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用于减小薄玻璃上侧弯的方法和装置

阅读:318发布:2021-01-24

专利汇可以提供用于减小薄玻璃上侧弯的方法和装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 力 求,在制造优选构造成薄玻璃带的材料带时避免侧弯。对此设置检测装置,其用于检测在制造沿纵向方向(7.a)运动的材料带(1)时的工艺误差,其中,工艺误差引起材料带(1)的尤其在几何结构上的 缺陷 ,这通过以下方式实现:检测与纵向坐标相关的并且通过缺陷影响的、由材料带(1)决定的特征变量曲线,其中,该曲线具有在横向于纵向方向(7.a)的方向(7.b)上的伸展;以及根据特征变量的曲线确定工艺误差。,下面是用于减小薄玻璃上侧弯的方法和装置专利的具体信息内容。

1.用于检测在制造沿纵向方向(7.a)运动并优选构造成薄玻璃带的材料带(1)期间的工艺误差的检测方法,其中,所述工艺误差引起材料带(1)的尤其在几何结构上的缺陷,这通过以下步骤实现:
检测基于纵向坐标并且受缺陷影响的、印制在所述材料带(1)上的特征变量的曲线,其中,该曲线具有在横向于纵向方向(7.a)的方向(7.b)上的伸展;以及
根据所述特征变量的曲线确定所述工艺误差。
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于以下特征中的至少一个:
检测所述特征变量包括产生与所述特征变量相关的测量变量并且检测测量变量;
所述几何结构上的缺陷涉及所述材料带(1)的侧弯或所述材料带(1)的厚度在横向方向(7.b)上的楔形曲线;
所述工艺误差涉及所述材料带(1)的横向相对边缘(10、11)的速度差;
所述特征变量以称为初始标志的标记或标志(7.1)的形式施加到所述材料带(1)上,优选作为横向条纹;
检测的所述特征变量的曲线通过变形的标志(7.2)表征,其由所述初始标志通过变形产生,尤其由于所述材料带(1)在几何结构上的缺陷引起,其中优选根据变形的标志(7.2)相对于所述初始标志(7.1)的偏差确定速度差;
检测所述测量变量的曲线是测量或检测所述变形的标志。
3.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法,其特征在于,具有下列特征中的至少一个:
所述特征变量包括所述材料带(1)的温度,尤其所述材料带(1)在纵向方向(7.a)和/或横向方向(7.b)上的局部温度提高或温度分布,其中,优选所述初始标志(7.1)作为以横向条纹状的温度提高的形式的热标志或标记通过例如借助激光器(7.5)辐射所述材料带(1)而施加到所述材料带(1)上;
所述特征变量涉及所述材料带(1)的反射率或反射能,尤其是所述材料带(1)在所述纵向方向(7.a)和/或横向方向(7.b)上的局部的反射能力变化或反射分布,其中优选地所述初始标志(7.1)作为化学涂层或标志尤其以横向条纹的形式施加到所述材料带(1)上,以用于产生所述材料带(1)的反射能力的标记形状的变化;
使具有包括可见光、IR或UV范围的光谱范围的电磁辐射(7.3)射向所述材料带(1),来产生测量变量,i)以通过所述材料带(1)反射的辐射的形式或ii)借助在所述材料带(1)上施加热标志,;
所述特征变量涉及至少两个、优选固定的、纵向错开布置的点与所述材料带(1)的竖直距离;
借助横向且纵向错开布置的两个传感器(7.4)进行所述测量变量的检测,其中,借助实施信号的互相关性得出在测量点之间的速度差。
4.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法,其特征在于,
通过借助打印墨的施加涂层,将所述材料带(1)的反射分布或温度分布施加到所述材料带(1)上,
其中,优选地,i)通过喷打印机或喷墨头(7.6)实施打印和/或ii)施加的涂层时间延迟地进行无残留物的蒸发或移除。
5.用于借助玻璃带成形装置(4)制造薄玻璃带(1)的方法,该玻璃带成形装置包括拉伸装置(3),其中,
借助所述拉伸装置(3)将所述薄玻璃带(1)从所述玻璃带成形装置(4)中拉离,借助根据前述权利要求中任一项所述的检测方法检测所述薄玻璃带(1)的横向相对边缘(10、11)的速度差,并且
根据该速度差确定控制变量,用所述控制变量控制所述玻璃带成形装置(4),使得抵消所述薄玻璃带(1)在所述薄玻璃带(1)的两个相对边缘(10、11)之间的速度差。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,具有下列特征中的至少一个:
所述薄玻璃带(1)的温度借助加热或冷却装置(55)在横向于所述薄玻璃带(1)的拉伸方向的方向上发生局部改变,这通过用所述控制变量控制所述加热或冷却装置(55)并且由此使得所述薄玻璃带(1)的温度分布在横向于拉伸方向的方向上改变来实现,使得抵消所述薄玻璃带(1)的在所述薄玻璃带(1)的两个相对边缘(10、11)之间的速度差;
所述加热或冷却装置(55)包括至少两个在横向于所述拉伸方向的方向上间隔开的加热和/或冷却元件(56、57),所述控制装置(6)用所述控制变量控制该加热和/或冷却元件,从而所述加热或冷却元件(56、57)中的至少一个的加热或冷却功率发生改变,以便在横向于所述拉伸方向的方向上调整玻璃的温度分布;
加热或冷却装置(55)包括辐射加热元件(58)和辐射偏转装置(59),其中,由所述辐射加热元件(58)发出的辐射借助所述辐射偏转装置(59)偏转到一部位上,在其位置中,该部位在横向于所述薄玻璃带(1)的拉伸方向的方向上与所述控制变量相关;
借助所述拉伸装置(3)将所述薄玻璃带(1)从热成形区域(5)拉离,其中所述拉伸装置(3)构造成,在沿着薄玻璃带(1)的宽度方向的至少两个间隔开的部位上作用到所述薄玻璃带(1)上,其中,控制所述拉伸装置(3),使得通过在两个间隔开的部位上不同的拉伸作用而抵消所述薄玻璃带(1)在所述薄玻璃带(1)的两个相对边缘(10、11)之间的速度差;
所述拉伸装置(3)包括至少一个拉伸辊(31),其中,为了抵消薄玻璃带(1)在两个边缘(10、11)上的速度差,改变所述拉伸辊(31)的接触压力。
7.用于检测在制造沿纵向方向(7.a)运动并优选构造成薄玻璃带的材料带(1)期间的工艺误差的检测装置(7),其中所述工艺误差引起所述材料带(1)的尤其在几何结构上的缺陷,所述装置(7)包括:
检测器件(7.4),其用于检测基于纵向坐标且受所述缺陷影响的由所述材料带(1)决定的特征变量的曲线,其中,该曲线具有在横向于所述纵向方向(7.a)的方向(7.b)上的伸展;

