KR100307910B1

KR100307910B1 - 판유리 성형장치 및 그 성형방법

Info

Publication number: KR100307910B1
Application number: KR1019950703379A
Authority: KR
Inventors: 조디에이치.아켄스; 로버트제이.보이젤리
Original assignee: 앨런 제이. 밀러; 리베이-오웬즈-포드 캄파니
Priority date: 1993-12-13
Filing date: 1994-11-21
Publication date: 2001-11-30
Also published as: CA2136917C; ZA949916B; EP0683757B1; FI110865B; EP0683757A4; FI953811A; DE69427811T2; JPH08507037A; CA2136917A1; EP0683757A1; WO1995016639A1; KR960700971A; ES2159619T3; US5395415A; FI953811A0; JP3657266B2; DE69427811D1

Abstract

판유리를 컨베이어롤(40)의 성형베드(38)를 따라 이송하면서 판유리를 성형하는 장치 및 방법. 컨베이어롤(40)은 코어부재(76)와 슬리브(78)을 포함하고 슬리브(78)는 코어부재(76)를 감싸고 있으며 코어부재는 양단부(70,72)와 곡선중심부(74)를 포함한다. 슬리브(78)는 판유리를 이송하기 위하여 코어부재(76)에 관하여 회전한다. 코어부재(76)는 곡선부분(74)이 판유리를 이송하는 평면에 놓인 위치와, 곡선부분(74)이 판유리가 변형되어질 형태를 형성하는 하방위치사이를 피봇운동한다. 수직왕복운동하는 프레스수단(154,156)은 판유리위에 설치된다. 프레스수단(154,156)은 회전가능한 슬리브(178)을 가지는 곡선형 고정만드렐(168)을 포함한다. 만드렐(168)의 형상은 작동위치에서 제1프레스수단(154)의 만드렐의 중간부분이 가장자리부분보다 컨베이어롤(40)에 더욱 근접하고 제2만드렐의 가장자리부분은 중간부분보다 컨베이어롤(40)에 더욱 근접한 형상으로 되어 있다.

Description

[발명의 명칭]

판유리 성형장치 및 그 성형방법

[발명의 배경]

[발명의 분야]

본 발명은 가열된 판유리(heated glass sheet)의 성형에 관한 것으로서, 특히 특정형상으로된 왕복가능한 상부롤(top roll)과 그 밑에 상부롤 형상과 상응하는 형상을 지닌 피봇가능한 컨베이어를 위에서 이송하는 동안 상기 가열된 판유리를 성형하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

[종래기술 설명]

자동차용 또는 그와 비슷한 용도의 유리밀폐에 사용되는 곡면형 또는 굽은 유리판의 대량생산에 있어서 판유리는 통상 곡면 또는 성형된 판유리를 아닐링(annealing) 또는 템퍼링(tempering)하기 위해 롤형태의 컨베이어상의 수평통로를 따라 가열부, 굽힘부 및 열처리부를 연속적으로 통과하게 된다. 판유리가 가열부를 지날 때 판유리는 거의 유리의 연화점(softening temperature)까지 가열되고 요구되어지는 형상으로 성형하기 위하여 굽힘부 내로 신속히 이송된다. 굽힘부 다음에는 가열된 성형판유리는 대향된 블라스트 헤드(blast head)들 사이의 열처리 영역내로 신속히 이송되어 가열유리 면상에 고속의 냉각공기를 가한다.

성형유리 제조에 폭넓게 사용되는 공정에 따르면, 가열된 판유리는 가열로에서 성형부로 이송되고, 판유리의 전연(前緣: leading edge)이 물려지도록 판유리의 진행통로내에 위치한 정지부로써 상하 보조성형부재들 사이에 판유리를 정확히 위치시킨다. 이 때 판유리는 하부 프레스수단에 의해 가장자리 부분이 물리게 되고 요구되어지는 형상으로 프레스 굽힘가공을 위해 상부 보조 프레스수단과 연동하는 컨베이러롤로부터 들어올려진다. 굽힘가공이 완료될 때 하부 프레스수단은 굽힘가공물 또는 성형판유리를 열처리부로 이송하기 위해 컨베이어를 상에 적치하기 위해 후퇴한다.

판유리가 굽힘부내로 이송될 때 그 이동은 멈춤부와의 연동으로 정지된다. 컨베이어롤은 계속하여 회전하고, 만일 판유리의 들림과 동시에 이송이 중단되었다면 프레스수단과 접촉하는 가장자리부분 내측의 판유리의 가열중심부는 회전하는 컨베이어롤과 잠시동안 접촉한 상태로 되기 위해 어느정도 휘어진다. 마찰접촉은 고열의 유리표면을 손상시킬 수 있으며 그럴경우 "롤변형(roll distortion)"이라고 불리워지는 바람직하지 못한 광학적 결함을 야기한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 미국특허번호 3,905,794는 굽힘가공장치내에 활모양으로 휘어진 중심부를 가지는 일련의 롤들을 구비하고 있다. 이 롤들은 평면판유리를 이송하는 동안 중심부가 통상의 수평면에 놓이는 제1위치와 중심부가 수평면에 비스듬하게 판유리와 연동하는 제2위치 사이에 있을때 피봇되어진다. 미국특허번호 4,015,908는 롤의 각도를 조정하기 위한 개선된 작동기구를 구비하고 있다. 이 장치는 상기한 롤변형을 어느 정도 감소시킬 수는 있으나 여전히 판유리의 이송을 중단해야만 하고 정지위치에서 판유리를 재차 가속시켜야만 한다. 정지, 들림(lifting), 내림(lowerring) 및 가속은 롤변형과 같은 광학적 결함을 야기할 뿐만 아니라, 각 판유리를 굽히는 동안 싸이클 타임을 연장시켜 공정시간을 허비하게 되는 문제가 있다.

