薄玻璃板的製造方法和裝置的製作方法
2023-05-20 03:12:26 1
專利名稱：薄玻璃板的製造方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通過垂直下拉連續玻璃薄帶來製造玻璃板且尤其是厚度不到3mm的玻璃板的方法，其中玻璃熔體從一個池窯熔化部中經過一入口被送入一個具有一有至少一個槽子磚(噴嘴磚)的噴嘴系統的上引槽裡。本發明還涉及如權利要求15前序所述的裝置。
背景技術：
這樣的薄玻璃板被用作電子裝置中的玻璃襯底，如用於顯示器(便攜電話，平板螢光屏等)和計算機的數字式大容量存儲器。因此，對主要由氣泡和夾雜決定的玻璃內部質量、光潔性、主要由密波形(波度)和平坦性偏差(翹曲)決定的表面幾何形狀質量以及抗裂性和或許輕型提出了嚴格要求。
當被用作顯示器的玻璃襯底時，客戶使玻璃經受了接近玻璃化轉變溫度的熱加工作業。在這裡，必須始終保持玻璃襯底的形狀穩定性。因此，具有更高的玻璃化轉變溫度的特製玻璃或玻璃陶瓷，它們大多具有更高的結晶能以及與溫度有關的非典型粘度曲線。因此，這些玻璃需要比普通玻璃高的加工溫度。
由於這種應用涉及批量生產，所以必須儘可能成本低廉地製造玻璃板。就是說，力求裝備和停機時間短、流通量高且廢料少地獲得加工過程穩定性，在這裡，廢料是因玻璃缺陷引起的並發生在玻璃板邊緣區裡。另外，為儘可能滿足客戶對表面光潔性和表面幾何形狀質量的要求，不能省掉或減少高成本的後續加工工序如打磨和拋光。
在目前已知的上引法中，只能部分地滿足關於產品質量和經濟性的上述要求。
對生產方法來說，人們將之區分為藉助槽子磚的上引法和不用槽子磚的上引法。
在不用槽子磚的上引法中，如在US 3,338,696所述的那樣，使用了一個料槽，玻璃熔體被引入其中。玻璃熔體溢過料槽壁上邊緣並在楔形料槽的外表面上向下流動。在最高點處，如此形成的玻璃膜匯合併被向下拉。用鉑給陶瓷料槽加襯，以抑制腐蝕。
在這個方法中，總流通量基本上由在熔化部和料槽之間的入口來決定。所謂的線流通量(這是指在連續玻璃帶上引方向的橫向上的單位長度的流通量)通過在料槽中的玻璃流、在料槽溢流邊緣區域內的玻璃狀態、溢流邊緣的幾何形狀和玻璃粘度來調整。需要一個很精確的溫度控制，它必須在0.1℃以下。
規格改變或流通量變化要求相應地調節上引料槽的幾何形狀，尤其是為了料槽中的玻璃流。因為一個新的上引料槽足以工作達一周之久或更長時間，所以只能有限地得到生產靈活性。
料槽邊緣的腐蝕無法通過翻轉或拉長料槽來補償。必須更換料槽並且必須重新啟動加工過程。
為了調整出一個具有窄邊緣的連續玻璃寬帶，連續玻璃帶必須通過在邊緣區裡的所謂邊緣輥沿連續玻璃帶方向的橫向被拉伸。邊緣輥使得加工作業更加複雜。
人們將使用縫隙式槽子磚的上引法分成帶導流體或排流體的和不用導流體或排流體的。
在例如如SU 617.390所述的利用一不帶導流體的縫隙式槽子磚的方法中，玻璃從池窯作業部或均化部的兩側並經過一由耐火材料構成的溢流口的對置壁溢出。兩個如此形成的玻璃膜在一個槽子磚內匯合併隨後被向下拉出。流通量調整通過在溢流邊緣上的玻璃狀態值來完成。這可以通過改變作業部中的玻璃狀態或通過深埋溢流磚來完成。
藉助利用不帶導流體的縫隙式槽子磚的方法，無法滿足對表面質量且尤其是密波形(波度)的嚴格要求。由於玻璃短暫滯留在板根區域內並且由於玻璃很粘稠，所以無法彌補不平性。
由於在低於玻璃熔體臨界粘度時在板根區域內的不穩定性逐漸增強，所以，也不應該超過某些加工溫度。因此，具有高結晶能的特殊玻璃無法用已知的不用導流體的上引法製造。
通過使用帶內導流體的縫隙式槽子磚，部分地避免了上述缺陷。