诊断器件(6),其用于基于所述特征变量的曲线确定所述工艺误差。
8.根据权利要求7所述的检测装置(7),其特征在于下列特征中至少一个:
该装置(7)包括优选构造成激光器的辐射源(7.5),以用于用电磁辐射(7.3)辐射所述材料带(1),优选i)用于将热标志(7.1)施加到所述材料带(1)上,或ii)用于以通过所述材料带(1)反射的辐射的形式、尤其以基于与施加到所述材料带(1)上的标记的测量的标志(7.2)的形式生成所述特征变量;
所述检测器件包括i)一个或ii)至少两个在纵向上间隔开的传感器(7.4),其中所述传感器(7.4)分别具有适合在至少一个横向部分区域中检测所述特征变量的检测区域
所述检测器件包括至少两个横向间隔开的传感器(7.4),以用于确定所述特征变量的横向曲线;
传感器(7.4)用于检测i)从所述材料带(1)射出或反射的电磁辐射,或ii)所述材料带(1)与一个、优选固定的点或与所述传感器(7.4)的距离;
传感器(7.4)的所述检测区域允许在所述材料带(1)的部分区域中对所述特征变量进行检测,该部分区域包括所述材料带(1)的横向尺寸的至少10%或20%,优选至少40%、
60%或80%,特别优选约100%;
传感器(7.4)构造成高温计或热成像相机,或视情况而定构造成距离传感器;
所述诊断器件构造成控制装置(6)或计算单元。
9.根据权利要求7-8中任一项所述的检测装置(7),其特征在于,包括喷墨打印机或喷墨头(7.6),以用于通过打印将墨水施加到所述材料带(1)上。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的检测装置(7),其特征在于,
其中,所述检测器件包括至少两组距离传感器(75、76、77、78),
每组包括多个距离传感器,并且每组的距离传感器(75、76、77、78)在所述材料带(1)的纵向方向上间隔开地布置,并且各组距离传感器在横向于所述材料带(1)的纵向方向的方向上间隔开地布置,
用于确定所述工艺误差的所述诊断器件(6)设置成,比较一组的距离传感器(75、76、
77、78)的距离信号的时间曲线,并且根据比较得出所述材料带(1)在距离传感器(75、76、
77、78)的测量部位处的速度,以及比较在不同组的距离传感器(75、76、77、78)的测量部位处得出的速度并且得出在不同组的测量部位处的速度偏差。
11.用于制造薄玻璃带(1)的装置(2),包括:
玻璃带成形装置(4),其具有用于拉出所述薄玻璃带(1)的拉伸装置(3),根据权利要求7至10中任一项所述的检测装置(7),用于检测所述薄玻璃带(1)的横向相对边缘(10、11)的速度差,以及
与所述装置(7)连接的控制装置(6),其设置成,根据速度差确定控制变量,以所述控制变量能控制所述玻璃带成形装置(4),使得抵消所述薄玻璃带(1)的横向相对边缘(10、11)的速度差。
12.根据权利要求11所述的装置(2),其特征在于下列特征中的至少一个:
所述装置(2)包括加热或冷却装置(55),借助其能够局部地改变所述薄玻璃带(1)在横向于所述薄玻璃带(1)的拉伸方向的方向上的温度并且以所述控制变量能控制所述加热或冷却装置,以便改变所述薄玻璃带(1)在横向于所述拉伸方向的方向上的温度分布,使得抵消所述薄玻璃带(1)在其两个相对边缘(10、11)之间的速度差;
所述加热或冷却装置(55)包括在横向于所述拉伸方向的方向上间隔开的至少两个加热和/或冷却元件(56、57);
加热或冷却装置(55)包括辐射加热元件(58)和辐射偏转装置(59),其中,由所述辐射加热元件(58)发出的辐射借助所述辐射偏转装置(59)偏转到一部位上,在其位置中,该部位在横向于所述薄玻璃带(1)的拉伸方向的方向上与所述控制变量相关;
其中所述拉伸装置(3)构造成,在沿着薄玻璃带(1)的宽度方向的至少两个间隔开的部位上作用到所述薄玻璃带(1)上,其中,通过所述控制装置(6)控制所述拉伸装置(3),使得通过在两个间隔开的部位上不同的拉伸作用而抵消所述薄玻璃带(1)在所述薄玻璃带(1)的两个相对边缘(10、11)之间的速度差;
所述拉伸装置(3)包括拉伸辊(31)和用于根据所述控制变量使拉伸辊(31)的接触压力沿着其轴向方向发生改变的装置;
所述拉伸装置(3)包括在横向于所述拉伸方向的方向上间隔开的两个拉伸辊(31、32),其中,所述拉伸辊(31、32)中的至少一个具有能根据所述控制变量调节的用于改变接触压力或拉力的装置;
所述装置(2)包括缠绕装置(13)以用于将所述薄玻璃带(1)缠绕成卷(15)。
13.薄玻璃带(1),能借助根据前述权利要求中任一项所述的装置或方法制成,其中,所述薄玻璃带(1)具有依次连续的纵向区段(110、111、112、113),其具有横向于所述薄玻璃带(1)的纵向方向的弯曲,其中,所述薄玻璃带(1)的弯曲在横向方向上的分量在依次连续的区段中变换走向,其中,所述纵向区段(110、111、112、113)的长度最大为20米,优选最大为
10米。
1.用于检测在制造沿纵向方向(7.a)运动并构造成薄玻璃带的材料带(1)期间的工艺误差的检测方法,其中,所述工艺误差引起材料带(1)的尤其在几何结构上的缺陷,这通过以下步骤实现:
检测基于纵向坐标并且受缺陷影响的、印制在所述材料带(1)上的特征变量的曲线,其中,该曲线具有在横向于纵向方向(7.a)的方向(7.b)上的伸展;以及
根据所述特征变量的曲线确定所述工艺误差,
所述材料带(1)的所述缺陷包括:i)所述材料带在横向相对的边缘上具有彼此不同的厚度,或ii)横向相对的边缘具有不同长度,或iii)所述材料带具有弯曲或翘曲
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于以下特征中的至少一个:
检测所述特征变量包括产生与所述特征变量相关的测量变量并且检测测量变量;
所述几何结构上的缺陷涉及所述材料带(1)的侧弯或所述材料带(1)的厚度在横向方向(7.b)上的楔形曲线;
所述工艺误差涉及所述材料带(1)的横向相对边缘(10、11)的速度差;
所述特征变量以称为初始标志的标记或标志(7.1)的形式施加到所述材料带(1)上,优选作为横向条纹;
检测的所述特征变量的曲线通过变形的标志(7.2)表征,其由所述初始标志通过变形产生,尤其由于所述材料带(1)在几何结构上的缺陷引起,其中优选根据变形的标志(7.2)相对于所述初始标志(7.1)的偏差确定速度差;
检测所述测量变量的曲线是测量或检测所述变形的标志。
3.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法,其特征在于,具有下列特征中的至少一个:
所述特征变量包括所述材料带(1)的温度,尤其所述材料带(1)在纵向方向(7.a)和/或横向方向(7.b)上的局部温度提高或温度分布,其中,优选所述初始标志(7.1)作为以横向条纹状的温度提高的形式的热标志或标记通过例如借助激光器(7.5)辐射所述材料带(1)而施加到所述材料带(1)上;
所述特征变量涉及所述材料带(1)的反射率或反射能力,尤其是所述材料带(1)在所述纵向方向(7.a)和/或横向方向(7.b)上的局部的反射能力变化或反射分布,其中优选地所述初始标志(7.1)作为化学涂层或标志尤其以横向条纹的形式施加到所述材料带(1)上,以用于产生所述材料带(1)的反射能力的标记形状的变化;
使具有包括可见光、IR或UV范围的光谱范围的电磁辐射(7.3)射向所述材料带(1),来产生测量变量,i)以通过所述材料带(1)反射的辐射的形式或ii)借助在所述材料带(1)上施加热标志,;
所述特征变量涉及至少两个、优选固定的、纵向错开布置的点与所述材料带(1)的竖直距离;
借助横向且纵向错开布置的两个传感器(7.4)进行所述测量变量的检测,其中,借助实施信号的互相关性得出在测量点之间的速度差。
4.根据前述权利要求中任一项所述的检测方法,其特征在于,
通过借助打印墨水的施加涂层,将所述材料带(1)的反射分布或温度分布施加到所述材料带(1)上,
其中,优选地,i)通过喷墨打印机或喷墨头(7.6)实施打印和/或ii)施加的涂层时间延迟地进行无残留物的蒸发或移除。
5.用于借助玻璃带成形装置(4)制造薄玻璃带(1)的方法,该玻璃带成形装置包括拉伸装置(3),其中,
借助所述拉伸装置(3)将所述薄玻璃带(1)从所述玻璃带成形装置(4)中拉离,借助根据前述权利要求中任一项所述的检测方法检测所述薄玻璃带(1)的横向相对边缘(10、11)的速度差,并且
根据该速度差确定控制变量,用所述控制变量控制所述玻璃带成形装置(4),使得抵消所述薄玻璃带(1)在所述薄玻璃带(1)的两个相对边缘(10、11)之间的速度差。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,具有下列特征中的至少一个:
所述薄玻璃带(1)的温度借助加热或冷却装置(55)在横向于所述薄玻璃带(1)的拉伸方向的方向上发生局部改变,这通过用所述控制变量控制所述加热或冷却装置(55)并且由此使得所述薄玻璃带(1)的温度分布在横向于拉伸方向的方向上改变来实现,使得抵消所述薄玻璃带(1)的在所述薄玻璃带(1)的两个相对边缘(10、11)之间的速度差;
所述加热或冷却装置(55)包括至少两个在横向于所述拉伸方向的方向上间隔开的加热和/或冷却元件(56、57),所述控制装置(6)用所述控制变量控制该加热和/或冷却元件,从而所述加热或冷却元件(56、57)中的至少一个的加热或冷却功率发生改变,以便在横向于所述拉伸方向的方向上调整玻璃的温度分布;
加热或冷却装置(55)包括辐射加热元件(58)和辐射偏转装置(59),其中,由所述辐射加热元件(58)发出的辐射借助所述辐射偏转装置(59)偏转到一部位上,在其位置中,该部位在横向于所述薄玻璃带(1)的拉伸方向的方向上与所述控制变量相关;
借助所述拉伸装置(3)将所述薄玻璃带(1)从热成形区域(5)拉离,其中所述拉伸装置(3)构造成,在沿着薄玻璃带(1)的宽度方向的至少两个间隔开的部位上作用到所述薄玻璃带(1)上,其中,控制所述拉伸装置(3),使得通过在两个间隔开的部位上不同的拉伸作用而抵消所述薄玻璃带(1)在所述薄玻璃带(1)的两个相对边缘(10、11)之间的速度差;
所述拉伸装置(3)包括至少一个拉伸辊(31),其中,为了抵消薄玻璃带(1)在两个边缘(10、11)上的速度差,改变所述拉伸辊(31)的接触压力。
7.用于检测在制造沿纵向方向(7.a)运动并构造成薄玻璃带的材料带(1)期间的工艺误差的检测装置(7),其中所述工艺误差引起所述材料带(1)的尤其在几何结构上的缺陷,所述缺陷包括:i)所述材料带在横向相对的边缘上具有彼此不同的厚度,或ii)横向相对的边缘具有不同长度,或iii)所述材料带具有弯曲或翘曲,所述装置(7)包括:
检测器件(7.4),其用于检测基于纵向坐标且受所述缺陷影响的由所述材料带(1)决定的特征变量的曲线,其中,该曲线具有在横向于所述纵向方向(7.a)的方向(7.b)上的伸展;