또한 롤포밍(roll forming)이라 불리우는 판유리 성형방법이 공지된 바 있다. 즉, 이것은 가열된 판유리를 요구되어지는 형상에 필요한 형태를 가지는 대향된 롤사이를 통과시키므로써 판유리를 요구되어지는 형상으로 성형하는 것이다. 이러한 장치로는 미국특허번호 3,545,951, 3,701,644, 4,381,933 및 4,556,406 등이 있다. 하지만 이들은 판유리를 성형하는데 부적합하고 오늘날 생산되는 제품에 필요한 광학적 성질을 제공하지 못하고 생산율도 저하되는 등의 문제가 있다.

[발명의 요약]

따라서 본 발명의 제1목적은 판유리를 성형하는 개선된 롤포밍장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 판유리가 성형부를 지나는 동안 중단없이 이송되는 롤포밍장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제3목적은 성형 중 유리의 표면에 접촉을 최소화하는 롤포밍장치 및 방법을 제공하는 것이다.

이를 위하여 본 발명에 따르면 피봇장착된 일련의 컨베이어롤 또는 베드가 굽힘장치내에 설치되어 있어서 인접한 로내에서 나온 가열된 유리를 수용하게 되어 있다. 컨베이어롤은 중심부가 활모양으로 휘어진 코어부재와 코어부재를 감싸고 있는 유연한 슬리브를 포함하고 있다. 판유리가 이송되는 동안 슬리브는 코어부재에 관하여 회전한다. 컨베이어롤은 평면판유리를 지지하고 이송하기 위하여 곡선중심부가 평면에 놓이는 제1위치와 곡선중심부가 수평면에 일정각도로 연장된 평면에 놓이는 제2위치 사이에 맞춰 피봇된다. 제2위치에서 중심부는 판유리가 성형되어지는 형태를 가지는 컨베이어 통로를 형성한다.

가열된 판유리가 제1위치에서 피봇가능한 롤의 베드의 전연위로 이동할 때 롤들은 제2위치로 피봇된다. 가열된 판유리가 이송될 때 판유리는 활모양으로 휘어진 곡선중심부에 의해 형성되는 통로와 거의 일치하여 휘어진다. 수직 왕복상면 프레스수단은 피봇가능한 하부 로울러의 베드의 후단부에서 판유리 통로위에 설치한다. 프레스수단은 활모양으로 휘어진 중심부를 가지는 만드렐을 포함할 수도 있다. 상기 중심부에는 유연슬리브가 이송되는 판유리와의 마찰맞물림(frictional engagement) 대응하여 자유회전 가능하게 장착되거나 또는 상기 유연슬리브는 판유리의 이송과 더불어 일정 원주속도로 회전하도록 구동할 수 있게 되어 있다. 프레스수단은 하부 로울러상의 판유리의 이동통로로부터 멀어지거나 가까워지는 즉, 선택적 수직왕복운동하도록 플라텐(platen)상에 장착되어 있다. 피봇장착된 로울러의 베드가 하방으로 피봇되어 판유리를 휘게 할 때, 프레스수단은 하방으로 피봇된 로울러에 인접한 하방위치로 하강된다. 프레스수단의 활모양으로 휜 곡선중심부의 곡률 반경은 피봇롤의 중심부의 곡률반경보다 약간 작다. 프레스수단은 하부롤의 중간부분과 프레스수단의 전연이 판유리의 두께와 거의 동일한 거리만큼 이격되도록 수직방향으로 배치된다. 판유리가 프레스수단과 하부롤 사이를 지날 때 판유리는 활모양으로 휜 하부롤과 일치하여 그 중심부에서 하방으로 압력을 받는다. 프레스수단의 후연의 활모양으로 휜 중심부의 곡률반경은 피봇롤의 중심부의 곡률반경보다 약간 크다. 그러므로 후방 상부 프레스수단은 가장자리를 따라 판유리와 연동하고 가장자리부분은 상방뒤틀림을 피하기 위해 하부롤에 대하여 조인다. 성형된 판유리가 성형부를 떠날 때 하부롤은 수평위치로 피봇되고 프레스수단은 다음의 평면판유리를 가공하기 위해 상승된다.

[도면의 간단한 설명]

도면에서 해당번호들은 해당부분들을 의미하는 것이다.

제1도는 가열부와 열처리부 사이에 설치된 본 발명에 따르는 로울러 성형시스템(roller bending system)의 측면도이고,

제2도는 롤베드(roll bed)와 상부 프레스수단(upper press units)을 부분확대도시한 종단면도이고,

제3도는 제1도의 3-3선을 따라 부분확대도시한 횡단면도이고,

제4도는 하부롤(lower roll)위를 지나는 판유리를 압연장착(rolling engagement)한 전연 상부 프레스수단(leading top press unit)을 도시한 정면도이고,

제5도는 하부를 위를 지나는 판유리를 압연장착한 후연 상부 프레스수단(trailing top press unit)을 도시한 제4도와 유사한 도면이고,

제6도는 피봇가능한 컨베이어롤용 피봇기구를 부분확대도시한 평면도이고,

제7도는 제6도의 7-7선을 따라 확대도시한 수직단면도이고,

제8도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 제3도와 유사한 횡단면도이고,

제9도는 프레스수단의 슬리브용 구동기구를 도시한 횡단면도이다.