在US 1,759,229中，描述了一種製造平板玻璃的上引法，其中玻璃通過一個安裝在池窯作業部或均化部的底面上的縫隙式槽子磚流到一個具有圓形橫截面的排流體上並且通過該排流體被向下拉。排流體在縫隙式槽子磚下方嵌入一個本身朝下擴寬的空腔裡。作業部或均化部的玻璃池深度向著縫隙式槽子磚的兩端逐漸增大。可以使槽子磚和排流體具有鮮明輪廓。在這裡重要的是，槽子磚縫向著邊緣擴大以及可校準方向的所用排流體可以在中心向上彎曲。
排流體的楔形下部具有一個掏槽，沿上引方向的橫向安裝的加熱件或冷卻件可以位於該掏槽裡。排流體的溫度可以通過恆溫介質流來調節。
玻璃流通過槽子磚和排流體的幾何形狀並根據在池窯作業部或均化部處的溫度級和分布以及排流體相對槽子磚的位置而受到影響。排流體還有這樣的任務，即在上引方向的橫向上使玻璃溫度均勻化，以便製造出具有預定尺寸和同樣外表的平板玻璃。
DE-AS 1596484公開了一種裝置，它包括一個均質化容器，該容器通過一個封閉的並可被加熱的槽與一個上引爐相連。上引爐配備有一個由鉑製成的並帶有一底縫的槽子磚。在槽子磚下面，設有一個成豎板形式的導流體。從槽子磚流出的玻璃熔體在導流體兩側向下流走並且在底端匯合成一條連續玻璃帶。
為了由內向外散熱，在導流體裡設有多個孔，可以通過這些孔輸送冷卻介質。另外，在導流體底部上安裝著外冷卻體。藉助調整螺栓，可以調整到導流體的高度。
在JP 2-217.327中，描述了一種製造平板玻璃的裝置，其中玻璃通過一個設置在一個供料機或池窯作業部的底面上的縫隙被向下拉出。縫隙式槽子磚可以被間接加熱。玻璃供給藉助一個位於縫隙上方的塞子來截斷。為了穩定連續玻璃帶，在槽子磚裡設有一個板狀的且固定在側面上且位置可調的內導流體，內導流體的上部突入槽子磚裡，其下部被罩起來。
US 1,829,639描述了一種方法和一種裝置，其中總流通量和線流通量只通過噴嘴系統的幾何形狀、在槽子磚區內的玻璃熔體粘度和在槽子磚上的玻璃熔體壓力來調節。玻璃熔體在槽子磚處流出時只有很小的過壓，因為儲存系統是敞露的並因而玻璃充滿度低。這種裝置或方法的重大缺點是，總流通量和線流通量相互關聯。
藉助帶縫隙式槽子磚和導流體的已知方法，無法象在已知的不用縫隙式槽子磚的上引法中那樣獲得突出的表面質量。尤其是在線流通量高且加工溫度高的情況下，玻璃膜滯留在導流體上的時間不足以彌補表面波形，這種表面波形是由於在輪廓邊區域那裡使用槽子磚而引起的。
在已知的其縫隙式槽子磚帶或不用導流體的方法中，總流通量調節和線流通量調整(在上引方向橫向上的厚度分布)相互關聯。
當改變規格或流通量時，槽子磚幾何形狀和在槽子磚區裡的溫度控制又要根據經驗來重新調節。啟動過程用時長並且只能有限地得到所需的生產靈活性。
為了調節出符合規範的厚度分布，要在上引方向的橫向上並在槽子磚區裡調定出規定的溫度分布。施加給連續玻璃帶的溫度分布在到達精密冷卻區前都只能部分地平衡。這肯能導致連續玻璃帶在冷到室溫時的不允許變形(翹曲)。
發明內容
本發明的任務是提供一種方法，通過該方法，可以加工出具有強結晶趨勢的玻璃或玻璃陶瓷，其中薄玻璃板的質量可得到改善並且生產量可提高。本發明的任務也是要提供一種實施該方法的裝置。
通過根據權利要求1的技術特徵的方法來完成該任務。
通過本發明的方法，滿足了上述的關於產品質量和經濟性的要求。
該方法使使用槽子磚的上引法的優點與不用槽子磚的上引法的優點結合在一起。這意味著，在橫向和上引方向上的厚度分布情況良好的情況下，可以在厚度波動＜20μm且總寬度小的情況下調節出20μm-3000μm的玻璃厚度，此外，獲得了突出的表面質量，即波度＜20nm。另外，翹曲最小。高加工溫度和低加工粘度(5×103-3×104d)也可以被用於製造易結晶的玻璃或玻璃陶瓷。另外，規格改變也可以很靈活，產品寬度可以在300mm-2000mm之間調整。此外，可以在高作業穩定性的條件下，獲得很高的線流通量(單位時間和單位帶寬內的質量＞5g/(mm×min))。因此，最大程度地避免了使用槽子磚和不用槽子磚的上引法的缺點。
