專利名稱：由連續移動的母體玻璃帶制備目標彈性玻璃板的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型總體涉及制備玻璃板的裝置和方法。具體地，本實用新型涉及在沿垂直位置形成和加工玻璃板的過程中穩定玻璃板的裝置和方法。本實用新型可用于例如采用下拉法，例如熔融下拉法(Fusion down-draw process)或狹縫下拉法(slot down-draw process)，來制備適于IXD玻璃基材的玻璃板。
背景技術：
熔融下拉法是一種用于制備適于用作液晶顯示器(LCD)玻璃基材和其它光電設備的薄的精密玻璃板的主導技術，由Corning Incorporated, Corning, New York, U. S. Α.開發。該方法包括將熔融的玻璃流引入至稱為隔離管(isopipe)的形成槽內，所述隔離管具有兩個側表面，匯集于稱為根部的管線處，使玻璃熔體溢流出稱為水口(weir)的隔離管的槽的兩個頂部表面，以兩條熔融的玻璃帶的形式沿隔離管的兩個側表面向下流動，于根部匯合并熔合，形成單條玻璃帶，然后將該玻璃帶下拉并在所述根部下方冷卻，形成具有所需尺寸的玻璃板。在所述根部下方區域，玻璃帶基本垂直地向下移動，同時下拉并由粘性狀態冷卻至粘彈性、并最終冷卻至基本為彈性。然后將彈性玻璃帶切成單個玻璃板，進行進一步精加工，例如邊緣修圓和拋光，然后包裝并運輸至LCD板制造廠，以用作TFT或濾色器基材。用于制備玻璃板的熔融下拉法的優點之一是，玻璃板的表面質量高，因為其質量區域(quality areas)僅暴露于大氣，并且從不暴露于固體材料，例如隔離管表面或形成設備(forming equipment)。該法已成功用于制備寬度大至3000mm且厚度約為0. 6mm的玻璃板。在過去的十年間，用于消費者電子市場的LCD的尺寸伴隨所需圖像質量一直在穩步增長。這些刺激了對大-寬玻璃基材的需求，并且對玻璃板質量——例如邊緣撓曲 (warp)和波度、板撓曲、表面波度和粗糙度、厚度均勻性以及應力——提出了日益嚴格的要求。此外，消費者已表現出對更輕的電子產品的興趣，其需要厚度為500 μ m、400 μ m、300 μ m 或甚至更小的更薄的玻璃基材。用熔融下拉法制備大尺寸和/或薄的玻璃板不易進行。經過數年，一些專家例如本實用新型的發明人已取得了對許多可影響玻璃板的所需特性的工藝參數的見解。例如， 據發現，在玻璃基本上為彈性時從玻璃帶上分離玻璃板可引起分離線上方玻璃帶的不利運
3動，其可傳播進入粘彈區，甚至粘性區，因此影響那些區域內形成的板的屬性。因此，仍然需要一種裝置和方法，用于以可接受的產率和改進的玻璃帶穩定性制備具有有利屬性的玻璃板。本實用新型滿足所述的和其它的需求。
實用新型內容在此公開了本實用新型的一些方面。應理解，這些方面可能彼此重疊或可能彼此不重疊。因此，一個方面的一部分可能會落入另一個方面的范圍內，反之亦然。 每一個方面通過多個實施方案闡明，而所述實施方案又可能包括一個或多個具體的實施方案。應理解，這些實施方案可能彼此重疊或可能彼此不重疊。因此，一個實施方案或其具體實施方案的一部分，可能落入或可能不落入另一個實施方案或其具體實施方案的范圍內，反之亦然。本公開的第一個方面涉及一種由連續移動的具有一個彈性部分的母體玻璃帶制備目標彈性玻璃板的裝置，所述彈性部分包含第一主表面Si，相對于Sl的第二主表面S2， Sl包含第一外周區域rai、第二外周區域PR2和第一中心區域CR1，S2包含與PRl相對的第三外周區域冊3、與PR2相對的第四外周區域PR4和與CRl相對的第二中心區域CR2，所述裝置包括(I)至少一對可旋轉的邊緣輥，所述輥具有相對于地球基本靜止的軸，能夠與 PR1、PR3、PR2和PR4嚙合以為母體玻璃帶的彈性部分提供平行于重力矢量的基本恒定的向下的速度Vl ；(II) 一個劃線裝置，能夠在表面Sl上提供基本水平的劃線；(III) 一個突緣，適于(a)與S2接觸并嚙合以穩定母體玻璃帶；(b)以基本等于 Vl的速度移動；和(C)在母體玻璃帶由S2指向Sl的彎曲過程中提供垂直于Sl的支承力 F4 ；(IV)第一邊緣限制器ERl，適于(a)在劃線上方與PRl和PR3中的至少一個接觸； (b)以基本上等于Vl的速度移動；和(C)為所述彈性部分提供垂直于速度Vl的張力Fl ；(V)第二邊緣限制器ER2，適于(a)在劃線上方與PR2和PR4中的至少一個接觸； (b)以基本等于Vl的速度移動；和(C)為所述彈性部分提供與Fl方向相反的垂直于速度 Vl的張力F2 ；(VI)第三邊緣限制器ER3，適于(a)在劃線下方與PRl和PR3中的至少一個接觸； (b)以基本等于Vl的速度移動；和(C)為所述彈性部分提供與F4方向相反的垂直于Sl的彎曲力F3的至少一部分；和(VII)第四邊緣限制器ER4，適于(a)在劃線下方與PR2和PR4中的至少一個接觸；(b)以基本等于Vl的速度移動；和(C)提供彎曲力F3的至少一部分。在本公開的第一個方面的某些實施方案中，ERU ER2和所述突緣都安裝在適于以基本等于Vl的速度移動的一個共同的平臺上。在本公開的第一個方面的某些實施方案中，所述裝置還包括(VIII) 一個氣體噴嘴，適于向CR2吹氣流以向所述母體玻璃帶提供方向由S2指向 Sl的力F5。在本公開的第一個方面的某些實施方案中，ERl、ER2、ER3和ER4選自吸盤和夾具。[0024]在本公開的第一個方面的某些實施方案中，ERl和ER2適于接觸Sl和S2中的同一個且僅一個表面。在本公開的第一個方面的某些實施方案中，ERl和ER2適于接觸Sl和S2 二者。在本公開的第一個方面的某些實施方案中，ERl、ER2、ER3和ER4適于僅接觸S2。在本公開的第一個方面的某些實施方案中，母體玻璃帶包括Sl上的中線CL1，并且ERl和ER2相對于CLl基本對稱地放置。在本公開的第一個方面的某些實施方案中，母體玻璃帶包括Sl上的中線CL1，并且ER3和ER4相對于CLl基本對稱地放置。在本公開的第一個方面的某些實施方案中，ERl和ER2適于以同步的方式接觸母體玻璃帶。在本公開的第一個方面的某些實施方案中，ER1、ER2、ER3和ER4適于以同步的方式接觸母體玻璃帶。本實用新型的第一個方面的裝置可用在相關的制備目標玻璃板的方法中，所述方法包括以下步驟(A)提供母體玻璃帶，其包含一個彈性部分，所述彈性部分具有厚度Tl ；寬度Wl ； 第一主表面Si，其具有目標點TP，以速度Vl平行于重力矢量移動；與Sl相對的第二主表面 S2 ；Sl包含第一外周區域rai、第二外周區域PR2和第一中心區域CRl ；S2包含第三外周區域冊3、第四外周區域PR4和第二中心區域CR2，其中PRl與PR3相對，PR2與PR4相對，并且CRl與CR2相對；(B)使以基本等于Vl的速度向下移動的第一邊緣限制器(edge restrainer)ERl 在穿過點TP的水平線SL上方的第一限制器位置處與PRl和PR3中的至少一個接觸；(C)使以基本等于Vl的速度向下移動的第二邊緣限制器ER2在所述水平線SL上方的第二限制器位置處與PR2和PR4中的至少一個接觸；(D)使第三邊緣限制器ER3在所述水平線SL下方的第三限制器位置處與PRl和 PR3中的至少一個接觸；(E)使以基本等于Vl的速度向下移動的第四邊緣限制器ER4在所述水平線SL下方的第四限制器位置處與PR2和PR4中的至少一個接觸；(F)通過第一邊緣限制器將垂直于Vl的第一張力(tensioning force) Fl施加于所述彈性部分，并通過第二邊緣限制器將與Fl相反的第二張力F2施加于所述彈性部分；(G)在Sl上第一邊緣限制器和第二邊緣限制器的位置的下方形成沿線SL的橫切劃線(transverse score-line)；(H)在所述劃線下方對所述彈性部分施加垂直于該彈性部分的斷裂力(breaking force)F3,并在所述劃線上方沿與F3相反的方向施加支承力F4，F3的方向由Sl指向S2， 從而使所述彈性部分沿所述劃線斷裂，得到位于所述劃線下方的目標玻璃板；和(I)步驟(H)之后使ERl和ER2自所述彈性部分脫離。