[선택된 실시예의 설명]

도면, 특히 제1도를 참조하면 본 발명에 따르는 판유리 이송 및 성형장치(10)가 도시되어 있다. 본 발명의 장치는 판유리(S)를 가열부(14), 굽힘 또는 성형부(16) 및 열처리부(18)를 연속적으로 차례차례 이송시키는 연속 컨베이어 시스템(12)을 포함한다. 상기한 가열부, 성형부 및 열처리부들은 판유리가 한 부에서 다음부로 즉시 통과하도록 연속되어 있다.

가열부(14)는 통상적으로 터널형식의 로(20)를 포함하고, 상기 로(20)는 내화재로 된 상부벽(24), 하부벽 또는 바닥벽(26) 및 측벽(28)으로 구성된 가열실(22)을 구비하고 있다. 가열실(22)은 상기 로(20)의 상부벽 및 측벽에 설치되는 전기저항 가열수단 또는 가스버너(도시하지 않음)와 같은 통상적인 가열수단에 의해 가열될 수 있다. 판유리(S)는 컨베이어 시스템(12)의 일부를 포함하고, 가열실(22)의 입구에서 출구까지 연장된 일련의 컨베이어롤(30)들 상에서 가열실을 통과한다.

판유리는 가열실(22)를 지나는 동안 대체로 연화점까지 가열되고 단부벽(34)내의 개구(32)를 통과하여 로(20)를 탈출한다. 로를 탈출할 때 판유리는 하나이상의 중간 컨베이러롤(36)을 경유할 수 있고, 이하에 기술되어지는 성형부내에서 일련의 드롭롤(drop roll)(40)들을 포함하고 있는 성형베드(38)상으로 이송되어진다. 성형부(16)내에서 성형된 후 이송되는 판유리는 열처리부(18)로 이송되기 위해 곡선 컨베이어롤(42)상에 이송된다. 롤(30)(36)(40)(42)은 컨베이어 시스템(12)을 구성한다.

제1도에 도시한 바와 같이 성형된 판유리가 롤(42)상에서 이송되는 열처리부(18)는 성형된 유리의 온도를 급격히 낮출 수 있는 템퍼링수단을 포함하고 있다. 이를 위해 열처리부(18)에는 이송되는 유리상하에 배치된 상,하 블라스트 헤드(44)가 마련되어 있다. 상,하 블라스트 헤드는 각기 노즐(46)을 구비하고 있어 서로 반대방향으로 공기 또는 그와 유사한 냉각유체를 유리표면에 분사한다.

성형부(16)는 대체로 장방형의 수평파이프 형태로 된 골조(48)를 포함하고 있다. 골조(48)는 서로 교차된 가로방향 빔(54)과 세로방향 빔(52)을 상하에서 지지하도록 되어 있어 전체로 박스형태를 형성한다. 제3도에 도시한 바와 같이 성형베드(38)의 롤(40)은 이하에 충분히 설명한 바와 같이 골조(48)에 의해 이송되는 측방 레일(56)상에 구동가능하게 장착되어 있다. 중간롤(36)은 곡선롤(42)과 마찬가지로 측방레일상에 구동가능하게 장착되어 있다.

수직왕복 굽힘 보조수단(58)은 판유리의 통로위에 골조(48)내에 설치되어 있다. 상기 굽힘보조수단(58)은 플라텐 프레임(platen frame)(64)상에서 골조(62)에 의해 장착된 베이스판(base plate)(60)상에서 이송된다. 플라텐 프레임은 유리를 서로 다른 두께 및 서로 다른 곡률로 용이하게 상형할 수 있게 하기 위하여 골조(48)내에서 수직이동이 가능하다. 따라서 플라텐 프레임(64)은 골조의 꼭대기에 있는 빔(52)(54)과 결합된 나사잭(68)의 나사잭봉(66)의 하단부에서 골조(48)의 각 코너부분에 인접하여 작동가능하게 연결되어 있다. 골조(48)꼭대기에 있는 모터 구동수단(69)은 나사잭봉(66)을 수축, 연장하여 플라텐 프레임(64)과 굽힘보조수단(58)을 상승, 하강시킬 수 있도록 나사잭을 구동한다.

성형베드(38)를 구성하는 롤(40)은 제2도에 도시한 바와 같이 가열된 판유리를 로(20)로부터 성형부(16)로 이송하기 위하여 수평하고 납작한 베드를 구성한다.

판유리의 후연이 성형베드(38)를 구성하는 롤(40)중의 처음 하나를 지날 때 상기 롤(40)은 가열된 판유리가 곡선 컨베이어 베드를 지나면서 베드면에 따라 휘어지는 베드를 제공하는 교번위치(alternate position)로 피봇된다. 이를 위하여 선택된 실시예에서는 각 컨베이어롤(40)의 양단부(70)(72) 사이의 중심부분(74)이 활모양으로 처져 있다.

