KR100754286B1 - 편평한 유리의 제조 중에 연속의 유리판을 절단하는 방법 - Google Patents

Abstract

생산의 결과로서, 이들 유리판(1)은 판의 측면에서 즉 소위 가장자리에서 소위 순 면적에서와 다른 유리두께를 가진다. 연속의 유리판(1, 1')은 냉각공정의 마지막에 횡 커터(2)에서 절단되고, 균열을 생성하는 동안 절단공구(7)는 판의 진행방향에 직각방향으로 이동되며, 그 후에 유리판은 균열을 따라 기계적으로 파괴된다. 관련 제어기에 제공된 일정한 절단력을 포함하는 종래 기술에 있어서, 유리판의 폭에 걸친 비균일 유리두께분포는 절단동안 문제를 야기한다. 본 발명은 측면의 두께에 따라 예를 들어 떠오른 유리판의 경우에 순 면적에서 요구되는 절단력이 제어기의 가장자리 영역에서 증가되는 점에서 유리판 상에 가해지는 절단력을 적극적으로 달성하는 방법에 관한 것이다. 이는 유리두께에 상관없이 전체 단면에서 적당한 표면균열로 이어지고, 떠오른 유리판 과도한 절단력으로 인해 순 면적에서 파괴되는 것을 방지한다.

유리판, 절단도구, 균열

Description

편평한 유리의 제조 중에 연속의 유리판을 절단하는 방법{METHOD FOR CUTTING A CONTINUOUS GLASS SHEET DURING THE PRODUCTION OF FLAT GLASS}

본 발명은 제어 장치에 의하여 미리 정의된 절단력으로 유리판의 너비를 가로지르는 이동 방향 쪽으로의 각에서 유리판의 너비를 가로지르는 절단기의 운동에 의하여 비동일한 두께의 분배로써 균열을 만들고, 기계적으로 균열에 따라 유리판을 자르는 것과 관련이 있다.

평평한 유리는 기복이 있는 제조물과는 다르게 사용되어지는 제조 기술에 관계없이 평평하게 제조되어 지는 것으로 알고 있다.

훌로트(float) 유리 공정과 더불어 평평한 유리 제조를 위하여 오버플로우 퓨전(overflow fusion), 리드로(redraw) 그리고 노즐 공정과 같은 하향 유입(down- draw) 방식과 형태를 만들기 위한 포컬트(Fourcault) 또는 아사히(Asahi)와 같은 여러 가지 상승유입(up-draw) 공정이 사용되어지고 있다. 높은 작동온도로 인해 유리가 여전히 점성상태인 유리판으로의 형상화 이후에 유리판은 냉각되고, 그 과정에 걸쳐 유리의 온도는 두 개의 어닐링 포인트(annealing point)를 지난 다음 종국에는 실온이 된다.

연속적으로 생산되어지는 유리판은 이동방향에 대해 일정각으로 절단기의 여 러 가지 최종의 그리고 중개적인 방식에 의하여 계속적으로 절단된다. 이러한 점에서, 기계적인 작은 절단 휠 또는 레이저빔을 이용한 열에 의해 유도되는, 유리판의 너비를 계속적으로 가로지르며 유리판의 표면에 틈이나 홈과 같은 균열을 만들어 내기 위하여 스트레인 스테이트(strain states)가 사용되며, 계속적으로 균열이 다른 한쪽에 이르며 유리판이 둘로 나누어 질때 까지 외부의 힘을 이용하여 미시적으로 작은 균열이 유리판의 너비를 가로질러 계속 되어진다.

유리판의 형태를 만들때 표면력, 온도, 점성의 변화, 기계적인 형태화 그리고 롤러와 같은 운반장치로 인하여 전체적으로 사용 가능한 표면 그리고 또는 중심부보다 모서리 부분에 다소간 다른 두께 분배가 이루어진다. 두께는 하향 유입 방식(down-draw process)의 노즐 공정과 같이 전체의 표면 지역보다 얇게 되거나 또는 플롯트 유리 공정(float glass process)과 같이 전체의 표면 지역보다 두껍게 되어진다. 유리판 양쪽의 모서리 지역은 경계지역으로 명시되어 진다.

