹曲，可以在相 對于齒輪齒166U68的上軸和中間軸的側面形成槽，如圖12中可以看出。
[0079] 應理解的是，小齒輪172可以嚙合在下軸159中形成的齒輪齒，而非上軸158中形 成的齒輪齒，如圖8-12所示。還應理解的是，扭桿174和小齒輪使得能夠可任選地去除一 個汽缸128,并僅使用僅驅動了一個中間軸161的汽缸128來驅動/移動尺寸設定和紋理化 輥同步地相互靠近和遠離。
[0080] 如圖12最佳所示，汽缸128的輸出軸162可以經由適配器182、對準聯接件184和 可任選的螺紋鎖圈186連接到中間軸。適配器182使輸出軸162與對準連接件184相配合。 在中間軸161的端部接收對準聯接件184,并且對準聯接件184使中間軸與汽缸的輸出軸對 準。螺紋鎖圈186調整中間軸的沖程，通過與框架131的板163的接觸來調整內外尺寸設 定和紋理化輥24、26之間的間隙（同樣參見圖9和10)。
[0081] 可以用安裝夾或安裝塊188將框架131安裝到堅柱或直立柱（未示出）上，從而 尺寸設定和紋理化輥24和26位于玻璃進料槽12 (或者溢流槽的根部108)的正下方，使得 玻璃帶位于內尺寸設定輥24和外紋理化輥筒26的中心。以這種方式，當通過汽缸將尺寸 設定和紋理化輥24和26壓到一起時，會在尺寸設定和紋理化輥的輥隙的中心接收玻璃帶。 上面安裝有框架131的柱或者立柱可以是固定立柱或者可以隨著其它模塊110、130在拖車 或者其它可移動的平臺上，用于在玻璃進料槽或溢流槽的下方選擇性地定位精密玻璃輥成 形設備10。安裝夾188為每個模塊110、120、130沿著垂直立柱相對于玻璃進料槽或溢流槽 或者相對于其它模塊提供了無限的堅直可調整性。
[0082] 尺寸設定和紋理化輥模塊120的前述實施方式可以結合三種替代方法，用于實現 當通過汽缸128使尺寸設定和紋理化輥24和26 -起移動時，尺寸設定和紋理化輥24和26 之間的精確間隙控制。通過使用上文所述的精確尺寸的間隔環34、36提供了第一種且最精 確的方法，如圖1_3、7和8所示。使用間隔環，無需考慮輥軸和輥或支承塊之間的輕微偏 心，支承配合空隙/公差，或者軸、軸承、支承塊或支撐結構在操作溫度下的可變膨脹，維持 了精確的輥間隙控制。
[0083] 可以采用間隔墊片191來提供尺寸設定和紋理化輥24和26之間的間隙控制的第 二種稍微不精確的方法，如圖8所示。可以在模塊的每個側面上的支承塊124和126之間 安裝精密成形的間隔墊片191，以提供精確的間隙控制。可以形成墊片191以滑動配合到上 軸158和下軸159上，使得可以快速并容易地交換不同厚度的墊片（或者多個墊片以形成 不同厚度），以改變尺寸設定和紋理化輥之間的間隙尺寸。對于該方法，輥軸和輥或支承塊 之間的偏心，支承配合空隙/公差，或者軸或輥在操作溫度下的可變膨脹，會導致尺寸設定 和紋理化輥之間的間隙的尺寸和均勻性的略微變化，以及所得到的玻璃板31的厚度控制 和均勻性的相應變化。墊片實現了快速且容易的改變輥間隙，使得該方法對于研究和開發 或者原型環境是理想的。
[0084] 可以通過在中間支撐軸161上提供可任選的螺紋鎖圈186來提供尺寸設定和紋理 化輥之間的間隙控制的第三種稍微不精確的方法，如圖12所示。當通過汽缸128使得內軸 向外移動時，鎖圈186與框架131 (或者框架中的套管）接觸，以停止中間軸的移動，因此內 外尺寸設定和紋理化輥移動達到尺寸設定和紋理化輥之間限定的所需間隙。螺紋鎖圈在內 軸161的端部上設置螺紋，使得螺紋鎖圈186可以沿著內軸移入移出，以改變中間軸停止的 位置，并進而改變尺寸設定和紋理化輥筒之間的間隙的尺寸。在本文的另一個實施方式中， 可以在模塊中結合鎖圈驅動裝置（未示出）以用于轉動鎖圈186并調整玻璃制造過程中尺 寸設定和紋理化輥之間的間隙。還可以為尺寸設定和紋理化模塊或模塊下游添加本領域熟 知的傳感器（未示出），以監視過程和正在生產的經過尺寸設定的玻璃帶31、131。以這種 方式，當傳感器檢測到經過尺寸設定的玻璃帶的厚度或其它參數的不合乎需要地變化時， 則可以通過驅動鎖圈實時調整尺寸設定和紋理化輥之間的間隙，直至玻璃帶的厚度或者感 測到的其它參數再次落在可接受限值內。這種調整可以是人工控制或者自動的。
[0085] 通過采用間隔墊片191(參見圖8)對尺寸設定和紋理化輥之間的間隙進行控制的 第二種方法的更易于調整的特性對于實驗或者開發環境可能是有利的，其中，需要頻繁地 改變間隙以確定對于新的玻璃組合物、新的操作溫度、新的操作輸出、新的玻璃帶厚度或者 新的玻璃帶寬度等的最佳間隙。而間隔環34、36對于生產環境可能是更為有利的，其中，尺 寸設定和紋理化輥之間的間隙是固定的，并且希望更精確的玻璃帶厚度控制。
[0086] 現轉至圖14-17,下面參照內尺寸設定和紋理化輥26描述尺寸設定和紋理化輥24 和26的一個實施方式。應理解的是，內尺寸設定輥24與外尺寸設定和紋理化輥24是一致 的，除了外尺寸設定和紋理化輥26在玻璃接觸表面中或玻璃接觸表面上具有紋理化特征 的圖案198,而內尺寸設定輥24是光滑的。然而，應意識到內尺寸設定輥24可以任選地包 括紋理化特征的圖案使得內輥為尺寸設定和紋理化輥，作為外尺寸設定輥26的補充或替 代。
[0087] 如上文所述，外尺寸設定和紋理化輥26和內尺寸設定輥24包括絕熱圓柱體或涂 層192。在端蓋194和196之間安裝絕熱圓柱體192。可以一體地成形軸202和204以及 端蓋，以將尺寸設定和/或紋理化輥旋轉安裝在水冷精密支承塊124中。精密成形的間隔 環34可以安裝到絕熱圓柱體192的端部和端蓋194和196之間形成的凹槽中（參見圖14 和圖15)。間隔環34的外圓柱形支承外表面延伸超過絕熱圓柱體192的玻璃尺寸設定外表 面236,以等于玻璃帶31的最終所需厚度的一半的距離。絕熱圓柱體192的圓柱形外表面 可以包括由絕熱材料（例如另一種陶瓷材料或者陶瓷材料的組合）形成的熱屏障層（未示 出），從而抑制從熔融玻璃到圓柱體192的熱損失/熱傳輸。
[0088] 為了將內尺寸設定和紋理化輥（或內尺寸設定輥24)的絕熱圓柱體192維持在約 KKTC的所需的較冷操作表面溫度，在絕熱圓柱體192內的中心設置具有多個分布孔244的 冷卻劑分布器或者噴射管242。冷卻流體（或冷卻劑）246,例如水、空氣和水霧，或者其它 合適的冷卻流體在壓力下經由旋轉流體接頭154進料（246a)到冷卻劑分布器242。將冷卻 流體246a從分布孔244噴射到絕熱圓柱體的圓柱形內表面上，并冷卻絕熱圓柱體192。通 過噴射管242與軸202和旋轉流體接頭154之間的環形間隙248從絕熱圓柱體的內部去除 被加熱的冷卻流體246b。可以以任何所需的圖案布置分布孔244,以實現所需的冷卻效果。 例如，在尺寸設定和/或紋理化輥的中心部分可以具有更多，例如更高密集度的冷卻孔，其 中，在該位置需要比尺寸設定和/或紋理化輥的端部更多的冷卻。
[0089] 尺寸設定和紋理化輥筒26的外表面上形成有紋理化特征圖案198 (或者紋理 198)。舉例而言，可以利用激光器，使用印刷工業中廣泛地用來形成網紋輥筒的制造技術雕 刻紋理化輥筒26的表面。激光器可以用來在輥筒的表面上雕刻有規律的、可重復的紋理化 特征的幾何圖案198,或者它可以在紋理化輥筒的表面上形成隨機的紋理化特征圖案198。 紋理化特征可以全都具有相同大小和幾何形狀，或兩種或更多種，或者甚至隨機的大小和 幾何形狀。紋理化特征可以以有規律的可重復的圖案或者以變化或甚至隨機的圖案排列 于紋理化輥筒的表面上。凹入的紋理化特征在附圖中主要被示出為紋理化輥筒26的表面 中的凹部，諸如凹點或裂隙，其在玻璃帶的表面上形成相對應形狀的凸起特征，諸如隆起或 脊。紋理化特征198可以替代地為凸起特征，諸如隆起或脊，其在玻璃帶的表面上形成相對 應形狀的凹部，諸如凹點或裂隙。紋理化特征198可以通過直接激光雕刻，施加電弧等離子 體噴射的陶瓷表面涂層或者任何其它合適的雕刻或材料移除過程諸如蝕刻、噴砂以及其它 表面復制方法形成。突起特征可以通過任何合適的材料沉積過程形成于紋理化輥筒的表面 上。形成于紋理化輥筒中并且賦予給玻璃帶的表面的紋理化特征可以由極細的表面紋理化 圖案形成，具有小至IOym至12μπι的尺寸的特征。
[0090] 紋理化特征198可以呈現許多幾何形式或形狀。例如，紋理化特征可以是六邊形、 菱形或其它幾何或甚至隨機形狀。在一示例中，特征可以是單元的60°六邊形圖案，具有 每英寸1200個單元的集中度，單元開口為18 μ m并且單元間的壁厚為3 μ m。在另一示例 中，特征可以為間隔開的凹部，具有不同的特征或單元數，其占紋理化輥筒表面的總表面積 20%至100%的表面覆蓋率。在其它示例中，紋理化特征可以排列為三組或更多組緊密間隔 的特征或單元，這些組排列為在紋理化輥筒表面上的重復或隨機圖案。利用直接激光雕刻 技術可以生成幾乎無限數量的單元圖案。可以采用一系列聚焦透鏡來賦予玻璃表面所需形 狀、間距和大小的紋理化特征或單元。
[0091] 在玻璃成形設備10的正常操作過程中，玻璃成形輥14、16設定為成形輥之間的玻 璃成形間隙大于尺寸設定和紋理化輥24、26之間形成的玻璃尺寸設定間隙。還可以以比尺 寸設定和紋理化輥24、26低的速度/RPM運行玻璃成形輥14、16。以比玻璃成形輥高的RPM 操作尺寸設定和紋理化輥，使得在玻璃成形輥和玻璃尺寸設定輥之間的玻璃板21內產生 張力，并拉伸玻璃板21。在玻璃板21內維持張力，有助于維持形成的玻璃板21和31的穩 定性，并還可用于對成形的玻璃板21進行拉伸和變薄，之后玻璃板21進入尺寸設定和紋理 化輥的輥隙。例如，可以通過成形輥將玻璃板21成形為2_的厚度，然后在成形輥和尺寸 設定輥之間進行拉伸和變薄，之后進入尺寸設定和紋理化輥隙，可以在其中將其尺寸設定 為Imm的厚度。同樣，牽拉輥44、46可以以比尺寸設定輥24、26更高的速度驅動以便在尺 寸設定輥與牽拉輥之間的玻璃帶31內形成張力并且穩定、拉伸和/玻璃帶31或使玻璃帶 31變薄。還應注意，可以適當地選擇玻璃成形輥、尺寸設定和紋理化輥和可任選的牽拉輥的 輥間隙和輥速，使得玻璃通過每個輥的體積流速是相等的。
[0092] 可以以許多方式容易地配置本文所述的玻璃輥成形設備的模塊/可堆疊配置，簡 單地增加、減去和代替系統中的不同玻璃輥筒模塊，以實現用于很多種玻璃組成、玻璃板寬 度、玻璃板厚度和玻璃板表面/厚度尺寸控制的很多種的玻璃成形配置和操作。本文所描 述的玻璃輥成形設備和過程的模塊/可堆疊配置也通過簡單地添加在玻璃尺寸設定輥筒 中的一者或二者的玻璃成形表面中具有所需表面特征或起伏紋理的玻璃精整輥筒模塊而 能合并特殊表面特征或紋理。
[0093] 可以獨立且分開地控制電動馬達132,例如伺服馬達或步進式馬達，或者用于旋轉 驅動模塊中每一個的輥的其它合適的旋轉驅動機構，使得每個模塊中的輥可以獨立地并且 以不同于其它模塊中的輥的速度或扭矩進行旋轉驅動，或者以與一個或多個其它模塊中的 輥相同的速度或扭矩進行旋轉驅動。為了實現這一目的，可以每個模塊中采用傳感器來檢 測每個輥的轉速和/或扭矩。將信號從每個傳感器傳送至控制器，然后控制器將信號傳送 至驅動每個輥的旋轉驅動機構，進而將每個輥的轉速或扭矩控制在所需的操作范圍內。以 這種方式，可以以這樣的轉速或扭矩驅動輥筒對，轉速或扭矩略高于在這對輥筒緊鄰上方 輥筒對的轉速或扭矩，從而在這兩個輥筒對/模塊之間牽拉玻璃帶。例如，可以以較低的 速度驅動上輥筒對，較低的速度是相對于下輥筒對的速度的特定比例或者百分比，例如約 9:10至約1:2的范圍內的比例，或者可以以約50% -90%的下輥的速度來驅動上輥。
[0094] 該系統可以容納由很多種材料形成的很多種輥類型，例如，由不銹鋼或因科鎳合 金，或者陶瓷涂覆的不銹鋼以及其它合適的材料制造的成形輥14、16 ;由具有絕熱表面，例 如陶瓷涂層或套筒的不銹鋼，或者其它陶瓷基材料如氧化鋯制造的尺寸設定和紋理化輥 24、26;以及由具有陶瓷涂層或套筒，或者高溫硅酮涂層或套筒的不銹鋼或者其它合適材料 制造的的牽拉輥44、46。可用于本發明的系統的輥包括但不限于，上文所述的成形輥、尺寸 設定/紋理化輥和牽拉輥，以及額外可任選的輥，例如具有切邊機的輥或者具有玻璃切割 器264、266的切割輥254、256,如圖18所示。切割輥254、256可以由鋼或具有硬化鋼切割 器的鋁制造。