성형베드(38)와 롤(40)의 구성과 작동은 예를 들어 이하에 설명하는 미국 특허번호 4,015,968에 기재된 방식을 따른다. 따라서 각 롤(40)들은 내부는 중공형이고 고정된 코어부재 또는 만드렐(76) 및 외부는 코어부재를 회전가능하게 감싸고 하중을 지지하는 슬리브(78)로 되어 있다. 슬리브(78)는 판유리를 이송할 수 있도록 코어부재에 관하여 회전구동가능하게 되고 마찰력이 적은 재료로 된 라이너를 포함한다. 라이너는 예를 들어 저마찰재료의 비틀림을 방지하고 강화하기 위한 스테인레스강 메시(stainless steel mesh)를 피복한 불소화탄소수지(fluorocarbon resin)로 되어 있다. 따라서 슬리브는 활모양의 내부코어(76)를 따라 유연하고 축방향 뒤틀림이나 변형이 없이 회전력을 전달할 수 있다. 또한 슬리브는 그 위에서 이송되는 가열된 판유리의 표면을 손상하지 않도록 아베스토스 또는 유리섬유 재료를 피복하여 탄성적으로 휘어지는 열저항 표면을 제공할 수도 있다.

곡선롤(40)의 일측단부에서 코어부재(76)는 회전가능한 칼라(collar)(80) 내에 동심(concentrically)으로 저널(journal)되고 코어부재에 결합된 스터브축(stub shaft)을 신축자재하게 수용한다. 칼라(80)는 골조의 측방레일(86)을 따라 이동하는 한 쌍의 이격베어링(spaced bearing)(82)(84)으로 회전가능하게 저널된다. 슬리브(78)의 일측단부는 칼라상에 결합된 커플링부재(88)에 의해 회전가능한 칼라(80)에 부착되어 있다. 슬리브(78)의 타측단부는 자유단으로서 코어부재(76)에 관하여 자유회전한다. 칼라(80)에 결합된 스프로켓(90)은 무한구동체인(도시하지 않음)에 의해 연결되어 구동된다. 구동체인은 각 곡선롤(40)상의 스프로켓(90)에 결합되어 칼라(80)를 코어부재(76)에 결합된 고정된 스터브축에 관하여 회전시켜 커플링부재(88)를 회전시킬 수도 있다. 커플링부재의 회전은 외측슬리브(78)를 각 코달축(chordal axes)에 관한 원주속도와 동일한 속도로 코어부재(76)에 관하여 회전시킨다. 칼라(80)으로부터 이격된 코어부재(76)의 단부는 컨베이어 시스템의 종방향 측방레일(98)상에서 이동하는 이격베어링(94)(96)에 적절히 저널된다. 각 칼라(40)의 축(92)은 (100)으로 표시된 롤피봇기구 또는 롤시프트기구에 작동가능하게 커플되어 있다.

본 발명에 따르면 슬리브(78)는 성형부(16)를 통과하는 판유리의 진행과 맞추어 코어부재(76)에 관하여 회전구동하고 코어부재는 제2도에서 실선으로 도시한 수평면상에 있는 중앙곡선부(74)의 제1위치와 제2도에서 파선으로 도시한 하향위치에 있는 중앙곡선부(74)의 제2위치 사이의 피봇이동과 맞추어지도록 장착된다. 중앙곡선부(74)의 제2위치에서 중앙곡선부(74)는 판유리의 곡선부분을 형성한다.

피봇이동과 맞추어 장착된 것에 더하여 코어부재로 하여금 요구되어지는 각 관계(angular relationship)를 유지하기 위하여 각 롤들의 각 위치(angular position)를 조정할 수 있게 하는 것도 바람직하다. 이를 위하여 제6도 및 제7도에 도시한 바와 같이 롤시프트기구(roll shifting mechanism(100)는 구동축(92)에 결합된 제1커플링부(104)와 구동수단(108)에 작동가능하게 연결된 제2커플링부(106)를 포함하는 2조의 커플링(102)을 가지고 있다. 2조의 커플링(102)에 관해서는 상술한 공지된 특허를 참조할 수 있다. 거기에 설명된대로 2조의 커플링은 조정나사(110)를 가지고 있어 커플링부(104)(106)가 서로 제한된 범위내에서 각 방향으로 조정될 수 있다.

제2커플링부(106)에 결합된 피니언기어(112)는 미끄럼봉(116)의 상부면에 결합된 래크(114)의 치차와 기어결합되어 있다 미끄럼봉은 볼트(120)와 같은 결합수단으로 앵글부재(124)의 수평연장된 다리(leg)(122)에 결합된 안내블록(guide block)(118)에 축방향 미끄럼운동 가능하게 장착되어 있다. 앵글부재는 볼트(126)에 의해 측방레일(98)의 한쪽다리(128)에 결합되어 있다. 미끄럼봉(116) 및 그 위의 래크(114)는 유압실린더(130)에 의해 안내블록(118)을 따라 축방향으로 선택적으로 이동한다. 유압실린더(130)는 측방레일(98)의 수직방향다리(128)에 볼트(138)로 지지된 앵글브라켓(136)에 볼트(134)로 고정된 러그(lug)(132)에 그 머리부분이 피봇연결되어 있다. 유압실린더는 피스톤로드(140)를 구동하는 통상적인 왕복피스톤을 포함하고 피스톤로드는 작동암(146)에 요크(142)와 핀(144)으로 연결되어 있다. 작동암(146)은 미끄럼봉(116)에 스터드볼트(152)에 의해 각기 연결된 수평방향다리(122)와 안내블록(118)내에서 길이방향으로 연장된 슬롯(148)(150)에 수직방향으로 맞춰져 있다.

