使由硬质脆性材料构成的片保持稳定的装置和方法与流程

本发明总体上涉及使片状材料的位置保持稳定。更具体地说，本发明涉及使由硬质脆性材料片、特别是玻璃制成的片的位置保持稳定。

背景技术：

在薄玻璃的生产过程中，从熔体中拉制玻璃片或者玻璃带。这样的玻璃带可以有边或无边地沿着水平输送方向偏转并缠绕起来，以形成卷。

在接下来的处理步骤中，有边或无边的玻璃可以再从一个卷缠绕到另一个卷上，或者从卷上展开，以分离成任何自由形状的带部分或片材。

由至少两个带部分或者许多片材，可以再次制备新的卷。在此，这些部分或片材常常借助于粘合剂结合在一起。

在将连续的玻璃带缠绕时，可以在玻璃带的各个层之间设置一层或多层非磨蚀性的塑料膜，以保护玻璃带的表面不会受到污染和/或机械损伤。

在输送过程中，例如也可以将各个片材布置在用作承载带的、被缠绕的粘附膜上。此外，也可以由至少两个带部分或大量片材形成新的卷。

另外，在此也可以将片材装入到两个承载件之间。还可以例如通过功能性涂层(例如光学层、电子层或光电层)使所述承载件功能化。

替代缠绕，也可以使玻璃带或者上面带有各种片材的粘附膜以蜿蜒构造布置。

使用具有辊的输送装置来输送玻璃带。专利文献US 7,461,564B2示出了辊的各种设置，例如在图6中示出了由三个辊组成的通道(Schikane)。

在输送玻璃带的过程中，由于沿输送方向或者横向于输送方向的起伏，可能会在玻璃带的走向上出现不稳定。如果玻璃带随后缠绕起来，这种不稳定性可能会导致缠绕水平性(Wickelspiegel)的偏差以及玻璃的损坏甚至断裂。

在此，缠绕水平性是指被缠绕起来的玻璃带的端面结构。通过缠绕玻璃带所形成的圆柱体的端面在此由玻璃带的相互重叠的边缘形成。在理想情况下，玻璃带的边缘在缠绕状态下彼此齐平，使得两个端面是完全平坦的。

但是，玻璃带的垂直于输送方向的起伏会引起玻璃带相对于输送方向或者说带的纵向方向横向地运动。由于这种运动，使得玻璃带的边缘在缠绕状态下不再彼此齐平。因为玻璃带的各个层彼此地错移，因此被缠绕玻璃带的两个端面(Stirn-und)均不再是平坦的。

如果在玻璃带的各个层之间存在例如粘附膜，则该粘附膜可以突出超出玻璃带的边缘。在这种情况下，缠绕水平性的质量是通过各个玻璃层的相对错移来说明的。

缠绕水平性的质量越低，即各个玻璃层彼此间的相对错移越大，在缠绕的玻璃带中出现的应力状态就越多。特别是在接下来的处理步骤中，这可能导致出现问题以及甚至玻璃破碎并且因此玻璃断裂。

因此，期望缠绕水平性实现尽可能高的质量，在此，缠绕水平性的质量在多个玻璃厚度中测量。这发生在下述的背景下：特别是薄玻璃，即将输送和处理厚度不大于300μm的玻璃。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提出一种装置和一种方法，其能够使玻璃带的输送和方向稳定，并因此提高了缠绕水平性的质量。

本发明的目的通过独立权利要求的主题给出。本发明的优选的扩展方案在相应的各个从属权利要求中给出。

因此，本发明提出了一种用于在沿着输送路径进行输送的过程中使由硬质脆性材料、特别是玻璃制成的片状元件的位置稳定的方法，该元件具有上面和下面以及两个外边缘，该方法包括以下步骤：

提供已给定材料类型和厚度的片状元件，

提供偏转装置，该偏转装置具有至少一个偏转元件，通过该偏转元件，通过弯曲由硬质脆性材料构成的片状元件，使得片状元件在其输送路径上以垂直于表面的方向分量偏转。

偏转元件被可枢转地或者沿垂直于元件表面的方向可运动地支撑，从而可以通过偏转元件的运动来改变片状元件的表面的位置。

优选该偏转机构具有多个偏转元件，特别优选具有三个这样的元件，特别是具有第一表面的第一机械作用元件、具有第二元件表面的第二机械作用元件 和具有第三元件表面的第三机械作用元件。

在一种优选的实施方式中，第一元件与第三元件间隔一距离布置，而第二元件设置在第一元件和第三元件之间，在此，至少一个所述元件、优选为第二元件通过一摇轴支座可移动地被支撑，由此使得该可移动支撑的元件能够围绕垂直于其旋转轴线的枢转轴线枢转。

此外，根据本发明的方法可以包括：沿着输送路径引导所述片状元件，所述片状元件以其上面或下面至少一次地经过至少一个偏转元件。

在设有多个偏转元件的情况下，片状元件在此波浪状地在三个所述元件上弯曲，并且每个面均与元件表面相接触。

这些偏转元件是机械作用元件，并向片状元件施加力或力矩。

在本发明的一种特别优选的实施方式中，机械作用元件由辊构成。因此，在下文中将不失一般性地均称为辊。

这些辊特别可以是一件式构成的辊，但是也可以由多个彼此间隔开的元件组成。

这种机械作用元件也可以是其它形式的偏转元件，例如磁悬浮元件或真空元件。

如果要对设置在承载件上的片材进行处理，则可以将所述元件设计为，它们仅与承载件发生接触，即仅在各个片材之间。

第二辊特别是可以位于从第一辊到第三辊的连接线的高度之下，以实现在辊上对元件的波浪形的或者说起伏的引导。

为了降低片状元件发生破损的风险，决定性的因素是由三个辊形成的辊通道的几何形状。该几何形状是通过两个外侧辊的间距和中间辊的表面相对于两个外侧辊的连接线以下的位置来描述。