诊断器件(6),其用于基于所述特征变量的曲线确定所述工艺误差。
8.根据权利要求7所述的检测装置(7),其特征在于下列特征中至少一个:
该装置(7)包括优选构造成激光器的辐射源(7.5),以用于用电磁辐射(7.3)辐射所述材料带(1),优选i)用于将热标志(7.1)施加到所述材料带(1)上,或ii)用于以通过所述材料带(1)反射的辐射的形式、尤其以基于与施加到所述材料带(1)上的标记的测量的标志(7.2)的形式生成所述特征变量;
所述检测器件包括i)一个或ii)至少两个在纵向上间隔开的传感器(7.4),其中所述传感器(7.4)分别具有适合在至少一个横向部分区域中检测所述特征变量的检测区域;
所述检测器件包括至少两个横向间隔开的传感器(7.4),以用于确定所述特征变量的横向曲线;
传感器(7.4)用于检测i)从所述材料带(1)射出或反射的电磁辐射,或ii)所述材料带(1)与一个、优选固定的点或与所述传感器(7.4)的距离;
传感器(7.4)的所述检测区域允许在所述材料带(1)的部分区域中对所述特征变量进行检测,该部分区域包括所述材料带(1)的横向尺寸的至少10%或20%,优选至少40%、
60%或80%,特别优选约100%;
传感器(7.4)构造成高温计或热成像相机,或视情况而定构造成距离传感器;
所述诊断器件构造成控制装置(6)或计算单元。
9.根据权利要求7-8中任一项所述的检测装置(7),其特征在于,包括喷墨打印机或喷墨头(7.6),以用于通过打印将墨水施加到所述材料带(1)上。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的检测装置(7),其特征在于,
其中,所述检测器件包括至少两组距离传感器(75、76、77、78),
每组包括多个距离传感器,并且每组的距离传感器(75、76、77、78)在所述材料带(1)的纵向方向上间隔开地布置,并且各组距离传感器在横向于所述材料带(1)的纵向方向的方向上间隔开地布置,
用于确定所述工艺误差的所述诊断器件(6)设置成,比较一组的距离传感器(75、76、
77、78)的距离信号的时间曲线,并且根据比较得出所述材料带(1)在距离传感器(75、76、
77、78)的测量部位处的速度,以及比较在不同组的距离传感器(75、76、77、78)的测量部位处得出的速度并且得出在不同组的测量部位处的速度偏差。
11.用于制造薄玻璃带(1)的装置(2),包括:
玻璃带成形装置(4),其具有用于拉出所述薄玻璃带(1)的拉伸装置(3),根据权利要求7至10中任一项所述的检测装置(7),用于检测所述薄玻璃带(1)的横向相对边缘(10、11)的速度差,以及
与所述装置(7)连接的控制装置(6),其设置成,根据速度差确定控制变量,以所述控制变量能控制所述玻璃带成形装置(4),使得抵消所述薄玻璃带(1)的横向相对边缘(10、11)的速度差。
12.根据权利要求11所述的装置(2),其特征在于下列特征中的至少一个:
所述装置(2)包括加热或冷却装置(55),借助其能够局部地改变所述薄玻璃带(1)在横向于所述薄玻璃带(1)的拉伸方向的方向上的温度并且以所述控制变量能控制所述加热或冷却装置,以便改变所述薄玻璃带(1)在横向于所述拉伸方向的方向上的温度分布,使得抵消所述薄玻璃带(1)在其两个相对边缘(10、11)之间的速度差;
所述加热或冷却装置(55)包括在横向于所述拉伸方向的方向上间隔开的至少两个加热和/或冷却元件(56、57);
加热或冷却装置(55)包括辐射加热元件(58)和辐射偏转装置(59),其中,由所述辐射加热元件(58)发出的辐射借助所述辐射偏转装置(59)偏转到一部位上,在其位置中,该部位在横向于所述薄玻璃带(1)的拉伸方向的方向上与所述控制变量相关;
其中所述拉伸装置(3)构造成,在沿着薄玻璃带(1)的宽度方向的至少两个间隔开的部位上作用到所述薄玻璃带(1)上,其中,通过所述控制装置(6)控制所述拉伸装置(3),使得通过在两个间隔开的部位上不同的拉伸作用而抵消所述薄玻璃带(1)在所述薄玻璃带(1)的两个相对边缘(10、11)之间的速度差;
所述拉伸装置(3)包括拉伸辊(31)和用于根据所述控制变量使拉伸辊(31)的接触压力沿着其轴向方向发生改变的装置;
所述拉伸装置(3)包括在横向于所述拉伸方向的方向上间隔开的两个拉伸辊(31、32),其中,所述拉伸辊(31、32)中的至少一个具有能根据所述控制变量调节的用于改变接触压力或拉力的装置;
所述装置(2)包括缠绕装置(13)以用于将所述薄玻璃带(1)缠绕成卷(15)。
13.薄玻璃带(1),能借助根据前述权利要求中任一项所述的装置或方法制成,其中,所述薄玻璃带(1)具有依次连续的纵向区段(110、111、112、113),其具有横向于所述薄玻璃带(1)的纵向方向的弯曲,其中,所述薄玻璃带(1)的弯曲在横向方向上的分量在依次连续的区段中变换走向,其中,所述纵向区段(110、111、112、113)的长度最大为20米,优选最大为
10米。

说明书全文

用于减小薄玻璃上侧弯的方法和装置

技术领域

发明一般地涉及薄玻璃带的制造和成型。更具体地,本发明涉及一种方法和装置,借助该方法或装置能检测并减小薄玻璃带的制造期间的所谓的侧弯缺陷。侧弯缺陷是玻璃带的导致玻璃带的边缘具有弧形的变形

背景技术

[0001] 该玻璃带通常在拉伸处理之后通过被缠绕成卷而制成。如果玻璃带具有例如侧弯缺陷的变形,各的边缘将不完全重叠。这尤其可导致玻璃卷的倾斜的侧壁。WO 2013/066672 A1通过同时缠绕有静电的膜,即该有静电的膜使玻璃卷的各层结合、边缘对齐。
[0002] 根据US 2012/0111054 A1知道允许缠绕玻璃带以便获得玻璃卷的直的侧壁的另一方案。这里提出的方法基于使玻璃带弯曲的想法,并且通过这种方式使玻璃带垂直于其纵向伸展方向获得合适的刚性,从而能利用接合玻璃带的边缘的辊引导玻璃带。
[0003] 但是,侧弯缺陷可进一步引起玻璃中的应。而且,具体的缺点是,当被缠绕时由于边缘的弯曲在玻璃带的边缘处被横向引导的玻璃带将向侧面移动。这可干扰随后的处理步骤,特别是那些需要高精度的处理步骤。
[0004] 虽然根据WO 2013/066672 A1和US 2012/0111054 A1了解到的方案实际上适于用于生产具有改进的几何形状的玻璃卷,但上述问题没有被解决,因为仍有侧弯缺陷。
[0005] DE 10220551 A1提出用于检测运动的材料带的速度的方法和装置。对此,周期性地将热标志施加到材料带上,并且之后借助在运动方向上错开布置的温度传感器检测该热标志。但是提出的这个设计不能检测侧弯。