最好是，入口、上引槽和噴嘴系統構成一完整系統。總流通量通過入口的縱截面和橫截面以及根據在入口處的玻璃熔體的粘度來調節。另一方面，根據槽子磚系統的幾何形狀以及沿槽子磚的玻璃熔體的粘度來調節在連續玻璃帶橫向上的單位長度內的流通量(所謂的線流通量)，以便按規定調節厚度。因玻璃熔體自由表面高度與噴嘴系統高度之間的落差而產生的玻璃熔體壓力基本上在入口處降低。在噴嘴系統區域裡的壓力降低很小，從而玻璃在離開噴嘴系統時只是不明顯地展開。抑制了在輪廓邊緣區裡的槽子磚潤溼。由於抑制了在輪廓邊緣區裡的縫隙式槽子磚的潤溼，所以，與已知藉助槽子磚的上引法相比，獲得了更高的表面質量。
根據本發明，使總流通量調節與線流通量儘可能沒有關聯。通過入口的按規定的加熱和冷卻來調節總流通量。線流通量和進而沿帶材橫向的厚度分布是通過按規定加熱和冷卻上引槽段、縫隙式槽子磚和導流體來調節。這意味著，在上引槽區和槽子磚區內的且如由該區域裡的溫度波動引起的壓降變化只是不明顯地影響到總流通量。因此，提高了總流通量並進而提高了在Z方向(見圖1的坐標系)上的連續玻璃帶厚度分布的穩定性。由於使不同的工序彼此無關聯，所以，簡化了加工過程控制。啟動過程的時間被縮短並且生產靈活性即改變總流通量或改變連續玻璃帶厚度通過擴大工作窗口而與已知上引法相比有所提高。該設備不一定要適應於改變的連續玻璃帶幾何形狀或改變的過程參數。
以下的用於入口(ZL)、上引槽(ZT)和縫隙式槽子磚(SD)的溫區已被證明對這樣的無鹼硼酸鹽玻璃是有利的，即該玻璃具有約700℃的Tg2、約5g/cm3的密度、約37×10-7/K的熱膨脹率，即TZL1＝Tg+670K-TZR2＝Tg+590KTZT1＝Tg+590K-TZT2＝Tg+570KTSD＝Tg+570K-Tg+550K在這裡，Tg表示玻璃化轉變溫度。
儘管沒有導流體的方法也提供了關於表面質量的良好結果，但可通過使用一導流體來改善這種結果。玻璃熔體流在流過縫隙式槽子磚時藉助導流體被分流。玻璃熔體在導流體兩側向下流動。兩層玻璃膜在導流體底端又匯合成一條連續玻璃帶。
最好如此調節在導流體上的玻璃膜的滯留時間和粘度，即幾乎完全彌補了與理想表面形狀的偏差。為了實現這一目的，玻璃膜最好有選擇地在導流體上被冷卻和/或加熱。
通過使兩層玻璃膜在玻璃粘度較小的情況下長時間滯留在導流體上，幾乎完全彌補了因表面應力引起的與理想表面形狀的偏差。實現了這樣的表面質量，即它可以與無槽子磚上引法的表面質量媲美(波度＜20mm)。
此外，最好在導流體(LK)上調節出以下溫度TLK＝Tg+560K-Tg+540K這相當於1×104dPas的玻璃粘度。
在縫隙式槽子磚和導流體之間的縫寬例如可以分別為10毫米。兩層玻璃膜的厚度例如分別為8mm。就是說，這兩層玻璃膜沒有從下面潤溼縫隙式槽子磚。
與藉助槽子磚的已知上引法相比，對縫隙式槽子磚輪廓邊緣的幾何形狀的質量要求較低。因此，也可以與已知上引法不同地在停止後多次重新使用槽子磚。因此，降低了生產成本。
由於通過導流體穩定了玻璃膜並且在熔融後在板根區中快速冷卻玻璃膜，所以，可以選擇比藉助不用導流體的槽子磚的上引法高得多的加工溫度(≥100K)並因而可以與無槽子磚上引法中的加工溫度媲美。加工溫度的提供使得製造具有強結晶趨勢的特殊玻璃或玻璃陶瓷成為可能。
最好有選擇地在板根區域裡冷卻連續玻璃帶。
由於藉助導流體穩定玻璃膜並在板根區中快速冷卻玻璃，在板根區域裡的玻璃質量小。因此，可以在生產過程穩定性高的情況下調節出高達5g/(mm×min)的線流通量。在上述溫度調節中，例如獲得了3.5g/(mm×min)的線流通量。由此一來，顯著提高了生產量。