유리판의 너비를 가로지르는 비균일의 두께 분배는 특히 3 ㎜ 이하의 얇은 유리를 생산할때 현저해 진다.

횡 절단시 시스템 장치에 따라서, 전체의 유리판의 너비를 가로질러 홈을 만들기 위하여 얼마간의 압력과 함께 유리 표면을 가로지르며 작은 절단 휠이 전형적인 운동을 한다. 그러나 유리판은 이내 세부 조각으로 절단되지 않으며, 다음 공정에서 균열점에서 절단되게 된다.

종래의 시스템으로, 수행되어지는 임의의 유리판의 횡 절단의 절단력은 관련된 전기적인 제어장치 안의 횡 절단기 수행기에 의하여 불변의 값으로 정해진다. 횡 절단 공정이 불변의 절단값에 의한 절단력으로 수행될 경우 다음과 같은 결과를 얻을수 있다:

1. 절단력은 두꺼운 부분에서 적절한 표면 홈을 생성할수 있는 수준으로 정해지며, 그러므로 절단 공정이 성공적으로 이루어지게 된다. 유리판의 얇은 부분에서 유리는 과도한 절단력의 영향을 받고, 그 결과 유리는 실제적으로 절단이 수행되기전 제어되지 않은 방식으로 세부 조각으로 나누어지게 된다.

2. 절단력은 얇은 부위에서 적절한 홈을 만들 수 있는 수준의 값이 정해지며, 그러므로 유리는 완전한 상태를 유지하게 된다. 그러나 부적당한 홈이 두꺼운 부위에서 생성되면 무엇보다 롤러가 홈을 따라 운동하게 된다. 그러므로 뒤따르는 절단 공정에서 경계선은 비제어된 방식으로 절단되거나 또는 절단되지 않게 된다.

어떠한 경우에라도, 비제어적인 절단의 결과로, 경계선으로부터 분리된 전체적인 유리는 사용될 수 없으며, 또는 이 경우 2차적인 공정에 의할때만 사용될 수 있다.

예를 들어, 절단 장치를 이용하여 기계적인 파쇄 시작점과 함께 레이저빔을 이용한 계속적인 출력으로 열에 의해 유도되는 스트레인 스테이트(strain states)를 이용하여 횡 절단하는 것이 같은 방식에서 적용된다.

본 발명의 목적은 상기에 기술된 것과 같이 너무 이르게 유리판의 분리를 방지함과 동시에 경계지역과 전체적인 지역이 절단 공정을 올바르게 마무리 짓게 하기 위하여 충분한 홈을 생성하도록 하는 것의 유리 절단에 관한 방식을 수행하는 것이다.

본 발명에 따라서, 이러한 목적을 달성하기 위한 방법은 제어 장치에 의하여 미리 정의된 절단력으로 유리판의 너비를 가로지르는 이동 방향 쪽으로의 각에서 유리판의 너비를 가로지르는 절단기의 운동에 의하여 비동일한 두께의 분배로써 균열을 만들고, 기계적으로 균열에 따라 유리판을 자르는, 유리 두께에 적용된 절단력이 제어장치에 의하여 제어 되는 것을 포함하여, 유리 두께에 적용된 절단력이 제어 장치에 의하여 능동적으로 정의되는 사실에 의하여 달성될 수 있다.

그러므로, 본 발명은 유리판의 횡 절단시 너비를 가로지르며 비연속적이며 그러나 다양화 되게 유리판 위에서 운동하는 정해진 절단력의 디자인에 의하여 유리 두께에 적합하도록 절단력을 적용하기 위한 방법에 기초하고 있다.

달리 말하면:

본 발명에 따르면, 절단력은 유리판의 운동방향에 대해 일정 각으로 절단 장치의 접점의 위치 좌표의 기능으로써 능동적으로 다양화된다. 예를 들면 보다 더한 절단력은 두꺼운 유리 두께의 플로트(float) 유리판의 모서리 지역(경계 지역)에 적용되며, 플로트 유리의 전체 지역은 얇은 유리 두께에 맞춰 조정된 보다 작은 절단력이 적용된다. 절단력의 분배는 하향 유입(down-draw) 방식을 이용하여 제작된 얇은 경계 지역의 유리판의 경우에 상대적이다.