发明内容

[0006] 因此,本发明的目的在于提供用于在制造材料带、特别是薄玻璃带时检测侧弯的设计,以便在制造材料带时能够有效地降低侧弯。
[0007] 该目的通过独立权利要求的主题实现。本发明的有利的设计方案和改进方案在相应的从属权利要求中给出。
[0008] 本发明的一个方面涉及用于在制造沿纵向方向运动的材料带时检测或探测工艺误差的检测方法。这种工艺误差尤其可包括:在制造材料带时,在材料带的横向相对的边缘或边缘上,i)将不同大小的拉力作用到材料带上,或ii)存在不同的温度,这可导致材料带的相对边缘的不同速度以及造成侧弯。
[0009] 材料带优选可构造成薄玻璃带,或必要时构造成塑料带或纸带、或轧件。
[0010] 纵向方向可以是沿材料带的运动方向或作用在材料带上的拉力的方向。横向于纵向方向的方向可以例如为垂直于纵向方向。纵向坐标可理解为提供在材料带上的点在纵向方向上的位置的数值;对于横坐标相应同理。
[0011] 工艺误差可能引起材料带的尤其几何结构上的缺陷。该缺陷可包括:i)材料带在横向相对的边缘上具有彼此不同的厚度、ii)横向相对的边缘具有不同长度、或iii)材料带具有弯曲或翘曲
[0012] 检测方法可包括这样的步骤,其中,检测根据纵向坐标的且受缺陷影响的印刷在材料带上的特征变量或标识符的曲线。特征变量例如可以是标记,其形式为i)温度分布、ii)与固定点的距离或iii)材料带的表面的反射率的变化。特征变量可以已知的方式通过材料带来限定并且可通过相应的传感器测量或检测。特征变量的曲线可看作是特征变量在材料带上的二维(2D)分布;特征变量的分布可以具有在横向方向的伸展以及优选地在平方向上的伸展。
[0013] 检测方法可包括另一步骤,其中,根据特征变量曲线确定工艺误差。由此例如能够借助激光器在纵向方向上周期性地在材料带上印制横向延伸的条纹状的温度提高,其例如看作标志;由于该工艺误差,温度标记或标志的2D曲线可发生变化,尤其由于材料带的横向相对的边缘的速度不同。对检测的特征变量曲线的分析能够显示出在2D标记和测量的2D曲线之间的差异并进而得出工艺误差以及提供其标记,尤其通过材料带的相对边缘的速度差。
[0014] 本发明的另一方面涉及用于在制造沿纵向方向运动的、优选构造成薄玻璃带的材料带时检测工艺误差的检测装置,其中,工艺误差引起材料带的在几何结构上的缺陷。该装置可包括:检测器件,其用于检测印制在材料带上且受工艺误差影响的特征变量的曲线;和诊断器件,其用于根据特征变量的曲线确定工艺误差。
[0015] 有利地,根据本发明的检测设计能够有效地检测出材料带的缺陷,例如尤其侧弯,这在制造材料带时提供了是否存在工艺误差的指示。尤其相对于点式的或整体的测量(其中,特征变量在一个时间点通过材料带的一个点或一个区域提供整体信息)、尤其检测作为在材料带上的2D分布的特征变量曲线是明显有利的。
[0016] 沿着材料带的点式的或整体的测量始终能够提供沿着纵向坐标的一维的特征变量曲线(1D分布)。而在材料带上的特征变量曲线(2D分布)实现了在判断材料带的质量和制造方法方面对材料带的差异分析。由此例如能够在以周期性的时间间隔在材料带上施加呈条纹状标志形式的特征变量之后,在制造方法的进一步进程中出现的呈直线曲线形式的具有可检测的倾斜的标志的改变实现了关于侧弯的结论。标志、例如非线性曲线的额外的或其他类型的变形的出现可指示出材料带的不均匀性或在材料带中的不均匀的材料流以及弯曲或翘曲。
[0017] 基于检测方法或检测装置获得的诊断数据能够有效地校准制造方法,优选地借助对制造方法合适的调控,在其中引入诊断数据;有利地,也随之改善了最终产品的质量以及产品制造的经济性,因为生产更少的次品。
[0018] 根据实施方式,在几何结构上的缺陷涉及材料带的侧弯或材料带的厚度在横向方向上的楔形曲线(横截面曲线)。侧弯的标志是材料带的呈弧形的弯曲,其中,材料带的边缘的弯曲矢量处于材料带的侧面的平面中。缺陷可与工艺误差相关,在其中出现材料带的横向相对边缘的速度差,例如由于在材料带的边缘上的拉力不同或在材料带上的拉力不同,其沿着切线方向变化。
[0019] 对特征变量曲线的检测可包括:i)产生与特征变量相关的测量变量,以及ii)检测测量变量和/或测量变量曲线。
[0020] 特征变量可以称为初始标志的标记或标志的形式(优选作为横向条纹或标记,其可与横向方向平行或必要时倾斜于横向方向)施加到材料带上。标志可具有连续的曲线或也可由各个间断的标记形成,其中,标记优选包括至少一个单一标记。
[0021] 检测的特征变量曲线可通过变形的标志表征,其由初始标志通过变形产生,尤其由于材料带在几何结构上的缺陷引起。对测量变量曲线的检测可看作是测量或检测变形的标志。
[0022] 可根据变形的标志相对于初始标志的偏差或变形确定材料带的横向相对边缘的速度差。由此例如能够在横向方向上的初始条纹中确定测量的条纹相对于初始条纹在纵向方向上倾斜的距离Δs;在施加标志和测量标志之间的时间差Δt中得出的速度差为Δv=Δs/Δt。
[0023] 特征变量可以是特意施加在材料带上的标记或标志,以用于检测工艺误差。因此,特征变量可以是呈材料带的温度分布形式的标志,尤其材料带在纵向方向和/或横向方向上的局部温度提高或温度分布。此时,初始标志可作为热标志或标记(其以横向条纹状的温度提高的形式)通过辐射材料带、例如借助激光器辐射材料带而施加到材料带上。
[0024] 特征变量也可以是材料带的反射率或反射能力、尤其是材料带在纵向方向和/或横向方向上的局部的反射能力变化或反射分布。在这种情况下初始标志能够作为涂层或标记、例如以彩色标志的形式被施加到材料带上,尤其以横向的、或横向于材料带的纵向方向延伸的条纹的形式。
[0025] 通过借助压制将涂层施加到材料带上能够:
[0026] i)将反射分布施加到材料带上,这尤其借助涂层实现,该涂层具有与材料带的反射能力不同的反射能力,和/或
[0027] ii)将温度分布施加到材料带上,这尤其借助涂层实现,该涂层具有与材料带的温度不同的温度。
[0028] 优选地,涂层以必要时光学不可见的墨水的形式通过喷打印机或喷墨头施加到材料带上,从而通过涂层影响的反向散射的电磁辐射或温度可被检测。
[0029] 在施加之后例如借助蒸发或激光辐射能够去除或剥除涂层,而没有可见的残留物;优选地,涂层至少保留在材料带上,直至检测到特征变量或与特征变量相关的测量变量、尤其通过涂层影响的反向散射的电磁辐射或温度。
[0030] 为了检测特征变量,检测器件可包括以下零件:
[0031] -一个或至少两个纵向地、即沿材料带的纵向方向间隔开的传感器,其中,传感器分别具有适合在至少一个横向部分区域中检测特征变量的检测区域,和/或[0032] -至少两个横向间隔开的传感器,以用于得出特征变量的横向曲线。
[0033] 根据一个实施方式,传感器或每个传感器可构造成用于检测从材料带发出的或反射的电磁辐射。为了检测热辐射,传感器由此例如可构造成高温计或热成像相机。
[0034] 为了产生测量变量,可使具有包括可见光、IR或UV范围的光谱范围的电磁辐射指向材料带。由此,检测装置能够包括构造成激光器的辐射源,以用于以电磁辐射来辐射材料带并进而将特征变量印制到材料带上。测量变量可通过以下方式产生:i)以通过材料带反射的辐射的形式,或ii)借助在材料带上施加热标志。
[0035] 特征变量也可以是技术变量,材料带本身具有技术变量,优选地,其无需特意地施加到材料带上来检测工艺误差。这种特征变量可涉及两个、优选固定的、横向且纵向错开布置的点与材料带的竖直距离。由此能够借助横向且纵向错开布置的两个距离传感器检测竖直的带运动,其例如与工艺作用、例如材料带的切割相关。
[0036] 距离传感器可提供与测量变量相关的信号,其中,通过实施信号的互相关性得出在材料带的点之间的速度差。
[0037] 为了减小侧弯,使用控制变量,控制变量能通过测量被确定并且允许建立稳定的控制算法,以用于使玻璃带的侧弯缺陷最小。这里,起始点是发现侧弯缺陷由局部改变的形状改变率而引起。
[0038] 本发明的另一方面涉及用于借助玻璃带成形装置制造薄玻璃带的方法。玻璃带成形装置包括拉伸装置。借助拉伸装置将玻璃带从玻璃带成形装置中拉离,其中,借助根据本发明的检测方法检测薄玻璃带的横向相对边缘的速度差,并且根据该差值确定控制变量,以控制变量控制玻璃带成形装置,使得抵消薄玻璃带在薄玻璃带的两个相对边缘之间的速度差。
[0039] 如果薄或超薄玻璃带存在侧弯缺陷,形状改变或应变率根据宽度坐标单调地增大或减小。如果在前进期间在测量时间间隔内在两个间隔开的位置处玻璃带的速度不同,这将导致在测量时间间隔内在经过测量装置的玻璃带部段的区域中玻璃带的边缘的长度不同。不同长度的边缘导致玻璃带的对应的侧弯。现在能根据该差确定控制信号,借助该控制信号,薄玻璃的生产处理被影响,以便弥补侧弯。
[0040] 用于生产根据本发明的薄玻璃带的对应的装置包括:
[0041] 玻璃带成形装置,其具有用于拉出薄玻璃带的拉伸装置,
[0042] 根据本发明的检测装置,其用于检测薄玻璃带的横向相对边缘的速度差,以及[0043] 与装置连接的控制装置,其设置成,根据差值确定控制变量,能够以该控制变量控制玻璃带成形装置,使得抑制薄玻璃带的横向相对边缘的速度差。
[0044] 因此,利用在薄玻璃带的两个边缘处拉伸速度的精确受控的校正,本发明现在允许从开始就使侧弯缺陷最小。
[0045] 特别地,本发明的薄玻璃带指的是具有小于1毫米、优选小于0.5毫米的厚度的玻璃带。本发明特别适用于这种薄玻璃,因为这些玻璃能以缠绕的形式被提供,以便获得具有非常长的边缘长度的产品。特别是在这种作为中间产品通常在二次生产过程中使用的产品中,侧弯缺陷是特别相关的。因此,本发明还特别适用于厚度为0.2毫米或更小的非常薄的玻璃。这种玻璃也称为超薄玻璃。
[0046] 关于控制信号,在最简单的情况下,薄玻璃带的左侧或右侧、或更通常的说法-在两个间隔开的测量位置处的前进速率之间的速度差能被选为控制信号,其延续也是由此获得的玻璃带的两个边缘的长度差,就像邻近边界(=毛边界)所测量的或在玻璃带的净边界附近并且在测量时间间隔内所测量的。测量长度差的优点是由于单个长度元素的积分导致的高敏感性。附图说明
[0047] 现在参考附图更详细地说明本发明。在附图中,相同的附图标记表示相同或对应的元件。在附图中:
[0048] 图1示出薄玻璃带的具有侧弯缺陷的部分;
[0049] 图2示出不是根据本发明而生产的薄玻璃带的一些部分的侧弯缺陷的量的评估;
[0050] 图3是制造薄玻璃带的装置的示例性实施例的示意图;
[0051] 图4、5、6示出了检测装置的实施方式;
[0052] 图7示出了在带运动为竖向的情况下与材料带的间距曲线;
[0053] 图8示出了具有用于确定薄玻璃带的位置的距离测量位置的检测装置的实施方式;以及
[0054] 图9是制造薄玻璃带的装置的另一示例性实施例的示意性平面图;
[0055] 图10示出具有沿交替方向的侧弯缺陷的薄玻璃带的部分。