沿縫隙式槽子磚的玻璃熔體的溫差ΔTSD最好被調節到ΔTSD≤20K。與藉助槽子磚的已知上引法不同，溫度在槽子磚區域裡明顯變得更均勻。因此，在冷卻過程中，連續玻璃帶的收縮速度在沿連續玻璃帶橫向的上引方向上比迄今已知的藉助槽子磚的上引法更均勻。這樣一來，在冷卻到室溫時的連續玻璃帶變形(翹曲)明顯減小。因此，製造出了對平面度有嚴格要求的薄玻璃板。
玻璃膜最好在其側邊緣上受到引導。通過在側面限定出導流體邊界並且在噴嘴爐的冷卻系統區域裡進行溫度控制，可以控制加工過程，從而邊緣寬度和進而玻璃損耗足夠小。可以放棄為了調節出理想寬度而在槽子磚區裡和邊緣輥上進行的不均勻溫度控制。通過效果的改善，提高了生產量。
在噴嘴爐裡，在板根區域裡的玻璃通過主冷卻裝置被冷卻到如Tg+290K左右。
線流通量的不太均勻可能導致在連續玻璃帶上引方向的橫向上的小的厚度波動。根據本發明，厚度分布通過在主冷卻裝置下面的噴嘴爐的在X方向上分段的冷卻系統得到修正。為此，如果需要，連續玻璃帶的不同區域略有不同地被冷卻，從而在Z向上的連續玻璃帶延長對熱玻璃區來說要比冷玻璃區大。因此，在連續玻璃帶延長時，較冷區域的厚度減小與較熱區域的厚度減小相比適當縮小。所以，在噴嘴爐中，可以通過分段的加熱和冷卻件來調節出在帶材方向和帶材方向橫向上的預定溫度分布。因此，厚度分布提高了質量特徵的效果。
在裝置方面，根據需要，連續玻璃帶在粘彈性狀態下通過輥或滾筒在噴嘴爐下面沿帶材方向的橫向延長，從而連續玻璃帶被平平地且無應力地送往處於引上窯裡的冷卻裝置。這樣，可以修正在熱成形區域裡引起的平坦度偏差。此外，通過輥或滾筒，減小了在熱成形區裡的來自彈性區的變形滲透。輥或滾筒位於一個輥式爐或引上窯裡，其中可以通過分段的加熱和冷卻件調節出在帶材方向和帶材方向橫向上的規定溫度分布。這樣，提高了關於質量特徵的效益。
根據本發明，連續玻璃帶通過在噴嘴爐下的上引輥被垂直下拉。在這裡，連續玻璃帶通過上引輥以如1.6m/min的速度延伸，從而在3.5g(min×mm)的線流通量和約800mm的總寬度的情況下，得到了厚度淨值為0.7mm的連續玻璃帶。最好連續測量連續波動帶的厚度，在這裡，藉助測量厚度值來控制上引速度。
或許，可以根據在玻璃冷卻後進行的在先厚度測量來控制上引速度。因此，提高了與中厚的質量特徵有關的效益。
如果帶材很厚，即帶材重量大且上引力小，調節出理想厚度所需的上引力小於帶材重量，上引輥可以補償帶材重量的一部分。因而，所述上引輥最好布置在引上窯的或輥式爐裡。
根據另一個實施形式，連續玻璃帶在輥式爐和/或引上窯裡在帶材方向和帶材方向的橫向上被有選擇地冷卻和/或加熱。
在第一快速冷卻區裡，連續玻璃帶最好被冷卻到Tg+50K，而在用於調節出冷卻體應力的精密冷卻區裡，它被精密冷卻到Tg-50K並在快速區裡被快速冷卻到如450K。
按照該方法製成的玻璃板的優選應用場合是在電子儀器中的玻璃襯底，如顯示器(便攜電話，平板螢光屏等)或計算機大容量存儲器的玻璃襯底。
在裝置方面，通過權利要求15的特徵來完成任務。
在這裡，入口、上引槽和噴嘴系統構成一完整系統。入口可以由鉑合金或由ff材料(耐火材料)構成並且具有分段直接或間接冷卻和加熱的管段。管或管系具有2m-5m的長度並且具有直徑為50mm-80mm的圓形橫截面。
管最好垂直布置。
在管中，通過聯合進行冷卻和加熱而調節出所需的玻璃粘度。在入口末端上，玻璃被供入上引槽裡。
在上引槽裡，玻璃熔體在上引方向的橫向上均勻分布。上引槽是一個最好由鉑合金製成的容器，所要求的玻璃粘度變化可以在該容器裡通過聯合進行加熱和冷卻來調節。玻璃在上引槽下被供給噴嘴系統。
噴嘴系統最好有一個或兩個縫隙式槽子磚並且或許有一個由鉑合金過程的導流體。縫隙式槽子磚最好有一加熱器件。導流體可以是一個向下收縮成尖形的鉑合金板並且最好有一個加熱器件和根據需要有一冷卻機構。均勻的線流通量的調節通過上引槽、縫隙式槽子磚和導流體的按規定的加熱和冷卻來進行。