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，所述方法還包括在步驟(H)之后但在步驟⑴之前的以下步驟(Hl)(Hl)將Fl和F2連續減小至基本為零。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，所述方法還包括在步驟(H)之后但在步驟⑴之前的步驟(H2)(H2)使Fl和F2的方向反轉。該相關方法在下文稱為本公開內容的第二個方面。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，邊緣限制器ERl和ER2分別接觸I3Rl 和/或冊3、PR2和/或PR4的基本平坦的區域。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，玻璃帶邊緣與接觸該玻璃帶的ERl和 ER2區域的中心位置之間的距離至多為40cm，在某些實施方案中至多為30cm，在某些實施方案中至多為20cm，在某些其它實施方案中至多為10cm，在某些其它實施方案中至多為 5cm0在本公開的第二個方面的某些實施方案中，劃線SL與接觸玻璃帶的ERl和ER2區域的中心位置之間的距離至多為40cm，在某些實施方案中至多為30cm，在某些其它實施方案中至多為20cm，在某些其它實施方案中至多為10cm，在某些其它實施方案中至多為5cm。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，在步驟⑶、(C)、⑶、(E)和(F)之前， 線SL上方的S2從PRl到PR2呈現一個曲率(curvature)。在某些具體實施方案中，當從 S2 一側觀察時，所述曲率包括圓頂形。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，所述方法還包括在步驟(F)之前的以下步驟(El)(El)向線SL上方的彈性區施加力F5，使所述曲率在步驟(F)和(G)過程中不反轉(reverse)并且在步驟(I)之后保持。在前述實施方案的某些具體實施方案中，步驟(El)在步驟(F)、(G)和(H)過程中進行。在某些具體實施方案中，通過選自以下的方法施加F5 (F5a)保持S2 —側比Sl —側具有更高的空氣壓；(F5b)對S2的CR2的部分吹氣流，以將S2推向Sl ；(F5c)用與CR2接觸的銷(pin)將S2推向Sl ；和(F5d) (F5a), (F5b)和(F5c)中至少兩種的結合。在前述實施方案的某些具體實施方案中，施加(rab)，并且氣流在CR2中的接觸區域在劃線上方50cm以內，在某些實施方案中在劃線上方40cm以內，在某些其它實施方案中在劃線上方30cm以內，在某些其它實施方案中在劃線上方20cm以內。在有關前述實施方案的某些具體實施方案中，力F5小于20牛頓，在某些實施方案中小于10牛頓，在某些實施方案中小于5牛頓。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，步驟(B)和(C)基本上同時進行。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，步驟(D)和(E)基本上同時進行。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，Sl包括中線CLl，并且在步驟(F)、(G) 和(H)中，ERl和ER2相對于CLl基本對稱地放置。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，Sl包含中線CLl，并且在步驟(F)、(G) 和(H)中，ER3和ER4相對于CLl基本對稱地放置。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，步驟(F)先于步驟(G)。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，在步驟(G)過程中一個突緣(nosing)在劃線附近與S2接觸。在前述實施方案的某些具體實施方案中，在步驟(G)過程中，所述突緣是從PR3延伸至PR4并接觸S2且覆蓋了劃線的平坦(flat)的突緣條(nosing bar)。在相關前述實施方案的某些具體實施方案中，在步驟(H)過程中使所述突緣與 S2保持接觸。在相關前述實施方案的某些具體實施方案中，在步驟(I)過程中或之后使所述突緣與S2脫離。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，步驟(B)和(C)先于步驟(D)和(E)， 并且步驟(G)先于步驟(F)。在前述實施方案的某些具體實施方案中，在步驟(G)過程中突緣在劃線附近與S2 接觸。在前述實施方案的某些具體實施方案中，其中在步驟(G)過程中，突緣沿劃線與 S2和/或Sl接觸，并且調節所述突緣以與S2和/或Sl的曲率一致，且基本上不使S2的曲
率變形。在前述實施方案的某些具體實施方案中，在步驟(G)之后，在步驟(H)過程中， 突緣保持與S2和/或Sl接觸，并且對突緣進行調節以保持接觸區域基本為平坦面(flat plane)0在前述實施方案的某些具體實施方案中，在步驟(H)之后，在步驟(I)過程中或之后，調節所述突緣，以使S2的曲率恢復至步驟(G)之前的曲率，然后使突緣脫離Sl和/或 S20在本公開的第二個方面的某些實施方案中，ERl和ER2選自吸盤、夾具和輥。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，在步驟(F)、(G)和(H)過程中，ER1、 ER2、ER3和ER4與S2接觸并且不與Sl接觸。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，將ER1、ER2和所述突緣固定于能夠進行往復垂直運動的平臺上。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，所述母體玻璃帶還包含一個粘彈區 (visco-elastic zone)，其以速度VI’移動，該區在劃線上方10米以內、在某些實施方案中在5米以內、在其它實施方案中在3米以內、在其它實施方案中在2米以內、在其它實施方案中在1米以內、在其它實施方案中在0. 5米以內，其中VI’平行于VI。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，所述母體玻璃帶還包含一個粘性區 (viscous zone)，該區在劃線上方12米以內，在某些實施方案中在10米以內，在某些實施方案中在8米以內，在某些實施方案中在5米以內，在某些實施方案中在3米以內，在某些實施方案中在2米以內，在某些實施方案中在1米以內。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，所述彈性區的比例W1/T1至少為 1000，在某些實施方案中至少為2000，在某些其它實施方案中至少為3000，在某些其它實施方案中至少為5000。