具体实施方式

[0056] 图1以一个面12的俯视图示出薄玻璃带1的一部分。理想地,薄玻璃带1是直的,以便薄玻璃带的边缘10、11也是直的且平行的。但是,如果在用于形成薄玻璃带1的热成形处理中沿横向于纵向伸展方向的方向出现非均匀性,例如在薄玻璃带1的宽度B上变化的拉力,那么薄玻璃带1可具有侧弯缺陷形式的弯曲。在该弯曲中,边缘10、11的弯曲向量处于薄玻璃带1的平面中,该平面平行于面12的表面。
[0057] 由于该弯曲,薄玻璃带1的边缘11和边缘11的切线17是岔开的,如图1中所示的。在长度L上,这导致相关的边缘11与在长度L的起点处施加的理想的直线或切线17之间存在间隔s。因此,每单位长度L的侧弯缺陷S能被细化和量化。这进一步意味着两个相对的边缘10、11在薄玻璃带1的长度部分上具有不同的长度。
[0058] 图2示出不是根据本发明所生产的薄玻璃带的侧弯缺陷的量。测量出薄玻璃带的长度为3.5米的部分。这些部分布置为一端紧靠4米的尺,而在另一端确定与钢尺的间隔。图2在柱状图中示出侧弯缺陷量的发生率。如从图表中能看到的,侧弯缺陷的特有量的范围为在玻璃带的3.5米的长度上达到10mm。多数侧弯缺陷为每3.5米的玻璃带长度量达2-4mm。
[0059] 现在本发明允许减小该侧弯缺陷的量。根据本发明用于生产以透视图在图3中示意性地示出的薄玻璃带1的装置2包括玻璃带成形装置4,该玻璃带成形装置具有用于拉伸出薄玻璃带1的拉伸装置3。与检测装置7连接的控制装置6设置成,根据薄玻璃带1的横向相对的边缘10、11的速度差确定控制变量 通过控制装置6以控制变量控制玻璃带成形装置4,使得速度差被抵消(entgegengewirkt)。
[0060] 根据本发明的优选实施例,通过影响玻璃带的热成形处理直接获得侧弯缺陷的补偿。通过沿着薄玻璃带的宽度并因而沿着热成形部分的宽度调整或改变由拉伸装置施加的拉力,侧弯缺陷可在这里被特别地补偿,拉力通过成形的薄玻璃带作用在热成形部分上。
[0061] 为此,根据该方法和用于执行该方法的装置提出:通过拉伸装置从热成形部分拉伸出薄玻璃带,并且拉伸装置适于在沿薄玻璃带的宽度间隔开的至少两个位置处作用在薄玻璃带上。拉伸装置以此方式被控制装置驱动,使得通过在两个间隔开的位置处的不同的拉伸动作,薄玻璃带的两个相对的边缘之间的薄玻璃带的速度差被抵消。
[0062] 图3示意性地示出用于生产薄玻璃带1的本发明的装置的该实施例,其中通过影响热成形处理补偿侧弯缺陷。因此,在这种情况下,玻璃带成形装置4包括热成形装置50。在图3中示出的示例中,薄玻璃带1借助热成形装置由预制件100制成。为此,预制件100借助热成形装置50使热成形部分5被加热。然后拉伸装置3由热成形部分5拉伸出薄玻璃带1。由于拉伸操作,实现了相对于预制件100的几何形状厚度的减小。拉伸处理可被特别地执行,使得薄玻璃带的厚度的减小明显大于薄玻璃带1的宽度相比于预制件100的宽度的减小。不限于图3中示出的特定示例性实施例,通过使热成形部分5中的变形区域保持短的长度可实现这种情况。特别地,为此有利地是:调整变形区域,以便其长度不大于预制件的厚度的六倍,变形区域是预制件中发生厚度大幅减小的区域。
[0063] 用于由预制件100拉伸薄玻璃带1的加热装置50可包括电阻加热元件、燃烧器组件、辐射加热器、至少一个激光器或上述这些装置的组合。
[0064] 而且,在预制件100被预加热的情况下由预制件拉伸薄玻璃带1是通常有利的。在这种情况下,能实现快速加热到适于拉伸的玻璃粘性,这有助于在热成形部分5上形成短的变形区域。
[0065] 如图3中所示的,拉伸装置3可包括拉伸辊31。根据如图3中示出的本发明的一个实施例,使用延伸跨过薄玻璃带1的整个宽度的拉伸辊。
[0066] 根据本发明,用于生产薄玻璃带1的装置2还包括与检测装置7连接的控制装置6。检测装置7可设置成,测量薄玻璃带1的横向相对的边缘10、11的速度差。
[0067] 根据本发明的在图3中所示示例还示出的实施方式,检测装置7包括在横向于拉伸方向上间隔开的两个传感器73、74。
[0068] 传感器73、74检测与纵向坐标相关的且通过缺陷影响的赋予材料带1的特征变量的曲线,其中,该曲线具有在横向于纵向方向的方向7b上的伸展。
[0069] 此时,由特征变量、例如印制的标志(尤其呈在材料带的纵向方向上间隔开的可通过传感器73、74检测的条纹形状)可得出材料带1沿着在相应的传感器73、74之下运动的并且通过传感器检测的条纹形状的表面区段的局部速度。此时呈侧弯形式的工艺误差表现为在两个条纹之间的很小的速度差。该工艺误差还表现为材料带1的横向相对边缘10、11的速度差。
[0070] 检测装置7的传感器73、74连接在控制装置6上。在控制装置6中,可评估传感器73、74的测量值。即,此时通过控制装置6从传感器73、74的测量值得出与薄玻璃带1的速度对应的数值。尤其通过控制装置6确定由传感器73、74测量的数值的差或商。此时控制装置6根据测量的数值的差或商确定控制变量。借助该控制变量控制拉伸装置3,从而通过在沿着薄玻璃带1的宽度间隔开的两个位置上的不同的拉伸作用抵消薄玻璃带1的在薄玻璃带1的两个相对的边缘10、11之间的速度差。该位置无需与测量位置相同。
[0071] 为了获得这种不同的拉伸动作,拉伸辊31的接触压力可基于控制变量而变化,以便抵消在两个边缘10、11处薄玻璃带1的速度差。特别地,拉伸辊31的接触压力可以此方式被控制装置6控制,以便在两端改变。为此,用于调整接触压力的两个装置33、34设置在图3中示出的示例中,它们连接到控制装置6,并且借助它们拉伸辊31的轴承上的压力能被控制装置6可调整地控制。例如,如果现在在薄玻璃带1的边缘10、11的一个处接触压力增大,那么由于玻璃带和拉伸辊31之间的更好的接触这将导致在该侧玻璃带的速度增大,并且因此,玻璃带将在该边缘处伸展。与之对比,如果拉伸辊31具有软的表面,接触压力的增大可导致辊材料的更大的压缩。因而,拉伸辊31的有效的周长将减小,使得其拉伸率降低。后一实施例是优选的。
[0072] 在这种情况下,对于图1中示出的薄玻璃带的该部分,在检测侧弯缺陷时,在边缘10处的拉伸辊31的接触压力将减小和/或在边缘11处的拉伸辊31的接触压力将增大,以便补偿图1中示出的侧弯缺陷。即由于示出的弯曲,边缘11实际上稍长于边缘10。
[0073] 本发明的另一特别优选的实施例也基于对薄玻璃带的热成形处理的直接影响。用于补偿侧弯缺陷的动作可包括改变横向于薄玻璃带1的拉伸方向的粘度分布。在这种情况下,通过以适合的措施调整或调节横向于拉伸方向玻璃带的温度分布实现粘度的改变。为此,通常,不限于图3的示例,根据本发明的一个实施例设置加热或冷却装置55,借助该加热或冷却装置55,薄玻璃带1的温度能沿横向于薄玻璃带1的拉伸方向的方向局部地改变。然后,利用控制变量,该加热或冷却装置55被控制,因此,横向于拉伸方向玻璃带的温度分布以此方式被改变,使得薄玻璃带1的两个相对的边缘10、11之间的薄玻璃带1的速度差被抵消。
[0074] 根据该实施例的改进,设置至少两个加热和/或冷却元件56、57为此作为加热或冷却装置55的一部分,加热和/或冷却元件横向于拉伸方向间隔开。如果玻璃带由熔体形成,这些元件例如也可布置在拉伸孔下游的拉伸轴中或拉伸轴处或在拉伸孔上。
[0075] 在图3中示出的示例中,加热或冷却装置55包括两个加热或冷却元件56、57,加热或冷却元件56、57相对于薄玻璃带的纵向延伸方向横向地间隔开并且能借助控制变量被控制,并且被结合在热成形装置50中或形成热成形装置50的一部分。为了被控制,两个加热或冷却元件56、57连接到控制装置6。通常,不限于示出的示例,两个加热或冷却元件56、57然后可被控制装置6使用控制变量驱动,以便加热或冷却元件56、57中的至少一个的加热或冷却功率被改变,从而调整温度分布,并因此也调整玻璃的横向于拉伸方向的粘度分布。