[0095] 可以將切割器輥的轉速與尺寸設定輥筒的速度或者玻璃帶的速度同步。可以調整 切割輥的轉速，使得從玻璃帶切割具有所需長度的玻璃板。例如，如果需要較短的玻璃板， 則當切割器不與玻璃接觸時，可以以較高的轉速（例如，尺寸設定輥轉速的150 %的速度） 旋轉驅動切割輥，使得切割器以比玻璃帶的速度更快的速度繞著切割輥的軸快速移動。然 后，當切割器264、266靠近玻璃帶時，降低切割輥的轉速，使得當切割器與玻璃帶接觸并進 行切割時，切割輥的轉速與玻璃帶的速度同步。然后切割器與玻璃帶脫離時增加切割輥的 轉速，重復該過程，以從玻璃帶切割另一塊玻璃板。如果需要較長的玻璃板，則當切割器不 與玻璃接觸時，可以以較低的轉速（例如，尺寸設定輥轉速的50%的速度）旋轉驅動切割 輥，使得切割器以比玻璃帶的速度更慢的速度繞著切割輥的軸緩慢移動。然后，當切割器 264、266靠近玻璃帶時，增加切割輥的轉速，使得當切割器與玻璃帶接觸并進行切割時，切 割器的速度與玻璃帶的速度同步。以這種方式，可以將任何所需的板長度"撥入"系統控制 器，以通過調整當切割器脫離玻璃帶時切割輥的速度，來切割出任何所需長度的玻璃板。如 果在玻璃帶中檢測出缺陷，則控制器可以控制切割輥在缺陷的任一側切割玻璃帶，并從玻 璃帶切割掉含有缺陷的玻璃帶的部分。然后可以丟棄該缺陷片玻璃，或者進行再循環。
[0096] 如圖18示意性所示，可任選地，在成形輥模塊110的支承塊上安裝輻射輥加熱器 114、116,從而隨成形輥14、16 (或者作為替代地相對于框架131)移動，并有助于玻璃成形 輥14、16的溫度控制（如圖18所示）。如圖7所示，還可為尺寸設定和紋理化輥模塊120 的支承塊中的一個或多個安裝輻射加熱器，以控制玻璃尺寸設定和紋理化輥24、26的表面 溫度，并控制牽拉輥模塊130的支承塊的表面溫度，以控制牽拉輥44、46的表面溫度，或者 本發明的玻璃成形設備中所結合的任何其它輥模塊的表面溫度。輻射加熱器可以包括溫度 傳感器124、126以及輻射加熱元件125、127。
[0097] 溫度傳感器124U26可以是紅外傳感器或者光學高溫計，它們安裝在玻璃成形輥 14、16的成形表面和玻璃尺寸設定輥24、26的視線上，從而感測玻璃成形輥表面的表面溫 度。控制器響應由溫度傳感器檢測到的溫度控制輻射加熱元件的電流，從而將玻璃成形輥 的表面溫度維持在基本恒定的所需操作表面溫度，例如約500-600°C的操作溫度。還可以為 尺寸設定和紋理化輥模塊提供紅外傳感器和加熱器，從而控制尺寸設定和紋理化輥模塊的 尺寸設定和紋理化輥表面溫度。
[0098] 圖18還示出了本發明的一替代實施例，其中，凸起紋理特征201形成于玻璃帶31 的表面上。根據本發明的一實施方式，粉末材料203從料斗205進給到紋理化輥筒26上。 計量刀片207從紋理化輥筒26的表面刮掉過量材料203,在完全由粉末材料構成的紋理化 輥表面中留下凹入特征198。然后粉末材料沉積到玻璃帶31的表面內和/或玻璃帶31的 表面上。來自玻璃帶的熱燒結或者以其它方式融合粉末材料或者使玻璃材料定型以在玻璃 帶的表面上形成硬凸起特征201。
[0099] 在本發明的另一實施方式中，可以利用噴射噴嘴215c將粉末或微粒材料噴射或 以其它方式沉積到玻璃流11或21之一上，如在圖20中所示。在另一實施方式中，粉末或 微粒材料可以噴射或以其它方式沉積到在成形輥筒14、16的輥隙處的玻璃99的坑內。在 這些實施方式中，粉末或微粒材料被部分地嵌入、熔化或壓入到玻璃帶31的表面內以在玻 璃帶上形成凸起紋理化特征。該方法也可以將略微不同于玻璃的材料嵌入于玻璃板的表面 內和/或玻璃板的表面上以形成獨特的雙組成表面。
[0100] 本發明的這種系統可以與各種玻璃取出和玻璃成形或精整裝置配合，包括但不限 于，熱平板取出裝置，具有陰模腔的真空玻璃成形模具260,具有支撐環和陰模腔的真空玻 璃成形模具，具有支撐環和陽模腔的真空玻璃成形模具，安裝在水平運輸機上的薄殼真空 玻璃成形模具，平坦帶式運輸機玻璃板取出裝置，水平真空玻璃成形機系統，以及樞紐機真 空玻璃成形機械系統。如圖19所示，玻璃取出裝置可以包括運輸機262上的真空玻璃成形 模具260。然后從硬化玻璃帶切割出真空模具玻璃板，并使用常規精整方法精整。
[0101] 圖20示出了本發明的替代實施例，其中，在安裝于惰輪213和紋理化輥筒26上的 環形帶211的表面中設置紋理化特征198。尺寸設定/紋理化輥筒26的較冷的溫度保持帶 較冷，使得很多種材料可以用于形成環形帶211。帶可以具有凹入紋理化特征或者凸起紋理 化特征，如先前在本文中關于紋理化輥筒26所描述。可以利用料斗和計量刀片（如圖15 所示向紋理化輥26進料粉末）將粉末進料到環形帶以傳遞到玻璃帶32。在一實施方式中， 環形帶可以是薄環形帶，具有完全穿過環形帶或者部分地穿過環形帶形成的孔以在環形帶 中形成凹入紋理化特征。替代地，環形帶可以是由金屬或凱夫拉爾制成的精細篩網。在另 一實施方式中，粉末或粒子可以從噴射噴嘴215a噴射到環形帶211上用于傳遞，并且在環 形帶上的粉末可以由計量刀片（在圖20中未示出）熔化。替代地，噴射噴嘴215b可以在 成形輥14、16與尺寸設定和紋理化輥24、26之間將粉末或粒子噴射到成形輥16或者玻璃 帶21上。
[0102] 本文所述的玻璃輥成形設備是較低成本，可以從原型直接擴展到試點、擴展到商 業化生產，并且由于其與多種玻璃傳遞方法的相容性，可以容易地擴展到較大或較小的寬 度。本文所述的玻璃成形系統的模塊/可堆疊配置允許對系統進行容易的定制，并用作研 究工具、過程或產品開發工具、原型工具或者商業玻璃生產系統。如上文所述，當用作研究、 原型或者開發工具時，有利地采用如先前所描述的限定尺寸設定和紋理化輥24、26和/或 成形輥14、16之間的間隙的支承塊124U26和墊片方法，從而可以快速且可靠地改變間隙 的寬度。而限定尺寸設定和紋理化輥24、26和/或成形輥14、16之間的間隙的更精確的間 隔環36方法可優選用于玻璃板的商業化生產。
[0103] 本文所述的精密玻璃輥成形設備和過程分離了板成形功能與尺寸設定期間 的尺寸控制和紋理化功能。初始玻璃板成形需要在大于或等于約KKKTC (例如，約 1000-1500°c )的較高玻璃溫度下進行玻璃輥滾，這在過去對于形成厚度小于2mm的薄板是 無法進行精確厚度控制的。通過增加維持在小于或等于400°C，小于或等于300°C，或者小 于或等于200°C的低得多的較冷表面溫度的第二對（和潛在的第三對或更多的）玻璃尺寸 設定輥，本文所述的玻璃輥成形設備可實現具有精確厚度（例如，小于或等于+/_〇. 〇25_ 之內）的非常薄（例如，Imm或更薄，〇.8mm或更薄，或者0.75mm或更薄）的玻璃板的精確成 形，其對于大于或等于20m/分鐘的高生產速率/玻璃產量/加工速度，在第一或頂成形輥 和最終或底陶瓷涂覆的尺寸設定輥之間具有非常小的板寬度衰減。本發明的精密玻璃輥成 形設備還可用于形成厚度最高為大于或等于4_的具有精確厚度控制和所需表面紋理的 玻璃板。輥的長度可以最高至大于或等于1200mm，并且生產寬度最高至大于或等于900mm 的玻璃板。成形輥和尺寸設定和紋理化輥的堅直配置消除了水平或傾斜式輥成形配置在玻 璃中產生的波紋。本發明的玻璃輥成形設備還可用于比常規輥成形裝置更高速地形成玻 璃。例如，本發明的設備可以以約500_玻璃/秒的速率形成厚度約為0. 8-1. 2_的玻璃 陶瓷板，而常規輥成形裝置僅能夠以約300-600mm/分鐘的速率產生較厚陽-12_)的玻璃 板。
[0104] 本文所述的玻璃輥成形設備和過程還能夠在玻璃流的傳遞溫度下在玻璃成形輥 處對具有約200泊的較低粘度的多種玻璃和玻璃陶瓷組合物的精確厚度成形和紋理化，以 及在玻璃成形輥處對具有約10, 〇〇〇泊的較高粘度的玻璃進行精確厚度成形和紋理化。本 發明的玻璃設備還能夠以較高的產率，例如20-36m/分鐘，形成精確厚度的玻璃板。
[0105] 示例
[0106] 通過以下示例進一步闡述各個實施方式。
[0107] 示例 1
[0108] 將熔融玻璃-陶瓷的連續供給從魚尾槽進料供給到玻璃輥成形設備（如圖7-14 所示），持續一段延長的時間（圖7)。玻璃在約1200°C的傳遞溫度下傳遞，在傳遞時的粘度 約為300泊，傳遞流速約為300磅/小時。設備包括一組由不銹鋼制造的頂部成形輥和一組 具有熱屏障涂層的陶瓷涂覆的下尺寸設定輥。成形輥在"熱"表面溫度下運行，該溫度在約 550°C至約580°C的溫度變化。尺寸設定和紋理化輥在約KKTC的"冷"表面溫度下運行。玻 璃以約254mm/s的線性速度進行棍成形和尺寸設定。樣品寬約88mm,并切割成長約305mm。 在中心線和離每個邊緣距離約1/4英寸處，用樣品長度的線對玻璃進行標記。沿著這三條 線中的每一根線，在板上每隔1英寸進行厚度測量。測得的厚度分別彼此在約+/_〇. 0125mm 之內。
[0109] 各個實驗的觀察包括如下。
[0110] ?使用該類型的玻璃成形系統可以生產薄至〇. 7mm的玻璃板。
[0111] ?發現為了生產可接受的產品，輥表面溫度控制是需要進行控制的關鍵參數。
[0112] ?對于將玻璃成形輥14、16上的不銹鋼玻璃輥成形表面溫度控制到580°C _600°C 的表面溫度（經由光學高溫計測量），實現了最佳結果。
[0113] ?低于580°C的成形棍表面溫度導致表面霧度或者在玻璃板上的一邊到另一邊上 產生的周期性熱開裂。
[0114] ?如果輥表面溫度高于620°C，則玻璃非常有可能纏繞住玻璃成形輥。
[0115] ?輥表面溫度越低，則輥需要運轉地越快，以防止熱開裂或者熱起皺狀霧度。相信 這是由于當溫差較大時，從熱玻璃熱傳輸到較冷的玻璃成形輥或尺寸設定和紋理化輥的熱 量增加所導致的。
[0116] 本文所描述的這種技術的主要商業優勢在于過程可擴展到較大規模，三維形狀和 大量生產率。利用本文所描述的裝置和過程，具有低至10-12 μ m的特征大小的示例性細表 面紋理圖案是可能的。應能生產組合了所有所需特點/特征的表面，包括防眩光、低觸摸摩 擦、防污跡和防指紋標記。利用高度先進設計的軟件，具有很特殊幾何圖案的特殊設計的表 面紋理也是可能的，這種軟件控制激光雕刻工具。以低表面溫度操作的紋理化輥筒應表現 出很長的壽命而不會顯著降級。通過利用本公開的通用玻璃輥成形和紋理化機器和過程， 將顯著地增強所需表面紋理幾何形狀的玻璃表面復制，其中通過本文所描述的頂部成形輥 組形成板材之后，尺寸設定和紋理化輥筒接觸熱板材玻璃。陽性（凸出或突伸）、陰性（下 凹或凹入）或陽性表面特征和陰性表面特征的組合可以使用本技術施加到玻璃表面。
[0117] 通過本發明的過程和設備形成的紋理化玻璃板可以用作用戶界面、控件、顯示器、 建筑裝置、器具、電子裝置、家具、手持電子裝置、計算機屏幕、微透鏡陣列、光伏、生物醫療 裝置和其它裝置的覆蓋玻璃。
[0118] 本文所描述的這種過程和設備組合本文所描述的通用輥成形設備和過程與特殊 設計和制造的紋理化輥筒，在玻璃板被設定尺寸時，紋理化輥筒將紋理化圖案壓印到玻璃 板的表面上。這個過程和設備也允許利用從紋理化的尺寸設定和紋理化輥出來的熱玻璃制 造真空成形的三維產品。這個過程和設備完全可以擴展到較大尺寸和生產量。本文所描述 的這種雙輥成形過程和設備的主要優點之一是能以最佳的過程溫度，例如利用從約KKTC 至約200°C的較冷或較低紋理化輥表面溫度對玻璃進行紋理化，使得壓印到玻璃中的紋理 保持清楚地限定并且不會失去清晰度。
[0119] 對本領域的技術人員而言，顯而易見的是可以在不偏離本發明的精神和范圍的情 況下對本發明進行各種修改和變動。
【權利要求】