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，所述彈性區中CRl中玻璃帶的Tl至多為1. 0mm、在某些實施方案中至多為0. 8mm、在某些實施方案中至多為0. 7mm、在某些其它實施方案中至多為0. 6mm、在某些實施方案中至多為0. 4mm、在某些其它實施方案中至多為0. 3mmο在本公開的第二個方面的某些實施方案中，步驟(G)包括(Ga)通過用機械劃輪(mechanical scoring wheel)對Sl劃線而形成所述劃線。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，步驟(G)包括(Gb)通過使Sl暴露于激光束而形成所述劃線。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，在步驟(I)之后重復步驟(B)、(C)、 (D)、(E)、(F)、(G)和(H)，從而制備第二個目標玻璃板。在本公開的第二個方面的某些實施方案中，步驟(A)包括(Al)提供玻璃熔體；(A2)由所述玻璃熔體通過下拉法形成連續的玻璃帶；和(A3)冷卻所述連續的玻璃帶以形成母體玻璃帶。在前述實施方案的某些實施方案中，在步驟(A2)中，所述下拉法選自熔融下拉法、狹縫下拉法和再拉法(re-draw process)。本公開的第二個方面，一種方法，在上文進行了概述，并將在下文更詳細地描述， 因為其與所要求保護的第一個方面中的裝置密切相關。本公開的一個或多個實施方案和/或方面具有一個或多個以下優點。[，本實用新型可通過控制和減小由對板進行劃線、彎曲和分離引起的向上的板運動，為任何向下的玻璃板形成法提供顯著的加工穩定性，包括熔融下拉法、狹縫下拉法、加熱-再拉法 (heating-and-redraw)、車L制后下拉法(rol 1 ing-followed-by-drawing)等。第二,通過減小可向上傳播至母體玻璃帶的粘彈區甚至粘性區的下游板運動，本實用新型可形成具有一致屬性(例如應力、應力分布、厚度和厚度變化等)的玻璃板。第三,對以大的板寬或低的板厚或者以二者為特征的高柔性玻璃板而言，由于板運動和彎曲不穩定并且甚至弓形彈射 (bow-popping)，使該玻璃板制備方法成功商業化的瓶頸之一是BOD處的屈服點(yield)。 本實用新型可以是制備這種薄且/或寬的產品的推動者(enabler)。最后，本實用新型可易于實施，因為邊緣限制器可以以較低成本改裝進現有的生產線中或安裝于新生產線上。本實用新型的其它特征和優點將在以下的詳細說明中闡述，并且在某種程度上， 對本領域技術人員而言可從描述中容易地理解、或者通過按照書寫的說明書及其權利要求書以及附圖的描述來實踐本實用新型而認識到。應理解前述一般說明和以下詳細說明僅僅是本實用新型的示例性說明，并且意在提供一個概況或框架以理解本實用新型所要求保護的性質和特征。附圖包括在內以提供對本實用新型的進一步理解，而且被納入并構成本說明書的一部分。
在附圖中圖1是展示根據本實用新型的第二個方面的一個實施方案進行操作的裝置從表面Sl 一側觀察時的平面圖的示意圖。圖2是展示圖1所示同一裝置從表面S2 —側觀察時的平面圖的示意圖。圖3是展示圖1所示同一裝置的側視圖的示意圖。[0100]圖4是展示根據本實用新型的第二個方面的方法的一個實施方案進行操作的玻璃帶的橫截面的示意圖，其中采用了相適應(conformable)的突緣。圖5是展示根據本實用新型的第二個方面的方法的一個實施方案進程操作的玻璃帶的橫截面的示意圖，其中采用了平坦的突緣。圖6是展示劃線對板曲率的影響的圖表。圖7是展示在使用和不使用本實用新型邊緣限制器的情況下在劃線過程中和之后的一段時間內劃線對板曲率的影響的圖表。
具體實施方式
除非另外指出，否則說明書和權利要求書所用的所有數值，例如表達成分的重量百分比和摩爾百分比、尺寸和某些物理性質的數值，在所有情況下都應理解為通過術語 “約”進行了修飾。還應理解，說明書和權利要求書中所用的精確數值構成本實用新型的其它實施方案。已努力確保實施例中公開的數值的精確性。然而，任何測量的數值，固有地可能包含由基于各自的測量技術的標準偏差所致的一定的誤差。如本文所用，在描述和請求保護本實用新型中，不定冠詞“一”或“一個”的使用表示“至少一個”，并且不應限于“只有一個”，另有明確指出的除外。因此，例如，提及“一個吸盤”時包括含有一個、兩個或更多個這種吸盤的情形，除非文中另有清楚指明。在制備玻璃板的常規下拉法中，首先，在熔融下拉法的情況下在隔離管的根部，在狹縫下拉法的情況下在狹縫處，并且在再拉法的情況下通過再加熱，形成粘性玻璃帶。然后在冷卻下來的同時將粘性玻璃帶下拉成更薄的帶。隨著溫度下降，玻璃帶由粘性變成粘彈性，最后變成基本上是彈性的。為便于描述本申請，在形成并加工粘性玻璃帶的形成裝置的下方的粘性、粘彈性和彈性區統稱為拉制底部(bottom of draw, BOD)。常規地，在BOD區域中，玻璃帶通常用輥(例如邊緣輥)引導和牽拉，直到其被板分離裝置分離成單個玻璃板。這些輥的旋轉軸相對于形成裝置或地面趨向于保持靜止，這在某種程度上，提供了使玻璃帶連續向下移動的力，使得能對玻璃板進行連續成形加工。在常規BOD建立中，板分離裝置可包括以下部件(1)機械手(robot tooling)，其通過例如吸盤與移動的玻璃帶嚙合、固定該玻璃帶并隨之移動；和(2)移動砧機(Travelling Anvil Machine, ΤΑΜ)，包括一個垂直移動滑架(carriage)，與板速同步。在TAM上，可用水平機械劃線裝置接觸并靠著突緣條塊來形成橫穿板(除沿口區域(bead region)外)的直的劃線(劃縫(flaw))以便于板分離。由于存在擴大的邊緣(通常稱為沿口)，突緣條通常稍窄于整個板寬。同樣，由于沿口的存在，劃線通常稍短于整個板寬。一旦劃線形成，機械手就將板抵著突緣彎曲，從而使板沿著劃線自玻璃帶上分離。突緣條在劃線和分離過程中向前移動并在分離之后撤回。機械手將分離的玻璃板運送至板運送裝置，例如板條箱或傳運帶。在穩定的制造方法中，重復該過程以生產出多塊玻璃板，其進一步經過拋光，然后用于最終應用，例如IXD用玻璃基材。2009年7月22日提交的名為“METHODS AND APPARATUS FOR INITIATING SCORING”的共同轉讓共同未決的序列號為12/507248的美國專利申請、 W008/140677和W008/140678公開了用于在BOD處分離玻璃板的裝置，所述專利的全部內容通過引用的方式納入本說明書。在BOD處的劃線、彎曲和分離過程可能將不期望的能量轉移進劃線上方的玻璃帶中，賦予其運動和形狀的變化，該變化可由彈性區向上傳播至粘彈區，甚至到達粘性區。在一個示例性的方法中，可有利的是在劃線、彎曲和分離之前使彈性玻璃帶保持一個沿著寬度的小而穩定的曲率，使玻璃帶沿拉制方向具有較高的硬度。劃線、彎曲和分離所賦予的特別不期望的形狀變化是玻璃帶的曲率方向的反轉。由對玻璃帶的重復劃線、彎曲和分離引起的粘彈區的擾動，如果不控制，可能導致不期望的板厚和厚度變化、板應力和應力變化、 撓曲(warp)、曲率和其它關鍵的產品屬性。將擾動降低至可接受的水平的調節過程可能持續較長時間之后才能以可接受的產率可靠地制備出優質的玻璃板。本實用新型的發明人已發現，彈性玻璃帶的柔性(在此定義為W1/T1的比例，其中 Wl是以mm計的寬度，Tl是以mm計的厚度)大大地影響下拉法的加工穩定性。