[0076] 也能想到控制仅一个加热或冷却元件56、57。例如,加热或冷却元件56、57中的一个能以固定加热或冷却功率工作,并且加热或冷却元件57、56中的另一个的加热或冷却功率然后能根据检测到的侧弯缺陷而被增大或减小。
[0077] 利用加热或冷却装置55的典型的控制机构可特别地设置如下:
[0078] 如果借助检测装置7根据测量的或从测量中推导出来的数值的差或商检测出侧弯并且根据差或商确定控制变量,此时可以控制变量控制玻璃带成形装置4,使得抵消薄玻璃带1在薄玻璃带1的两个相对边缘10、11之间的速度差。
[0079] 上述的本发明的该实施例能进一步与本发明的其他实施例结合,在上述实施例中,通过利用控制变量驱动加热或冷却装置55而使用加热或冷却装置55并因此横向于拉伸方向的薄玻璃带1改变温度分布以便在薄玻璃带1的两个相对的边缘10、11之间的薄玻璃带1的速度差能被抵消,薄玻璃带1的温度沿横向于薄玻璃带1的拉伸方向的方向被局部地改变。
[0080] 图4、5、6示出了检测装置7的三个实施方式,检测装置7用于在制造沿纵向方向7.a运动的薄玻璃带1时检测工艺误差,其中,工艺误差引起薄玻璃带1在几何结构上的缺陷。
[0081] 装置7包括:
[0082] -检测器件7.4,用于检测与纵向坐标相关的且通过缺陷影响的由薄玻璃带1赋予的特征变量的曲线,其中,该曲线具有在横向于纵向方向7.a的方向7.b上的伸展;以及[0083] -诊断器件6,用于根据特征变量的曲线确定工艺误差。
[0084] 在几何结构上的缺陷涉及薄玻璃带1的侧弯。该缺陷与工艺误差相关,其中,工艺误差以薄玻璃带1的横向相对边缘10、11的速度差的形式出现。工艺误差的原因与在薄玻璃带1的边缘上的拉力不均有关。
[0085] 图4、5分别示出了薄玻璃带1,其沿纵向方向7.a运动。特征变量以初始标志7.1的形式被施加到薄玻璃带1上,初始标志7.1形成为横向的条纹,其与横向方向7.b平行。初始标志具有连续的曲线。
[0086] 在图4所示的检测装置7中,特征变量形成薄玻璃带1在纵向7.a和横向7.b方向上的局部温度提高。通过照射薄玻璃带1使得初始标志7.1作为热标志施加到薄玻璃带1上,这以横向条纹形状的温度提高的形式。
[0087] 为了照射薄玻璃带1,在纵向方向7.a上移动的薄玻璃带1的一个区域首先经过两个构造成激光器的IR辐射源7.5,借助其以IR辐射7.3照射该区域。通过照射以薄玻璃带1的横向延伸的、连续的、局部的温度提高的形式产生横向条纹状的热标志。施加到薄玻璃带1上的热标志形成测量变量。
[0088] 接着薄玻璃带1的所述区域,在纵向方向上周期性地重复地在其他区域上以类似的方式施加横向条纹状的热标志。即,热标志周期性地重复地被施加到薄玻璃带1上。
[0089] 图4示出了四个印制在薄玻璃带1上的条纹状的热标志,其在四个依次连续的辐射周期被施加。最下面的热标志(倒数第一个)是在当前的辐射周期中被施加的并且类似于横波与薄玻璃带1一起沿纵向方向7.a运动的热标志7.1。第二热标志是经变形的标志7.2,其在先前的辐射周期中已经被施加并且由于薄玻璃带1的横向相对边缘10、11的速度差(工艺误差)而稍微倾斜;第三和第四热标志在更早的辐射周期中被施加并且由于工艺误差倾斜得越来越大。
[0090] 最后的(最上面的)热标志7.2由于工艺误差变形或倾斜得最严重。该热标志的辐射通过包括两个IR传感器7.4的检测器件来检测。薄玻璃带1的横向相对边缘10、11的速度差根据变形的标志7.2相对于初始标志7.1的偏差借助构造成控制装置6的诊断器件来确定。
[0091] 换句话说,借助IR源,在玻璃带上印制热标志,这使得玻璃带局部被加热。在施加IR辐射(Strahlung)的部位后面,此时借助热电偶或高温计确定玻璃温度。从压入的标志随时间的温度变化和知识中确定玻璃带的速度。
[0092] 对此,可使用白炽灯卤素灯、激光二极管或激光器作为IR源。印制的标志必须显示出时间的变化,由此能够得出速度。
[0093] 使用高温计作为传感器7.4。在这种情况下,预期下面的测量精度。
[0094] 首先,将约1mm2大的斑点加热到明显(约10K)高于周围的玻璃温度,由此斑点由于导热而随着时间进行伸展。假设斑点已经在印制和测量标志之间5s的时间中伸展到10mm2,则温度最大值始终还是比周围玻璃温度高2K。这完全可借助高温计检测,但是空间分辨率受到测量斑点尺寸的限制。在直径1mm的很小的测量斑点的情况下,在该示例中测量误差(Messfehler)约为1mm/30cm=0.3%。由于最小积分时间为10ms,增加另一误差10ms/5s=0.2%,从而获得测量变量的总误差约为0.5%。
[0095] 可替代地,使用热成像相机作为传感器7.4。在这种情况下预期下面的测量精度。
[0096] 与高温计相关描述的热传递也适用于热成像相机。根据相机与玻璃带的距离得出不同的空间分辨率。在距离玻璃带100mm时实现了0.75mm的空间分辨率。
[0097] 在假设这种相机能够提供每秒40的情况下,得到的误差值(Fehlberbeitrag)为25ms/5s=0.5%。再加上空间误差0.75mm/30cm=0.25%时,得到测量值的总误差约为
0.75%。
[0098] 参见在图4中的实施例,下面的计算示例示出由于侧弯而出现的速度差的数量级。
[0099] 借助CO2激光器,在玻璃带上横向于拉伸方向加热一条线。
[0100] 在侧弯从10mm到3000mm的规格下,在带宽为600mm时,在带的内边缘和外边缘之间的长度差为4mm。这意味着,印制的热标志相应倾斜。
[0101] 在带速度为6m/min(=100mm/s)的情况下,这意味着,在带外边缘上的较热部位比带内边缘的较热部位更早地经过测量装置。时间差由4mm/(100mm/s)=40ms得出。借助具有线速度最小为1kHz的线性扫描相机(ZeilenKamera)可毫无问题地测量该时间差。
[0102] 在图5所示的检测装置7中,特征变量为薄玻璃带1的经改变的反射能力,其呈薄玻璃带1的横向条纹状的反射分布(Reflexionsprofils)或反射条纹形式。初始标志7.1(第一或最下面的条纹)以墨水的形式通过喷墨打印机或具有两个打印头7.6的喷墨头施加到薄玻璃带1上。施加的墨水具有与薄玻璃带1的反射能力不同的反射能力,和/或具有与薄玻璃带1的温度不同的温度。
[0103] 通过墨水影响的反向散射的电磁辐射或温度借助检测器件7.4检测。检测器件7.4包括电磁辐射检测器和/或热检测器,优选IR传感器和/或光传感器和/或高温计。
[0104] 施加的墨水以时间延迟的方式蒸发,没有在薄玻璃带1上留下污渍。但是墨水至少在薄玻璃带1上保持直至特征变量或与特征变量相关的测量值被检测到,尤其通过涂层(Beschichtung)或墨水影响的反向散射的电磁辐射或温度被检测到。
[0105] 在薄玻璃带1上沿纵向方向周期重复地施加反射条纹。
[0106] 图5示出了印制 在薄玻璃带1上的多个反射条纹。最下面的反射条纹(倒数第一个)是随着薄玻璃带1沿纵向方向7.a运动的初始标志7.1。第二反射条纹是经变形的标志7.2,其由于薄玻璃带1的横向相对边缘10、11的速度差(工艺误差)而稍微倾斜;第三和第四反射条纹由于工艺误差倾斜得越来越多。
[0107] 最后的(最上面的)反射条纹7.2由于工艺误差而变形或倾斜得最严重。该反射条纹7.2经过两个构造成激光器的IR辐射源7.5,借助其以IR辐射7.3照射反射条纹7.2。射在反射条纹7.2上的辐射7.3的一部分发生反射并且表现出辐射标志;该辐射标志形成测量变量。