導流體垂直布置在縫隙式槽子磚裡並且最好通過縫隙式槽子磚的縫地伸入上引槽。玻璃流通過導流體已經在上引槽裡在Y方向(見圖1的坐標系)上被分流。這樣，還通過一個外調節系統確保了相同的玻璃膜厚度，通過該系統，導流體在X、Y方向上並根據需要也在Z方向上相對槽子磚縫位置被校準。儘可能一樣的玻璃膜後對確保小的翹曲程度是必不可少的。
此外，尤其是對大的帶寬和長時間加工來說，可通過在X方向上施加拉力來保證導流體的平直性。因此，可以加工時間長地製造出大的帶寬，這又明顯提高了生產率。
在縫隙式槽子磚下面接有噴嘴爐。導流體最好伸入噴嘴爐裡。噴嘴爐最好有一個加熱裝置和兩個冷卻系統。
為了按規定調節在導流體上的玻璃膜滯留時間，可以直接加熱和冷卻導流體。為此，導流體具有一個最好是加熱裝置和/或冷卻裝置。此外，玻璃膜可以在兩側通過噴嘴爐的分段加熱裝置被加熱。
噴嘴爐在導流體區域裡具有最好對置的束射板。
根據另一個實施形式，噴嘴爐在束射板下面有至少一個可以移入爐膛中的屏壁。
通過形成一個較小的板根，通過兩個冷卻系統、一個主冷卻裝置和一個在主冷卻裝置下面的分段冷卻裝置而在導流體下直接從使玻璃散熱。在這裡，主冷卻裝置散走大部分熱量。在X方向上精密分段的冷卻確保了對由噴嘴系統引起的小厚度波動的修正。
連續玻璃帶垂直向下地並或許沿帶材方向的橫向延伸。為此所需的上引輥和卷輥位於噴嘴爐下方，或許在輥式爐、引上窯或上引機裡。
上引輥用語調節厚度。通過卷輥確保了所需的連續玻璃帶和隨後的玻璃板的平坦度。
連續玻璃帶最好在啟動過程中通過噴嘴爐下的上引輥被拉扯。這樣，明顯縮短了啟動時間。
噴嘴爐可以在帶材方向上被打開，以便簡化啟動過程。因此，減輕了起動過程的負擔。
輥式爐也可以在帶材方向的橫向被打開，以簡化啟動過程。
引上窯可以向下或向旁邊離開，以簡化啟動過程。在生產過程中，在引上窯的下面接有輥式爐。因此，也簡化了啟動過程。
以下，結合附圖來詳細說明本發明的實施例。附圖所示為圖1是裝置的垂直截面圖；圖2放大示出了縫隙式槽子磚區的一垂直截面。
具體實施例方式
圖1、2畫出一個用於確定空間方向的坐標系。在這裡，X方向表示連續玻璃帶寬度方向，Y方向表示與理想帶表面垂直的方向(連續玻璃帶厚度)，Z表示上引方向。
在圖1中，示意示出了裝置的垂直截面，它具有以下部分，即入口1、上引槽6、噴嘴爐18、輥式爐26、引上窯32。
通過入口1，玻璃熔體從一未示出的均勻化系統中被供入上引槽6。入口1包括一個布置於垂直方向上的管2。管2由鉑合金或ff材料構成，它具有對稱地直接或間接加熱或冷卻的管段2a，b，c並且被劃分開。對應於管段2a，b，c，設有一個相應分段的加熱裝置3和一個分段的冷卻裝置4，它們通過一個絕緣材料5與外界隔絕開。加熱裝置3是通過直接或間接的電加熱方式工作的。冷卻裝置4由冷卻管組成，冷卻介質流過所述冷卻管。冷卻管作用於管2段周圍並且與適當的冷卻設備連接。
向下與料槽1連接的上引槽6具有一個由鉑合金構成的配流器7，它垂直向下地轉入玻璃輸送通道8，該通道也由鉑合金構成。玻璃配流器7用於在縫隙式槽子磚11的整個長度範圍分配玻璃熔體，該縫隙式槽子磚以下還要詳細描述。上引槽6具有一個也在垂直方向和橫向上分段的加熱系統9。加熱可直接或間接地以電加熱方式進行。另外，上引槽6被絕緣材料10包圍起來。
在上引槽6的底面上有噴嘴系統，它包括縫隙式槽子磚11、密封12、13以及導流體16。縫隙式槽子磚11被槽子磚承板14從下壓到上引槽6上。密封12和柔性密封13確保了傳力配合和形狀配合。
縫隙式槽子磚11通過安裝在槽子磚承板14裡的加熱器件15被直接或間接地電加熱。為了使玻璃流最佳化，可以根據需要地在縫隙式槽子磚11的上方設置另一個由鉑合金構成的縫隙式槽子磚(未示出)。