玻璃帶柔性越大，則玻璃帶越可能由于BOD劃線、彎曲和分離而加工不穩定。例如，寬度大于3000mm 的玻璃帶比寬度低于2500mm的玻璃帶更可能在BOD處經受曲率逆轉，假設二者的厚度均為 700 μ m。因此，在具有相同程度的扭曲、應力、應力變化和厚度變化要求的情況下，制備寬度大于3000mm的玻璃板比制備寬度為2500mm的厚度相同的玻璃板困難得多。相同的道理， 制備寬度為2000mm、厚度為400 μ m的玻璃板比制備具有相同寬度但是厚度大得多——為 700 μ m——的玻璃板困難得多。就大尺寸或較薄厚度的高柔性玻璃板而言，在分離過程中對玻璃帶的穩定作用的顯著改進，將是大大有利的。為了闡明在未采用本實用新型的穩定裝置和方法的常規下拉玻璃形成方法一其中玻璃帶由固定輥限制，輥的軸不隨著玻璃帶向下移動一中由于劃線過程引起的對玻璃帶粘彈區的可能的擾動，進行了數學模擬，并將結果示于圖6中。在該圖中，水平軸為從玻璃帶的中心，沿著直的劃線SL，由一個外周區域延伸至相對的外周區域的距離，垂直軸為從玻璃帶表面延伸至突緣條的距離。突緣條標示為605。601表示的在劃線之前彎曲的玻璃帶的位置，并且603表示剛劃線之后不久的彎曲的玻璃帶。因此，通常，玻璃帶在劃線之前呈現出相對于垂直面的弓形曲率。在劃線的過程中，如果使用平且硬的突緣605，將向下按壓該曲率以與突緣表面一致，從而迫使玻璃帶的弓形發生扭曲。誘導玻璃帶扭曲的能量可能引起玻璃帶的振動，或者引起可向上傳播進入粘彈區的形狀變化，導致板屬性(例如厚度變化、應力、撓曲和波度等)的永久變化。模擬和試驗還顯示，在前述段落中提及的常規下拉形成法中，劃線之后的彎曲-分離步驟可誘發甚至更加明顯的玻璃帶形狀變化和可傳播進入粘彈區的振動。這種板變化經常可包括稱為弓形彈射的玻璃帶方向的反轉。弓形彈射特別不利于玻璃帶形成過程的穩定性和產品屬性。本公開涉及特別適于下拉玻璃板形成過程的玻璃帶穩定裝置和方法。所述下拉玻璃板形成過程可包括，但不限于熔融下拉、狹縫下拉、再拉下拉、軋制后下拉等。在多個方面和實施方案中，本實用新型實現了以下一項或多項(i)減少對玻璃帶的能量輸入；(ii) 抑制玻璃帶運動；和(iii)在劃線過程中、彎曲過程中、分離過程中以及分離之后，增加玻璃帶的曲率。接下來，對本實用新型的多個方面將通過參考附圖來進一步描述。應注意，附圖僅為了闡明具體的實施方案和方面，不應以任何方式解釋為限制本實用新型。附圖中相同的附圖標記(reference sign)具有相同或相似的含義。在本實用新型中，邊緣限制器用于在劃線步驟以及彎曲和分離步驟中的至少一個步驟之前限制玻璃帶的兩個邊緣，如圖1、2和3所示。如前文所述，在常規形成過程中，靜態邊緣輥用于限制玻璃帶的邊緣以穩定玻璃帶位置。然而，由于輥的固定軸，劃線與輥之間的距離在劃線、彎曲和分離步驟過程中增加。隨著靜態輥與劃線之間的距離增大，該二者之間的區域和該區域內玻璃帶的柔性也增大。該大的增長的面積相對容易發生上述扭曲。本實用新型，通過采用與設定的能夠活化玻璃帶張力的劃線以基本相同的向下速度移動的邊緣限制器，可使所述劃線與邊緣限制器之間的玻璃帶的柔性明顯減小，并使之保持高水平的剛度，從而顯著地減少可向上傳播進入粘彈區的板形狀明顯變形的可能性。如上所述，待根據本實用新型加工的母體玻璃帶可通過熔融下拉法用隔離管制備，如W003/014032、W005/081888等中所公開，其相關的全部內容通過引用的方式納入本說明書。或者，母體玻璃帶也可通過狹縫下拉法制備，其中熔融的玻璃流流經容器的狹縫， 形成粘性玻璃帶，對其進行冷卻并向下拉，從而形成硬性和彈性玻璃板。然而，還可考慮的是，母體玻璃帶也可通過在熔爐中將預先形成的玻璃板預熱至粘性和/或粘彈性狀態，然后下拉至較小的厚度并冷卻至彈性狀態而形成。還可考慮的是，母體玻璃帶也可通過軋制法形成，例如軋制熔融的玻璃坯或較厚的玻璃板，然后下拉、薄化并冷卻。因此，在本實用新型的特別有利的實施方案中，母體玻璃帶包含粘性區VZ、粘彈區VEZ和彈性區EZ。然而，還應注意，在某些實施方案中，母體玻璃帶可僅包含粘彈區VEZ和彈性區EZ，而不包含粘性區 VZ，例如在再拉下拉法中，并且在其它實施方案中，連續的母體玻璃帶可僅包含彈性區EZ， 而不包含粘彈區VEZ或粘性區，例如在精確垂直玻璃板切割法(precision vertical glass sheet cutting process)中。母體玻璃帶的彈性部分以平行于重力矢量的速度Vl向下移動。當彈性部分可以除了 Vl之外還以垂直于重力矢量的非零分速度V2的速度移動時，在多個實施方案中有利的是，彈性部分的總速度矢量等于VI，因此所述彈性部分基本上只向下移動。在這些實施方案中，重力與其中V2 Φ 0的那些力相比，對整體玻璃帶形狀和形狀變化的影響較小。母體玻璃帶的彈性部分具有兩個主表面Sl和S2，分別各自具有兩個外周區域PRl 和冊2、PR3和PR4、一個中心區域CRl和CR2。在某些實施方案中，例如在制備IXD玻璃基材用玻璃板的方法中，非常有利的是，玻璃帶的Sl和S2中的至少一個的中心區域是原始狀態的(pristine)并且除非絕對必要，否則不與固體物體直接接觸。這種要保護的區域通常稱為“質量區域(quality area)”。另一方面，接近邊緣的外周區域是要應用穩定和引導裝置(例如本實用新型的輥和邊緣限制器)的地方。在某些實施方案中，例如，玻璃帶在熔融下拉法或狹縫下拉法的BOD區域處形成的實施方案中，相對的外周區域，例如PRl和ra3、 PR2和PR4，可一起限定一個具有增大的厚度的邊緣，稱為“沿口”。極為有利的是，使邊緣限制器位于可建立穩定接觸的外周區域的區域內。因此，如果邊緣限制器是吸盤，則極為有利的是，該邊緣限制器接觸玻璃表面的地方基本上是平坦的。接觸玻璃表面的邊緣限制器 ERl和ER2的中心與外周區域最外部邊緣之間的距離有利地在50cm以內，在某些實施方案中為在40cm以內，在某些其它實施方案中在30cm以內，在某些其它實施方案中在20cm以內，而又在其它實施方案中在IOcm以內。邊緣限制器離外周區域最靠外的邊緣越近，邊緣限制器越不可能與質量區域接觸，因此越可能形成更大區域的可用玻璃。玻璃帶上的劃線可根據玻璃制備方法的需要選擇在玻璃帶上的任何位置處。決定劃線的位置、因此也決定玻璃板自連續形成的玻璃帶上分離的位置的因素包括，但不限于(i)待銷售和/或使用的最終玻璃板的尺寸；(ii)形成設備的尺寸；(iii)分離之前是否已在玻璃帶中檢測到缺陷；和(iv)可帶有劃線組件ERl和ER2的移動砧機的尺寸和范圍；等。 因此，主表面Sl中的目標點TP可由本領域技術人員根據產品和方法進行選擇。劃線與接觸玻璃帶的邊緣限制器ERl和ER2的位置中心的距離可在，例如，50cm以內，在某些實施方案中在40cm以內，在某些實施方案中在30cm以內，在某些實施方案中在20cm以內，在某些實施方案中在IOcm以內，在某些其它實施方案中在5cm以內。邊緣限制器ERl和ER2離劃線越近，越可能在劃線、彎曲和分離過程中實現限制作用。在步驟⑶和(C)中，使ERl和ER2與相應的外周區域嚙合。為了不擾亂或改變玻璃帶的運動，有利的是，當ERl和ER2各自與玻璃帶嚙合時，它們以與目標點TP基本相同的向下的速度Vl移動。步驟(B)和(C)可在不同時間進行，只要在初始接觸時，ERl和ER2 不對玻璃帶施加張力、壓縮力或扭轉力即可。然而，有利的是，ERl和ER2的運動是同步的， 即步驟(B)和(C)基本上同時進行，以使玻璃帶受限制并且兩側以基本同步的方式嚙合。有利的是當最初進行步驟(B)和(C)時，即，當最初使ERl和ER2與玻璃板接觸并嚙合時，ERl 和ER2不施加橫向力，即垂直于重力矢量的力，以便使玻璃帶不產生張力、壓縮力和/或扭轉力。