제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이 피스톤로드(140)가 연장된 위치에서 래크(114)는 가장 좌측위치로 연장되어 곡선롤(40)의 중앙곡선부(74)는 제2도에서 실선으로 도시한 상방 수평위치에 놓이게 된다. 피스톤로드가 후퇴할 때 미끄럼봉(116)가 래크(114)는 반시계방향으로 수개의 곡선롤(40)의 피니언기어(112)를 회전시켜 축방향이동한다. 따라서 중앙곡선부(74)는 상방수평위치로부터 하방 각 위치로, 즉 제2도에서 실선의 위치에서 파선의 위치로 선회한다. 굽힘보조수단(58)은 판유리(S)가 드롭롤(40)과 컨베이어롤(42)위를 연이어 통과하는 적어도 제1 및 제2 상부면 프레스부재(154)(156)을 각기 포함한다. 프레스수단은 롤의 곡선중심부와 프레스수단 사이의 간섭을 피하기 위해 곡선롤(40)의 피봇시기와 관련하여 상하로 왕복운동하도록 되어 있다. 이를 위해 판유리의 위치를 탐지하고 판유리의 이송을 방해하지 않으면서 롤(40)과 상부프레스수단(154)(156)의 싸이클을 초기화시키기 위하여 리미트 스위치 또는 통상의 광전수단(photo electric unit)과 같은 적당한 탐지기(158)(160)가 성형부(16)내에서 판유리(S)의 전연 및 후연부가 도착하는 것을 각기 탐지하게 되어 있다.

상부면 프레스수단(154)(156)은 이하에 기술한 바와 같이 판유리 접촉부재의 형상만 제외하고는 대체로 동일한 구성으로 되어 있다. 그러므로 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이 각 프레스수단(156)(158)은 성형베드(38)위에 가로로 연장된 장착봉(162)을 포함하고 있다. 장착봉은 베이스판(60)에 매달린 한 쌍의 이격된 유압 액튜에이터(166)의 피스톤로드(164)에 부착되어 있다. 활모양으로 휜 곡선중심부(172)에 의해 연결된 축방향단부(170)를 가지는 고정만드렐(168)은 2개의 클램프(174)에 의해 장착봉(162)의 양단부에 결합되어 있다. 이하에 설명한 바와 같이 프레스수단(154)(156)의 중심부(172)의 곡률반경은 서로 조금씩 상이하여 제4도 및 제5도에서 (172a)(172b)로 표시한 바와 같다. 클램프는 단부(168)에 결합된 장방형 칼라(176)를 결합하므로써 곡선중심부(172)가 미리 예정된 각으로 수직면상에 놓여 만드렐이 반대방향으로 회전하지 못하게 코어부재(76)상의 슬리브(78)과 유사한 형태의 슬리브(178)는 이하에 기술된 바와 같이 적당한 구동수단 또는 판유리의 상부표면을 이송시키는 마찰결합에 응하여 자유회전을 위해 만드렐의 곡선중심부(168)위에 결합된다. 슬리브가 만드렐상에서 회전할 때 슬리브의 축방향위치를 유지하기 위하여 슬리브의 한 쪽 단부에서 만드렐상에 칼라(179)를 공급한다.

피스톤로드(164)의 수축연장을 제어하므로써 장착봉 성형베드(38)를 따라 판유리(S)의 통로를 따라 수축연장되어지고 열처리부(118)로 들어간다. 작동상 가열된 판유리(S)가 탐지기(158) 또는 다른 적당한 싸이클-시동수단에 의해 지시된 바와 같이 적당한 위치로 들어오면 롤시프트기구(100)는 드롭롤(40)을 피봇하기 위해 후퇴하고 곡선부분(74)이 제2도 및 제3도의 수평실선 위치에서 파선으로 도시한 하방위치로 이동한다.

연화점까지 가열된 판유리는 이송 및 지지되는 슬리브(78)의 활모양 곡선 중심부(74)와 일치하여 휘어지는 경향이 있다. 하지만 판유리는 점차 더 휘어지고 길이방향 단부로부터 중심부쪽으로 롤위에 놓여지게 된다. 다시 말하면 판유리의 지지되지 않은 부분이 감소함에 따라 판유리의 휨 또는 굽힘이 매우 느리게 진행된다. 결과적으로 판유리의 중간부분과 슬리브(78)의 인접한 중간부분 사이에 틈이 남게 되고 판유리의 곡륙은 곡선롤(74)의 곡률과 정확히 일치하지 않는다.

판유리의 중간부분을 슬리브(78)와 꼭 맞추기 위해서는 상부 프레스수단(154)의 만드렐(168)의 중심곡선부(172a)를 드롭롤(40)의 대응부분(74)의 중심곡선부보다 곡률을 약간 더 크게 형성한다. 그러므로 제4도에 도시한 바와 같이 프레스수단(154)이 작동위치로 하강할 때 슬리브(178)의 중간부분은 하부롤에 의해 형성된 통로위에서 판유리(S)의 두께와 동일하거나 또는 약간 큰 거리만큼 이격되어진다. 곡선부의 단부는 하부롤로부터 좀 더 이격되어 있다. 판유리가 프레스수단(154) 아래를 지남에 따라 중간부분이 하부롤과 일치하여 휘어지면 판유리의 상부표면은 그 부분에서 슬리브(178)에 의해 물리게 되고 판유리는 하방으로 하부롤과 일치되게 된다. 상부면 프레스수단과 하부롤 사이의 간격을 중간부분에서 단부쪽으로 증가시킴에 따라 판유리에서 충분히 휘어지지 않은 부분은 프레스수단의 슬리브에 물리고 이에 따라 유리표면에 가해질 수 있는 손상이 최소화된다. 슬리브(178)는 이송되는 판유리와 접하는 만드렐(168)에 관해 자유회전하므로 접촉되는 유리표면의 손상도 최소화할 수 있다.