[0108] 辐射标志借助包括两个IR传感器的检测器件7.4来检测。借助构造成控制装置6的诊断器件根据经变形的标志7.2相对于初始标志7.1的偏差确定薄玻璃带1的横向相对边缘10、11的速度差。
[0109] 图6示出了检测装置7的实施方式,其中,特征变量是印制在材料带上的竖向运动。测量变量在此是两个距离传感器7.4与材料带1的距离d1.1、d1.2、d2.1、d2.2。借助两个纵向错开布置的距离传感器7.4检测测量变量,其分别提供与测量变量相关的信号。距离传感器7.4优选分别布置在薄玻璃带1的边缘10、11的附近。因此,一般地、不限于在图6中所示的特殊示例,印制在材料带上的特征变量也可以是竖向运动,即,沿垂直于材料带的侧面的方向的运动。
[0110] 竖向的带运动的原因在于工艺程序(Prozesseingriffen),如薄玻璃带1的切割由此在带1的运输运动中加入竖向的带运动。如果通过两个距离传感器接收到该竖向运动,则其检测彼此相位移的或时间错开的信号。
[0111] 薄玻璃带1的带速度优选通过距离传感器7.4的信号的自相关得出。图7示出了由各个距离传感器7.4得出的距离的曲线d1、d2。
[0112] 优选地,通过测量曲线的自相关能够确定在两个类似的、但是时间上错开的曲线d1、d2之间的时间T,由此在两个传感器的纵向距离已知的情况下得出带速度。如果此时使用两个这种测量组件,其在横向上或在横向于材料带1的纵向方向的方向上间隔开,又可得出在横向于纵向方向上间隔开的测量部位之间的带速度差。该差此时又可用于补偿侧弯,例如根据图3所示。为了检测材料带1的横向相对边缘10、11的速度差,在图3所示的实施方式中传感器73、74中的每一个分别被两个沿着材料带1的纵向方向间隔开的距离传感器7.4所取代。
[0113] 图8示出了这种检测装置7。例如,设有四个距离传感器75、76、77、78。其中各有两个距离传感器沿材料带1的纵向方向间隔开地布置。两对彼此相继布置的距离传感器(第一对:距离传感器75、76;第二对:距离传感器77、78)又在横向于材料带1的纵向方向的方向上间隔开地布置。根据距离信号的曲线的时间错开,如在图7中作为示例所示地,尤其可通过自相关得出在纵向方向的方向上间隔开的多对距离传感器的测量部位的区域中的带速度。速度差指示出工艺误差,如尤其是导致材料带的侧弯的这种误差。本发明的该实施方式不限于各具有两个距离传感器的多对距离传感器。必要时也可使三个或更多个距离传感器彼此依次地布置,以便进一步提高测量精确度。
[0114] 因此,不限于所示实施例,根据本发明的实施方式规定,检测器件包括至少两组距离传感器,其中,每一组包括多个(即,至少两个)距离传感器,并且每组的距离传感器沿材料带1的纵向方向间隔开地布置且各组的距离传感器又在横向于材料带1的纵向方向的方向上间隔开地布置,其中,诊断器件6设置用于确定工艺误差,从而比较一组距离传感器的距离信号随时间的曲线(优选借助自相关)并且根据比较得出距离传感器的测量部位处的材料带速度,以及比较在不同组的距离传感器的测量部位处得出的速度并且得出不同组的测量部位处的速度偏差。此时,从得出的偏差中又得出工艺误差。
[0115] 这种传感器的空间分辨率(共焦彩色式或干涉式)处于几μm的范围中。如果此时还考虑位置精确性,则得出空间误差约为50μm(50μm/30cm=0.017%)。在测量频率为2kHz的情况下,时间误差为0.5ms/5s=0.01%。因此得出总误差为0.03%。
[0116] 根据本发明的该实施方式的测量方法还可在考虑材料带与传感器75、76、77、78的距离的情况下与其他测量方法结合。该测量方法基于,薄玻璃带1的边缘10、11在薄玻璃带1的弯曲区域中的不同长度导致材料带的不同位置。
[0117] 如根据图8可看出,薄玻璃带1在辊35之间引导,使得其形成回圈(Schlaufe)并且以弯曲部向下下垂
[0118] 此时伴随有带的侧弯和不同的边缘长度,使得在薄玻璃带1的纵向方向和拉伸方向之间出现很小的。该角和不同的边缘长度此时导致,两个边缘10、11不同地弯曲。
[0119] 在薄玻璃带1的弯曲区域中或回圈的区域中,由此带与参考位置的距离也发生变化。如在图8中所示,此时可通过距离传感器75、76、77以间距测量的形式检测薄玻璃带1在测量部位处的位置。传感器的距离测量值发给诊断器件6并且进行评估。在图8所示示例中,薄玻璃带与在边缘11的区域中的距离传感器77、78的组的距离d1’、d2’小于与在边缘10的区域中的距离传感器75、76的距离d1、d2。薄玻璃带1弯曲较大的位置处边缘长度也更大。在图8所示示例中,边缘11相应地为这种情况。导致通过距离传感器75、76和77、78检测到的距离差的侧弯由此相应于图1所示的变形,在其中边缘11长于边缘10。该位置信息可用于补充上述速度测量,以便检测工艺误差。
[0120] 为了矫正侧弯缺陷,通过示例在图8中设置用于调整拉伸辊31的接触压力的装置33、34,类似于图3。利用控制装置6确定的控制变量,装置33、34被适当地控制。
[0121] 因为侧弯缺陷,玻璃带1的中心相对于装置2或目标位置移位,由于这一事实,薄玻璃带1的不同的弯曲的效果被特别地增强。该移位导致玻璃带在弯曲或偏移区域的明显不同的弯曲,即使侧弯缺陷和长度或速度差非常小。这是由于薄玻璃带1持续增大的横向偏移,即使在侧弯缺陷小的情况下。
[0122] 因此,边缘10、11的长度差能与松弛部分的深度(Schlaufentiefen)的对应的差相关联,并因此能由双重距离测量(左和右)获得。
[0123] 适于距离传感器的合适的测量方法包括超声距离测量或上色编码距离测量。后者提供亚微米范围的精确度。上色编码距离测量的原理也从WO 2008/009472A1获得。关于上色编码距离传感器的构造和功能,WO 2008/009472A1公开的内容通过参考完全并入本申请。用于上色编码距离测量的传感器的测量原理基于以下事实:该检测装置关注于不同深度处的不同的颜色,以及来自表面的反射光或散射光被测量头接收,在空间上以光谱方式被分开,并且强度谱被检测(erfasst)。根据强度谱中的最大值的位置,玻璃表面距离传感器的距离随后能被确定,最大值的位置是在薄玻璃带的表面处增强的反射和散射导致的。
[0124] 三角测量和电容距离测量也可以给出非常精确的距离测量。但是,由此导致的倾斜的松散带条(Schlaufe)或不同的距离d1、d2通常已经能够被无辅助地检测。因此,精确的距离测量提供关于侧弯缺陷的形状和程度的非常精确的信息。在对应的精确度的情况下,误差能被校正。
[0125] 在图8中示出的示例中,缠绕装置13被额外地示出,借助缠绕装置13,薄玻璃带1被缠绕成卷15。将薄玻璃带缠绕成卷15是本发明优选的包装处理,因为以这种方式玻璃能被容易地存放并在进一步处理操作中从卷直接展开。由此产生的产品的切割线和尺寸仅需在进一步处理期间被限定。因此,这种缠绕装置13可被设置在这里描述的本发明的其他所有实施例中。
[0126] 图8的实施例示出了甚至很小的侧弯缺陷也能具有重大的影响,因为每个带的部段的边缘的单个侧弯缺陷或单个的小长度差导致玻璃带的中间部分的持续增大的偏移。在图8的装置中,其结果是明显可看到的倾斜的带条。而且,当玻璃带缠绕或展开时,误差继续累积。例如,如果这种带在进一步的处理操作中被展开,则可在这种弧形缺陷的情况下引起横向于纵向伸展方向的张力,其随后在不平稳的横向运动中释放。
[0127] 在图9所示的装置2中,代替在薄玻璃带1的宽度上延伸的单个拉伸辊31,设置两个分开的拉伸辊31、32,其横向于拉伸方向作用于玻璃带1的不同区域。
[0128] 同样如在根据图3的拉伸装置3中,其中一个拉伸辊或两个拉伸辊31、32可具有用于根据控制变量沿着拉伸辊的轴向方向改变拉伸辊31、32的接触压力的装置。