因此在根据本发明方法的一种优选的实施方式中，第一辊相对于第三辊之间的距离将根据片状元件的厚度来选择。

待输送的片状元件可以具有其表面的不规则性。这可以是受到生产技术的限制，或者仅在碰撞在辊上时才会出现的波浪形结构。

因此在根据本发明方法的另一种实施方式中，第二辊沿竖直方向运动，以补偿表面轮廓、特别是轴的不规则性。

根据本发明的方法优选用于输送玻璃带。因此，在根据本发明方法的另一 种扩展方案中，在引导片状元件之后还包括有如下的步骤：缠绕片状元件，在此，所述片状元件在被缠绕后彼此层叠。

作为缠绕的目标参数，缠绕水平性的质量是特别重要的。

到目前为止所描述的根据本发明方法的实施方式不包括能够主动控制地提高缠绕水平性质量的措施。

因此在根据本发明方法的一种特别优选的实施方式中还包括以下步骤：

在引导片状元件期间，借助于传感器或者说监测装置对片状元件的外边缘的走向相对于直线走向的偏差进行监测，

在引导片状元件期间，通过枢转第二辊和/或调节第一、第二和第三辊中的至少一个沿竖直方向的位置，对片状元件的外边缘的走向相对于直线走向的偏差进行校正。

优选根据本发明的方法被使用在下述环境中：即片状元件是具有预定厚度的玻璃带，该玻璃带沿其纵向方向通过辊被引导。

在将根据本发明的方法应用于玻璃带时，特别优选在通过辊引导玻璃带之后，玻璃带被缠绕成卷，在此，以外边缘位置相对于外边缘位置的平均值的平均偏差的形式的缠绕水平性质量小于2.0mm，优选小于0.5mm，特别优选小于0.2mm。

本发明还涉及一种用于在沿输送路径的输送过程中使硬质脆性材料、特别是玻璃带的位置保持稳定的设备。该设备包括偏转机构，该偏转机构具有至少一个偏转元件，通过该偏转元件，通过弯曲由硬质脆性材料构成的片状元件而使得该片状元转在其输送路径上以垂直于表面的方向分量偏转，在此，偏转元件被可枢转地或者沿垂直于元件表面的方向可运动地支撑，从而可以通过偏转元件的运动来改变片状元件的表面的位置。

优选该偏转机构包括三个偏转元件，特别是具有第一元件表面的第一机械作用元件、具有第二元件表面的第二机械作用元件和具有第三元件表面的第三机械作用元件，在此，

第一元件与第三元件间隔开一定距离，

第二元件设置在第一元件和第三元件之间，并且在此，

至少一个所述元件、优选为第二元件通过摇轴支座可移动地被支撑，由此使得该元件能够围绕垂直于旋转轴线的枢转轴线枢转，在此，

所述片状元件被引导沿着输送路径以其上面或下面至少一次地经过至少一个偏转元件，其中，所述片状元件在此被弯曲，从而使得每个面均与元件表面接触并波浪状地弯曲。

在根据本发明设备的一种特别优选的实施方式中，机械作用元件为辊。这些辊特别可以被构造为圆柱形的和一件式的，但是也可以由多个彼此间隔开的元件组成。

此外，机械作用元件也可以是磁悬浮或真空元件类型的偏转元件。

在一种优选的实施方式中，根据本发明的设备包括第四辊，所述片状元件在通过辊通道之后在该辊上被缠绕。

此外，在根据本发明装置的一种扩展方案中，该设备具有传感器，该传感器被设计用于查明片状元件的带走向相对于直线走向的偏差。此外，在根据本发明设备的这种扩展方案中，该设备还包括监测装置，该监测装置被设计为，通过调节至少一个辊来校正片状元件的走向相对于直线走向的已确定偏差，从而使以外边缘位置相对于外边缘位置的平均值的平均偏差的形式的缠绕水平性质量小于2.0mm，优选小于0.5mm，特别优选小于0.2mm。

本发明还涉及一种玻璃制造系统，其包括用于使片状的玻璃物品、特别是玻璃带成型的热成型装置、以及根据本发明的用于使片状元件在沿输送路径的输送过程中的位置稳定的设备。

另外，本发明还提供一种由玻璃制成的卷，其厚度小于300μm，并且可以利用根据本发明的用于使片状元件的位置稳定的方法来生产。通过根据本发明的相对于输送方向横向地对带位置进行稳定，可以有条件地得到特别平坦的缠绕水平性。根据本发明的一种优选的实施方式，玻璃带的叠加层边缘位置的平均偏差为小于2.0mm，优选小于0.5mm，更优选小于0.2mm。

在根据本发明的一种扩展方案中，玻璃带在根据本发明的方法期间被化学钢化。该化学钢化是通过离子交换进行的。该化学钢化处理至少包括以下的方法步骤a)至c)：

a)以300-550℃的温度对玻璃带进行预加热，

b)在300-550℃的钢化温度范围内，通过在表面区域中的离子交换实现对玻璃带的化学钢化，

c)将已钢化的玻璃带冷却至温度<150℃。

在化学钢化处理之后，利用根据本发明的方法将玻璃带缠绕。

根据钢化处理的一种实施方式，玻璃带的厚度<300μm，优选为30-144μm。玻璃带通过离子交换被化学钢化。在此，特别是将位于玻璃带的表面附近区域中的钠离子和/或锂离子至少部分地利用钾离子来取代。为此，在步骤a)之前和/或在步骤b)中将钾离子施加在玻璃带上。

首先，在步骤a)中将玻璃带加热至300-550℃的温度范围内。薄玻璃在此被预加热到在步骤b)中发生化学钢化时的温度。通过预加热至钢化温度，可以防止：在薄玻璃中，由于在化学钢化期间过大的温度差异或者说由于对玻璃加热过快而导致在玻璃中形成应力，并使玻璃在钢化处理中破碎。这种预加热例如可以在连续炉中进行。当玻璃带已经以玻璃卷的形式存在，并退绕，然后应该被再次缠绕成玻璃卷时，这种变型方案是特别合适的。因此，这种钢化处理可以被集成在从卷到卷的过程中。