1. 一種用于使玻璃或玻璃-陶瓷板精密輥成形和紋理化的設備，包括：玻璃進料裝置， 所述玻璃進料裝置用于供給熔融玻璃或玻璃-陶瓷流；以及一對成形輥，所述成形輥表面 溫度保持在大于或等于約500°c，所述成形輥彼此緊密地間隔開，在所述成形輥之間限定玻 璃成形間隙，所述玻璃成形間隙堅直地位于所述玻璃進料裝置下方，以接收所供給的熔融 玻璃流并且在所述成形輥之間使所供給的熔融玻璃流變薄以形成具有成形厚度的成形的 玻璃帶；其特征在于： 一對尺寸設定輥，所述尺寸設定輥表面溫度保持在小于或等于約400°C，所述尺寸設定 輥中的至少一個具有紋理化表面，所述尺寸設定輥彼此緊密地間隔開，在所述尺寸設定輥 之間限定玻璃尺寸設定間隙，其中所述玻璃尺寸設定間隙堅直地位于所述成形輥下方用于 接收所述成形的玻璃帶并且使所述成形的玻璃帶變薄并且向所述成形的玻璃帶賦予紋理， 以產生具有所需厚度、所需厚度均勻性和在所述玻璃帶的至少一個表面上的所需紋理的經 過尺寸設定的玻璃帶。
2. 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述尺寸設定輥中每一個的圓柱形玻璃 尺寸設定外表面被形成為具有變化不超過+/_〇. 0125mm的繞所述尺寸設定輥的旋轉軸線 的半徑和同心度，由此所述經過尺寸設定的玻璃帶的厚度的變化不超過+/_〇. 〇25_。
3. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述尺寸設定間隙具有小于 或等于Imm的厚度，由此所述經過尺寸設定的玻璃帶具有小于或等于Imm的厚度。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述成形間隙具有約1.5mm 至約2mm的厚度。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述玻璃進料裝置將熔融玻 璃溫度大于或等于約l〇〇〇°C和玻璃粘度在約200泊至約10000泊范圍的熔融玻璃流進料到 所述成形輥。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述尺寸設定輥各為下列中 的一種情況（i)由絕熱材料形成或者（ii)被涂覆絕熱材料。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述尺寸設定輥各由空心內 金屬圓柱體和外絕熱陶瓷層形成。
8. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于還包括環形帶，所述環形帶具 有安裝于所述至少一個尺寸設定輥上的紋理化表面，其中所述環形帶在所述至少一個尺寸 設定輥上形成所述紋理化表面。
9. 一種用于將玻璃或玻璃-陶瓷通過精密輥成形為紋理化玻璃板的方法，包括以下步 驟： 供給熔融玻璃或玻璃-陶瓷的堅直流； 利用表面溫度保持在大于或等于約500°C或大于或等于約600°C的一對成形輥來使所 供給的熔融玻璃流成形以形成具有成形厚度的成形的玻璃帶；其特征在于： 利用表面溫度保持在小于或等于400°C的一對尺寸設定輥來設定所述成形的玻璃帶的 尺寸，所述尺寸設定輥中至少一個具有紋理化表面，所述紋理化表面向所述玻璃帶的至少 一個表面賦予紋理，從而產生具有小于所述成形厚度的所需厚度、在所述玻璃帶的至少一 個表面上的所需紋理和所需厚度均勻性的經過尺寸設定并且紋理化的玻璃帶。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述尺寸設定步驟包括保持所述成對的 尺寸設定輥的表面溫度小于或等于約300°C。
11. 根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述尺寸設定步驟包括保持所述成對 的尺寸設定輥的表面溫度小于或等于約200°C。
12. 根據權利要求9至11中任一項所述的方法，其特征在于，所述經過尺寸設定的玻璃 帶的厚度均勻性的變化不超過+/_〇. 〇25mm。
13. 根據權利要求9至12中任一項所述的方法，其特征在于，所述經過尺寸設定的玻璃 帶具有小于或等于Imm的厚度。
14. 根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述成形玻璃帶具有約I. 5mm至約2_ 的厚度。
15. 根據權利要求9至14中任一項所述的方法，其特征在于，所述玻璃進料裝置將玻璃 溫度大于或等于約l〇〇〇°C的熔融玻璃流進料到所述成形輥。
16. 根據權利要求9至15中任一項所述的方法，其特征在于，所述熔融玻璃以在約200 泊至約10000泊的范圍的玻璃粘度供給。
17. 根據權利要求9至16中任一項所述的方法，其特征在于，所述熔融玻璃以大于或等 于約10000泊的玻璃粘度供給。
【文檔編號】C03B17/06GK104220386SQ201280068295
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2012年11月29日 優先權日:2011年11月30日
【發明者】W·E·洛克 申請人:康寧股份有限公司
【專利摘要】用于精密玻璃輥成形的方法和設備利用豎直地位于玻璃進料下方的表面溫度大于或等于約50CTC的一對熱成形輥來供給玻璃溫度大于等于100CTC的熔融玻璃。成形輥將供給的熔融玻璃流減薄以產生成形的玻璃帶。表面溫度維持在小于或等于400°C或小于或等于300°C的一對冷尺寸設定和紋理化輥豎直地位于成形輥下方。尺寸設定和紋理化輥將成形的玻璃帶變薄并且紋理化以產生具有所需紋理、厚度和厚度均勻性的經過尺寸設定的玻璃帶。經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶可以具有小于或等于1mm的厚度，厚度變化不超過+/-0.025mm。
【專利說明】紋理化板材玻璃的精密輥成形
[0001] 根據35U. S. C. § 119,本申請要求在2011年11月30日提交的美國臨時專利序列 號No. 61/565, 211和在2012年5月30日提交的美國申請序列號No. 13/483, 774的優先權 的權益，美國申請序列號No. 13/483, 774要求在2011年5月31日提交的美國臨時申請序 列號61/491，651的權益，所有這些專利申請的內容以引用的方式并入到本文中。
【技術領域】
[0002] 本公開涉及帶有紋理化表面的板材玻璃的輥成形，更具體地涉及用于將薄玻璃板 進行精密輥成形為具有紋理化表面和高精度厚度/尺寸均勻性的方法和設備，更具體地涉 及這樣的方法和設備，其中，通過具有較高/熱表面溫度（大于或等于500°C)的第一對成 形輥形成具有大于或等于約l〇〇〇°C的較高玻璃溫度的熔融玻璃流，然后通過具有較低/冷 表面溫度（小于或等于400°C )的一對精確尺寸的和紋理化尺寸設定或紋理化輥進行精確 尺寸設定和紋理化。
【背景技術】
[0003] 在用戶界面、控件、顯示器、建筑裝置、器具、電子裝置、家具和其它裝置的制造中 存在對于紋理化、高尺寸均勻玻璃表面或玻璃覆蓋物的需要，這種玻璃表面或玻璃覆蓋物 防眩光、低觸摸摩擦并且防污和指紋。許多裝置也受益于添加特殊設計的紋理化表面。在 過去，這些類型的紋理化表面通過向光滑玻璃板的表面添加聚合物涂層和其它涂層材料而 實現。這些涂層然后常常難以施加，施加起來成本較高并且常常不能提供原始玻璃表面的 硬度、耐磨性和耐用性。提出了紋理化玻璃表面來實現了上文所需特征中的某些或全部特 征。
【發明內容】
[0004] 本公開的設備和方法排除了在生產紋理化玻璃板時對額外涂層的需要并且適于 大量制造過程。
[0005] 本發明的一實施方式包括用于精密玻璃輥成形的方法和設備，其包括用于對溫度 大于或等于1000°c的熔融玻璃流進行供給的玻璃進料裝置。一對位于玻璃進料裝置的堅直 下方的熱成形輥，它的表面溫度保持在約為大于或等于500°c或者大于或等于600°C，該熱 成形輥接收供給的熔融玻璃流并將供給的熔融玻璃流成形為成形的玻璃帶，成形的玻璃帶 的厚度接近所需厚度。一對位于成形輥的堅直下方的冷尺寸設定和/或紋理化輥，它的表 面溫度保持在約為小于或等于400°C或者小于或等于300°C或者小于或等于200°C，冷尺寸 設定輥和/或紋理化輥接收成形的玻璃帶。尺寸設定和/或紋理化輥使得成形熔融玻璃帶 變薄，以產生具有所需厚度和厚度均勻性的經過尺寸設定的玻璃帶。尺寸設定輥筒中至少 一個的外表面被紋理化以賦予玻璃帶的至少一個表面紋理。經過尺寸設定的玻璃帶的厚度 變化不超過+/-〇.〇25mm。通過尺寸設定輥產生的經過尺寸設定并且紋理化的玻璃帶可以是 較薄的玻璃帶或玻璃板，其厚度為小于或等于1mm，或者小于或等于〇. 8_，或者小于或等 于 0· 75mm〇
[0006] 可以在尺寸設定輥的堅直下方設定一對牽拉輥，用于接收經過尺寸設定和紋理化 的玻璃帶，并在經過尺寸設定的玻璃帶上產生張力。
[0007] 玻璃進料裝置可以在大于或等于約1000°C的玻璃溫度下將熔融玻璃流進料到成 形輥。
[0008] 尺寸設定/紋理化輥可各具有絕熱材料形成的紋理化表面或者被涂覆紋理化絕 熱材料以提供熱屏障。外表面可以由陶瓷或者陶瓷材料的組合形成。
[0009] 尺寸設定/紋理化輥可分別由絕熱材料的空心圓柱體形成。冷卻管可以向每個尺 寸設定/紋理化輥的內部供給冷卻流體。冷卻劑管可以是在空心圓柱體的內部的基本整個 長度延伸的噴射管，并且沿著噴射管形成多個噴射孔，用于將冷卻流體噴射到空心圓柱體 的內表面。在噴射管的中心區域的噴射孔的密集度可以高于噴射管的端部區域，從而空心 圓柱體的中心區域接收的冷卻流體的體積大于空心圓柱體的端部區域。
[0010] 尺寸設定輥各為下列中的一種情況（i)由絕熱材料形成或者（ii)被涂覆絕熱材 料。尺寸設定輥可以各由空心內金屬圓柱體和外絕熱陶瓷層形成。
[0011] 在本發明的其它實施方式中，具有紋理化表面的環形帶可安裝于至少一個尺寸設 定輥上，由此環形帶在至少一個尺寸設定輥上形成紋理化表面并且將所需紋理賦予到所述 玻璃帶的至少一個表面上。
[0012] 本發明的一實施例包括：一種用于使玻璃或玻璃-陶瓷板精密輥成形和紋理化的 設備，包括：玻璃進料裝置，其供給所供給的熔融玻璃或玻璃-陶瓷流；以及，一對成形輥， 其保持在大于或等于約500°C的表面溫度，成形輥彼此緊密地間隔開，在成形輥之間限定玻 璃成形間隙，玻璃成形間隙位于玻璃進料裝置的堅直下方，以接收供給的熔融玻璃流并且 在成形輥之間使供給的熔融玻璃流變薄以形成具有成形厚度的成形的玻璃帶；一對尺寸設 定輥，其保持在小于或等于約400°C的表面溫度，尺寸設定輥彼此緊密地間隔開，在尺寸設 定輥之間限定玻璃尺寸設定間隙，其中玻璃尺寸設定間隙位于成形輥堅直下方用于接收成 形的玻璃帶并且使成形的玻璃帶變薄以產生具有所需厚度和所需厚度均勻性的經過尺寸 設定的玻璃帶；以及，用于將材料沉積到玻璃帶的至少一個表面上并且由此在玻璃帶的至 少一個表面上賦予所需紋理的設備。
[0013] 用于沉積材料的裝置可以是噴射噴嘴，噴射噴嘴將材料噴射到玻璃帶的至少一個 表面上。
[0014] 用于沉積材料的裝置可以是噴射噴嘴，其將材料噴射到下列之一上：（a)尺寸設 定輥中的至少一個；（c)成形輥中的至少一個；（d)環繞尺寸設定輥中的至少一個的環形 帶；以及（e)環繞成形輥中至少一個的環形帶。
[0015] 根據本發明的實施方式的成形方法可包括以下步驟：供給熔融玻璃流；利用表面 溫度保持在大于或等于約500°c的一對熱成形輥來成形供給的熔融玻璃流以形成成形的玻 璃帶，成形的玻璃帶具有接近所需厚度的厚度；利用表面溫度保持在小于或等于約400°C， 小于或等于約300°C，或者小于或等于200°C的一對冷尺寸設定/紋理化輥來對成形的玻璃 帶進行尺寸設定和紋理化，尺寸設定輥筒中的至少一個的外表面經過紋理化以產生具有所 需厚度、所需厚度均勻性和在玻璃帶的至少一個表面上所需紋理的經過尺寸設定和紋理化 的玻璃帶。經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶的厚度可以變化不超過+/-〇.〇25mm。由尺寸 設定輥所產生的經過尺寸設定的玻璃帶可以具有小于或等于1mm，或者小于或等于0. 8mm， 或者小于或等于〇. 75mm的厚度。玻璃進料裝置可以將具有大于或等于約1000°C的玻璃溫 度，例如在約l〇〇〇°C至約1500°C范圍的玻璃溫度的熔融玻璃流進料到成形輥。