ERl和ER2在PRl和PR2中的位置可有利地相對于Sl的中線CLl對稱，因為所述對稱可在施加Fl和F2時形成更穩定的玻璃帶，和對其它玻璃帶穩定設備(例如上方固定輥對(roller pairs))產生更小的應力。在步驟⑶和(E)中，使ER3和ER4與相應的外周區域嚙合。邊緣限制器ER3和 ER4，在低于TP——預定的劃線SL——和邊緣限制器ERl和ER2的位置的位置處，與玻璃帶接觸并嚙合。為了不擾動或改變玻璃帶的運動，有利的是ER3和ER4在其各自與玻璃帶嚙合時以與目標點TP基本相同的向下的速度Vl移動。步驟(D)和(E)可在不同的時間進行， 只要初始接觸時，ER3和ER4不對玻璃帶施加張力、壓縮力和扭轉力即可。然而，有利的是 ER3和ER4的運動是同步的，S卩，步驟(E)和(E)基本上同時進行，以使玻璃帶受到限制并以基本同步的方式在兩側嚙合。有利的是，當首先進行步驟(D)和(E)時，即，首先使ER3和 ER4與玻璃帶接觸并嚙合時，ER3和ER4不施加橫向力，即，垂直于重力矢量的力，以使玻璃帶不受張力、壓縮力和/或扭轉力。步驟⑶、(C)、⑶和(E)可以任何順序進行，只要ERl、ER2、ER3和ER4的初始接觸和嚙合不導致不想要的板運動或不導致對所述板施加不想要的力即可。然而，有利的是步驟(B)和(C)基本上同時并且以同步的方式進行，如上所述，并且步驟(D)和(E)基本上同時并且以同步的方式進行，如上所述。在另一個所需實施方案中，步驟(B)和(C)先于步驟⑶和(E)而進行。在又一個所需實施方案中，步驟(B)、(C)、⑶和(E)基本上同時并以同步的方式進行。在步驟(F)中，在ERl和ER2在步驟⑶和(C)中的初始接觸和嚙合之后，對預期劃線SL上方的玻璃帶施加張力Fl和F2。Fl和F2的施加有利地以同步的方式進行，即由施加之初到減小并且最終消除，力Fl和F2的大小基本相等，但方向相反。有利的是，Fl和 F2基本平行于主表面Si，以使它們的施加不對玻璃帶產生扭矩。此外，作為張力，它們的方向是由中心區域指向外周區域，從而在玻璃帶內部形成張力。張力Fl和F2的作用在于實現以下幾種效果(a)在劃線、彎曲和分離過程中穩定玻璃帶；(b)沿著玻璃帶的寬度Wl改變玻璃帶的曲率，使其符合將在下文更詳細地描述的突緣條的要求；和(c)防止或減少由劃線、彎曲和分離引起的玻璃帶的運動向上方傳播太遠。在步驟(G)中，劃線在ER1、ER2下方、但在ER3和ER4上方的玻璃帶上形成。這種劃線可通過使用本領域技術人員已知的機械的、熱的和/或光的方式產生。有利地，所述劃線SL基本垂直于重力矢量。在步驟(H)中，將目標玻璃板沿著步驟(G)中形成的劃線通過彎曲和分離而從玻璃帶上分離出來。彎曲通過在所述劃線SL上方或沿著劃線SL的可由突緣條施加的支承力 F4以及在劃線SL下方的可由ER3和/或ER4施加的斷裂力F3而實現。這兩個相反的力 F3和F4沿所述劃線對玻璃帶產生彎曲力矩——其在數量上足夠大并且由本領域技術人員確定——導致目標玻璃板從玻璃帶上斷裂并分離出來。如上文所概括提及的，邊緣限制器ER1、ER2、ER3和ER4以與玻璃帶的彈性部分基本相同的垂直速度移動。在邊緣限制器上方，玻璃帶在邊緣位置處還可用彈性區EZ和/或粘彈區VZ中的一系列固定輥對(fixed roller pairs)FRU FR2、FR3和FR4固定和引導。 實踐中固定輥對可為牽引輥、邊緣輥或短輥(stub roll)，其可用發動機(主動的)或惰輪 (idle)(被動的)、或者這二種類型的結合來驅動。這些輥的軸可基本平行于重力矢量，或者具有相對重力矢量的角度。由此固定輥對保持玻璃帶在適當位置，在一定程度上使其穩定，并對玻璃帶的彈性部分提供所需的速度。非常有利的是，固定輥的表面在運行過程中不會相對玻璃表面滑動。因此，有利的是，位于彈性區域的輥的表面速度與玻璃帶的彈性部分的總速度基本相同。在某些所需的熔融下拉法和狹縫下拉法中——其中玻璃帶以基本平行于重力矢量的速度移動，有利的是，固定輥的結合向玻璃帶提供向下的速度VI。在那些實施方案中，固定輥對和邊緣限制器的結合一起穩定了形成設備下方的玻璃帶。在公開的第二個方面的方法的某些實施方案中，有利的是在步驟(H)之后、但在步驟⑴之前，進行步驟(Hl)(Hl)將Fl和F2連續減小至基本為零。通過進行步驟(Hl)，劃線上方的玻璃帶將在玻璃板剛從該玻璃帶上彎曲并分離出來后不久仍保持基本上受ERl和ER2的限制。據信，Fl和/或F2突然減小至基本為零，例如，由ERl和ER2產生的張力在短時間內完全消除，可使能量由于所述張力的不可控釋放而儲存在玻璃帶中，這可導致產生不期望的玻璃帶運動，該運動可向上傳播至粘彈區VEZ，甚至粘性區VZ。Fl和F2緩慢且可控的減小，由此ERl和ER2從劃線上方的玻璃帶上緩慢且可控的分離出，使得由于劃線、彎曲和分離過程中被迫的形狀變化而儲存在玻璃帶中的能量緩慢的釋放和吸收。有利的是在任何時間之后，當Fl和F2施加于玻璃帶時，Fl和F2的大小基本相同，且其方向基本彼此相反。在某些實施方案中，在步驟(H)之后、但在步驟(I)之前，任選地在上述步驟(Hl) 之后，進行步驟(H2)(H2)使Fl和F2的方向反轉。據信，在彎曲和分離之后，且在Fl和F2都減小至基本為零之后，通過使Fl和F2 的方向反轉，即，通過使ERl和ER2施加的力由張力變成壓縮力，可有利于保持玻璃帶曲率 (弓形)的方向。本領域技術人員可確定在步驟0 )中壓縮力Fl和F2的適當量，使玻璃帶不會明顯被壓得沿著該玻璃帶的寬度(Wl)彎曲至明顯大于其在不施加橫向力時(即，Fl =F2 = 0的情況)原始曲率的程度。類似于步驟(Hl)，在步驟0 )之后，通常有利的是，在步驟⑴之前，將力Fl和F2逐漸減小至零，從而可使玻璃帶不會由于Fl和F2的減小和消除而產生不想要的運動。如上所述，本實用新型通過利用邊緣限制器ERl和ER2而能夠使玻璃帶在劃線、彎曲和分離過程中穩定。在ER1、ER2、ER3、ER4和/或突緣的嚙合之前，劃線以上的玻璃帶可基本為平坦的。在某些有利的實施方案中，在邊緣限制器嚙合至玻璃帶之前玻璃帶顯示出自PRl至PR2的曲率。所述自然曲率可由，例如有意的形成設置、形成后的冷卻和由于通過驅動機制(例如邊緣牽引輥、短輥等)施用的張力和/或壓縮力而產生的機械給予而造成。 這種自PRl至PR2的曲率，當從表面S2的側面觀察時，可具有帶有凸出的中心區域CR2的形狀，稱作“碗形”，或具有帶有凹進的中心區域CRl的形狀，稱作“圓頂形”。如上所述，在從玻璃帶上劃線、彎曲和分離目標玻璃板的過程中，如果玻璃帶在 ER1、ER2、ER3、ER4和/或突緣嚙合之前顯示出如上所述的自PRl至PR2的曲率，則非常不不期望玻璃帶的曲率發生方向反轉。所述曲率反轉有時稱作“弓形彈射”，其可造成顯著量的板運動，所述板運動可向上傳至粘彈區VEZ和/或粘性區VZ，而這又可改變玻璃帶的屬性如應力和應力分布、厚度變化等。為了進一步穩定玻璃帶，在本實用新型的某些實施方案中，還希望在步驟(F)之前進行步驟(El)(El)將力F5施加至線SL上方的彈性區，使得曲率在步驟(F)和(G)過程中不反轉并在步驟(I)之后保持。因此，為此目的，力F5的方向期望能加強曲率。因此，當從Sl表面觀察時，如果曲率自PRl至PR2顯示出降低(沉陷)，則期望F5自Sl指向S2，反之亦然。在某些實施方案中，步驟(El)可在步驟(F)、(G)和(H)過程中進行，即在玻璃帶的拉伸、劃線、彎曲和分離過程中進行。