在另一种变型中，玻璃带例如通过拉伸处理已经具有钢化温度范围内的温度。因此，在这里可以舍弃步骤a)中的对玻璃带的主动加热。

当在步骤a)中将薄玻璃预加热到钢化温度之后，在步骤b)中通过在玻璃表面上的离子交换对薄玻璃实施化学钢化。在这里所进行的离子交换是指：利用提前施加在玻璃表面上的钾离子来取代位于玻璃表面附近区域中的部分锂离子和/或钠离子。

在随后的步骤c)中，将已被钢化的玻璃带冷却至温度<150℃。处理步骤a)至c)在连续炉中进行。

在所述钢化处理的一种实施方式中，在步骤a)中，玻璃带在连续炉中以温度梯度被加热。由此使得玻璃带能够被特别完美地加热，并因此避免了玻璃中的应力。在步骤a)中所使用的炉子在下文中被简称为预加热炉，其具有如下的温度梯度：该温度梯度从炉子的一端到另一端上升。因此，该炉子在一端具有低温度T_U，并在另一端具有高温度T_O，其中，T_u<T_o。炉子的温度在此相对于玻璃带的输送方向上升，即，玻璃带穿过具有温度Tu的炉端而进入炉中。已经证实：在低于150℃的低温T_U和位于350-550℃的范围中的高温To之间的温度梯度对于在玻璃带中消除应力以及过程时间方面是特别有利的。优选高温To等于钢化温度T_H。

在步骤b)中，通过利用钾离子来至少部分地取代位于玻璃带表面附近区域 中的钠离子和/或锂离子，实现对玻璃带的化学钢化。在此，钾离子在钢化处理之前被施加在玻璃带的表面上。所期望的钾离子穿透深度(层的深度DOL)和强度增加程度Cs可以通过处理参数钢化温度T_H和钢化时间t_H来调节。在此，钢化时间t_H，即在钢化炉中的停留时间，可以通过玻璃带的进给速度以及钢化炉的长度或者说玻璃带在钢化炉中所经过的输送路径的长度来调节。在钢化炉中用于辊的合适材料特别是玻璃、陶瓷、金属或者由这些材料构成的复合材料。

在钢化步骤b)之后，在步骤c中对已钢化的玻璃带进行冷却。为了避免在已钢化的玻璃中出现应力，优选使用具有温度梯度的炉子。优选将该炉子设计为连续炉，并在一端具有高温度T_O，在另一端具有低温T_U。被钢化的玻璃带被引导通过炉子，在此，其在具有高温T_O的炉端进入炉中，在炉中冷却，并在温度为T_U时离开炉子。已经证实：低温T_U低于150℃时是特别有利的。优选炉子的高温T_O为350-550℃。已经证实：当高温T_O等于接下来的步骤b)中的钢化温度T_H时是特别有利的。

在所述钢化处理的一种扩展方案中，在步骤a)和步骤c)中使用相同的具有温度梯度的连续炉。由于在此只需要一个炉子，因此既可以使装置设计紧凑，又可以节省能源。

在根据本发明的输送期间的这种钢化处理可以紧接在拉伸处理之后在被缠绕成玻璃卷之前进行。对被拉伸的玻璃带进行清洗和钢化干燥。由于玻璃是在高温下被拉伸的，并因此在钢化处理之前具有相当高的温度，因此可以缩短预加热的持续时间，甚或可以完全省略该步骤。这对于下述情况是特别适宜的：玻璃带在拉伸处理之后具有位于钢化温度T_H范围内的温度。

在一种变型方案中，通过在步骤b)中引导玻璃带穿过含钾的熔液，钾离子就可以被施加在玻璃带的表面上。该熔液可以含有例如硝酸钾。

此外，替代地可以在玻璃带的顶部和底部，也就是在玻璃带的上面和下面上施加含钾的盐溶液。在这种情况下，钾离子的施加将在玻璃带被引导通过钢化炉之前进行。优选在对玻璃带进行预加热(步骤a))之前施加含钾的盐溶液。除了对玻璃带进行预加热之外，还将因此在步骤a)中使溶剂蒸发。

在这种情况下，含钾的盐溶液可以通过喷涂处理施加在玻璃带的表面上。含钾的溶液优选为盐KNO₃、K₃PO₄、氯化钾、氢氧化钾和/或K₂CO₃的水性溶液。

由此可以获得下述的玻璃辊：其包括含碱的、化学钢化的、厚度<300μm的薄玻璃。由此还可以获得所包括的化学钢化的薄玻璃的厚度仅在30μm至145μm范围内的玻璃卷。

该玻璃带特别是在表面附近的区域中富含钾离子。在一种实施方式中，穿透深度DOL高达30μm。优选地，该玻璃卷的玻璃的穿透深度DOL在2-8μm的范围内，特别优选在3-5μm的范围内。具有这种穿透深度的玻璃具有足够高的强度，因此被用作例如移动电子设备中的触摸屏的覆盖玻璃。同时对于该相对较小的交换深度而言只需要较短的钢化时间，从处理技术的观点来看这是有利的。由此，钢化时间t_H可以减小至少于一个小时，甚或<30分钟。甚至钢化时间t_H在10至20分钟的范围内也是可以的。

尽可能短的钢化时间t_H的方案对于集成于玻璃带输送中的钢化处理来说要比常规的处理更加重要，在常规处理中，玻璃在离子交换过程中被静止地保持在盐溶液中。因此，在集成的钢化工艺中，较长的钢化时间t_H会使整个输送过程放慢，并且需要非常低的进给速度和/或在钢化炉中需要较长的输送路线。