[0016] 玻璃或玻璃-陶瓷輥成形設備的實施例可包括用于將熔融玻璃流供給到表面溫 度保持在大于或等于約500°C的一對熱成形輥。成形輥彼此緊密地間隔開，在成形輥之間限 定玻璃成形間隙，玻璃成形間隙位于玻璃進料裝置堅直下方，以接收供給的熔融玻璃流并 且在成形輥之間使供給的熔融玻璃流變薄以形成具有接近所需厚度的成形厚度的成形玻 璃的玻璃帶。一對冷尺寸設定和紋理化輥（其中的至少一個具有紋理表面）維持在小于或 等于約400°C的表面溫度。尺寸設定/紋理化輥可以彼此緊密地間隔開，在尺寸設定/紋理 化輥之間限定玻璃尺寸設定間隙，玻璃尺寸設定間隙位于成形輥的堅直下方用于接收成形 玻璃的玻璃帶并且將熔融玻璃的成形玻璃的帶變薄并且紋理化以產生具有所需厚度、所需 表面紋理和所需厚度均勻性的經過紋理化并且尺寸設定的玻璃帶。熔融玻璃可以在大于或 等于約1000°C的表面熔融玻璃溫度進料到成形輥。熔融玻璃以在約200泊至約10000泊或 者約30泊至約10000泊的玻璃粘度進料到成形輥。
[0017] 在某些實施方式中，尺寸設定/紋理化輥中每一個的圓柱形玻璃尺寸設定/紋理 化外表面被形成為具有變化不超過+/-〇. 0125mm的繞尺寸設定輥的旋轉軸線的半徑和同 心度，由此經過尺寸設定玻璃的玻璃帶的厚度的變化不超過+/-〇. 〇25_。
[0018] 在某些實施方式中，尺寸設定間隙具有小于或等于Imm的厚度，由此，由尺寸設定 輥所產生的經過尺寸設定玻璃的玻璃帶具有小于或等于Imm的厚度。尺寸設定間隙可以具 有小于或等于〇. 8mm的厚度，由此由尺寸設定輥所產生的經過尺寸設定玻璃的玻璃帶具有 小于或等于〇. 8mm的厚度。成形間隙可以具有約I. 5mm至約2mm的厚度。
[0019] 一些實施方式包括一對位于尺寸設定/紋理化輥的垂直下方的牽拉輥，其用于接 收經過尺寸設定的玻璃和紋理化玻璃帶并在經過尺寸設定玻璃的玻璃帶上產生足夠的張 力，以進行以下至少一種：（i)穩定化和（ii)拉制玻璃的經過尺寸設定玻璃的玻璃帶。
[0020] 輥成形設備可以包括至少兩個所述尺寸設定輥模塊，一個位于另一個堅直下方并 且在相同堅直平面上對準。輥成形設備可包括成形輥模塊，具有與尺寸設定輥模塊類似的 構造用于使第一成形輥和第二成形輥彼此平行并且同步地移動。
[0021] 輥成形設備可包括位于一個或多個尺寸設定輥模塊下方的玻璃取出裝置，以用于 接收經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶，玻璃取出裝置包括多個（i)位于運輸機上的真空玻 璃成形模具和（ii)平坦運輸機中的一個。
[0022] 在一些實施方式中，玻璃或玻璃陶瓷輥成形方法可以包括以下步驟：供給熔融玻 璃的堅直流；用表面溫度維持在大于或等于約500°C或者大于或等于約600°C的一對熱成 形輥將供給的玻璃陶瓷熔融玻璃流成形為成形的玻璃帶，成形的玻璃帶的成形厚度接近所 需的厚度；用表面溫度維持在小于或等于約400°C，或者小于或等于約300°C，或者小于或 等于約200°C的一對冷尺寸設定/紋理化輥對成形的玻璃帶進行尺寸設定，以產生具有小 于成形厚度的所需厚度和所需厚度均勻性的經過尺寸設定玻璃的玻璃帶。尺寸設定/紋理 化輥中至少一個具有紋理化表面，紋理化表面向玻璃帶的至少一個表面賦予所需紋理。經 過尺寸設定和紋理化的玻璃帶的厚度均勻性可以變化不超過+廣〇. 025mm。通過尺寸設定/ 紋理化輥產生的經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶的厚度可以小于或等于1mm，或者小于或 等于0.8mm。成形的玻璃帶的厚度可以約為I. 5-2mm。可以在大于或等于約1000°C的表面 玻璃溫度下，將熔融玻璃流進料到成形輥。可以在約200-10000泊范圍內的玻璃粘度，供給 熔融玻璃。
[0023] 可以將熔融玻璃供給到在該對成形輥之間形成的中央輥隙，使得在成形輥的輥隙 形成烙融玻璃的坑（puddle)。烙融玻璃的坑的厚度可以約為10-20mm。
[0024] 本發明的所有實施方式可包括牽拉經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶并且在經過 尺寸設定的玻璃帶上形成充分張力以（i)穩定和（ii)拉制經過尺寸設定的玻璃帶中的至 少一種情況。
[0025] 本發明的其它實施方式包括：一種用于將玻璃或玻璃-陶瓷通過精密輥成形為紋 理化玻璃板的方法，包括以下步驟：供給熔融玻璃或玻璃-陶瓷的堅直流；利用表面溫度保 持在大于或等于約500°C或大于或等于約600°C的一對成形輥來成形供給的熔融玻璃-陶 瓷流以形成具有成形厚度的成形的玻璃帶；利用表面溫度保持在小于或等于400°C-對尺 寸設定輥來設定成形的玻璃帶的尺寸，由此產生具有小于成形厚度的所需厚度和所需厚度 均勻性的經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶；以及，將材料沉積到玻璃帶的至少一個表面上， 從而在玻璃帶的至少一個表面上形成所需紋理。
[0026] 沉積材料的步驟可以包括：將材料沉積到至少一個尺寸設定輥上；以及，將材料 從至少一個尺寸設定輥傳遞到玻璃帶的至少一個表面上。
[0027] 沉積材料的步驟可以包括提供安裝于至少一個尺寸設定輥上的環形帶；將材料沉 積到環形帶上；以及，將材料從環形帶轉移到玻璃帶的至少一個表面上，從而在玻璃帶的至 少一個表面上形成所需紋理。
[0028] 沉積材料的步驟可以包括將材料噴射到玻璃帶的至少一個表面上。材料可以在成 形輥與尺寸設定輥之間的位置噴射到玻璃帶上。
[0029] 成形輥對和尺寸設定/紋理化輥對可以在熔融玻璃的堅直流所限定的堅直平面 上居中。
[0030] 玻璃尺寸設定輥的旋轉驅動速度可以高于玻璃成形輥的速度，從而進行以下至少 一種：（i)在成形的玻璃帶中產生堅直張力，和（ii)拉制成形的玻璃帶。
[0031] 在本發明的所有實施方式中，玻璃供給步驟可以供給下列之一（i)玻璃的可變流 動；（ii)玻璃的不連續流動；或者（ii)玻璃的連續流動。尺寸設定/紋理化輥對可以被旋 轉地驅動，在尺寸設定輥的轉速中并無速度變化。
[0032] 本發明的所有實施例包括獨立于并且單獨于其它（多個）輥來控制每對輥的轉速 和扭矩。
[0033] 玻璃成形輥對可以間隔開以限定在玻璃成形輥之間的玻璃成形間隙并且玻璃尺 寸設定/紋理化輥對間隔開以限定在玻璃尺寸設定/紋理化輥之間于玻璃成形間隙的玻璃 尺寸設定間隙。
[0034] 在以下的詳細描述中提出了本發明的其它特征和優點，其中的部分特征和優點對 本領域的技術人員而言，根據詳細描述、附圖和權利要求是容易得到的，或者通過實施本文 所描述的實施方式是容易得到的。
[0035] 應理解，前面的一般性描述和以下的詳細描述都僅僅是示例性的，用來提供理解 權利要求的性質和特性的總體評述或框架。附圖提供了對本發明的進一步理解，附圖被結 合在本說明書中并構成說明書的一部分。【專利附圖】
【附圖說明】了本發明的一個或多個實施方式，并與 說明書一起用來解釋各種實施方式的原理和操作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036] 圖1是根據本發明的一個實施方式的高精度玻璃輥成形和紋理化設備和過程的 一個實施方式的示意性透視圖；
[0037] 圖2是圖1的高精度玻璃輥成形和紋理化設備和過程的示意性側視圖；
[0038] 圖3是具有坩堝或勺斗進料的圖1所示的高精度玻璃輥成形和紋理化設備的一個 實施方式的示意性透視圖；
[0039] 圖4是可用于向圖1所示的高精度玻璃輥成形和紋理化設備連續進料玻璃的融合 成形玻璃進料的一個實施方式的示意性透視圖；
[0040] 圖5是圖4所示的融合成形玻璃進料的示意性側視圖，其將玻璃傳遞到圖1和圖 7的玻璃成形設備的成形輥；
[0041] 圖6A和6B分別是顯示了來自本發明的實施方式的魚尾槽進料的玻璃進料的示意 性正視圖和側視圖；
[0042] 圖7是本發明的高精度玻璃輥成形和紋理化設備的一個實施方式的透視圖；
[0043] 圖8是圖7的高精度玻璃輥成形和紋理化設備的尺寸設定和紋理化輥模塊的一個 實施方式的透視圖；
[0044] 圖9、10和11分別是圖8的尺寸設定和紋理化輥模塊的一個實施方式的部分透視 圖、平面圖和部分剖視側面圖；
[0045] 圖12是圖8所示的尺寸設定和紋理化輥模塊的部分截面側視圖；
[0046] 圖13是用于驅動圖8所示的尺寸設定和紋理化輥模塊的輥的齒輪箱的一個實施 方式的分解圖；
[0047] 圖14和15所示是精密冷尺寸設定和紋理化輥的一個實施方式；
[0048] 圖16和17分別是安裝在支承塊上的圖14和15的冷尺寸設定和紋理化輥的平面 圖和端視圖；
[0049] 圖18是具有玻璃切割輥對、材料沉積裝置和成形輥輻射加熱器的本發明的高精 度玻璃輥成形和紋理化設備和過程的一個實施方式的示意圖；
[0050] 圖19是具有玻璃取出運輸機和加熱的真空玻璃成形模具260的本發明的高精度 玻璃輥成形和紋理化設備的一個實施方式的示意圖；以及
[0051] 圖20為本發明的成形和紋理設備和過程的替代實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0052] 下面詳細參考本發明的優選實施方式，這些實施方式的示例在附圖中示出。只要 有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標記來表示相同或類似的部件。如圖1示意性所示 是用于生產非常薄的精確厚度紋理化板材玻璃的高精度玻璃輥成形設備和過程的一個實 施方式，在附圖中統一以附圖標記10標記。
[0053] 本文以及所附權利要求書中所使用的關于玻璃板的術語"薄"或"非常薄"指的是 厚度小于或等于約1mm，或者小于或等于約〇. 8mm，或者小于或等于0. 75mm的玻璃板。
[0054] 本文以及所附權利要求書中所使用的關于玻璃板的術語"精確厚度"指的是具有 基本均勻厚度的玻璃板，厚度變化不超過+/_〇. 〇25mm。
[0055] 現參考圖1和2,僅僅是舉例來說，可以將熔融玻璃流11從魚尾或進料槽12傳遞 到第一對成形輥14和16之間的輥隙的中心。槽孔可以具有寬范圍的寬度/長度和厚度。 可以在大于或等于約l〇〇〇°C的玻璃溫度下，將玻璃流傳遞到第一對成形輥14和16的輥隙。 第一對成形輥是常規的熱成形輥，它們的溫度控制在約500-600°C，或者更高的表面溫度的 范圍，這取決于要形成的玻璃的組成和粘度。用于成形輥的溫度控制的過程和裝置是本領 域眾所周知的，因此本文不再詳述。第一 /熱成形輥使得熔融玻璃流11變平坦、變薄和變 光滑，成為例如厚度約為I. 5-2mm的玻璃平板21。
[0056] 成形輥14和16可以由鋼形成。熱成形輥的成形表面的輪廓可以是略微補償由于 將熱玻璃傳遞到輥的輥隙所引起的熱成形輥的熱膨脹。輪廓可以是逐漸變細或者可變化 的，使得成形輥的中心部分較薄，例如成形輥的中心部分的外徑小于成形輥的外部分或邊 緣部分，從而離開熱成形輥的玻璃板21在玻璃板的中心部分略厚于外部分或邊緣部分，以 避免啞鈴形（dog bone)玻璃帶形狀效果,其中形成的玻璃帶在靠近帶的側邊緣比中部更 厚。如果形成的玻璃帶的玻璃帶外區域或邊緣區域較厚，則當下文所述的通過尺寸設定輥 對玻璃帶進行尺寸設定時，可能會在玻璃帶中形成皺紋或波形。如本領域所理解，小心地選 擇并控制成形輥的轉速和溫度以及成形輥之間的間隙尺寸，以產生具有所需寬度和厚度的 玻璃帶21。