판유리의 중간부분이 프레스수단(154)에 의해 하방으로 휘어지고 판유리가 제1프레스수단을 지나 이송함에 따라 판유리의 길이방향 단부는 하방으로 휘어지는 경향이 있으며 하부롤(40)로부터 멀어지는 것을 알 수 있다. 이러한 경향은 중간부분이 눌려지므로 인한 소위 스프링-백 효과에 기인하는 것이며 판유리의 하부표면은 로울러(40)에 접촉되기 때문에 상부표면보다 열손실율이 적은 경향이 있다. 판유리의 가장자리부분이 곡선 컨베이어롤(40)(42)위로 휘어지게 하기 위해서 곡률반경이 롤(40)(42)보다 조금 더 큰 곡선중심부(172b)에는 제2상부 프레스수단(156)의 만드렐(168)이 공급되어 있다. 그러므로 제5도에 도시한 바와 같이 상부 프레스수단(156)이 하향된 위치에서 슬리브(178)는 판유리(S)의 길이방향 단부의 두께와 같거나 조금 크고 중간부분보다 약간 큰 거리만큼 하부 슬리브(78)로부터 이격되어 있다. 따라서 슬리브(178)의 가장자리부분은 판유리의 상부면에 광학적 결함을 야기시키지 않으면서 하부 로울러(40)(42)에 의해 형성된 곡선통로에 따라 하향으로 휘어진다.

도면에 도시한 실시예는 롤(40)의 끝단과 롤(42)의 처음에 각기 수직으로 걸쳐진 단일 상부면 프레스수단(154)(156)에 유용하다. 프레스수단(154)(156)은 다른 부품들을 조합하지 않아도 가능하며 프레스수단을 다수 또는 2개의 수단만 사용해도 가능함을 알 수 있다. 마찬가지로 프레스수단은 롤(40)(42)위에 서로 다른 위치에 설치할 수도 있고 롤(40)(42)와 일치시키거나 이격하여 수직배치할 수도 있다.

성형부에서의 성형품 특히 자동차의 측면창 및 쪽창과 같은 소형 유리제품들의 생산량을 증가시키기 위하여 판유리를 한 쌍씩 나란히 성형부로 이송한다. 제8도에는 이와 같은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에서 드롭롤(40)과 컨베이어롤(42)는 이격된 한 쌍의 곡선부(182)를 형성하는 코어부재(180)을 가진다. 연속된 슬리브(184)는 코어부재를 둘러싸고 있으며 슬리브(78)과 유사하게 장착되고 구동된다. 상부표면 프레스수단(154)(156)은 이격된 한쌍의 곡선부(188)와 마찬가지로 고정 만드렐(186)을 구비하고 있다. 상기 만드렐은 장착봉(162)의 중간부분에 추가한 2조의 클램프(190)에 의해 지지된다. 이와 별개로 만드렐의 곡선부(188)상에는 자유 회전 슬리브(192)가 설치되어 2개의 판유리가 나란히 성형부를 통과한다.

슬리브(178) 또는 슬리브들(192)는 이송되는 판유리표면과 물려짐(압연장착)에 따라 자유회전하는 가장 많은 실시예들인데 특정한 경우, 슬리브(178) 또는 슬리브들(192)를 판유리들과 함께 일정한 원주속도로 구동하는 것도 바람직하다. 이를 위한 실시예가 제9도에 도시되어 있다.

하부드롭롤(40)과 유사하게 슬리브 구동기구는 상부면 프레스수단을 구비한다. 따라서 만드렐(168)(186)은 만드렐 또는 코어부재에 부착되고 회전가능한 칼라(194)내에 저널된 스터드축(도시하지 않음)를 가질 수도 있다. 칼라(194)는 장착봉(162)에 의해 이송된 한쌍의 이격된 베어링(196)(198)내에서 회전저널되어 있다. 슬리브(178)(192)의 단부는 칼라상에 지지된 커플링 부재(200)에 의해 회전가능한 칼라(194)에 결합된다. 칼라에 부착된 스프로켓(202)은 적당히 제어되는 모터 및 자동차 감속수단(210)의 구동 스프로켓(206)에 걸려 있는 구동체인(204)에 걸린다. 상술한 바와 같이 슬리브(178)(192)는 하부드롭롤의 슬리브와 동기적으로 구동된다.

작동시에 판유리(S)는 제8도에 도시한 실시예에 따라 한쌍씩 나란히 차례 차례로 로(20)에 들어가고 성형부(16)에서 성형하기 적당한 미리 결정된 온도로 가열된 후 로(20)를 나온다. 성형베드(38)의 곡선롤(40)은 제2도에 실선으로 도시한 정규의 상향위치에서 로(20)로부터 나온 판유리를 수용하고 전연탐지기(158) 또는 다른 적당한 센서수단에 의해 결정되는 위치에 도달할 때까지 성형베드를 따라 판유리를 이송한다. 이 때 피스톤로드(40)는 래크(114)를 후퇴시키기 위하여 유압실린더(130)에 의해 후퇴하고 곡선롤(40)의 코어부재(76)를 제2도에 파선으로 도시한 하향위치로 피봇한다. 왕복굽힘보조수단(58)은 나사잭(68)에 의해 요구되어지는 높이로 미리 설정된다. 곡선롤(40)이 하향위치로 내려올 때 상부면 프레스수단(154)(156)은 유압 액튜에이터(166)의 피스톤로드(164)의 연장에 의해 작동위치로 하강한다.