在縫隙式槽子磚11中，如圖2所示地，設有一個由鉑合金構成的導流體16，它由一個其下端呈尖形收縮的板形件構成。導流體16或許具有側界面17並且被安置成可以在X方向、Y方向和Z方向進行調整，這在圖1、2中沒有示出。導流體16還具有一直接電熱器件，或許也有一個冷卻機構。
從縫隙式槽子磚11流出的並在導流體16的外表面上向下流動的兩層玻璃膜在收縮成尖形的底端上匯合成一條共同的連續玻璃帶。在導流體上的玻璃膜、板根以及連續玻璃帶的延伸區位於噴嘴爐18的束射板19之間，噴嘴爐在上部中具有一個電熱器件20並在下部裡有冷卻系統23、24。束射板19遮擋加熱器件，以改善均溫效果。
通過在板根高度上的可在Y方向上運動的屏壁22，可以調節連續玻璃帶通過冷卻系統23、24的散熱情況。在屏壁22的下面有用於調節在板根區域裡的連續玻璃帶溫度的主冷卻器件23。在X方向上分段的冷卻系統24用於調節在連續玻璃帶橫向上的厚度分布。噴嘴爐18通過絕緣材料21對外絕熱。為了簡化啟動作業，噴嘴爐或許可以在Y方向上打開。
在槽子磚18的下面有輥式爐25，它具有配輥豎筒26。輥式爐25具有一在X、Z方向上分段的電熱裝置27和在X、Z方向上分段的冷卻裝置28。為了改善均溫效果，配輥豎筒26使加熱裝置與連續玻璃帶隔絕開。在輥式爐25中，設有卷輥29，它們通過傾斜設置或特殊的形狀使連續玻璃帶在X方向上延伸，以便調節出理想的平坦度。在輥式爐25裡還有一個或多個上引輥對30，它們使連續玻璃帶在Z方向上按規定延伸，以便調整出理想的厚度。輥式爐25通過絕緣材料31對外隔絕。為了簡化啟動作業，輥式爐或許可以在Y方向上打開。
在輥式爐25下方是引上窯32。引上窯32具有一在X、Z方向上分段的電熱裝置35以及在X、Z方向上分段的冷卻裝置36。為了改善均溫性，束射窯壁33使加熱裝置35與連續玻璃帶隔絕開。為了抑制不確定的對流，設有可在束射窯壁中運動的屏壁34。或許在引上窯32裡設有穩定輥37，它們穩定連續玻璃帶在Y方向上的位置。引上窯32對外隔絕(絕緣材料38)。
為了簡化啟動作業，引上窯32或許可在Y方向上打開，或者設置於端側上的門能夠打開。另外，引上窯32向下離開，以簡化裝備過程。為了生產，引上窯32從下側被接在輥式爐25上。
輥式爐25也可以省掉。當沒有輥式爐時，卷輥29或上引輥30或許位於引上窯32裡。當壁厚較小時，即當帶重小且牽引力小時，在短的引上窯32裡，可以省掉上引輥30和穩定輥37。再則，上引輥30位於引上窯32的下面。
所有加熱系統都可以是電力工作式的。冷卻系統藉助流通的液體或氣體來冷卻。
以下，描述一個用於製造TFT顯示器用玻璃襯底的例子。
玻璃無鹼硼酸鹽玻璃，它具有Tg＞700℃，密度＜2，5g/cm3和熱膨脹率＜37×10-7/K。
關於幾何形狀的質量特徵
與幾何形狀有關的質量特徵長度670mm寬度590mm厚度0.7mm厚度分布＜0.025mm翹曲＜0.5mm波度＜50mm工作過程控制Tg+670KTg+590K2，8kg/min入口在入口處的玻璃溫度被調定為Tg+670K-Tg+590K(沿入口單一下降)。總流通量為2.8kg/min。
上引槽，噴嘴系統和噴嘴爐的加熱裝置在上引槽6內的玻璃溫度被調定為Tg+590K-Tg+570K，在縫隙式槽子磚11處的玻璃溫度被調定為Tg+570K-Tg+550K，在導流體16上的玻璃溫度被調定為Tg+560K-Tg+540K。因此，在連續玻璃帶橫想上得到了3.5g/(min×mm)的均勻線流通量。在導流體16上的玻璃膜的厚度總是8mm。在在縫隙寬度(縫隙式槽子磚11與導流體16之間間距)為10mm時，在導流體16上的玻璃膜未潤溼縫隙式槽子磚11的底面。