[0057] 然后將離開熱成形輥14和16的玻璃帶21傳遞到第二對成形輥24和26之間的 輥隙的中心。第二對成形輥24和26是精確尺寸的尺寸設定輥，它們進一步使得玻璃板21 成形并變薄成所需的精確厚度/尺寸，例如對玻璃板進行尺寸設定。尺寸設定輥26 (例如， 尺寸設定和紋理化輥筒，或簡單地紋理化輥筒26)中至少一個的外表面被紋理化以賦予玻 璃帶表面紋理。另一尺寸設定輥筒24的外表面可任選地被紋理化以及便于向玻璃帶的兩 個表面賦予紋理，或者它可以是光滑的。將尺寸設定和紋理化輥24和26的溫度控制為相 比于常規成形輥較冷的表面溫度，小于或等于400°C，或者小于或等于300°C，或者小于或 等于200°C，或者約100-40(TC，或者約100-300°C，或者約100-200°C。只要玻璃組成和方 法/設備的配置允許，該尺寸設定和紋理化輥的表面溫度應該盡可能的低。冷尺寸設定和 紋理化輥的玻璃尺寸設定/紋理化外表面是精確尺寸的圓柱體，形成的精確尺寸的圓柱體 具有公差不超過+/_〇. 0125mm的尺寸和突出物（例如，繞著輥的旋轉軸線的尺寸設定外表 面的半徑和同心度）。冷尺寸設定和紋理化輥的玻璃成形外表面可以由絕熱材料形成，或 者用絕熱材料進行涂覆。在（多個）紋理化尺寸設定輥中形成并且賦予給玻璃帶的表面的 紋理可以由極其細的表面紋理化圖案形成，紋理化圖案的特征為具有小至10 μ m至12 μ m 的尺寸。在圖1和圖2中在尺寸設定/紋理化輥和玻璃帶上的紋理化特征并未按照比例繪 制，但出于說明目的，在很大程度上放大。
[0058] 冷尺寸設定/紋理化輥的玻璃成形外表面可以由陶瓷絕熱圓柱體、套筒或者涂層 形成。絕熱圓柱體提供了熱屏障，其使得從熱熔融玻璃帶到冷尺寸設定/紋理化輥的傳熱 量最小。由絕熱圓柱體提供的熱屏障允許尺寸設定和紋理化輥在小于200°C，或者甚至小于 KKTC運行，而不會由于玻璃的過快冷卻導致玻璃板或玻璃帶的裂開或細裂。在小于200°C 或者小于l〇〇°C操作尺寸設定和紋理化輥還導致由于熱膨脹（在操作期間，尺寸設定和紋 理化輥的溫度增加沒有成形輥的溫度增加得那么多）所產生的尺寸設定和紋理化輥24和 26的玻璃成形外表面的輪廓的可以忽略不計的變化，從而可以利用尺寸設定/紋理化輥通 過對熔融玻璃帶進行單獨的冷輥尺寸設定實現成形帶的精確厚度控制，而無需對所產生的 玻璃板進行后續精整操作。
[0059] 在成形輥處將玻璃成形為約為I. 5_2mm的較厚玻璃帶或玻璃板，使得在成形玻璃 板中留下足夠質量的熔融玻璃，在玻璃板的中心具有足夠的熱能以對通過與成形輥接觸發 生冷卻的玻璃板的外部區域進行再加熱。玻璃板外部區域的這種再加熱允許成形輥與尺寸 設定輥之間進行可任選地拉制和變薄，并且在尺寸設定和紋理化輥處進行尺寸設定和紋理 化。
[0060] 可以靠近每個尺寸設定和紋理化輥24和26的端部安裝精確尺寸間隔環34和36。 間隔環被精密機械加工成具有公差不超過+/_〇. 0125mm的圓柱形外表面。如下文所詳述， 將尺寸設定和紋理化輥壓到一起，使得尺寸設定輥24上的間隔環34與尺寸設定和紋理化 輥26上的間隔環36接觸并壓在一起。以這種方式，可靠地實現了尺寸設定和紋理化輥34 和36之間的精確間隙控制，而無需考慮支承塊或支撐結構的任何熱膨脹。也可以任選地在 熱成形輥14和16上使用間隔環。通過尺寸設定和紋理化輥24和26使得成形的玻璃帶21 進一步變薄并精確地成形為非常薄（例如，厚度小于或等于約1mm，厚度小于或等于〇. 8mm， 或者厚度小于或等于〇. 75mm)的經過尺寸設定和紋理化的玻璃帶31，其具有公差不超過 +/-0. 025mm的精確厚度和在至少一個表面上的所需紋理。如本領域所理解，小心地選擇并 控制尺寸設定和紋理化輥的轉速和表面溫度以及尺寸設定和紋理化輥之間的間隙尺寸，以 產生具有所需寬度、紋理和精確厚度的玻璃帶31。
[0061] 為了形成具有高精度厚度的非常薄的玻璃板，以及出于熱控制、引導和平坦度的 考慮，如果需要的話，可以以串聯方式（一個位于另一個的下方）采用兩對或更多對尺寸設 定輥（僅示出一對）。在這種構造中，在第一尺寸設定輥中的尺寸設定輥可能是光滑的并且 第二尺寸設定對的尺寸設定輥可包括至少一個紋理化尺寸設定輥用于將玻璃帶的至少一 個表面紋理化。
[0062] 可以在尺寸設定和紋理化輥34和36的下方可任選地提供一對或多對常規牽拉輥 44和46,從而向下牽拉玻璃帶31并在玻璃帶31中產生輕微的張力，從而使得玻璃帶穩定 化，拉伸玻璃帶31，將玻璃成形區域中的玻璃流11和玻璃帶21與下游過程分開，維持玻璃 帶31的平坦度,或者使得玻璃帶進一步變薄以形成玻璃帶41。必須適當地選擇這些牽拉棍 的表面材料和紋理，使得不會對精密成形/尺寸化的玻璃帶/板41的所需的表面精整造成 負面影響。然后將玻璃帶31或41冷卻并傳遞至取出機構，其中，將玻璃帶切割成所需尺寸 的單獨玻璃板。取出機構可以是用于對玻璃板進行劃線并從移動的玻璃帶的底部將玻璃板 斷開的移動站（travelling anvil)，和用于將分離的玻璃板從玻璃成形設備移除的具有伯 努利卡盤（Bernoulli chuck)的機械臂，或者玻璃取出機構可以是水平運輸機，其將玻璃帶 運輸到下游玻璃加工工位，例如玻璃切割、（邊緣和表面）精整或者整形工位。
[0063] 可以使用任何合適的玻璃傳遞方法將熔融玻璃流11進料到熱成形輥14和16的 輥隙的中心。例如，可以將熔融玻璃從坩堝或預成形的勺斗分批地傳遞到成形輥；或者可以 將熔融玻璃作為玻璃流從魚尾孔、槽孔、熔融成形溢流槽或者擠出爐連續進料到成形輥。
[0064] 如圖3示意性所示，可以采用勺斗或坩鍋70將熔融玻璃配合料進料到熱成形輥14 和16的輥隙中。用已知的方式使得熔融玻璃填充勺斗70。然后將熔融玻璃的勺斗移動到 熱成形輥14和16的輥隙上方的位置，傾倒勺斗，將熔融玻璃倒入熱成形輥14和16的輥隙 中。可以以受控制的方式傾倒勺斗，使得以所需的流速從勺斗傾倒玻璃，用成形輥14和16 形成所需寬度的玻璃帶。或者，取決于相對于成形輥14和16的長度的勺斗的體積，勺斗可 以快速地將其熔融玻璃內含物傾倒到成形輥14和16的輥隙上，在成形輥的輥隙上形成熔 融玻璃的坑。然后通過重力和成形輥的旋轉玻璃成形表面從坑向下拉制熔融玻璃，形成經 成形的玻璃帶21。但是，對于這種方式可能難以控制玻璃帶21的寬度，因為從勺斗一次性 地傾倒了所有的玻璃。
[0065] 圖4和5示意性地示出了連續融合拉制玻璃成形過程的溢流槽80。溢流槽80包 括上槽形部分82和下楔形部分83,它們組合形成單個成形體80。槽形部分包括具有第一槽 側內表面的第一槽側壁、具有第二槽側內表面的第二槽側壁和槽底表面88,它們一起限定 了開放通道（也稱作"槽"）90,通常經由槽的入口管78或開放端將玻璃熔體引入其中。用 熔融玻璃填充槽，允許熔融玻璃從第一槽壁的第一槽頂表面94以及第二槽壁的第二槽頂 表面96上流過，作為兩條單獨的玻璃帶，沿著第一槽側外表面84和第二槽側外表面86流 下，并沿著與第一槽側外表面84相連的第一傾斜楔側表面104和與第二槽側外表面86相 連的第二傾斜楔側表面106進一步流下。在兩個楔側表面104和106結合的根部108,兩條 玻璃帶融合以形成單個玻璃帶111，將其進料到成形輥14和16的輥隙中。
[0066] 玻璃熔體應從第一槽頂表面94和第二槽頂表面96溢流并且連續地覆蓋它們以形 成光滑并且連續的玻璃帶。同樣，順著溢流槽的外側表面84、86、104和106流動的玻璃帶 應覆蓋整個側表面（受到其它溢流槽配件，諸如端帽和邊緣導向器等的物理限制）而沒有 從溢流槽的一端到另一端的顯著厚度變化。理想地，在兩個帶中的玻璃熔體流量在延長時 段是一致的并且穩定的，使得在溢流槽的根部能可靠地產生玻璃板。在成形工序開始時，玻 璃流動可能花費某些時間來形成具有所需厚度和流率的完整、穩定和一致的帶。
[0067] 玻璃熔體的流率以及沿著第一和第二槽頂表面的全部長度的分布的變化影響在 拉制底部產生的最終玻璃板的厚度和厚度變化。因此，為了增加整個工序中玻璃的總體產 率，建立穩定玻璃帶所需的初始啟動時間段應該盡可能的短，從而使得在啟動過程中產生 的廢料或廢玻璃的量最小化。使用本發明的玻璃成形設備的成形輥和玻璃尺寸設定和紋理 化輥可以彌補玻璃帶/流111(或者如上文所述的玻璃流11)的流速和厚度的變化。因而 可以簡化用于將玻璃進料到溢流槽的控制方案，并且不用非常嚴格地控制。此外，可以縮短 啟動時間段而不會影響精確厚度玻璃帶111 (或者如上文所述的玻璃流11)的穩定性和質 量，并在啟動期間產生較少的玻璃廢料。因此相比于常規精確厚度玻璃成形設備和過程，用 本文所述的玻璃成形設備和過程可以增加產率和降低操作成本。
[0068] 使用溢流槽或者溢流管使玻璃帶111融合成形并進料到成形輥的輥隙中，實現了 比槽進料布置所可能實現的更大寬度玻璃板的精確厚度成形。例如，康寧公司采用溢流槽 或溢流管融合拉制玻璃成形過程已經產生了寬度最高至約10英尺寬的玻璃帶。槽進料布 置通常限于形成寬度為600-900mm或更小的玻璃帶。
[0069] 通過將溢流槽的玻璃進料槽12或根部108盡可能地靠近成形輥14和16的輥隙 放置，可以采用在成形輥14、16的輥隙的大于或等于約1000°C (例如，約1000-1500°C )的 傳遞溫度下具有較低粘度的薄玻璃，以使用本文所述的輥成形設備來形成玻璃板。例如，可 以使用本文所述和所示的精密玻璃輥成形設備，可以在傳遞溫度下對粘度約為200泊的玻 璃和玻璃陶瓷組合物以及粘度高至約10, 〇〇〇泊或更高的玻璃和玻璃陶瓷組合物進行精確 厚度成形。使用常規槽拉制和融合拉制方法無法對如此低粘度的玻璃組合物進行成形，因 為熔融玻璃流/帶11、21、31、111在其自身重量和/或在此過程中施加到熔融玻璃帶上的 張力的作用下變得不穩定，并失去其形狀。此外，如圖6A示意性所示，通過將玻璃進料槽12 或溢流槽的根部108盡可能地靠近成形輥14和16的輥隙放置，可以使得產生的玻璃板的 寬度最大化，從而最小化在經由成形棍成形之前玻璃流11或玻璃帶111變細（attenuate) 的時間。例如，通過將成形輥14和16的輥隙放置在線A處，相比于將成形輥的輥隙放置在 圖6A的線B處，當將玻璃流11或帶111傳遞到成形輥時，玻璃流11或玻璃帶111更寬。一 旦通過成形輥14、16形成了玻璃，在玻璃成形和尺寸設定過程的余下過程中，玻璃帶21、31 的寬度基本恒定，并且傾向于不會進一步變細。
[0070] 如圖6B所示，有利地將熔融玻璃流11進料到成形輥14、16之間的輥隙的中心處， 如虛線98所示。通過使得玻璃流11在成形輥14、16之間居中，玻璃流11的兩側與相應的 成形輥接觸相同的時間量和距離量（如圖6B的弧線T 1示意性所示），并且因此在玻璃成 形過程中被冷卻至相同的程度。如果將熔融玻璃流11偏離輥隙的一側進料到成形輥，如圖 6B的虛線101所示，如同水平玻璃輥成形過程中所常見的那樣，則玻璃流的一側接觸一個 成形輥14會比玻璃流的另一側接觸另一成形輥較高/較快。作為結果，玻璃流11的一側 接觸相應成形輥14的時間和距離T 2會比玻璃流的另一側接觸另一成形輥16的時間和距離 (T3)更長。因此，在經由成形輥成形過程中，通過與相應成形輥的接觸，玻璃流11的一側會 被冷卻至比玻璃帶的另一側更低的溫度。該不平衡的冷卻在玻璃帶21中產生熱應力，這會 引起玻璃帶的翹曲或歪斜，在所得到的玻璃帶21中形成波紋。
[0071] 可能優選在成形輥14和16的輥隙形成熔融玻璃99的小坑，如圖6B所示。通過 在成形輥的輥隙提供緩沖量的玻璃，坑有助于確保通過成形輥形成具有基本恒定厚度的玻 璃帶21。該玻璃緩沖量在輥隙提供可用的小玻璃儲器，以彌補進料到成形輥14和16的輥 隙的熔融玻璃流11的流速或厚度變化。在沒有此類玻璃坑或儲器的情況下，如果玻璃流 11的流速臨時下降，則在成形輥的輥隙可能沒有足夠的玻璃來產生均勻厚度的玻璃帶21。 則可能形成具有薄部分的玻璃帶21，薄部分比所需的情況薄，并且比玻璃帶21的余下部分 薄。通過精確玻璃進料控制，可能進料具有基本恒定流速的玻璃流11，并用成形輥形成基本 恒定寬度的玻璃帶21，而無需在成形輥隙形成坑99,例如圖5所示。玻璃坑可以在玻璃配 合料之間或者在低玻璃進料速率情況下提供玻璃儲器。以這種方式，本玻璃輥成形系統可 以有效地斷開玻璃進料速率和玻璃成形加工速度或速率之間的關系。以這種方式，可以采 用可變流速以及甚至是進料配合料之間具有停留時間的不連續或配合料玻璃進料系統，根 據玻璃輥成形系統的需求，供給/進料可選擇的玻璃量。還可任選地完全刪去玻璃配合料 進料之間的坑。如本領域所理解，小心地選擇并控制成形輥的轉速和表面溫度，成形輥之間 的間隙尺寸，以及玻璃進料溫度/粘度和流速，以產生具有所需寬度和厚度的玻璃帶21。