특허 US 3,282,140 A는 유리판의 이동 방향의 각에서 너비를 가로지르며 절단 장치를 운동시킴에 의하여 홈을 만들고 기계적으로 홈을 따라 절단하는 유리판의 제작시 계속적으로 유리판의 절단을 위한 방법을 기술하고 있다. 절단 장치는 정해진 압력으로 유리판 위에 탄성을 포함할 수 있도록 공기 실린더, 스프링 또는 복합적인 장치를 이용하여 홀더 안에 포함되게 된다. 절단력은 진행동안 스프링 및/또는 공압 실린더에 의해 적극적으로 변화되지 않는다. 대부분 절단력은 스프링의 불변수 그리고 또는 특징적인 공기 실린더의 제어와 함께 유리판의 표면과 절단 장치 사이의 거리의 기능으로써 변화한다. 본 발명에 따르는 방법으로 절단력은 스프링이나 공기 실린더를 이용하여 수동적으로 정의되지 않는다. 그 대신, 절단력은 제어장치을 이용하여 전기적으로 정의되며, 그리고 절단력은, 예시적으로, 시스템 장치에 의해 제어된 입력 그리고 기술적인 환경의 기능으로써 전기적 제어장치에 의하여 능동적으로 제어되어 진다. 이러한 접근방식은 기계적으로 절단 장치의 변환없이 홈을 만들거나 그사이의 공정시 유리제작이 진행되는 동안 절단력을 기술적인 환경으로 적용하는 것을 가능하게 하며, 왜냐하면 스프링 그리고 또는 특징적인 공기 실린더 제어의 기술적인 특성이 절단력의 다양한 변화의 범위를 제한하기 때문이다.

유사한 절단 시스템이 문헌 GB 1485000A 와 DD 115644A에 기술되어 있으며, 예시적으로 유리 두께의 기복이나 표면의 불일치로 야기되는 유리판의 표면과 절단봉 사이의 상이한 거리만큼 정의되어 지는 절단봉은 스프링이 탑재된 축에 의하여 조정된다. 단점은 상기에 기술된 문헌 US 3,282,140과 같이 동일하다. 두 문헌 모두 절단력의 능동적인 제어에 대해서 언급하고 있지 않다.

본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 절단 장치는 교형 절단시 계속적으로 절단 위치가 탐지되는 것과 함께 제공되어 지며, 절단장치의 위치에 따라서 제어장 치는 불변의 유리 두께의 유리판의 지역에서 적절히 조절된 절단력을 적용하며, 보다 더한 또는 작은 유리 두께의 지역에서는 제어장치가 각각 가감되는 절단력을 적용한다. 이 방식은 절단력의 위치 편향 전환점이 제어장치의 고정되어진 방식으로 미리 정의될때, 예시적으로, 경계 지역의 너비를 가로질러 경험적인 값으로 측정됨과 유리판의 전체 지역과 비교되는 이들 지역에서 유리판의 두께가 변화됨을 기초로 하여질 때 단순화된다.

본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 유리 두께에 적용된 이 장치에 사용된 절단력은 두께 분배의 최초 측정값의 기능으로써 제어장치의 고정된 방식 안에서 미리 정의되어 진다. 유리판의 공정에서 유리 두께의 분배가 상당히 변화하지 않는다는 경험적인 예를 기초로 하여 이와 같은 방식의 만족스러운 결과를 얻을수 있다.

이러한 방법의 가장 효과적인 예는 유리 두께가 교형 절단시 센서에 의해 계속적으로 탐지되며, 절단력은 자동적으로 그에 따른 기능으로써 조절된 때 이다. 제어장치를 이용한 이러한 방법이 수행될 때 유리 두께의 분배의 변화는 또한 유리판의 제조 공정에서 탐지된다.

본 발명에 따른 이같은 방법은 작은 절단 휠을 이용하여 기계적으로 홈을 만들 수 있도록 제어되는 것과 절단력이 유리판 위의 절단 휠에 절단력에 의하여 미리 정의됨을 가능하게 한다.