噴嘴爐和輥式爐中的冷卻主冷卻裝置23(冷卻介質為水)把在板根區域裡的玻璃冷卻到Tg+290K。在這裡，玻璃通過輥式爐25的上引輥30以1.6米/分的速度延長，從而形成具有800毫米總寬度和0.7毫米厚度的連續玻璃帶。分段冷卻裝置23、24(冷卻介質為水/空氣)是如此調節的，即可靠地達到了理想厚度分布。通過輥式爐25的分段加熱和冷卻，連續玻璃帶被均勻冷卻到Tg+140K。
引上窯通過引上窯32的分段加熱和冷卻，連續玻璃帶在第一快速冷卻區裡被冷卻到Tg+50K，隨後在精密冷卻區裡被精密冷卻到到Tg-50K，以便調節出永久的冷卻體應力，隨後在第二快速冷卻區B被快速冷卻到450K。在引上窯32裡並在引上窯的下面有其它輥，它們穩定連續玻璃帶在引上窯32之中和之下的位置。在等溫淬火和定尺切斷後，滿足了對翹曲的要求。
權利要求
1.通過垂直下拉一條連續玻璃薄帶來生產薄玻璃板且尤其是厚度不到1毫米玻璃板的方法，其中玻璃熔體從一個池窯熔化部中經過一入口被送入一個具有一有至少一個槽子磚的噴嘴系統的上引槽，其特徵在於，一方面，通過入口的縱截面和橫截面以及根據在入口處的玻璃熔體的粘度來調節總流通量，另一方面，根據噴嘴系統的幾何形狀以及在噴嘴系統中的玻璃熔體的粘度來調節在連續玻璃帶橫向上的單位長度內的流通量(所謂的線流通量)，從而玻璃在離開噴嘴系統時沒有潤溼在輪廓邊緣區裡的縫隙式槽子磚底面。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在料槽內的玻璃熔體溫度被調節到TZR1＝Tg+670K-TZR2＝Tg+590K。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，在上引槽裡的玻璃熔體溫度被調節到TZT1＝Tg+590K-TZT2＝Tg+570K。
4.如權利要求1-3之一所述的方法，其特徵在於，在縫隙式槽子磚區裡的玻璃熔體溫度TSD被調節到TSD1＝Tg+570K-TSD2＝Tg+550K。
5.如權利要求1-4之一所述的方法，其特徵在於，沿縫隙式槽子磚的玻璃熔體溫差△TSD被調節到△TSD≤20K。
6.如權利要求1-5之一所述的方法，其特徵在於，玻璃熔體流在流過縫隙式槽子磚時藉助至少一個導流體被分流，在這裡，玻璃熔體以玻璃膜形式在兩側流到導流體下面並且在導流體底端上匯合成一條連續玻璃帶。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，如此調節在導流體上的玻璃膜滯留時間和粘度，即幾乎完全彌補了與理想表面形狀的偏差。
8.如權利要求6或7所述的方法，其特徵在於，玻璃膜有選擇地在導流體上被加熱和/或冷卻。
9.如權利要求6-8之一所述的方法，其特徵在於，玻璃膜在其側邊緣上接受側引導。
10.如權利要求6-9之一所述的方法，其特徵在於，連續玻璃帶在其板根區域裡有選擇地被冷卻。
11.如權利要求1-10之一所述的方法，其特徵在於，至少連續玻璃帶重量的一部分在上引時得到補償。
12.如權利要求1-11之一所述的方法，其特徵在於，連續測量連續玻璃帶的厚度，藉助測量厚度值來控制上引速度。
13.如權利要求1-12之一所述的方法，其特徵在於，連續玻璃帶在粘彈性區域裡沿帶材方向的橫向被拉伸。
14.如權利要求1-13之一所述的方法，其特徵在於，連續玻璃帶在輥式爐和/或引上窯裡在帶材方向上和帶材方向的橫向上被有選擇地加熱和/或冷卻。
15.利用一池窯熔融部、一均質系統、一入口和一上引槽來製造薄玻璃板且尤其是厚度不到1毫米的玻璃板的裝置，其中上引槽具有一個有至少一個槽子磚的噴嘴系統，其特徵在於，入口(1)、上引槽(6)和噴嘴系統構成一完整系統，入口(2)具有一個帶分段管段(2a，b，c)的管(2)，其中管(2)的長度為2-5米且直徑為50-80毫米，管橫截面呈圓形，上引槽(6)具有一在垂直方向和橫向上分段的加熱系統(9)。