[0072] 如上文所述，在成形輥的輥隙形成玻璃坑具有一些益處，但是坑越大，則熔融玻璃 與成形輥接觸越久，并且通過與較冷的成形輥接觸使得更多的玻璃板的外部區域被冷卻。 隨著玻璃被冷卻，其粘度增加，使得難以在成形輥和尺寸設定輥之間對玻璃板進行拉制和 變薄，并且難以在尺寸設定輥處對玻璃流進行變薄和尺寸設定。這樣一來，坑的尺寸應該保 持較小，例如可以形成厚度約為12-18mm的坑，從而可以有效地對玻璃板進行再拉制和尺 寸設定。事實上，在一些情況下，不在成形輥的輥隙形成坑可能是有利的。
[0073] 下面參考附圖7-14描述精密玻璃成形設備10的一個實施方式。如圖7所示，精密 玻璃成形設備10可包括玻璃成形模塊110、玻璃尺寸設定和紋理化模塊120和可任選的玻 璃牽拉模塊130。成形輥14、16是成形模塊110的部分，尺寸設定和紋理化輥24、26是尺寸 設定和紋理化模塊120的部分，可任選的牽拉輥44、46是牽拉模塊130的部分。成形模塊、 尺寸設定和紋理化模塊和可任選的牽拉模塊可以布置成一個位于另一個的下方，每對輥的 輥隙為中心并與相同的垂直平面對準（例如，由進料到成形輥的玻璃流或者成形輥的輥隙 限定的堅直平面），從而將玻璃流/帶精確地進料到由每對輥限定的輥隙的中心。
[0074] 除了成形輥、尺寸設定和紋理化輥和牽拉輥筒之外，玻璃成形模塊110、玻璃尺寸 設定和紋理化模塊120和玻璃牽拉模塊130可以是基本一致的。如此，僅在附圖中描述了 尺寸設定和紋理化輥24和26的位置和驅動模塊120,并且在本文中參考附圖8-14詳細描 述。應理解，在尺寸設定和紋理化輥模塊的如下描述中與圖8-14相關的尺寸設定和紋理化 輥24和26的參考也應被分別認為是輥成形模塊和可任選的牽拉輥模塊中的成形輥14、16 和牽拉輥34、36的參考。模塊110、120和130是簡單的、低成本的、低輪廓的、可堆疊的模 塊，如本文的示例所示，它們結合形成通用的輥成形設備或系統。單獨模塊中每一個的整體 厚度或高度可僅為約114_。每個模塊可包括任選的輻射輥加熱器114和116以便于對輥 進行溫度控制。應理解的是，本文詳細描述的模塊僅僅是可以用于對本公開的成形輥、尺寸 設定/紋理化輥和牽拉輥進行安裝、對準、移動和控制的一個代表性設置。本領域技術人員 可以設計和建立用于安裝、對準、移動和控制成形輥和尺寸設定/紋理化輥的其它設置或 系統，而不背離本發明和所附權利要求書的范圍。
[0075] 如圖8-11所示，尺寸設定和紋理化模塊120可以包括汽缸128、框架131、平移驅 動馬達132、上軸158、下軸159和中間軸161。汽缸128或者其它合適的平移驅動裝置例 如，液壓缸、電動步進器或伺服馬達，或者任何其它能夠產生滿意的平移驅動力的平移驅動 裝置，使得尺寸設定和紋理化輥朝向彼此移動。當尺寸設定和紋理化輥24、26朝向彼此移 動時，尺寸設定和紋理化輥24、26上的間隔環34、36相互接觸，并精確地形成/限定了尺寸 設定和紋理化輥24、26的成形表面之間的間隙。將氣動汽缸安裝到模塊的背面，例如遠離 來自熔融玻璃帶熱量的那側。
[0076] 電動馬達132,例如伺服馬達或步進馬達，或者其它合適的旋轉驅動機構，例如氣 動馬達或液壓馬達，經由直角齒輪箱134、旋轉齒輪箱136旋轉驅動尺寸設定和紋理化輥， 使得內外尺寸設定和紋理化輥24和26以及施密特聯接件144U46反向旋轉，從而以精確 控制的速度以相反方向旋轉驅動尺寸設定和紋理化輥。齒輪箱134也可調節成起齒輪減速 的作用，例如30-U50-1或20-1，用于以較高的扭矩驅動尺寸設定和紋理化輥。應理解的 是，通過將馬達132的輸出軸設置成平行于尺寸設定和紋理化輥，可以去除直角齒輪箱。通 過伺服馬達可以以精確的速度精度旋轉驅動尺寸設定和紋理化輥，這可以與旋轉驅動其它 輥模塊110和130的伺服馬達同步。如圖13所示，齒輪箱136包括一組用于以相反方向旋 轉內尺寸設定輥24和外尺寸設定和紋理化輥26的齒輪138。施密特聯接件實現尺寸設定 和紋理化輥的軸202、204(其相對于框架131移動）相對于齒輪箱136的輸出軸的相對平 移（其相對于框架131固定），同時保持它們之間的旋轉驅動連接并以精確控制的轉速驅動 輥，而沒有其它類型的平移/可調整轉動驅動連接器所常見的輥轉速的速度變化或波動。 從而，施密特聯接件降低了原本會由于輥轉速的速度波動產生的玻璃的不合乎希望的低頻 波動的產生。下面參考圖15-17進一步詳述，將冷卻流體例如空氣、水或者空氣/水的混合 物（薄霧或者其它合適的冷卻劑）經由軟管通過旋轉流體接頭154、156進料到尺寸設定和 紋理化輥中，并通過連接件157進料到精密支承塊中。
[0077] 如圖8最佳所示，將每個尺寸設定和紋理化輥24、26的軸分別安裝在液體冷卻的 精密支承塊124和126中。支承塊124和126可結合快速變換附連特征件，從而有助于出 于維修和其它目的的尺寸設定和紋理化輥的安裝和去除。將尺寸設定和紋理化輥24、26的 第一個輥或者內輥24的支承塊124安裝在中間軸161的外端上。中間軸的內端附連到汽 缸128的輸出軸162。如在圖9和圖10中最佳地示出，中間軸的中心部分通過框架131的 內板163和外板164可滑動地軸頸支承在套管的孔中。汽缸的輸出軸162從汽缸中的活塞 延伸出來，用于驅動中間軸前后往復，如箭頭167所示。將第二或外尺寸設定和紋理化輥26 的支承塊126安裝到上軸158和下軸159的外端上。上軸和下軸的內端附連到汽缸128的 外殼或安裝板，從而活塞使得中間軸相對于上軸158和下軸159移動。上軸158、下軸159 的中心部分通過框架131的內板163和外板164并通過內尺寸設定和紋理化輥24的支承 塊124可滑動地軸頸支承在套管的孔中。
[0078] 如圖11和12最佳所示，分別在中間軸161的頂表面的中心部分和上軸158的下 表面形成齒輪齒166、168。如圖10-12所示，在扭桿174的相對端上設置小齒輪172。在框 架131的套管或孔中接收扭桿的端部，從而在框架131中固定扭桿的位置。小齒輪172嚙 合中間軸161和上軸158中的"齒條"齒輪。安裝在相同的扭桿174上，小齒輪172都以相 同的速度轉動，從而確保了內外尺寸設定和紋理化輥的兩端都同步地以相同的速度相互靠 近和遠離移動，并且在通過汽缸128使得尺寸設定和紋理化棍24和26相互靠近和遠離移 動時，它們保持相互平行。發現當它們在一側形成有齒輪齒166U68時，上軸158和中間軸 161傾向于翹曲或彎曲，這會導致軸束縛在框架內或者破壞尺寸設定輥的所需的精確定位 以及尺寸設定輥之間的玻璃尺寸設定間隙的精確形成。為了防止該齒軸的翹曲，可以在相 對于齒輪齒166U68的上軸和中間軸的側面形成槽，如圖12中可以看出。
[0079] 應理解的是，小齒輪172可以嚙合在下軸159中形成的齒輪齒，而非上軸158中形 成的齒輪齒，如圖8-12所示。還應理解的是，扭桿174和小齒輪使得能夠可任選地去除一 個汽缸128,并僅使用僅驅動了一個中間軸161的汽缸128來驅動/移動尺寸設定和紋理化 輥同步地相互靠近和遠離。
[0080] 如圖12最佳所示，汽缸128的輸出軸162可以經由適配器182、對準聯接件184和 可任選的螺紋鎖圈186連接到中間軸。適配器182使輸出軸162與對準連接件184相配合。 在中間軸161的端部接收對準聯接件184,并且對準聯接件184使中間軸與汽缸的輸出軸對 準。螺紋鎖圈186調整中間軸的沖程，通過與框架131的板163的接觸來調整內外尺寸設 定和紋理化輥24、26之間的間隙（同樣參見圖9和10)。
[0081] 可以用安裝夾或安裝塊188將框架131安裝到堅柱或直立柱（未示出）上，從而 尺寸設定和紋理化輥24和26位于玻璃進料槽12 (或者溢流槽的根部108)的正下方，使得 玻璃帶位于內尺寸設定輥24和外紋理化輥筒26的中心。以這種方式，當通過汽缸將尺寸 設定和紋理化輥24和26壓到一起時，會在尺寸設定和紋理化輥的輥隙的中心接收玻璃帶。 上面安裝有框架131的柱或者立柱可以是固定立柱或者可以隨著其它模塊110、130在拖車 或者其它可移動的平臺上，用于在玻璃進料槽或溢流槽的下方選擇性地定位精密玻璃輥成 形設備10。安裝夾188為每個模塊110、120、130沿著垂直立柱相對于玻璃進料槽或溢流槽 或者相對于其它模塊提供了無限的堅直可調整性。
[0082] 尺寸設定和紋理化輥模塊120的前述實施方式可以結合三種替代方法，用于實現 當通過汽缸128使尺寸設定和紋理化輥24和26 -起移動時，尺寸設定和紋理化輥24和26 之間的精確間隙控制。通過使用上文所述的精確尺寸的間隔環34、36提供了第一種且最精 確的方法，如圖1_3、7和8所示。使用間隔環，無需考慮輥軸和輥或支承塊之間的輕微偏 心，支承配合空隙/公差，或者軸、軸承、支承塊或支撐結構在操作溫度下的可變膨脹，維持 了精確的輥間隙控制。
[0083] 可以采用間隔墊片191來提供尺寸設定和紋理化輥24和26之間的間隙控制的第 二種稍微不精確的方法，如圖8所示。可以在模塊的每個側面上的支承塊124和126之間 安裝精密成形的間隔墊片191，以提供精確的間隙控制。可以形成墊片191以滑動配合到上 軸158和下軸159上，使得可以快速并容易地交換不同厚度的墊片（或者多個墊片以形成 不同厚度），以改變尺寸設定和紋理化輥之間的間隙尺寸。對于該方法，輥軸和輥或支承塊 之間的偏心，支承配合空隙/公差，或者軸或輥在操作溫度下的可變膨脹，會導致尺寸設定 和紋理化輥之間的間隙的尺寸和均勻性的略微變化，以及所得到的玻璃板31的厚度控制 和均勻性的相應變化。墊片實現了快速且容易的改變輥間隙，使得該方法對于研究和開發 或者原型環境是理想的。
[0084] 可以通過在中間支撐軸161上提供可任選的螺紋鎖圈186來提供尺寸設定和紋理 化輥之間的間隙控制的第三種稍微不精確的方法，如圖12所示。當通過汽缸128使得內軸 向外移動時，鎖圈186與框架131 (或者框架中的套管）接觸，以停止中間軸的移動，因此內 外尺寸設定和紋理化輥移動達到尺寸設定和紋理化輥之間限定的所需間隙。螺紋鎖圈在內 軸161的端部上設置螺紋，使得螺紋鎖圈186可以沿著內軸移入移出，以改變中間軸停止的 位置，并進而改變尺寸設定和紋理化輥筒之間的間隙的尺寸。在本文的另一個實施方式中， 可以在模塊中結合鎖圈驅動裝置（未示出）以用于轉動鎖圈186并調整玻璃制造過程中尺 寸設定和紋理化輥之間的間隙。還可以為尺寸設定和紋理化模塊或模塊下游添加本領域熟 知的傳感器（未示出），以監視過程和正在生產的經過尺寸設定的玻璃帶31、131。以這種 方式，當傳感器檢測到經過尺寸設定的玻璃帶的厚度或其它參數的不合乎需要地變化時， 則可以通過驅動鎖圈實時調整尺寸設定和紋理化輥之間的間隙，直至玻璃帶的厚度或者感 測到的其它參數再次落在可接受限值內。這種調整可以是人工控制或者自動的。
[0085] 通過采用間隔墊片191(參見圖8)對尺寸設定和紋理化輥之間的間隙進行控制的 第二種方法的更易于調整的特性對于實驗或者開發環境可能是有利的，其中，需要頻繁地 改變間隙以確定對于新的玻璃組合物、新的操作溫度、新的操作輸出、新的玻璃帶厚度或者 新的玻璃帶寬度等的最佳間隙。而間隔環34、36對于生產環境可能是更為有利的，其中，尺 寸設定和紋理化輥之間的間隙是固定的，并且希望更精確的玻璃帶厚度控制。
[0086] 現轉至圖14-17,下面參照內尺寸設定和紋理化輥26描述尺寸設定和紋理化輥24 和26的一個實施方式。應理解的是，內尺寸設定輥24與外尺寸設定和紋理化輥24是一致 的，除了外尺寸設定和紋理化輥26在玻璃接觸表面中或玻璃接觸表面上具有紋理化特征 的圖案198,而內尺寸設定輥24是光滑的。然而，應意識到內尺寸設定輥24可以任選地包 括紋理化特征的圖案使得內輥為尺寸設定和紋理化輥，作為外尺寸設定輥26的補充或替 代。