附图说明

下面根据更多的实施方式并参照附图对本发明进行更详细的说明。在附图中，相同的附图标记表示相同或相应的元件。其中：

图1示出了用于输送由硬质脆性材料制成的片状元件的装置的基本结构；

图2示出了辊通道的侧视图；

图3示出了辊通道的另一侧视图；

图4a示出了刚性支撑的辊以及待输送的玻璃带的侧视图；

图4b示出了具有摇轴支座的辊以及待输送的玻璃带的侧视图；

图5示出了根据本发明的具有摇轴支座的辊的俯视图；

图6示出了用于输送片状元件的设备，该设备具有用于原始状态下的元件以及缠绕状态下的元件的存储器；

图7示出了根据图6的设备，其额外地设置有切割装置；

图8示出了根据图7的装置，在此，缠绕的辊已被卸掉；

图9示出了根据图6的装置以及从其展开片状元件的辊和处于缠绕状态的元件；

图10示出了一种钢化处理的示意图，在该钢化处理中，待钢化的玻璃带通过熔盐；

图11以示意图示出了本发明的一种扩展方案，其中，钢化处理直接紧随着用于形成薄玻璃带的拉伸处理；

图12以示意图示出了钢化处理的另一种实施方式，其中，钾离子以水性溶液的形式被施加在玻璃带上；

图13示出了一种钢化处理的示意图，其中，方法步骤a)和c)在相同的炉中进行；

图14示出了三张带有三次样条函数的曲线，所述三次样条函数描述了玻璃带在三个辊上的走向。

具体实施方式

图1示出了用于输送由硬质脆性材料制成的片状元件1的设备的基本组件。元件1由于其片状而具有相对的上面10和下面11，一般情况下，面10、11彼此平行地延伸。

根据一种特别优选的实施方式，硬质脆性材料是玻璃。此外，元件1是玻璃带100。玻璃带100沿其纵向方向101借助于输送装置7移动。在此，元件1或者说玻璃带100经过由第一辊4、第二辊5和第三辊6构成的机构，第一辊4、第二辊5和第三辊6一起构成用于稳定元件1或者说玻璃带100的设备2。设备2形成辊通道。

使用辊是本发明的一种特别优选的实施方式。如前面所解释的那样，可以使用各种其它形式的通过机械方式起作用的元件来代替辊。

元件1在辊4、5、6上弯曲。在此，以此方式引导玻璃带100，使得元件1以其至少一个面10、11至少一次地经过三个辊4、5、6中的每一个。具体地，玻璃带100被引导以面11经过辊4和6，并以相对的面10经过中间的辊5。由于元件1被引导以两个面至少一次地经过辊4、5、6，因此带在辊通道中将获得波浪状的或者说起伏的走向。

第一辊4具有表面40，第二辊5具有表面50，第三辊6具有表面60。

具体地，玻璃带100首先以下面11行驶经过第一辊4，然后以上面10经过第二辊5，最后以下面11经过第三辊辊6，由此弯曲玻璃带100。行驶经过辊4、 5、6的面10、11的弯曲是凹形的，与此相对置的面是凸形的。在凸形的弯曲上产生由曲率半径确定的拉伸应力，而在辊表面40、50、60上行驶的各个面在凹形弯曲的区域中经受压缩应力。后者不是危险的并且不会导致任何断裂。

为了使玻璃带100运动经过辊4、5、6，设置输送装置7。利用该输送装置7，一方面使元件1或者玻璃带100运动，另一方面还沿运动方向在元件1上施加拉伸力，从而使两个面10、11经受至少2MPa的拉伸应力。该拉伸应力叠加到由于在各个辊上的弯曲而在背向辊的上面或下面10、11上所引起的拉伸应力，以形成合成拉伸应力。

根据本发明的一种实施方式，通过牵拉沿输送方向位于辊4、5、6的下游并贴附有元件1的传送带8，在元件1上施加拉力。在此，元件1可以通过特别是抽吸而被贴附在传送带8上。根据本发明的这种实施方式，传送带8为真空传送带。为了通过驱动传送带8来产生拉力，可以使用一装置来固定元件1。对此，一种简单的方法是设置另外的贴附元件1的传送带9。特别是该另一传送带9也可以是真空传送带。

如前所述，辊通道形式的三个辊4、5、6整体形成装置2，用于稳定元件1或者玻璃带100。通过主轴，可以在水平方向和竖直方向调节三个辊4、5、6的轴线。根据本发明，辊轴线在调整操作过程中不得倾斜。

辊4和6以水平距离d间隔布置(图3、图4)。在本发明中，该距离d为50mm和500mm之间。

所使用的辊4、5、6的宽度为1000mm。辊4、5、6的半径位于10mm至200mm之间，在此，辊可以被更换。

选择用于辊4、5、6表面上的材料为EUROTEC-AS 84656EPOM，70肖式A。

第二或者中间辊5可以在元件1或者说玻璃带100被输送时所在平面的下方以高度h(图3和图4)布置在较低位置处。根据本发明，该高度差为0-300mm。由于第二辊5相对于辊4和6下降，因此设备2的三个辊4、5、6形成一辊通道。如图中所示，这种下降通过转动轴线的位置来示出。

图2和图3分别示出了这种类型的辊通道，在其中，片状元件1或者说玻璃带100以此方式经过三个辊4、5、6，使得玻璃带100在辊4和6的上面以及在辊5的下面行驶。针对三个辊4、5、6中的每一个均标出了接触角。该接触角 通过从带100与各个辊的第一个接触点和最后的接触点到辊的中心点分别画出一条直线来确定。由这两条直线所围成的角度即为接触角。在第一辊4上所形成的接触角为α₁，在第二辊5上的接触角为α₂，在第三辊6上的接触角为α₃。

相比于图2，图3中辊4和6之间的距离被缩小。这将导致在第二辊5上形成更大的接触角α₃。

在底板上方用以输送玻璃带100的高度为900至1000毫米。

玻璃带100的输送速度为3-30m/min。

当片状元件1接触到一个辊4、5、6时，可能引起元件的压曲(Stauchung)。在图4a中示出了针对刚性支撑的第二辊5的这种情况。第二辊5由刚性轴承51来支撑。玻璃带100在其纵向方向101被输送，并撞击在第二辊5上。在第二辊5之前形成波浪状的压曲110。这种压曲对于刚性支撑的第二辊5来说是剧烈的，这将带来较高的断裂风险。