力F5可根據以下方法之一而施加，例如(F5a)保持S2 —側的空氣壓力高于Sl —側；(F5b)向S2的CR2部分吹氣流以將S2推向Sl ；(F5c)通過用與CR2接觸的銷將S2推向Sl ；和(F5d) (F5a), (F5b)和(F5c)中至少兩種的結合。如果選擇方法(F5b)來實現力F5，在某些實施方案中，氣流在CR2中的接觸區域可在劃線上方50cm以內，在某些實施方案中在劃線上方40cm以內，在某些其它實施方案中在劃線上方30cm以內，在某些其它實施方案中在劃線上方20cm以內。通常，施加F5的原始區域(primary area)與劃線之間的短距離使得可使用小量的F5來達到保持形狀的效果。 因此，在這些實施方案中，力F5可小于20牛頓，在某些實施方案中小于10牛頓，在某些實施方案中小于5牛頓。在本公開的第二個方面的方法的某些實施方案中，步驟(G)先于步驟(F)，S卩，在劃線步驟過程中邊緣限制器ERl和ER2不對玻璃帶的外周區域施加張力。當玻璃帶具有相對較小的寬度例如小于2000mm的寬度，當玻璃帶總體顯示出相對高的硬度，或當玻璃帶在步驟(B)、(C)、(D)和(E)之前基本平坦并且不顯示出自一側至另一側的曲率時，可有利地采用這樣的實施方案。然而，在某些實施方案中，非常有利的是，步驟(F)在步驟(G)之前進行，使得玻璃帶在劃線步驟過程中通過劃線上方的張力Fl和F2而穩定。應注意，雖然在不有意施加張力Fl和F2的情況下，邊緣限制器ERl和ER2提供一些邊緣限制作用，但是Fl 和F2的施用可具有進一步加強玻璃帶的功能，并且具有使玻璃帶符合可平坦的突緣條NB
14的功能。在步驟(G)過程中，突緣條NB可用于支承表面S2上劃線SL附近的區域使得機械劃輪可沿劃線SL壓擠表面Si，對表面Sl劃線，從而形成自PRl延伸至PR2的連續劃痕 SL0如上所述，在某些實施方案中期望的是，SL基本上水平且垂直于重力矢量，但是在其它實施方案中具有相對于重力矢量的非零角度的傾斜劃線也是可接受的。突緣條NB支承玻璃帶并在機械輪下壓在表面Sl時防止玻璃帶移動。突緣條材料、形狀、位置和操作，以及劃輪位置、材料和操作的詳細描述可見于，例如W008/140677和W008/140678。因此，在某些實施方案中，突緣條NB包含自PR3延伸至PR4并接觸S2的且基本平坦的材料塊。因此當從Sl沿垂直于Sl的方向觀察時，劃線SL可落入突緣條NB區域中或略在突緣條NB區域的上方或下方。因為玻璃帶隔開了突緣條NB和劃線SL，所以認為在所有三種情況中突緣條區域均在劃線SL附近。據信，如果突緣條NB區域覆蓋劃線SL，則由于所提供的直接支承會使玻璃帶更加穩定。在某些實施方案中，在步驟(H)過程中，當玻璃帶彎曲和分離時，突緣條保持與該玻璃帶的表面S2直接接觸。在這些實施方案中，突緣條NB提供至少部分的支承力F4，其與 F3結合，產生玻璃帶彎曲和分離所要求的彎曲力矩。在步驟(H)結束時玻璃板自玻璃帶分離后，使邊緣限制器ERl和ER2在步驟(I) 中自玻璃帶脫離。當突緣條NB在步驟(H)中接觸S2時，期望該突緣條NB在步驟(I)過程中或之后自S2脫離。如上所述和圖5中所示，在某些實施方案中，接觸表面S2的突緣條NB可為平坦的。在這些實施方案中，預期在對表面Sl劃線的步驟(G)之前，進行步驟(F)，使得玻璃帶通過張力Fl和F2平坦化以與平坦的突緣條一致。在某些其它實施方案中，非常有利的是使用圖4中所示的這樣的彎曲突緣條NB，其可調節以與S2和/或Sl的曲率一致，而基本上不改變S2的曲率。所述相適應的突緣可設計為僅接觸S2，或接觸Sl和S2兩者。所述相適應的突緣的詳細內容，包括材料選擇、結構和操作，提供在W008/140677和W008/140678中， 該兩篇的全部內容均通過援引的方式納入本文。在利用相適應的突緣的所述實施方案中， 非常有利的是，步驟(F)不在步驟(G)之前進行，使得不施加張力Fl和F2來改變玻璃帶的表面曲率。在這些實施方案中，步驟(F)有利地在步驟(G)之后、但在步驟(H)之前進行， 使得在彎曲和分離過程中，玻璃帶通過邊緣限制器ERl和ER2進一步穩定和拉伸。此外，在某些實施方案中有利的是，在步驟(H)中調節突緣曲率使得突緣基本平坦以便于玻璃帶的彎曲和分離。另外，在這些實施方案中，有利的是在步驟(H)之后、但在步驟(I)之前調節突緣曲率以與步驟(G)進行之前的S2的曲率一致，使得當ERl和ER2自玻璃帶脫離時，玻璃帶的曲率可恢復至當未通過邊緣限制器施加外部拉伸或壓縮且無突緣條存在時它的自然形狀。本公開的邊緣限制器可以采用多種形式。例如，ERl和ER2各自可為吸盤、夾具和輥對。直接接觸表面Sl和/或S2的材料，吸盤或夾具或輥對中的任一種，可有利地由高溫聚合物材料制成，例如硅橡膠、聚四氟乙烯等。邊緣限制器建立與Sl和/或S2的外周區域的緊密接觸，可以以基本等于Vl的速度向下移動，并且可將張力和/或壓縮力以所需的量經表面接觸施加于玻璃帶。玻璃板處理領域的技術人員可設計并選擇合適的材料、尺寸、結構，和根據所處理玻璃帶的尺寸、速度、厚度、溫度和其它參數而驅動吸盤、夾具和邊緣輥裝置。在某些實施方案中，邊緣限制器ERl和ER2在步驟(F)、(G)和(H)過程中僅接觸 Sl而不接觸S2。在某些實施方案中，邊緣限制器ERl和ER2在步驟(F)、(G)和(H)過程中僅接觸S2而不接觸Si。在其它實施方案中，邊緣限制器ERl和ER2在步驟(F)、(G)和(H) 過程中接觸Sl和S2兩者。在某些實施方案中，邊緣限制器ER3和ER4在步驟(F)、(G)和 (H)過程中僅接觸Sl而不接觸S2。在其它實施方案中，邊緣限制器ER3和ER4在步驟(F)、 (G)和(H)過程中僅接觸S2而不接觸Si。在其它實施方案中，邊緣限制器ER3和ER4在步驟(F)、(G)和(H)過程中接觸Sl和S2兩者。當夾具用作邊緣限制器時，其通常接觸Sl和 S2兩者以提供所需的限制、拉伸和壓縮功能。當吸盤用作邊緣限制器時，可選擇與Sl和S2 的一側或兩側接觸。自以上描述中清楚的是，雖然在圖1、2和3中在玻璃帶的每個外周區域PRl和冊2 中僅示出了一個邊緣限制器ERl和ER2，但是可使用多個邊緣限制器ERl和ER2來同時或相繼地接觸玻璃帶表面Sl和/或S2。例如，在每個外周區域PRl或PR2中，2個、3個或甚至更多個邊緣限制器ERl和ER2可用于共同提供邊緣限制、引導和拉伸功能。接觸PRl的多
個邊緣限制器ERl可稱作ERl (1)、ERl (2)........ERl (η)，并且接觸PR2的多個邊緣限制
器 ER2 可稱作 ER2 (1)、ER2 (2).......、ER2 (η)等。ERl (1)、ER1 (2).......、ER1 (η)的位置
可形成水平線或垂直線、三角形、方形、圓形等。類似地，ER2(1)、ER2(2)........ER2 (η)的
位置可形成水平線或垂直線、三角形、方形、圓形等。但是，在某些實施方案中期望的是，由
ERl (1)、ERl (2)、......、ERl(n)的位置所形成的圖形和由 ER2 (1)、ER2 (2).......、ER2(n)
的位置所形成的圖形相對于Sl的中線CLl是對稱的。此外，ERl (1)、ER1 (2)........ERl (η)
和ER2 (1)、ER2 (2)........ER2 (η)的操作有利地同步進行并相對于中線CLl而對稱。使
用一個共同的平臺例如移動砧機時，所述同步和對稱可相對容易實現。類似地，自以上描述中清楚的是，雖然在圖1、2和3中在玻璃帶的每個外周區域PRl和PR2中僅示出了一個邊緣限制器ER3和ER4，但是可使用多個邊緣限制器ER3和 ER4來同時或相繼地接觸玻璃帶表面Sl和/或S2。例如，在每個外周區域PRl或PR2中， 2個、3個或甚至更多個邊緣限制器ER3和ER4可用于共同提供邊緣限制、引導和拉伸功