[0087] 如上文所述，外尺寸設定和紋理化輥26和內尺寸設定輥24包括絕熱圓柱體或涂 層192。在端蓋194和196之間安裝絕熱圓柱體192。可以一體地成形軸202和204以及 端蓋，以將尺寸設定和/或紋理化輥旋轉安裝在水冷精密支承塊124中。精密成形的間隔 環34可以安裝到絕熱圓柱體192的端部和端蓋194和196之間形成的凹槽中（參見圖14 和圖15)。間隔環34的外圓柱形支承外表面延伸超過絕熱圓柱體192的玻璃尺寸設定外表 面236,以等于玻璃帶31的最終所需厚度的一半的距離。絕熱圓柱體192的圓柱形外表面 可以包括由絕熱材料（例如另一種陶瓷材料或者陶瓷材料的組合）形成的熱屏障層（未示 出），從而抑制從熔融玻璃到圓柱體192的熱損失/熱傳輸。
[0088] 為了將內尺寸設定和紋理化輥（或內尺寸設定輥24)的絕熱圓柱體192維持在約 KKTC的所需的較冷操作表面溫度，在絕熱圓柱體192內的中心設置具有多個分布孔244的 冷卻劑分布器或者噴射管242。冷卻流體（或冷卻劑）246,例如水、空氣和水霧，或者其它 合適的冷卻流體在壓力下經由旋轉流體接頭154進料（246a)到冷卻劑分布器242。將冷卻 流體246a從分布孔244噴射到絕熱圓柱體的圓柱形內表面上，并冷卻絕熱圓柱體192。通 過噴射管242與軸202和旋轉流體接頭154之間的環形間隙248從絕熱圓柱體的內部去除 被加熱的冷卻流體246b。可以以任何所需的圖案布置分布孔244,以實現所需的冷卻效果。 例如，在尺寸設定和/或紋理化輥的中心部分可以具有更多，例如更高密集度的冷卻孔，其 中，在該位置需要比尺寸設定和/或紋理化輥的端部更多的冷卻。
[0089] 尺寸設定和紋理化輥筒26的外表面上形成有紋理化特征圖案198 (或者紋理 198)。舉例而言，可以利用激光器，使用印刷工業中廣泛地用來形成網紋輥筒的制造技術雕 刻紋理化輥筒26的表面。激光器可以用來在輥筒的表面上雕刻有規律的、可重復的紋理化 特征的幾何圖案198,或者它可以在紋理化輥筒的表面上形成隨機的紋理化特征圖案198。 紋理化特征可以全都具有相同大小和幾何形狀，或兩種或更多種，或者甚至隨機的大小和 幾何形狀。紋理化特征可以以有規律的可重復的圖案或者以變化或甚至隨機的圖案排列 于紋理化輥筒的表面上。凹入的紋理化特征在附圖中主要被示出為紋理化輥筒26的表面 中的凹部，諸如凹點或裂隙，其在玻璃帶的表面上形成相對應形狀的凸起特征，諸如隆起或 脊。紋理化特征198可以替代地為凸起特征，諸如隆起或脊，其在玻璃帶的表面上形成相對 應形狀的凹部，諸如凹點或裂隙。紋理化特征198可以通過直接激光雕刻，施加電弧等離子 體噴射的陶瓷表面涂層或者任何其它合適的雕刻或材料移除過程諸如蝕刻、噴砂以及其它 表面復制方法形成。突起特征可以通過任何合適的材料沉積過程形成于紋理化輥筒的表面 上。形成于紋理化輥筒中并且賦予給玻璃帶的表面的紋理化特征可以由極細的表面紋理化 圖案形成，具有小至IOym至12μπι的尺寸的特征。
[0090] 紋理化特征198可以呈現許多幾何形式或形狀。例如，紋理化特征可以是六邊形、 菱形或其它幾何或甚至隨機形狀。在一示例中，特征可以是單元的60°六邊形圖案，具有 每英寸1200個單元的集中度，單元開口為18 μ m并且單元間的壁厚為3 μ m。在另一示例 中，特征可以為間隔開的凹部，具有不同的特征或單元數，其占紋理化輥筒表面的總表面積 20%至100%的表面覆蓋率。在其它示例中，紋理化特征可以排列為三組或更多組緊密間隔 的特征或單元，這些組排列為在紋理化輥筒表面上的重復或隨機圖案。利用直接激光雕刻 技術可以生成幾乎無限數量的單元圖案。可以采用一系列聚焦透鏡來賦予玻璃表面所需形 狀、間距和大小的紋理化特征或單元。
[0091] 在玻璃成形設備10的正常操作過程中，玻璃成形輥14、16設定為成形輥之間的玻 璃成形間隙大于尺寸設定和紋理化輥24、26之間形成的玻璃尺寸設定間隙。還可以以比尺 寸設定和紋理化輥24、26低的速度/RPM運行玻璃成形輥14、16。以比玻璃成形輥高的RPM 操作尺寸設定和紋理化輥，使得在玻璃成形輥和玻璃尺寸設定輥之間的玻璃板21內產生 張力，并拉伸玻璃板21。在玻璃板21內維持張力，有助于維持形成的玻璃板21和31的穩 定性，并還可用于對成形的玻璃板21進行拉伸和變薄，之后玻璃板21進入尺寸設定和紋理 化輥的輥隙。例如，可以通過成形輥將玻璃板21成形為2_的厚度，然后在成形輥和尺寸 設定輥之間進行拉伸和變薄，之后進入尺寸設定和紋理化輥隙，可以在其中將其尺寸設定 為Imm的厚度。同樣，牽拉輥44、46可以以比尺寸設定輥24、26更高的速度驅動以便在尺 寸設定輥與牽拉輥之間的玻璃帶31內形成張力并且穩定、拉伸和/玻璃帶31或使玻璃帶 31變薄。還應注意，可以適當地選擇玻璃成形輥、尺寸設定和紋理化輥和可任選的牽拉輥的 輥間隙和輥速，使得玻璃通過每個輥的體積流速是相等的。
[0092] 可以以許多方式容易地配置本文所述的玻璃輥成形設備的模塊/可堆疊配置，簡 單地增加、減去和代替系統中的不同玻璃輥筒模塊，以實現用于很多種玻璃組成、玻璃板寬 度、玻璃板厚度和玻璃板表面/厚度尺寸控制的很多種的玻璃成形配置和操作。本文所描 述的玻璃輥成形設備和過程的模塊/可堆疊配置也通過簡單地添加在玻璃尺寸設定輥筒 中的一者或二者的玻璃成形表面中具有所需表面特征或起伏紋理的玻璃精整輥筒模塊而 能合并特殊表面特征或紋理。
[0093] 可以獨立且分開地控制電動馬達132,例如伺服馬達或步進式馬達，或者用于旋轉 驅動模塊中每一個的輥的其它合適的旋轉驅動機構，使得每個模塊中的輥可以獨立地并且 以不同于其它模塊中的輥的速度或扭矩進行旋轉驅動，或者以與一個或多個其它模塊中的 輥相同的速度或扭矩進行旋轉驅動。為了實現這一目的，可以每個模塊中采用傳感器來檢 測每個輥的轉速和/或扭矩。將信號從每個傳感器傳送至控制器，然后控制器將信號傳送 至驅動每個輥的旋轉驅動機構，進而將每個輥的轉速或扭矩控制在所需的操作范圍內。以 這種方式，可以以這樣的轉速或扭矩驅動輥筒對，轉速或扭矩略高于在這對輥筒緊鄰上方 輥筒對的轉速或扭矩，從而在這兩個輥筒對/模塊之間牽拉玻璃帶。例如，可以以較低的 速度驅動上輥筒對，較低的速度是相對于下輥筒對的速度的特定比例或者百分比，例如約 9:10至約1:2的范圍內的比例，或者可以以約50% -90%的下輥的速度來驅動上輥。
[0094] 該系統可以容納由很多種材料形成的很多種輥類型，例如，由不銹鋼或因科鎳合 金，或者陶瓷涂覆的不銹鋼以及其它合適的材料制造的成形輥14、16 ;由具有絕熱表面，例 如陶瓷涂層或套筒的不銹鋼，或者其它陶瓷基材料如氧化鋯制造的尺寸設定和紋理化輥 24、26;以及由具有陶瓷涂層或套筒，或者高溫硅酮涂層或套筒的不銹鋼或者其它合適材料 制造的的牽拉輥44、46。可用于本發明的系統的輥包括但不限于，上文所述的成形輥、尺寸 設定/紋理化輥和牽拉輥，以及額外可任選的輥，例如具有切邊機的輥或者具有玻璃切割 器264、266的切割輥254、256,如圖18所示。切割輥254、256可以由鋼或具有硬化鋼切割 器的鋁制造。
[0095] 可以將切割器輥的轉速與尺寸設定輥筒的速度或者玻璃帶的速度同步。可以調整 切割輥的轉速，使得從玻璃帶切割具有所需長度的玻璃板。例如，如果需要較短的玻璃板， 則當切割器不與玻璃接觸時，可以以較高的轉速（例如，尺寸設定輥轉速的150 %的速度） 旋轉驅動切割輥，使得切割器以比玻璃帶的速度更快的速度繞著切割輥的軸快速移動。然 后，當切割器264、266靠近玻璃帶時，降低切割輥的轉速，使得當切割器與玻璃帶接觸并進 行切割時，切割輥的轉速與玻璃帶的速度同步。然后切割器與玻璃帶脫離時增加切割輥的 轉速，重復該過程，以從玻璃帶切割另一塊玻璃板。如果需要較長的玻璃板，則當切割器不 與玻璃接觸時，可以以較低的轉速（例如，尺寸設定輥轉速的50%的速度）旋轉驅動切割 輥，使得切割器以比玻璃帶的速度更慢的速度繞著切割輥的軸緩慢移動。然后，當切割器 264、266靠近玻璃帶時，增加切割輥的轉速，使得當切割器與玻璃帶接觸并進行切割時，切 割器的速度與玻璃帶的速度同步。以這種方式，可以將任何所需的板長度"撥入"系統控制 器，以通過調整當切割器脫離玻璃帶時切割輥的速度，來切割出任何所需長度的玻璃板。如 果在玻璃帶中檢測出缺陷，則控制器可以控制切割輥在缺陷的任一側切割玻璃帶，并從玻 璃帶切割掉含有缺陷的玻璃帶的部分。然后可以丟棄該缺陷片玻璃，或者進行再循環。
[0096] 如圖18示意性所示，可任選地，在成形輥模塊110的支承塊上安裝輻射輥加熱器 114、116,從而隨成形輥14、16 (或者作為替代地相對于框架131)移動，并有助于玻璃成形 輥14、16的溫度控制（如圖18所示）。如圖7所示，還可為尺寸設定和紋理化輥模塊120 的支承塊中的一個或多個安裝輻射加熱器，以控制玻璃尺寸設定和紋理化輥24、26的表面 溫度，并控制牽拉輥模塊130的支承塊的表面溫度，以控制牽拉輥44、46的表面溫度，或者 本發明的玻璃成形設備中所結合的任何其它輥模塊的表面溫度。輻射加熱器可以包括溫度 傳感器124、126以及輻射加熱元件125、127。
[0097] 溫度傳感器124U26可以是紅外傳感器或者光學高溫計，它們安裝在玻璃成形輥 14、16的成形表面和玻璃尺寸設定輥24、26的視線上，從而感測玻璃成形輥表面的表面溫 度。控制器響應由溫度傳感器檢測到的溫度控制輻射加熱元件的電流，從而將玻璃成形輥 的表面溫度維持在基本恒定的所需操作表面溫度，例如約500-600°C的操作溫度。還可以為 尺寸設定和紋理化輥模塊提供紅外傳感器和加熱器，從而控制尺寸設定和紋理化輥模塊的 尺寸設定和紋理化輥表面溫度。
[0098] 圖18還示出了本發明的一替代實施例，其中，凸起紋理特征201形成于玻璃帶31 的表面上。根據本發明的一實施方式，粉末材料203從料斗205進給到紋理化輥筒26上。 計量刀片207從紋理化輥筒26的表面刮掉過量材料203,在完全由粉末材料構成的紋理化 輥表面中留下凹入特征198。然后粉末材料沉積到玻璃帶31的表面內和/或玻璃帶31的 表面上。來自玻璃帶的熱燒結或者以其它方式融合粉末材料或者使玻璃材料定型以在玻璃 帶的表面上形成硬凸起特征201。
[0099] 在本發明的另一實施方式中，可以利用噴射噴嘴215c將粉末或微粒材料噴射或 以其它方式沉積到玻璃流11或21之一上，如在圖20中所示。在另一實施方式中，粉末或 微粒材料可以噴射或以其它方式沉積到在成形輥筒14、16的輥隙處的玻璃99的坑內。在 這些實施方式中，粉末或微粒材料被部分地嵌入、熔化或壓入到玻璃帶31的表面內以在玻 璃帶上形成凸起紋理化特征。該方法也可以將略微不同于玻璃的材料嵌入于玻璃板的表面 內和/或玻璃板的表面上以形成獨特的雙組成表面。
[0100] 本發明的這種系統可以與各種玻璃取出和玻璃成形或精整裝置配合，包括但不限 于，熱平板取出裝置，具有陰模腔的真空玻璃成形模具260,具有支撐環和陰模腔的真空玻 璃成形模具，具有支撐環和陽模腔的真空玻璃成形模具，安裝在水平運輸機上的薄殼真空 玻璃成形模具，平坦帶式運輸機玻璃板取出裝置，水平真空玻璃成形機系統，以及樞紐機真 空玻璃成形機械系統。如圖19所示，玻璃取出裝置可以包括運輸機262上的真空玻璃成形 模具260。然后從硬化玻璃帶切割出真空模具玻璃板，并使用常規精整方法精整。
[0101] 圖20示出了本發明的替代實施例，其中，在安裝于惰輪213和紋理化輥筒26上的 環形帶211的表面中設置紋理化特征198。尺寸設定/紋理化輥筒26的較冷的溫度保持帶 較冷，使得很多種材料可以用于形成環形帶211。帶可以具有凹入紋理化特征或者凸起紋理 化特征，如先前在本文中關于紋理化輥筒26所描述。可以利用料斗和計量刀片（如圖15 所示向紋理化輥26進料粉末）將粉末進料到環形帶以傳遞到玻璃帶32。在一實施方式中， 環形帶可以是薄環形帶，具有完全穿過環形帶或者部分地穿過環形帶形成的孔以在環形帶 中形成凹入紋理化特征。替代地，環形帶可以是由金屬或凱夫拉爾制成的精細篩網。在另 一實施方式中，粉末或粒子可以從噴射噴嘴215a噴射到環形帶211上用于傳遞，并且在環 形帶上的粉末可以由計量刀片（在圖20中未示出）熔化。替代地，噴射噴嘴215b可以在 成形輥14、16與尺寸設定和紋理化輥24、26之間將粉末或粒子噴射到成形輥16或者玻璃 帶21上。