因此，根据本发明将辊4、5、6中的至少一个、优选为第二辊5可移动地支撑，从而使该辊能够响应沿玻璃带100的取向(Ausrichtung)所发生的变动，并因此能够控制玻璃带的取向。图4b示出了这种对辊的可移动支撑。第二辊5借助于摇轴支座52被可移动地支撑。玻璃带100沿其纵向方向101被输送，并撞击在第二辊5上。由此再次形成压曲111。但是该压曲会比较小，因为第二辊5会由于其可移动地支撑而向上偏移。基于这种较小的压曲，可以显著降低玻璃带100断裂的危险。

对第二辊5的可移动支撑可以是被动的。这意味着，这种支撑通过该允许辊退让而只响应于玻璃带100的不平整性。

但是，对第二辊5的可移动支撑也可设计为主动性的。此时，附加地设置传感器或监测装置，其在玻璃带接触第二辊5之前检测出玻璃带100的不平整，并借助于控制装置使得第二辊5改变其位置。通过第二辊5的位置变化，对玻璃带100施加相应的力或力矩。在此，从通道离开的玻璃带的边缘的侧向位置可以通过使辊5倾斜来调整。通过这种倾斜，还可以在导入的带部分的边缘和已经经过的带部分的边缘之间得到一角度。

传感器还可以适于检测玻璃带边缘垂直于输送方向的不规则走向。这种波浪状的走向被称为拱形响应于所检测到的边缘走向相对于直线走向的偏差，可以借助于控制装置改变一个或多个辊4、5、6的空间位置，以便 借助施加于玻璃带的力或力矩来校正该边缘走向，并稳定带的走向。当玻璃带100在稍后的处理步骤中被缠绕以形成辊时，这些校正措施将提高玻璃带在缠绕状态下的缠绕水平性的质量。

不规则的带走向的发生可以借助于在本申请人的专利DE102015108553中所公开的方法来检测。

通过这种方法，可以探测在制造过程中沿纵向方向运动并优选被构造为薄玻璃带的材料带的处理误差。这种处理误差会导致材料带形成特定的几何缺陷。对能够表征材料带的特征参数的的曲线进行检测，该曲线基于纵向坐标并受到所述缺陷影响，在此，该曲线沿相对于纵向方向的侧向方向伸展。然后，根据该特征参数的曲线来确定处理误差。

图5以俯视图示出了带有摇轴支座52的第二辊5。第二辊5围绕辊轴线53转动。玻璃带100沿其纵向方向101在第二辊5的下面被输送。摇轴支座53允许第二辊5垂直于玻璃带、即垂直于图面运动，并由此对于玻璃带100表面上的不平整性进行退让，从而降低了玻璃带100发生断裂的危险。

对中间辊5的支撑也可以被构造为，使得辊5围绕平行于输送方向的轴线转动。通过围绕这样延伸的轴线转动，可以补偿带走向的不规则性，在这种不规则性中，外边缘倾斜于输送方向，这在随后的缠绕中将导致缠绕水平性的质量很低。但是通过本发明，可以将玻璃带的重叠层的边缘位置的平均偏差限制在小于玻璃带厚度的三倍。

图6示出了根据本发明的装置，其具有由辊子4、5、6组成的辊通道。片状元件1或者说玻璃带100通过两个输送装置7和70在图中从左向右输送。片状元件1或者说玻璃带100从存储器17中被拉伸。在玻璃带100的这种情况下，在存储器17中容纳粘性加热的玻璃19，其由于重力而在存储器17的底部以玻璃带的形式离开存储器17。在离开存储器17之后，玻璃带100通过输送装置7、70向前移动，并经过包括辊4、5、6的辊通道。在离开输送装置时，玻璃带100被缠绕，从而使该带最终处于缠绕状态103中。

在图6中，通过定位装置22调节中间的或者第二辊5的竖向位置。正如在后面将要描述的那样，这种调节既可以是主动地操作，也可以是被动地操作。

图7、图8和图9示出了根据本发明的设备2的另一种可能的应用。

图7示出了根据图6的设备，但补充有切割装置30。例如当玻璃带100在 被缠绕状态103下达到预定直径时，该切割装置30将切断玻璃带100。然后，需更换缠绕玻璃带100的辊。

为了防止在更换已经缠绕有玻璃带100的辊期间，玻璃带100在离开输送装置7之后向下朝地面运动，中间的辊5通过定位装置22向下移动、即降低。结果，玻璃带100运动经过的路径变长。由此，在恒定的输送速度下，这将使得没有玻璃带100会下落并因此失去后续的处理。在更换用于缠绕玻璃带100的辊期间切断玻璃带100之后的状态在图8中示出。

图9示出了根据图6的设备，其中，替代存储器17，玻璃带100以缠绕状态104提供。在经过输送装置70、7以及包括辊4、5、6的辊通道之前，玻璃带100被展开。因此在图9中，根据本发明的设备被使用在辊到辊的处理。在这样的处理中，玻璃带从第一辊上展开，被处理并被再次缠绕。在非常简单的情况下，这种处理还可以借助于根据本发明的设备来获得更好的缠绕水平性。