能。接觸PRl的多個邊緣限制器ER3和ER4可稱作ER3 (1)、ER3⑵........ER3 (η)，并
且接觸PR2的多個邊緣限制器ER4可稱作ER4(1)、ER4(2)........ER4(n)等。ER3⑴、
ER3(2)........ER3(n)的位置可形成水平線或垂直線、三角形、方形、圓形等。類似地，
ER4(1)、ER4(2)........ER4(n)的位置可形成水平線或垂直線、三角形、方形、圓形等。但
是，在某些實施方案中期望的是，由ER3 (1)、ER3 (2)........ER3 (η)的位置所形成的圖形
和由ER4(1)、ER4(2)........ER4(n)的位置所形成的圖形相對于Sl的中線CLl是對稱的。
此外，ER3(1)、ER3(2)、......、ER3(n)和 ER4 (1)、ER4 O).......、ER4(n)的操作有利地同
步進行且相對于中線CLl而對稱。使用一個共同的平臺例如移動砧機時，所述同步和對稱可相對容易實現。在某些實施方案中，為了使邊緣限制器ERl和ER2的操作同步，可將它們安裝至從玻璃帶的一個外周區域延伸至另一個外周區域的、能夠使玻璃帶在操作過程中以基本等于 Vl的速度移動的單一平臺上。在某些實施方案中，所述平臺能夠有利地往復垂直運動使得可在多個限制、劃線、彎曲和分離操作中重復步驟(B)-(I)。此外，在某些實施方案中，還
16期望邊緣限制器ER1、ER2、突緣條和劃線組件全部安裝至能夠往復垂直運動而允許重復操作的單一平臺上。所述平臺有時稱作移動砧機(TAM)，因為其在劃線、彎曲和分離步驟過程中提供砧臺的功能。TAM的詳細描述提供于，例如美國專利No. 6，616，025和W008/133800 中，其內容通過援弓I的方式全部納入本文。有利地，邊緣限制器ER3和ER4是在垂直下拉法的BOD區域處理玻璃板的機械手的一部分。ER3和ER4可結合地或單獨地提供所要求的斷裂力F3，該力使玻璃帶沿著劃線彎曲并斷裂。在步驟(H)結束時和在步驟(I)中，ER3和ER4可將分離的玻璃板運送至下游的位置或裝置，例如板條箱、傳送帶、運輸平臺等。機械手的描述提供于，例如美國專利 No. 6，616，025中，其內容通過援引的方式全部納入本文。如上所述，本公開的方法特別有利于這樣的玻璃制備方法(例如熔融下拉法、狹縫下拉法或再拉法)，其中母體玻璃帶，除了待劃線、彎曲和分離的彈性區以外，還包含直接連接彈性區且可受該彈性區中運動的不利影響的粘彈區。所述粘彈區可以以基本等于Vl 或由于該區域中可能的薄化而略低于Vl的垂直速度VI’移動。在某些實施方案中，所述粘彈區是在劃線上方10米以內，在某些實施方案中在5米以內，在其它實施方案中在3米以內，在其它實施方案中在2米以內，在其它實施方案中在1米以內，在其它實施方案中在0. 5 米以內。如上所述，本公開方法特別有利于這樣的玻璃制備方法(例如熔融下拉法、狹縫下拉法或再拉法)，其中母體玻璃帶，除了待劃線、彎曲和脫離的彈性區以外，還包含直接與該彈性區連接并在該彈性區上方的粘彈區，以及直接與該粘彈區連接并在該粘彈區上方且可受彈性區中的運動的不利影響的粘性區。在某些實施方案中，所述粘性區是在劃線上方 12米以內，在某些實施方案中在10米以內，在某些實施方案中在8米以內，在某些實施方案中在5米以內，在其它實施方案中在3米以內。如上所述，本公開的方法特別有利于制備這樣的玻璃板的過程，所述玻璃板具有高柔性(低硬度)——由比例W1/T1定義一的母體帶。特別地，本公開方法特別有利于制備W1/T1比例至少為1000的玻璃板，在某些實施方案中至少為2000，在某些其它實施方案中至少為3000，在某些其它實施方案中至少為5000，在某些其它實施方案中至少為6000， 在某些其它實施方案中至少為7000，在某些其它實施方案中至少為8000，在某些其它實施方案中至少為9000，在某些其它實施方案中至少為10000。邊緣限制器ERl和ER2，簡單如其所示，使制備方法和產品屬性一致性——尤其是高W1/T1比例的玻璃板的厚度變化、應力和應力分布——具有明顯改進的穩定性。特別地，本公開方法特別有利于制備厚度Tl至多為1.0mm的玻璃板，在某些實施方案中至多為0. 8mm，在某些實施方案中至多為0. 7mm，在某些其它實施方案中至多為 0. 6mm，在某些實施方案中至多為0. 4mm，在某些其它實施方案中至多為0. 3mm。在步驟(G)中，表面Sl上的劃線可使用W008/133800中詳述的機械劃輪通過機械劃線而形成，該專利的內容在此通過援引的方式全部納入本文。或者，激光劃線——描述于例如 W008/140818、W009/045319、W009/067164 和 W009/091510，其內容在此通過援引的方式全部納入本文——也可用于進行劃線。激光劃線和邊緣限制器的使用相結合將尤其有利于制備低硬度的玻璃板，例如上述具有大的寬度和/或低厚度的那些玻璃板。如上所述，在連續的玻璃制備方法中，在步驟(A)中提供的母體玻璃帶通常是連續的，并且該玻璃帶需要重復劃線并分離以制備多個玻璃板產品。在所述連續的玻璃板制備方法例如采用熔融下拉玻璃形成技術中，步驟(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)、(H)和(I)可重復進行，尤其當使用具有往復垂直運動能力的TAM時，使得可連續制備多個玻璃板，其具有一致的質量和明顯的方法穩定性。可對機械手進行編程以重復地使邊緣限制器ER3、ER4 與玻璃帶表面嚙合而彎曲玻璃帶、將分離的玻璃板運輸至下游裝置，使玻璃板自邊緣限制器ER3和ER4脫離，然后返回至預定位置以嚙合在下一個循環中待脫離的玻璃帶。因此，步驟(A)的實例可包括以下步驟(Al)提供一種玻璃熔體；(A2)由所述玻璃熔體通過熔融下拉法或狹縫下拉法形成連續的玻璃帶；和(A3)冷卻所述連續的玻璃帶以形成母體玻璃帶。所述熔融下拉法詳述于，例如W003/014032、W005/081888中，其內容在此通過援引的方式全部納入本文。本公開的第一個方面是一種由連續移動的母體玻璃帶制備目標彈性玻璃板的裝置，所述母體玻璃帶包含彈性部分，所述彈性部分具有第一主表面Si、與Sl相對的第二主表面S2 ；Sl包含第一外周區域rai、第二外周區域PR2和第一中心區域CRl ；S2包含與I3Rl 相對的第三外周區域冊3、與PR2相對的第四外周區域PR4和與CRl相對的第二中心區域 CR2，所述裝置包括(I)至少一對可旋轉的邊緣輥，所述輥具有相對地面基本靜止的軸，能夠嚙合 PRU PR3, PR2和PR4以對母體玻璃帶提供平行于重力矢量的基本恒定的向下的速度Vl ；(II)劃線設備，能夠在表面Sl上提供基本水平的劃線；(III)突緣，適于(a)接觸并嚙合S2以穩定母體玻璃帶；(b)以基本等于Vl的速度移動；和(c)在母體玻璃帶由S2指向Sl的彎曲過程中提供垂直于Sl的支承力F4 ；(IV)第一邊緣限制器ERl，適于(a)在劃線上方與PRl和PR3中的至少一個接觸； (b)以基本等于Vl的速度移動；和(C)對所述彈性部分提供垂直于速度Vl的張力Fl ；(V)第二邊緣限制器ER2，適于(a)在劃線上方與PR2和PR4中的至少一個接觸； (b)以基本等于Vl的速度移動；和(C)對所述彈性部分提供與Fl方向相反的垂直于速度 Vl的張力F2 ；(VI)第三邊緣限制器ER3，適于(a)在劃線下方與PRl和PR3中的至少一個接觸； (b)以基本等于Vl的速度移動；和(c)對所述彈性部分提供與F4方向相反的垂直于Sl的彎曲力F3的至少一部分；和(VII)第四邊緣限制器ER4，適于(a)在劃線下方與PR2和PR4中的至少一個接觸；(b)以基本等于Vl的速度移動；和(c)提供彎曲力F3的至少一部分。