다른 방법으로, 유리판의 홈은 열 기계학적인 힘에 의한 절단력이 열의 출력으로 조절됨과 함께 생성할수 있다. 레이저빔은 열 기계학적인 힘을 생성하도록 전 형적으로 사용되고 있다.

본 발명은 도면과 같이 예시적인 형태로써 좀더 상세하게 기술되어 있다.

도1은 유리판의 계속적인 절단을 위한 교형 절단 지역의 평면도이다.

도2는 부분 A의 유리판의 두께 "d"의 비동일한 두께 분배와 부분B의 절단력 "F"의 분배와 관련한 횡 절단기의 단면도이다.

도3은 유리 두께의 함수로서 절단력을 조절하기 위한 제어장치의 배치도이다.

도1은 화살표 방향으로 계속적으로 이동하는, 유리판이 이동하는 동안 이동 방향으로의 각에서 횡 절단기를 사용하여 절단되는 유리판을 도시한 것이다. 이러한 점에서 횡 절단기는 이동 방향의 정의된 각에 위치하게 된다.

이러한 종류의 시스템은 상기에 기술된 바와 같이 본질적으로 특허 US 3,282,140 에 기술되어 있다.

도2에 도시된 바와 같이, 교형 절단기는 절단봉(4)이 세로의 이동식 방식으로 탑재된 유리판의 너비를 가로질러 가로로 뻗은 절단기(3)로 구성되어져 있다. 운전의 정렬(5)은 절단봉을 움직이기 위해 제공되며, 그리고 절단 운동이 시작될 때 정지위치 (home position) 센서가 탐지하게 된다. 절단봉(4)은 종래의 방식으로, 절단봉이 움직일 때 유리판의 너비쪽으로의 각에서 미리 정의된 압력으로 유리판(1)에 대하여 압착되어 균열을 만드는 작은 절단 휠(7)을 포함한다. 유리판은 그 러나 이내 절단되지 않으며, 다음 공정에서 균열점에서 분리되어진다.

상기에 기술되어진 바와 같이, 사용되어지는 방법에 따라 유리판(1)의 두께 분배는 수행되어질 교형 절단에 대하여 동일하지 않다. 플로트(float) 방식의 플로트 유리가 제작될 때 전체적인 유리의 왼쪽과 오른쪽의 바깥 부위의 경계지역의 유리 두께는 전체의 유리에 비해 더 두껍다. 이러한 사실적인 비동일한 두께는 도2의 부분 A 에 도시되어 있다. 관련된 종래 기술에 따라서 만일 횡 절단 공정이 불변의 세팅의 절단력을 이용하여 수행된다면, 다음과 같은 조건의 결과를 얻을수 있다:

1. 절단력은 모서리 부분에 적절한 홈이 생성될 수 있는 수준으로 정의되며, 이후 절단이 성공적으로 수행되게 된다. 그러나 유리판의 전체 지역에서 유리는 강력한 절단력의 영향을 받는다. 그 결과, 유리는 실제적인 절단 공정이 수행되기전에 비제어적인 방식으로 절단된다.

2. 절단력은 전체의 지역에서 적절한 홈이 생성될 수 있는 수준으로 정의되며, 그리고 유리는 완전한 상태로 남게된다. 그러나 모서리 지역에 적절치 못한 홈이 만들어지면 롤러가 뒤따른다. 그 결과, 경계 지역은 뒤따르는 절단 공정시 비제어적인 방식에서 절단되거나, 절단되지 않는다. 도2의 부분A 에 도시된 것처럼, 이러한 단점을 방지하기 위하여 절단력 F 의 값은 유리판의 이동 방향의 각에서의 타격으로 유리판 위의 작은 절단 휠(7)의 접점의 위치 좌표의 기능으로써 다양화된다. 보다 더한 절단력은 유리 두께가 두꺼운 모서리 지역에서 더 크게, 그리고 전체 지역에서 더 작게 적용된다.

도2에 따르는 본 발명의 예시적인 실시 형태와 함께, 제어 장치에 의해 고정 된 방식으로 미리 정의되는 두개의 변환점이 제공된다. 유리 두께에 적용된 절단력은 두께 분배의 최초 측정치의 기능으로써 고정된 방식으로 정의된다.