对于以玻璃带100形式提供的片状元件1的拉伸应力的分布可以通过模拟来计算。这些计算将采用两种不同类型的玻璃、即AF32和D263。这两种类型的材料特性如下：

AF32

杨氏模量E＝74.8Gpa

泊松系数ν＝0.238

密度ρ＝2430kg/m³

D263

杨氏模量E＝72.9Gpa

泊松系数ν＝0.208

密度ρ＝2510kg/m³。

在所进行的计算当中考虑了九种变型，在此，这些变型在玻璃类型、玻璃厚度、辊间距、辊下降量和接触角方面不同。在下表中概略总结了这些变型。

辊间距是指两个外侧辊4和6的对称轴之间的距离。

辊下降量是指将中间辊5的位置描述为第二辊5的对称轴线与片状元件1或者玻璃带100在被输送时所处平面的高度差。

在上述表格中列出的接触角是玻璃带100在中间辊5上的接触角α₂。该接触角随着辊间距的减小和第二辊5下降量的增加而增大。

在上述表格中列出的所有变型1-9将按照以下步骤计算获得。

在第一步骤中，中间辊5将下降在每一种情况下给出的量。在辊5下降期间，在玻璃带100的上面10上产生两个最大拉伸应力(Zugspannungsmaxima)，并在玻璃带100的下面11上产生一个最大拉伸应力。这些最大值不超过26.6MPa。

然后在第二步骤中，玻璃带或辊加速至进给速度。在此加速处理期间，在玻璃带100中产生较高的、数值超过200MPa的临时拉伸应力。

第三步骤描述了以恒定的输送速度输送玻璃带。上述临时拉伸应力在约3至5秒后已经消失。然后达到稳定状态，在此状态下，玻璃带100中的拉伸应力不超过27.8MPa。

对运动、也就是输送操作过程中的带中的应力分布进行计算，并与静止的、即不运动的带中的应力分布相比较。

通过所进行的计算显示：在不运动的带中的拉伸应力分布与在运动的带中的分布相符。拉伸应力的最大幅度在运动和不运动的带之间的差只有大约1MPa，这相当于拉伸应力的增加小于5％。

通过所述变型1至6的对比可知，在50μm的玻璃厚度下，拉伸应力的幅度约为26Mpa，仅与辊的直径有关。

发生拉伸应力的区域的大小将随着辊间距的减小而增加。

另外，发生拉伸应力的区域的大小还将随着辊下降量的增加而增加。

对比变型1至3与变型7和8可以看出：在更大玻璃厚度的情况下(在变型7和8中为100μm)，拉伸应力的幅度还与辊通道的几何形状有关，即与各个所选择的辊间距和辊下降量的组合有关。

不能确定改变所使用的玻璃类型(用D263来替代AF32)能够带来显著的效果。这是由于所选择的这两种玻璃类型的杨氏模量近似于相等。

玻璃带100借助于辊4、5、6来偏转，这导致在玻璃带100中产生弯曲力。这种偏转的程度以及由此在玻璃带100中额外产生的拉伸力的大小通过接触角的大小来表示。接触角越大，玻璃带100的偏转以及由此在玻璃带100中产生的弯曲力也就越大。

假如玻璃带100在第一个接触点和最后的接触点之间贴靠在辊上，则玻璃带将沿着等于扇形的弧长的线L弯曲，扇形的中心角等于接触角，并且扇形的半径等于辊的半径。玻璃带沿该线L以与辊半径相等的弯曲半径弯曲。该弯曲半径与所产生的拉伸力如下相关：随着弯曲半径的减小，所产生的拉伸力增大。

硬质脆性材料在一定负荷下失效的表现不同于例如可延展性的材料。可延展性的材料、特别是许多金属会在弯曲应力或拉伸应力下延展直至其屈服极限，然后在一个相对明确的负荷下撕裂。相反，硬质脆性材料的断裂不是发生在材料特性方面的强度极限处，而是以与取决于所施加的拉伸应力的统计学意义上的概率发生的。该断裂概率参数(例如正态分布或韦伯(Weibull)分布)主要取决于相关样品的处理，但是与可延展性材料相比仅轻微地取决于材料。

借助于在本申请人的专利文献DE 10 2014 110 856中所描述的方法，对于类型和厚度已给定的玻璃，可以根据所施加的拉伸应力的函数来确定弯曲半径，在该弯曲半径下，玻璃不会以较高的概率断裂。在该方法中，待试验材料的条形样品在其两端被紧固在一个保持器上。随后将两个保持器相对拉开，由此使样品经受一拉伸应力。将导致样品撕开的拉伸力记录下来。这种试验将针对多个样品进行。根据所记录的拉伸力，可以计算出对应于这些拉伸力的弯曲半径的平均值及其方差。

可以使用以上所述的模拟获得的拉伸应力来确定最小弯曲半径，然后反过来确定所选择的由三个辊4、5、6所构成的通道的几何形状。

替代地，作为所施加的拉伸应力函数的最小弯曲半径也可以借助于在本申请人的专利文献DE 10 2013 110 803中所述的方法来确定。

在该方法中，薄玻璃经受一拉伸力，其小于

其中，为在样品表面区域中发生断裂时的拉伸应力的平均值，为从参考样品的边缘开始断裂时拉伸应力的平均值；其中，Δ_a和Δ_e为所述平均值对应的标准偏差。L_ref为参考样品的边长，A_ref为其面积。A_APP为薄玻璃的表面积，L_APP为薄玻璃的相对边缘的总边长。Φ为在至少半年内的预定最大断裂率。

在另一个方法步骤中，薄玻璃被弯曲，其中，最小弯曲半径R与拉伸应力σ_App的关系如下：

其中，E为杨氏模量，t为薄玻璃的厚度，而ν为玻璃的泊松比。

即使选择此方法来确定最小弯曲半径，也可以根据上述模拟获得拉伸应力，然后反过来确定所选择的用于由三个辊4、5、6所构成通道的几何形状。

根据这样确定的最小弯曲半径来设定最小辊半径，因为该辊半径如前所述地等于玻璃带100的弯曲半径。

为了提供由辊半径确定的限定的最小弯曲半径，适宜的是使接触角大于0°。另外，为了能够可靠地引导玻璃带，有利的是，玻璃带不仅是沿着平行于辊轴线的直线接触辊。上述表格中的实施例的接触角将通过有限元计算来确定。在另一种实施方式中，玻璃带或者说普遍的片状元件在偏转机构的至少一个偏转元件的走向可以使用样条函数来确定。为此目的，在每个偏转元件上均设置至少一个样条函数的插值点、也称为结点。在此特别适用的是三次样条(kubischer Spline)函数。样条函数通过辅助条件来建立：由硬质脆性材料制成的元件1的表面在结点处与偏转元件的表面相切地延伸。