本公開裝置的多個元件已在上文描述。例如，在某些特別有利的實施方案中，ER1、 ER2和突緣均安裝在適于以基本等于Vl的速度移動的單一平臺(例如移動砧機)上。同樣，在某些特別有利的實施方案中，ER3和ER4安裝在機械手上，如上所述。在本公開裝置的某些實施方案中，所述裝置還包含(VIII) —個氣體噴嘴，適于向CR2吹氣流以對所述母體玻璃帶提供方向由Sl指向 S2的力F5。由所述噴嘴提供的氣體的溫度和流速可根據具體的板制備方法的需要基于因素(例如板寬、板厚、板材料組成、板表面曲率等)而確定。在本公開裝置的某些實施方案中，ER1、ER2、ER3和ER4為吸盤或夾具。在某些實施方案中，ER1、ER2、ER3和ER4包含傳動器(actuator)、閥門和其它控制機構，所述機構可按照需要用于調節吸盤和/或夾具的位置、所施真空度、夾緊力、張力、壓縮力、嚙合、脫離等。在某些實施方案中，推薦邊緣限制器ERl和ER2自劃線測量為70mm至150mm。實驗室試驗數據表明可使用更寬的范圍，例如50mm-200mm。設備的空間限制可為另一個決定因素。在某些實施方案中，為節省空間，吸盤ERl和ER2與機械手吸盤ER3和ER4水平對齊。 它們需要能夠隨機械手調節板移步。吸盤的排列可為垂直的、水平的或三角形的，在限制器單元的每一側上具有2至3個吸盤以傳遞足夠的承載能力(無滑脫和長的吸盤壽命)。吸盤可自Sl和/或S2的任意側嚙合玻璃帶。在某些實施方案中，非常期望ER3和ER4至少嚙合Si，如在步驟(H)過程中一樣，當玻璃帶彎曲和分離時，所述玻璃帶將推壓而不是牽拉 ER3和ER4，使得方法更加穩定。張力Fl和F2在某些實施方案中可從0至50磅(0至222 牛頓)變化，這取決于例如板尺寸、板厚度等因素。在某些有利的實施方案中，邊緣限制器 ERl和ER2如現有機械手一樣具有所有的位置排列能力。如果使用塑料材料來制備ERl和 ER2，則ERl和ER2可與較熱的上游組件進行隔熱。在某些實施方案中，ERl和ER2置于關節式臂上，使得在某些情形下例如當上游發生破壞性的板斷裂時，ERl和ER2可遠離下落的玻璃碎片路徑。圖7示出基于動態過程模擬通過使用本公開的一個實施方案的邊緣限制器對玻璃帶運動減少和玻璃帶曲率強化的影響。在該圖中，水平軸為時間，以秒計，垂直軸示出劃線附近的玻璃表面和具有固定位置的傳感器之間的距離，700代表平坦突緣條，范圍701代表劃線時間段，范圍703代表劃線后劃輪不再接觸玻璃表面時的時間段，實線曲線705代表當玻璃帶不使用本公開邊緣限制器限制時的實施方案，虛線曲線707代表當玻璃帶使用本公開邊緣限制器限制時的實施方案。在使用本公開邊緣限制器的實施方案中，玻璃帶運動明顯減少并且弓形強化(更少傾向于弓形彈射)。對本領域技術人員來說明顯的是，在不脫離本公開的范圍和主旨的情況下，可對本公開做出多種修改方案和變化方案。因此，本公開意欲覆蓋本公開的所有這些修改方案和變化方案，只要它們落入所附權利要求及其等同方案的范圍內。
權利要求1.一種由連續移動的母體玻璃帶制備目標彈性玻璃板的裝置，其特征在于，所述母體玻璃帶包含一個彈性部分，所述彈性部分具有第一主表面Si、與Sl相對的第二主表面S2 ； Sl包含第一外周區域rai、第二外周區域PR2和第一中心區域CRl ；S2包含與PRl相對的第三外周區域冊3、與PR2相對的第四外周區域PR4和與CRl相對的第二中心區域CR2，所述裝置包括(I)至少一對可旋轉的邊緣輥，所述輥具有相對地面基本靜止的軸，能夠嚙合rai、 PR3、PR2和PR4以對母體玻璃帶提供平行于重力矢量的向下的速度Vl ；(II)一個劃線設備，能夠在表面Sl上提供基本水平的劃線；(III)一個突緣，適于(a)接觸并嚙合S2以穩定母體玻璃帶；(b)以基本等于Vl的速度移動；和(c)在母體玻璃帶由S2指向Sl的彎曲過程中提供垂直于Sl的支承力F4 ；(IV)第一邊緣限制器ERl，適于(a)在劃線上方與PRl和PR3中的至少一個接觸；(b) 以基本等于Vl的速度移動；和(c)對所述彈性部分提供垂直于速度Vl的張力Fl ；(V)第二邊緣限制器ER2，適于(a)在劃線上方與PR2和PR4中的至少一個接觸；(b) 以基本等于Vl的速度移動；和(c)對所述彈性部分提供與Fl方向相反的垂直于速度Vl的張力F2 ；(VI)第三邊緣限制器ER3，適于(a)在劃線下方與PRl和PR3中的至少一個接觸；(b) 以基本等于Vl的速度移動；和(c)對所述彈性部分提供與F4方向相反的垂直于Sl的彎曲力F3的至少一部分；和(VII)第四邊緣限制器ER4，適于(a)在劃線下方與PR2和PR4中的至少一個接觸；(b) 以基本等于Vl的速度移動；和(c)提供彎曲力F3的至少一部分。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中ER1、ER2和所述突緣都安裝在適于以基本等于Vl的速度移動的一個共同的平臺上。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括(VIII)一個氣體噴嘴，適于向CR2吹氣流以對所述母體玻璃帶提供方向由Sl指向S2 的力F5。
4.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，其中ERl、ER2、ER3和ER4為吸盤或夾具。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，其中ERl和ER2適于接觸Sl和S2中的同一個且僅一個表面。
6.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，其中ERl和ER2適于接觸Sl和S2兩者。
7.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，其中ER1、ER2、ER3和ER4僅接觸S2。
8.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，其中母體玻璃帶在Sl中含有中線 CLl，且ERl和ER2相對于CLl基本對稱地放置。
9.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，其中母體玻璃帶在Sl中含有中線 CLl，且ER3和ER4相對于CLl基本對稱地放置。
專利摘要由玻璃帶制備玻璃板的裝置，包括以垂直狀態劃線、彎曲和分離，并具有改進的玻璃帶穩定性，所述穩定性由位于劃線上方的邊緣限制器提供，所述邊緣限制器也以與彈性玻璃帶基本相同的垂直速度移動。所述玻璃帶兩側上的邊緣限制器用于限制該玻璃帶在劃線、彎曲和分離過程中的運動和擾動，這有利地通過按需要拉伸該玻璃帶而進行。本實用新型可減少由于劃線、彎曲和分離所致的上游粘彈區和/或粘性區中的的玻璃帶的擾動，由此增強形成方法的穩定性和產品屬性，例如厚度變化、應力和應力變化等。本實用新型可特別有利于采用熔融下拉法、狹縫下拉法、再拉下拉法和其它下拉法制備具有大的寬度和/或低的厚度的玻璃板。
文檔編號C03B17/06GK202220114SQ201120325369
公開日2012年5月16日 申請日期2011年8月31日 優先權日2010年8月31日
發明者G·N·庫達瓦, L·王, N·周, W·徐 申請人:康寧股份有限公司