16.如權利要求15所述的裝置，其特徵在於，管(2)是垂直安置的。
17.如權利要求15或16所述的裝置，其特徵在於，入口(1)具有一個分段的加熱裝置和冷卻裝置(3，4)。
18.如權利要求15-17之一所述的裝置，其特徵在於，縫隙式槽子磚(11)具有一加熱器件(15)。
19.如權利要求15-18之一所述的裝置，其特徵在於，在縫隙式槽子磚(11)中，垂直設有至少一個導流體(16)。
20.如權利要求15-19之一所述的裝置，其特徵在於，導流體(16)是一個向下呈尖形收縮的且由鉑合金構成的板。
21.如權利要求15-20之一所述的裝置，其特徵在於，導流體(16)向上突出到縫隙式槽子磚(11)上。
22.如權利要求15-21之一所述的裝置，其特徵在於，導流體(16)具有側界面(17)。
23.如權利要求15-22之一所述的裝置，其特徵在於，導流體(16)可以在X、Y和Z方向上調節。
24.如權利要求15-23之一所述的裝置，其特徵在於，導流體(16)可通過沿X方向施加拉力而伸長。
25.如權利要求15-24之一所述的裝置，其特徵在於，導流體(16)具有一個加熱裝置和/或冷卻裝置。
26.如權利要求15-25之一所述的裝置，其特徵在於，在縫隙式槽子磚(11)的下面接有一個帶有分段的加熱和冷卻裝置(20，23，24)的噴嘴爐(18)。
27.如權利要求26所述的裝置，其特徵在於，噴嘴爐(18)在與導流體(16)相對的表面上具有束射板(19)。
28.如權利要求26-27所述的裝置，其特徵在於，噴嘴爐(18)在束射板(19)的下面具有至少一個可移動的屏壁(22)。
29.如權利要求26-28之一所述的裝置，其特徵在於，噴嘴爐(18)具有用於沿帶材方向的橫向開啟的機構。
30.如權利要求26-29之一所述的裝置，其特徵在於，在噴嘴爐(18)的下面接有一個帶有配輥豎筒(26)的輥式爐(25)，該配輥豎筒具有一在X、Z方向上分段的加熱和冷卻裝置(27，28)。
31.如權利要求29所述的裝置，其特徵在於，在配輥豎筒(41)內設有至少一個卷輥對(29)和/或上引輥對(30)。
32.如權利要求29-31之一所述的裝置，其特徵在於，輥式爐(25)具有用於沿帶材方向開啟的機構。
33.如權利要求15-32之一所述的裝置，其特徵在於，上引輥(30)的上引速度可以根據在線共同的連續玻璃帶厚度來調節。
34.如權利要求15-33之一所述的裝置，其特徵在於，引上窯可以向下或向旁邊離開或移近。
35.將根據如權利要求1-15之一所述的方法製造的玻璃板用作在電子儀器中的玻璃襯底或計算機大容量存儲器的玻璃襯底的用途。
全文摘要
描述了一種通過向下拉一條連續玻璃薄帶來生產薄玻璃板且尤其是厚度不到1毫米玻璃板的方法，其中玻璃熔體從一個池窯熔化部中經過一入口被送入一個具有一有至少一個槽子磚的噴嘴系統的上引槽。一方面，通過入口的縱截面和橫截面以及根據在入口處的玻璃熔體的粘度來調節總流通量，另一方面，根據噴嘴系統的幾何形狀以及在噴嘴系統中的玻璃熔體的粘度來調節在連續玻璃帶橫向上的單位長度內的流通量(所謂的線流通量)。如此進行調節，即玻璃在離開噴嘴系統時沒有潤溼在輪廓邊緣區裡的縫隙式槽子磚底面。描述了一種製造薄玻璃板的裝置，其中入口(1)、上引槽(6)和噴嘴系統構成一完整系統。入口(2)具有一個帶分段管段(2a，b，c)的管(2)，管(2)的長度為2－5米且直徑為50－80毫米，管橫截面呈圓形。上引槽(6)具有一在垂直方向和橫向上分段的加熱系統(9)。
文檔編號C03B17/00GK1537081SQ01821247
公開日2004年10月13日 申請日期2001年12月13日 優先權日2000年12月23日
發明者R·米勒, H·羅赫, D·施彭格, J·齊默, R 米勒, 碭 申請人:肖特玻璃製造廠