在图10至图13中示意性示出了钢化处理的各个方法步骤。所示出的该钢化处理可以被整合在根据本发明的方法中。

在如图10示意性示出的钢化处理的实施方式中，薄玻璃的厚度范围为30-144μm。箭头在此表示借助于辊130、131、132、133、134输送的玻璃带100的运动方向。

玻璃带100首先被清洗并干燥。该方法步骤由方框140表示。随后，玻璃带 100经过连续炉150。在连续炉150中，玻璃带100被加热至300-550℃范围内的温度，并以钢化温度T_H范围内的温度离开连续炉150。由于该温度差而在玻璃带中引起的应力将通过后续步骤b)来避免。在此已经证实：在具有温度梯度的连续炉150中对玻璃带进行加热是特别有利的。加热炉150中的温度梯度由箭头220示意性地示出。炉中的温度梯度由炉中的低温T_U和高温T_O度限定。在此，炉150的使玻璃带100进入炉中的开口的温度为T_U。在炉中将温度提高至温度T_O，以使玻璃带100在离开炉时的温度为T_O或接近T_O。优选地，温度T_U处于20-150℃的范围内，和/或高温T_O在350-550℃的范围内。通过利用相应的温度梯度对玻璃带100进行加热，可以避免在玻璃中产生应力(Spannungsaufbau)。已经证实：将玻璃带加热至与步骤b)中的钢化温度T_H相应的温度是特别有利的。

此外，利用温度梯度进行加热还有可能导致消除由于制造处理而在玻璃中产生的应力。

在步骤a)中预热的玻璃带100在步骤b)中被引导通过钢化炉160。该钢化炉具有300-550℃范围内的钢化温度T_H。在此，钢化温度T_H、即发生离子交换时的温度取决于玻璃带的具体玻璃组成以及待达到的交换深度(DOL)和所期望的压缩应力C_S。

钢化炉160包括熔盐(Salzschmelze)170，玻璃带100被牵引经过该熔盐170。熔盐170含有钾离子，从而在玻璃带的表面附近的区域中发生离子交换，在该过程中钠离子和/或锂离子被钾离子取代。

钢化炉160的辊132在本实施方式中完全或部分地位于熔盐170中，因此辊132的材料相对于盐浴应该是惰性的或至少基本上是惰性的。已经证实：适用于辊132的材料包括玻璃、金属和陶瓷。也可以采用由玻璃、金属和/或陶瓷组成的复合材料。

玻璃带的运动速度被调整，使得玻璃带在熔盐中保持所需的钢化时间t_H。该钢化时间t_H取决于钢化温度T_H和所要达到的交换深度DOL。因此，例如在10-20分钟的钢化时间段可以达到3-5μm的穿透深度。

在钢化处理之后，已钢化的玻璃带在步骤c)中在另一个连续炉180中冷却。连续炉180在此提供璃带100的缓慢冷却，以避免在玻璃中的应力。在所示出的实施方式中，炉180同样具有温度梯度，该温度梯度由箭头221表示。炉180在 玻璃带100进入炉180中的开口处具有温度T_O。炉180中的温度将随着玻璃带100的运动方向而下降，从而使该炉在玻璃带100离开该炉的开口处具有温度T_U，在此，T_O>T_U。优选温度T_O处于钢化温度T_H的范围内。

已经证实：冷却到＜150℃的温度是非常有利的。

图11示出了该钢化处理的一种变型，在这种变型中，所述钢化技术将紧接在用于制造薄玻璃带101的拉伸处理(未示出)之后。由于玻璃带101在拉伸处理之后具有位于钢化温度T_H的范围内甚或是高于该范围的温度，因此在如图11所示的变型中可以省略对玻璃带100(步骤a)的预加热。玻璃带101仅仅被清洗和干燥，然后类似于图10所示钢化处理的变型那样进行方法步骤b)和c)。

因此，这种变型特别是从能源技术的观点来看是非常有利的。

进行离子交换所需要的钾离子可以以溶液的形式施加到玻璃带100的表面上。这在图12中被示意性地示出。玻璃带100首先被清洗和干燥。在接下来的步骤中，玻璃带100穿过装置210，该装置用于将钾溶液211施加在玻璃带100的上侧和下侧上。优选该钾盐浴是一种水性溶液。在所示出的实施方式中，溶液211被喷射在玻璃带的表面上。

接下来在步骤b)中，这样处理过的玻璃带100通过炉150，并在该炉中将玻璃带加热到钢化温度T_H范围内的温度，由此溶剂蒸发。随后，玻璃带110穿过钢化炉160，该钢化炉具有300-550℃范围内的钢化温度。在该步骤b)中进行离子交换，在此过程中，玻璃带的表面附近区域中的钠离子和/或锂离子被先前施加在玻璃表面上的钾离子替代。所选择的逗留时间t_H取决于所期望的交换深度DOL。

在图13中示出了根据本发明方法的另一种变型，其中，玻璃带100在步骤a)和步骤c)中被引导通过相同的具有温度梯度的连续炉230。炉230具有温度梯度，该温度梯度由箭头220示出并具有低温T_U和高温T_O。玻璃带100通过两个相对置的开口231和232进入或离开炉230。在此，该炉在开口231处具有低温T_U，并在开口232具有高温T_O，在此，T_O>T_U。

根据这种变型，玻璃带100在步骤a)中通过开口231进入炉230中。在玻璃带100在步骤a)中穿过炉230期间，玻璃带被加热，并通过具有温度T_O的开口232离开炉230。在随后的步骤b)中，在炉160中发生离子交换。在根据本发明的这种变型中，钢化炉160只有一个开口161。钢化辊131在根据本发明 的这种变型中被设计为偏转辊，以便使玻璃带100通过钢化辊来改变运动方向。