곡선롤(40)의 곡선중심부(74)가 하향위치에 피봇될 때 그 위에 놓인 가열된 판유리(S)는 중력에 의해 중심부가 휘어지는 경향이 있으며 곡선부의 형상에 맞춰 굽혀진다. 이 때 굽혀진 판유리는 곡선중심부(172a)(172b)상의 회전가능한 슬리브(178)밑을 연속적으로 통과하면서 판유리의 길이방향 대향단부 중간부분과 그 길이방향의 가장자리부분이 곡선롤(40)의 곡선중심부(74)의 형상과 같아지게 된다. 판유리의 후연이 탐지기(160)에 감지되는 미리 예정된 지점을 통과한 후 곡선롤(40)은 직립위치로 되돌아오고 상부면 프레스수단(154)(156)은 공정의 싸이클 반복상 로(20)로부터 나온 다음 판유리를 수용하기 위해 들려올라간다.

상술한 내용은 본 발명을 설명하기 위해 선택된 실시예를 설명한 것일 뿐 그 외에도 다양한 변형실시예들이 가능하며 본 발명의 취지내에서 크기, 형상, 부품배열 등을 달리 할 수도 있다.

Claims

판유리를 롤포밍가공에 의해 미리 결정된 형상으로 성형하는 방법에 있어서, 연화점까지 판유리를 가열하는 단계와, 제1위치에서 통상의 수평면을 형성하는 활모양으로 휘어진 지지부를 가지는 일련의 컨베이어롤들 위에 가열된 판유리를 대체로 수평하게 이송하는 단계와, 컨베이어롤들을 제2하향위치로 피봇하는 단계를 포함하고, 상기 활모양으로 휘어진 지지부가 미리 결정된 형상으로 가지는 통로를 형성하고, 이송되는 판유리가 활모양으로 휘어진 지지부쪽으로 휘어져 부분적으로 휘어진 형태를 가지며, 부분적으로 성형된 판유리를 활모양으로 휘어진 부분위로 이송하는 동안 판유리의 중간부분을 활모양으로 휘어진 부분에 압연장착하기 위하여 판유리의 상부표면의 중간부분에 하향으로 힘을 가하는 판유리 성형방법.
제1항에 있어서, 상기한 힘을 하방으로 가하기 위하여 활모양으로 휘어진 제1프레스수단 아래로 판유리를 이송시키는 판유리 성형방법.
제2항에 있어서, 상기한 제1프레스수단이 판유리의 상부표면을 롤링하는 판유리 성형방법.
제3항에 있어서, 상기한 제1프레스수단이 고정만드렐을 감싸는 자유회전가능한 유연슬리브를 포함하고, 상기 슬리브는 이송되는 판유리의 상부표면과 압연장착함에 따라 자유회전하는 판유리 성형방법.
제3항에 있어서, 제1프레스수단이 고정만드렐을 감싸는 자유회전가능한 유연한 슬리브를 포함하고 상기 슬리브는 컨베이어를 위에서 판유리의 이송율과 동기되는 원주속도로 구동하는 단계를 포함하는 판유리 성형방법.
제4항에 있어서, 제1프레스수단의 활모양형상이 곡선롤의 모양과 대체로 동일하고 상기 프레스수단의 곡률반경이 곡선롤보다 더 크게 하는 판유리 성형방법.
제1항에 있어서, 판유리의 상부표면의 길이방향 가장자리부를 활모양으로 휘어진 지지부에 압연장착한 다음 판유리의 상기 가장자리부분에 하향으로 힘을 가하는 단계를 포함하는 판유리 성형방법.
제7항에 있어서, 상기한 가장자리부분에 하향힘을 가하기 위하여 판유리를 활모양으로 휘어진 제2프레스수단 밑으로 이송하는 판유리 성형방법.
제8항에 있어서, 상기한 제2프레스수단이 판유리의 상부표면의 가장자리 부분을 롤링하는 판유리 성형방법.
제9항에 있어서, 상기 제2프레스수단이 고정만드렐을 감싸는 자유회전 가능한 슬리브를 포함하고, 상기 슬리브는 이송되는 판유리의 길이방향 가장자리부분을 따라 하향으로 힘을 가하기 위해 판유리의 상부표면과 압연장착함에 따라 자유회전하는 판유리 성형방법.
제9항에 있어서, 상기한 제2프레스수단이 고정만드렐을 감싸는 자유롭게 회전가능한 슬리브를 포함하고 컨베이러롤 위로 이송되는 가열된 판유리의 진행속도와 동기되는 원주속도로 제2프레스수단의 슬리브를 구동하는 단계를 포함하는 판유리 성형방법.
제10항에 있어서, 상기한 제2프레스수단의 활모양으로 휘어진 부분의 곡률반경이 곡선롤보다 작은 판유리 성형방법.
제4항에 있어서, 길이방향 가장자리 부분을 활모양으로 휘어진 부분에 압연장착하기 위해 중간부분에 하향으로 힘을 가한 다음 판유리의 상부표면의 길이방향 가장자리부분에 하향으로 힘을 가하기 위해 활모양으로 휘어진 제2프레스수단 아래로 판유리를 이소하고 제2프레스수단이 고정만드렐을 감싸는 자유회전가능한 슬리브를 포함하고, 상기 제1프레스수단 및 제2프레스수단은 수직왕복가능하고 컨베이어롤의 베드가 제1위치에서 제2위치로 피봇함과 관련하여 상기한 프레스수단들을 상방작동위치에서 하방작동위치로 하강하는 단계를 포함하고, 판유리가 제2프레스수단을 지나 이송된 후, 컨베이어롤의 베드를 상기 제2위치에서 제1위치로 피봇하고, 상기한 프레스수단들을 하방작동위치에서 상방작동위치로 상승시키는 단계를 포함하는 판유리 성형방법.