[0102] 本文所述的玻璃輥成形設備是較低成本，可以從原型直接擴展到試點、擴展到商 業化生產，并且由于其與多種玻璃傳遞方法的相容性，可以容易地擴展到較大或較小的寬 度。本文所述的玻璃成形系統的模塊/可堆疊配置允許對系統進行容易的定制，并用作研 究工具、過程或產品開發工具、原型工具或者商業玻璃生產系統。如上文所述，當用作研究、 原型或者開發工具時，有利地采用如先前所描述的限定尺寸設定和紋理化輥24、26和/或 成形輥14、16之間的間隙的支承塊124U26和墊片方法，從而可以快速且可靠地改變間隙 的寬度。而限定尺寸設定和紋理化輥24、26和/或成形輥14、16之間的間隙的更精確的間 隔環36方法可優選用于玻璃板的商業化生產。
[0103] 本文所述的精密玻璃輥成形設備和過程分離了板成形功能與尺寸設定期間 的尺寸控制和紋理化功能。初始玻璃板成形需要在大于或等于約KKKTC (例如，約 1000-1500°c )的較高玻璃溫度下進行玻璃輥滾，這在過去對于形成厚度小于2mm的薄板是 無法進行精確厚度控制的。通過增加維持在小于或等于400°C，小于或等于300°C，或者小 于或等于200°C的低得多的較冷表面溫度的第二對（和潛在的第三對或更多的）玻璃尺寸 設定輥，本文所述的玻璃輥成形設備可實現具有精確厚度（例如，小于或等于+/_〇. 〇25_ 之內）的非常薄（例如，Imm或更薄，〇.8mm或更薄，或者0.75mm或更薄）的玻璃板的精確成 形，其對于大于或等于20m/分鐘的高生產速率/玻璃產量/加工速度，在第一或頂成形輥 和最終或底陶瓷涂覆的尺寸設定輥之間具有非常小的板寬度衰減。本發明的精密玻璃輥成 形設備還可用于形成厚度最高為大于或等于4_的具有精確厚度控制和所需表面紋理的 玻璃板。輥的長度可以最高至大于或等于1200mm，并且生產寬度最高至大于或等于900mm 的玻璃板。成形輥和尺寸設定和紋理化輥的堅直配置消除了水平或傾斜式輥成形配置在玻 璃中產生的波紋。本發明的玻璃輥成形設備還可用于比常規輥成形裝置更高速地形成玻 璃。例如，本發明的設備可以以約500_玻璃/秒的速率形成厚度約為0. 8-1. 2_的玻璃 陶瓷板，而常規輥成形裝置僅能夠以約300-600mm/分鐘的速率產生較厚陽-12_)的玻璃 板。
[0104] 本文所述的玻璃輥成形設備和過程還能夠在玻璃流的傳遞溫度下在玻璃成形輥 處對具有約200泊的較低粘度的多種玻璃和玻璃陶瓷組合物的精確厚度成形和紋理化，以 及在玻璃成形輥處對具有約10, 〇〇〇泊的較高粘度的玻璃進行精確厚度成形和紋理化。本 發明的玻璃設備還能夠以較高的產率，例如20-36m/分鐘，形成精確厚度的玻璃板。
[0105] 示例
[0106] 通過以下示例進一步闡述各個實施方式。
[0107] 示例 1
[0108] 將熔融玻璃-陶瓷的連續供給從魚尾槽進料供給到玻璃輥成形設備（如圖7-14 所示），持續一段延長的時間（圖7)。玻璃在約1200°C的傳遞溫度下傳遞，在傳遞時的粘度 約為300泊，傳遞流速約為300磅/小時。設備包括一組由不銹鋼制造的頂部成形輥和一組 具有熱屏障涂層的陶瓷涂覆的下尺寸設定輥。成形輥在"熱"表面溫度下運行，該溫度在約 550°C至約580°C的溫度變化。尺寸設定和紋理化輥在約KKTC的"冷"表面溫度下運行。玻 璃以約254mm/s的線性速度進行棍成形和尺寸設定。樣品寬約88mm,并切割成長約305mm。 在中心線和離每個邊緣距離約1/4英寸處，用樣品長度的線對玻璃進行標記。沿著這三條 線中的每一根線，在板上每隔1英寸進行厚度測量。測得的厚度分別彼此在約+/_〇. 0125mm 之內。
[0109] 各個實驗的觀察包括如下。
[0110] ?使用該類型的玻璃成形系統可以生產薄至〇. 7mm的玻璃板。
[0111] ?發現為了生產可接受的產品，輥表面溫度控制是需要進行控制的關鍵參數。
[0112] ?對于將玻璃成形輥14、16上的不銹鋼玻璃輥成形表面溫度控制到580°C _600°C 的表面溫度（經由光學高溫計測量），實現了最佳結果。
[0113] ?低于580°C的成形棍表面溫度導致表面霧度或者在玻璃板上的一邊到另一邊上 產生的周期性熱開裂。
[0114] ?如果輥表面溫度高于620°C，則玻璃非常有可能纏繞住玻璃成形輥。
[0115] ?輥表面溫度越低，則輥需要運轉地越快，以防止熱開裂或者熱起皺狀霧度。相信 這是由于當溫差較大時，從熱玻璃熱傳輸到較冷的玻璃成形輥或尺寸設定和紋理化輥的熱 量增加所導致的。
[0116] 本文所描述的這種技術的主要商業優勢在于過程可擴展到較大規模，三維形狀和 大量生產率。利用本文所描述的裝置和過程，具有低至10-12 μ m的特征大小的示例性細表 面紋理圖案是可能的。應能生產組合了所有所需特點/特征的表面，包括防眩光、低觸摸摩 擦、防污跡和防指紋標記。利用高度先進設計的軟件，具有很特殊幾何圖案的特殊設計的表 面紋理也是可能的，這種軟件控制激光雕刻工具。以低表面溫度操作的紋理化輥筒應表現 出很長的壽命而不會顯著降級。通過利用本公開的通用玻璃輥成形和紋理化機器和過程， 將顯著地增強所需表面紋理幾何形狀的玻璃表面復制，其中通過本文所描述的頂部成形輥 組形成板材之后，尺寸設定和紋理化輥筒接觸熱板材玻璃。陽性（凸出或突伸）、陰性（下 凹或凹入）或陽性表面特征和陰性表面特征的組合可以使用本技術施加到玻璃表面。
[0117] 通過本發明的過程和設備形成的紋理化玻璃板可以用作用戶界面、控件、顯示器、 建筑裝置、器具、電子裝置、家具、手持電子裝置、計算機屏幕、微透鏡陣列、光伏、生物醫療 裝置和其它裝置的覆蓋玻璃。
[0118] 本文所描述的這種過程和設備組合本文所描述的通用輥成形設備和過程與特殊 設計和制造的紋理化輥筒，在玻璃板被設定尺寸時，紋理化輥筒將紋理化圖案壓印到玻璃 板的表面上。這個過程和設備也允許利用從紋理化的尺寸設定和紋理化輥出來的熱玻璃制 造真空成形的三維產品。這個過程和設備完全可以擴展到較大尺寸和生產量。本文所描述 的這種雙輥成形過程和設備的主要優點之一是能以最佳的過程溫度，例如利用從約KKTC 至約200°C的較冷或較低紋理化輥表面溫度對玻璃進行紋理化，使得壓印到玻璃中的紋理 保持清楚地限定并且不會失去清晰度。
[0119] 對本領域的技術人員而言，顯而易見的是可以在不偏離本發明的精神和范圍的情 況下對本發明進行各種修改和變動。
【權利要求】
1. 一種用于使玻璃或玻璃-陶瓷板精密輥成形和紋理化的設備，包括：玻璃進料裝置， 所述玻璃進料裝置用于供給熔融玻璃或玻璃-陶瓷流；以及一對成形輥，所述成形輥表面 溫度保持在大于或等于約500°c，所述成形輥彼此緊密地間隔開，在所述成形輥之間限定玻 璃成形間隙，所述玻璃成形間隙堅直地位于所述玻璃進料裝置下方，以接收所供給的熔融 玻璃流并且在所述成形輥之間使所供給的熔融玻璃流變薄以形成具有成形厚度的成形的 玻璃帶；其特征在于： 一對尺寸設定輥，所述尺寸設定輥表面溫度保持在小于或等于約400°C，所述尺寸設定 輥中的至少一個具有紋理化表面，所述尺寸設定輥彼此緊密地間隔開，在所述尺寸設定輥 之間限定玻璃尺寸設定間隙，其中所述玻璃尺寸設定間隙堅直地位于所述成形輥下方用于 接收所述成形的玻璃帶并且使所述成形的玻璃帶變薄并且向所述成形的玻璃帶賦予紋理， 以產生具有所需厚度、所需厚度均勻性和在所述玻璃帶的至少一個表面上的所需紋理的經 過尺寸設定的玻璃帶。
2. 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述尺寸設定輥中每一個的圓柱形玻璃 尺寸設定外表面被形成為具有變化不超過+/_〇. 0125mm的繞所述尺寸設定輥的旋轉軸線 的半徑和同心度，由此所述經過尺寸設定的玻璃帶的厚度的變化不超過+/_〇. 〇25_。
3. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述尺寸設定間隙具有小于 或等于Imm的厚度，由此所述經過尺寸設定的玻璃帶具有小于或等于Imm的厚度。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述成形間隙具有約1.5mm 至約2mm的厚度。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述玻璃進料裝置將熔融玻 璃溫度大于或等于約l〇〇〇°C和玻璃粘度在約200泊至約10000泊范圍的熔融玻璃流進料到 所述成形輥。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述尺寸設定輥各為下列中 的一種情況（i)由絕熱材料形成或者（ii)被涂覆絕熱材料。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，所述尺寸設定輥各由空心內 金屬圓柱體和外絕熱陶瓷層形成。
8. 根據前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于還包括環形帶，所述環形帶具 有安裝于所述至少一個尺寸設定輥上的紋理化表面，其中所述環形帶在所述至少一個尺寸 設定輥上形成所述紋理化表面。
9. 一種用于將玻璃或玻璃-陶瓷通過精密輥成形為紋理化玻璃板的方法，包括以下步 驟： 供給熔融玻璃或玻璃-陶瓷的堅直流； 利用表面溫度保持在大于或等于約500°C或大于或等于約600°C的一對成形輥來使所 供給的熔融玻璃流成形以形成具有成形厚度的成形的玻璃帶；其特征在于： 利用表面溫度保持在小于或等于400°C的一對尺寸設定輥來設定所述成形的玻璃帶的 尺寸，所述尺寸設定輥中至少一個具有紋理化表面，所述紋理化表面向所述玻璃帶的至少 一個表面賦予紋理，從而產生具有小于所述成形厚度的所需厚度、在所述玻璃帶的至少一 個表面上的所需紋理和所需厚度均勻性的經過尺寸設定并且紋理化的玻璃帶。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述尺寸設定步驟包括保持所述成對的 尺寸設定輥的表面溫度小于或等于約300°C。
11. 根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述尺寸設定步驟包括保持所述成對 的尺寸設定輥的表面溫度小于或等于約200°C。
12. 根據權利要求9至11中任一項所述的方法，其特征在于，所述經過尺寸設定的玻璃 帶的厚度均勻性的變化不超過+/_〇. 〇25mm。
13. 根據權利要求9至12中任一項所述的方法，其特征在于，所述經過尺寸設定的玻璃 帶具有小于或等于Imm的厚度。
14. 根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述成形玻璃帶具有約I. 5mm至約2_ 的厚度。
15. 根據權利要求9至14中任一項所述的方法，其特征在于，所述玻璃進料裝置將玻璃 溫度大于或等于約l〇〇〇°C的熔融玻璃流進料到所述成形輥。
16. 根據權利要求9至15中任一項所述的方法，其特征在于，所述熔融玻璃以在約200 泊至約10000泊的范圍的玻璃粘度供給。
17. 根據權利要求9至16中任一項所述的方法，其特征在于，所述熔融玻璃以大于或等 于約10000泊的玻璃粘度供給。
【文檔編號】C03B17/06GK104220386SQ201280068295
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2012年11月29日 優先權日:2011年11月30日
【發明者】W·E·洛克 申請人:康寧股份有限公司
相關技術
網友詢問留言
已有0條留言
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！
1