玻璃带100在炉160内被加热至钢化温度T_H到钢化时间t_H之后，玻璃带100通过开口161离开炉160。为了对这样钢化的玻璃带100进行冷却，玻璃带100在步骤c)中通过开口232被拉入炉230中。在这里，玻璃带通过炉子的温度梯度被缓慢地冷却至低温T_U，并从开口231离开炉230。

下面将详细说明：怎样才能根据样条函数来确定片状元件经过一个或多个偏转元件的走向，并根据其确定关于出现拉伸应力负荷的参数。在本发明的一种实施方式中，为了描述片状元件的走向，通常根据计算得到的走向、也就是根据样条函数来确定实际的最小弯曲半径。这种实施方式可以在根据本发明的用于稳定的机构中实施，或者通过该机构进行，以确定通过一个或多个偏转元件的位置所确定的当前拉伸应力。但是，这种基于样条插值确定最小弯曲半径的方法通常也可以被用作样品测试。通过这种样品测试记录并验证：片状元件承受的在样品测试过程中施加在表面上的拉伸应力，该拉伸应力由最小弯曲半径来限定。

相应地，本发明还涉及一种用于测试由硬质脆性材料、特别是玻璃制成的片状元件1的强度的方法，该片状元件具有两个相对的面10、11，在该方法中：

-元件1被引导以其每个面经过一个或多个偏转元件，优选总共经过至少三个偏转元件并由此弯曲，使得由硬质脆性材料制成的元件1的面10、11在其相对的面10、11与偏转元件发生接触的区域中经受拉伸应力，并且

-监测并确定元件1是否具有等于所施加的拉伸应力的所预先确定的断裂强度或者元件1在所施加的拉伸应力下是否断裂，其中，拉伸应力根据样条函数、特别是三次样条函数在偏转元件表面上设定的结点之间的的最小曲率半径来确定。

为此，图14示出了三个示例。所示出的是三个样条函数的曲线，每个曲线均表述了片状元件1、特别是玻璃带在包括有三个辊4、5、6形式的偏转元件的机构上的走向，即，对应于图1-图3和图6-图9所示的实施例。这些辊在曲线中通过相应的函数来描述。由于横坐标和纵坐标的尺度不同，因此辊4、5、6不是圆形的，而是椭圆形的。

在这种情况下，样条函数将通过辊上的插值点或结点41、51、61来限定。根据中间辊5的位置，得到在曲线a)、b)、c)中示出的情况。曲线a)中的 偏转很小，使得辊5上的曲率半径大于辊半径。在曲线b)中，辊5的辊半径和结点51处的曲率半径相匹配。最后在曲线c)中，在单一的结点51处，由于辊5相比于辊4和6具有更大的偏转，因此元件1在结点51处的曲率半径小于辊半径。在这种情况下，元件1的走向不再能够通过所示出的三个结点41、51、61来描述。相反，在这里得到一定的接触角。所述元件沿着相关的圆弧贴靠在辊表面上，如图2和图3所示。在此，元件1的最小曲率半径将根据辊半径来确定。在元件1在一结点上的曲率半径R_E小于偏转元件的曲率半径R_U、即R_E<R_U的情况下，则正确再现了元件1关于具有相关结点(以及整体上)的偏转元件的走向的样条函数可以如下地确定：

在此情况下，设置至少两个结点，改变其在偏转元件的表面上的位置，直至元件1的曲率半径足够好地与偏转元件的表面的曲率半径匹配。术语“足够好地”再次是指偏差小于预定阈值。结点的位置在此可以利用内插法迅速地找到。适宜的例如是二分法。借助于二分法，可以通过相继的区间减半找到合适的函数的零点。为此，特别是能够以简单的方式找到曲率半径差R_E－R_U的零点。

但是，这种通过偏转元件表面的曲率确定最小曲率半径的情况在曲线c)不适用于辊4和6。如果允许，这里的曲率半径在仅切线接触的情况下可以小于在中间辊5上的曲率半径。这将导致面10、11经受不同的拉伸应力。因此，如果允许的话，所进行的样品测试在两个面上不具有相同的信息价值。因此，在一般情况下并且不限于特定示出的举例，在本发明的扩展方案中，片状元件1被引导以每个面10、11至少一次经过一偏转元件，并因此使相对的面经受一拉伸应力，在此，利用样条函数以及偏转元件上的结点来验证：拉伸应力在两个面10、11上是否相等或者其差异至少小于预定阈值。简而言之，借助于样条测试来验证：在给定的偏转元件的位置上样品测试是对称的。

现在，根据在本发明的这种实施方式的变型中利用样条函数所获得的对元件1的走向的情况下，改变偏转元件的位置，以匹配曲率半径已经由此由于偏转元件上的偏转而施加的拉伸应力。即，首先利用样条函数以及偏转元件上的结点来检查：拉伸应力在两个面10、11上是否相等或者其差异是否至少小于设定的阈值，在此，如果该阈值被超过，则至少一个偏转元件的位置将如下地变化：使得两个面10、11上的拉伸应力的差减小。在此特别适合的是减小偏转元件4和6之间的间距。

附图标记列表

1 片状元件

2 用于使片状元件1稳定的设备

4 第一辊

5 第二辊

6 第三辊

7 输送装置

8 传送带

9 传送带

10 片状元件1的上面

11 片状元件1的下面

13 传感器

17 存储器

19 处于未加工状态下的片状元件1、玻璃带100

22 用于第二辊5的定位装置

24 监测装置

30 切割装置

40 第一辊4的表面

41、51、61 结点

50 第二辊5的表面

51 第二辊5的刚性轴承

52 第二辊5的摇轴支座

53 第二辊5的轴线

60 第三辊6的表面

70 输送装置

100 玻璃带

101 玻璃带100的纵向方向

103 在通过装置2之后处于缠绕状态下的片状元件1、玻璃带100

104 在通过装置2之前处于缠绕状态下的片状元件1、玻璃带100

110 玻璃带100的压曲

111 玻璃带100的压曲。