가열된 판유리를 롤포밍가공으로 미리 결정된 형상으로 성형하는 장치에 있어서, 제1위치에서 통상의 수평면을 형성하는 활모양으로 형성된 판유리를 지지하는 코어부분을 가지는 일련의 컨베이어롤들을 포함하는 성형베드를 포함하고, 각 컨베이어롤의 코어부분을 감싸는 유연한 슬리브를 포함하고, 가열된 판유리를 성형베드를 가로질러 이송하는 동안 슬리브를 코어부분에 관하여 회전구동시키기 위한 수단을 포함하고, 상기 코어부분을 피봇운동 시키기 위한 수단을 포함하고, 제1위치와 제2하방위치 사이에 코어부분을 피봇하기 위한 수단을 포함하고, 활모양으로 성형된 판유리지지부분과 슬리브가 미리 결정된 형상의 통로를 형성하고 상기한 성형베드 위에 장착되어 가로방향으로 연장된 활모양으로 휘어진 제1프레스수단을 포함하고, 상기 제1프레스수단은 상기한 성형베드를 따라 이송하는 판유리 상부면의 중간부분과 압연장착하고 상기 중간부분을 지지부분의 통로에 일치시키는 판유리 성형장치.
제14항에 있어서, 상기 활모양으로 휘어진 제1프레스수단이 고정만드렐을 포함하고, 만드렐을 감싸고 이송되는 판유리의 표면과의 마찰결합에 따라 만드렐에 관해 자유회전하는 슬리브를 포함하는 판유리 성형장치.
제14항에 있어서, 상기 활모양으로 휘어진 제1프레스수단이 고정만드렐과, 자유회전하기 위해 만드렐을 감싸고 있는 유연한 슬리브와, 컨베이어롤 위에서 이송되는 가열 판유리의 이동속도와 동기되는 원주속도로 상기 슬리브를 구동하는 수단을 포함하는 판유리 성형장치.
제15항에 있어서, 상기 활모양으로 휘어진 제1프레스수단의 곡률반경이 상기 슬리브가 감싸고 있는 곡선부분의 곡률반경보다 더 크고 상기 활모양으로 휘어진 제1프레스수단이 그 단부에서 보다 중간부분에서의 지지부분의 통로에 더 근접한 판유리 성형장치.
제14항에 있어서, 상기 성형베드 위에 횡방향으로 연장되어 장착되고 활모양으로 휘어진 제2프레스수단을 포함하고 상기 제2프레스수단은 제1프레스수단과 압연장착된 후 상기 성형베드를 따라 이송되는 판유리의 상부표면의 길이방향 가장자리부분과 압연장착하고, 상기 길이방향 가장자리부분을 활모양으로 휘어진 지지부분의 형상과 압연장착시키는 판유리 성형장치.
제18항에 있어서, 상기 활모양으로 휘어진 프레스수단이 고정만드렐을 구비하고 만드렐에 관하여 자유회전하기 위하여 만드렐을 감싸고 있는 슬리브를 구비하는 판유리 성형장치.
제19항에 있어서, 상기한 성형베드로부터 선택적으로 수직왕복하기 위하여 제1 및 제2프레스수단에 장착하는 수단을 포함하고 제2프레스수단의 유연 슬리브를 컨베이어를 위하여 가열된 판유리의 이송속도와 동기되는 원주 속도로 구동하기 위한 수단을 포함하는 판유리 성형장치.
제19항에 있어서, 상기 활모양으로 휘어진 제2프레스수단의 곡률반경이 슬리브가 주위를 감싸고 있는 코어부재의 곡률반경보다 작고, 상기 제2프레스수단이 그 중간부분보다 단부에서 지지부분의 통로에 더 근접하게 설치된 판유리 성형장치.
제18항에 있어서, 상기 지지부분의 통로위에 장착된 베이스판을 포함하고, 지지부분의 통로로부터 왕복운동하기 위하여 베이스판상에 제1 및 제2프레스수단을 장착하는 수단을 포함하는 판유리 성형장치.
제18항에 있어서, 상기 베이스판을 이동하는 골조와 성형베드를 포함하는 컨베이어롤을 포함하고, 상기 성형베드로부터 베이스판을 선택적으로 이동하기 위해 상기 골조내에 베이스판을 장착하는 수단을 포함하는 판유리 성형장치.
제12항에 있어서, 상기 성형베드로부터 나온 성형된 판유리를 수용하도록 이격고정설치된 다수의 컨베이어롤을 포함하고, 상기 컨베이어롤은 그 형상이 미리 결정된 형상과 대체로 동일한 활모양으로 휘어진 곡선부를 가지는 고정코어부재와, 상기 코어부재주위를 회전하도록 코어부재주위를 둘러싸고 있는 유연 슬리브와, 성형판유리를 성형베드로부터 멀리 이송하는 것과 맞춰 상기한 코어부재에 관해 상기 슬리브를 회전구동시키는 수단을 포함하는 판유리 성형장치.