횡 절단시 유리 두께가 계속적으로 탐지되며, 절단력이 그에 대한 함수로서 자동적으로 조절되는 방법 또한 실행 가능하다.

도3은 유리 두께의 기능으로써 절단력을 조절하기 위한 제어 장치의 실시형태를 도시하고 있다. 제어 장치는 연산자에 의해 변환점이나 절단력의 입력을 제어하는 중앙 컴퓨터를 포함한다. 제어장치는 자기위치센서(6)에 결합된 디지털 입력을 포함한다. 제어장치는 또한 단계(10)의 동력부(9)를 경유하여 결합된 아날로그 출력을 포함하며, 이것은 절단봉을 위한 드라이브(5)와 절단력의 조절을 위한 절단봉(4)의 단계를 특징화한다. 중앙 컴퓨터는 연산자의 입력에 따라 적당한 값을 수행하도록 가능하게 해주는 작은 절단 휠(7)과 절단봉의 위치를 항상 알게 해주는 것을 가능하게 하는 가로부재 위의 위치센서와 연결된 두개의 단계(11)와 연결된다. 도2의 A에 도시된 위치 변환점이 입력이 되면, 예시적으로 미리 정의된 값에 의하여 절단력에 대한 변환값이 단계(11)의 신호와 같은 기능으로써 자동적으로 일어난다.

본 발명에 따르는 방법의 또다른 이점은, 현존하는 센서와 제어장치가 사용되어 지기 때문에 현존하는 절단 장치에 대하여 최소한의 변환값이 요구된다.

본 발명은 측면의 두께에 따라 예를 들어 떠오른 유리판의 경우에 순 면적에서 요구되는 절단력이 제어기의 가장자리 영역에서 증가되는 점에서 유리판 상에 가해지는 절단력을 적극적으로 달성하는 방법에 관한 것이다. 이는 유리두께에 상관없이 전체 단면에서 적당한 표면균열로 이어지고, 떠오른 유리판 과도한 절단력으로 인해 순 면적에서 파괴되는 것을 방지한다.

Claims (7)

1. 제어기에 의하여 미리 결정된 절단력으로 유리판의 폭을 가로지르는 방향에 대해 일정 각으로 절단공구를 이동시키고, 균열을 형성한 다음, 균열을 따라 유리판을 기계적으로 파괴함으로써 폭을 가로질러 비균질의 두께분배를 가진 편평한 유리의 생산중에 연속의 유리판을 절단하는 방법에 있어서, 유리 두께에 적용되는 절단력은 외부입력 제어명령에 기초하여 제어기에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 연속의 유리판을 절단하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 절단공구의 횡-절단 운동중 절단공구의 위치가 연속적으로 탐지되고, 절단공구의 위치에 따라, 제어기는 일정한 두께를 갖는 유리판의 영역에 그리고 좀더 크거나 작은 두께를 갖는 유리판의 영역에 따라 적용된 절단력을 적용하고, 따라서 제어기는 증가되거나 감소된 절단력을 적용하는 것을 특징으로 하는 연속의 유리판을 절단하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 절단력을 위한 위치-종속 변환점은 제어기에서 고정된 방식으로 특정되는 것을 특징으로 하는 연속의 유리판을 절단하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 유리 두께에 적용되는 절단력은 제어기에서 두께분포의 초기측정의 함수로서 고정된 방식으로 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 연속의 유리판을 절단하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 유리 두께는 횡절단 동안 센서에 의해 연속적으로 탐지되고, 그것의 함수로서, 절단력이 제어기에서 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 연속의 유리판을 절단하는 방법.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 균열은 소형의 절단 휠에 의해 기계적으로 형성되고, 절단력은 유리판에 대한 소형 절단 휠의 압력에 기초하여 미리 결정되는 것을 특징으로 하는 연속의 유리판을 절단하는 방법.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 균열은 가공열 변형을 야기시킴으로써 형성되고, 절단력은 열원의 출력에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 연속의 유리판을 절단하는 방법.

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