[0129] 但是,在两个分开的拉伸辊31、32的情况下也可改变在两个拉伸辊31、32之间的接触压力或拉力,从而根据控制变量使其中一个辊比另一个辊更强地拉伸,以便抵消侧弯。当然也可在用于制造薄玻璃带1的不同构造的装置2中使用这种拉伸装置,即,例如在图3所示的实施方式中使用。换句话说,根据本发明的改进方案,不限于图9所示实施方式,设置拉伸装置3,其包括两个在横向于拉伸方向的方向上间隔开的拉伸辊31、32,其中拉伸辊31、32中的至少一个具有可根据控制变量改变接触压力或拉力的可调装置。拉力例如可通过调节由控制装置得出的控制变量的扭矩来改变。
[0130] 代替通过拉伸辊31、32对带速度的影响或额外地,又可设置加热或冷却装置55,借助其在响应于由控制装置6得出的控制变量的情况下设定薄玻璃带1在横向于拉伸方向的方向上的粘度曲线。
[0131] 根据本发明的实施方式,对侧弯的检测一般基于,将标记作为初始标志或特征变量带有间距地施加到材料带1上。如果带边缘的速度由于带的侧弯而是不同的,则可根据标记的距离借助传感器检测该差异。如果标记例如借助标记装置以预定的时间间隔施加,则带边缘的不同速度导致不同的位置间距或在标记之间的间距。通过合适的传感器可非常精确地检测这种差异。
[0132] 在光学可见的标记的情况下,对此合适的传感器尤其是相机。优选使用线性扫描相机。图5示出了对此的实施例。本发明的实施方式由此基于,借助标记装置24(Markierungsvorrichtung)在薄玻璃带1的两个边缘10、11的区域中施加沿着薄玻璃带1的拉伸方向间隔开的标记26,其中测量装置7包括至少一个用于检测标记26的传感器。作为与薄玻璃带1的边缘10、11的不同长度相关的变量,此时对由传感器检测的标记26的时间间隔或空间间距 进行评估。如图5所示,使用线性扫描相机79作为传感器。以高精度确定不同的带边缘长度或随之确定带边缘10、11的不同速度可借助相机、尤其也根据在由相对的标记触发的信号之间的相位移来确定。
[0133] 额外地,在图9所示示例中设置切边装置27。其分离在薄玻璃带1的边缘上的由热成形工艺造成的加厚的滚边28,从而在玻璃带的宽度上实现了尽可能一致的厚度。为了切割滚边可借助小齿轮或借助激光束过热激光束分离进行分离。
[0134] 借助检测装置7,此时可得出在测量位置处在材料带1、优选薄玻璃带上的两个边缘上的可能速度差或长度差并且通过控制装置6根据检测的测量变量得出控制变量,借助控制变量控制拉伸装置3,以便抵消薄玻璃带1的侧弯。
[0135] 为了补偿侧弯,又可以通过控制装置6得出的控制变量调整一个或多个拉伸辊31、32的接触压力。此外,可替代地或额外地,可借助加热或冷却装置55、例如所示的通过两个横向于拉伸方向错开的加热或冷却元件56、57影响温度分布以及粘度分布,以便均衡带速度。
[0136] 利用本发明,侧弯缺陷不仅在程度方面减小。此外,在生产处理中的抵消也导致侧弯缺陷的波长或周期减小。该周期主要由检测装置7到玻璃带成形装置4的距离确定,后者受测量的变量影响。该距离能被容易地保持为小于20米,优选小于10米。如果现在侧弯被抵消,那么侧弯缺陷的方向将反转。这意味着在玻璃带的随后的部段中,边缘长度的差将改变走向(Vorzeichen)。因此具有不同方向的侧弯缺陷的连续的部段限于上述的小于20米、优选小于10米的距离的量级。
[0137] 为了说明的目的,图10示出根据本发明生产的薄玻璃带1的纵向部分。薄玻璃带1的侧弯被大大地放大。在边缘10处,该边缘的标称位置示出为虚线。由于侧弯,现在边缘的位置不同于该标称位置。与标称位置偏差形式的相关的侧弯缺陷用s1、s2、s3、s4表示,并用箭头示出。箭头的方向对应于边缘10的弯曲向量的各方向。现在在连续的纵向部分110、111、112、113中的每一个中,侧弯缺陷的方向反转。更精确地,沿垂直于薄玻璃带1的纵向延伸方向的方向的侧弯缺陷的分量改变纵向部分110、111、112、113的方位。如上所述,利用本发明的方法,纵向部分的长度(其中侧弯缺陷以及因而弯曲向量都没有改变方位)现在受到限制。
[0138] 因此,薄玻璃带1进一步根据本发明被设置,该薄玻璃带1具有连续的纵向段110、111、112、113,连续的纵向段具有横向于纵向伸展方向的弯曲,其中薄玻璃带1的沿横向方向的弯曲的分量改变其在每个连续部段上的方位,其中纵向段110、111、112、113的长度不大于20米,优选不大于10米。在根据本发明通过控制实现侧弯周期的这种减小的同时,侧弯的幅度也特别地减小。
[0139] 对于本领域技术人员来说显然地是:本发明不限于附图中示出的示例性实施例,而是可以多种方式改变。示例性实施例的特征可特别地被结合。而且,就通过控制装置6控制拉伸装置3而言,本发明在附图中被示出。但是,例如同样能影响热成形装置50。例如,通过在热成形期间改变横向于薄玻璃带的纵向延伸方向的温度分布也可影响侧弯缺陷。这可通过以下被容易地实现:通过改变加热功率,例如通过分别驱动彼此偏置地布置的两个或更多个加热装置。附图标记列表
1                   材料带,薄玻璃带
2                   用于生产薄玻璃带的装置
3                   拉伸装置
4                   玻璃带成形装置
5                   热成形区域
6                   控制装置,诊断器件
7                   检测装置
7.a                 纵向方向
7.b                 横向方向
7.1                 施加的标志,初始标志
7.2                 测量的标志,变形的标志
7.3                 电磁辐射
7.4                 检测器件,传感器
7.5                 辐射源,激光器
7.6                 喷墨打印机,喷墨头,打印头
10、11               玻璃带的边缘
12                  玻璃带的面
13                  缠绕装置
15                  卷
17                  薄玻璃带的边缘的切线
19                  熔融玻璃的容器
20                  槽式孔
23                  涂布装置
24                  标记装置
25                  涂层
26                  标记
27                  切边装置
29                  滚边
31、32               拉伸辊
33、34               用于调整接触压力的装置
35                  辊
50                  热成形装置
55                  局部加热和/或冷却装置
56、57               加热或冷却元件
73、74               传感器
77、78               距离传感器
79                  线性扫描相机
100                 预制件
101                 熔体
110、111、112、113   薄玻璃带的纵向部分
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