KR100812753B1 - 유리 리본 지지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리 리본의 밑면의 영역에 배치되는 적어도 하나의 로울러를 포함하는, 유리 리본을 지지하기 위한 장치에 관한 것이다. 생산 과정 중에 가능한 한 기계적 손상 없이 유리 리본을 유지하기 위해, 본 발명에서는, 적어도 하나의 지지 장치가 로울러에 힐당되어 배치되어 있고, 작동 장치에 의해 로울러 또는 지지 장치가 유리 리본의 밑면에 선택적으로 접촉할 수 있고, 이때, 지지 장치는 적어도 일부 영역에서 기체 쿠션을 통해 유리 리본의 밑면에 접촉한다. 그리고, 로울러는 유리 리본에 전진력을 전달할 수 있도록 하기 위해 생산 개시 시 또는 유리 리본이 끊어진 후에 이용된다.
유리 리본, 로울러, 지지 장치, 작동 장치, 기체 쿠션

Description

유리 리본 지지 장치{DEVICE SUPPORTING A RIBBON OF GLASS}
도 1은 유리 리본 지지 장치를 개략적으로 나타내는 측면도.
도 2는 작동 위치가 변경되어 있는 상태를 나타내는, 도 1에 대응한 도면.
[도면의 주요 부분에 대한 부호 설명]
10: 플로트 탱크 11: 주석 욕
12: 출구 엣지 13: 유리 리본
20: 지지 장치 21: 기체 투과성 층
30: 로울러
본 발명은 유리 리본의 밑면의 영역에 배치되는 적어도 하나의 로울러를 포함하는, 유리 리본을 지지하기 위한 장치에 관한 것이다.
판유리의 생산을 위해 널리 사용되는 방법은 플로트(float)법이다. 이 방법에서는, 용융된 유리가 액상(液狀) 주석 욕(tin bath)상에 공급되고, 그 욕 상에서 확산되고, 주석 욕으로부터 저온 영역으로 인출되면서 고화(固化)한다. 이때, 윗면 및 밑면에는, 다른 후처리를 필요로 하지 않는 화염 연마 표면(fire-polished surface)이 생성된다.
유리 리본은 주석 욕의 차거운 단부에서 그 주석 욕의 표면으로부터 들어올려지고, 일련의 로울러를 거쳐 냉각로로 이송되고, 그 냉각로에서 유리가 제어된 방식으로 실온으로까지 냉각되고, 이때, 장력이 제거된다.
주석 욕으로부터 유리 리본을 들어올리는 것은 일반적으로 로울러들에 의해 행해진다. 작업 과정 중에, 이들 로울러이 주석 욕으로부터 유리 리본을 천천히 들어올리는 한편, 리본 리본의 전진력은 냉각로의 로울러들에 의해 제공된다. 그러나, 생산 개시 시 또는 유리 리본이 끊어지게 하는 생산 중단의 경우에, 주석 욕의 하류측의 첫번째 로울러가 이러한 전진력을 제공하여야 한다.
특히 주석 욕의 하류측의 첫번째 로울러는 비교적 높은 온도를 받게 되고, 또한, 주석 욕으로부터 함께 끌려오는 입자에 의한 로울러의 오염은 가장 광범위하다. 높은 온도 때문에, 이들 입자중 일부는 로울러의 표면에 부착하여, 새로이 형성되는 유리 리본의 하면을 손상시킨다.
성형후 첫번째 로울러를 에어 쿠션 테이블로 교체하는 것이, 예를 들어, 미국 특허 제3,615,315호 및 제4,081,260호에 기재되어 있다. 이것에 의해, 유리 리본이 접촉없이 표면 위에서 안내되므로 유리 리본의 표면에 대한 손상을 방지하는 것이 가능하다. 그러나, 이 방법의 중대한 단점은 에어 쿠션 테이블에 의해서는 인장력(drawing force)이 발휘될 수 없다는 것이다.
완전한 유리 리본이 존재하는 한, 로울러로부터의 인장력의 결여가 하류측에 연결된 냉각로의 인장 효과에 의해 보완될 수 있다. 생산 개시 시 또는 유리 리본이 끊어진 경우에는, 인장 효과가 다시 달성될 때까지 새로운 유리 리본의 선단을 수동으로 냉각로의 깊은 곳까지 운반하여야 하기 때문에, 공정이 비상한 노력을 들여서만이 개시될 수 있다.
유리 리본의 절단은 바람직한 상태는 아니지만, 이러한 상태는 정기적으로 발생하고, 공정 기술에 의해 제어되어야 한다.
본 발명의 목적은, 서두에 기재된 타입의 유리 리본 지지 장치로서, 유리 리본의 밑면에 대한 손상 없이 유리 리본을 운반할 수 있게 하고, 특히 생산 개시 시 또는 유리 리본이 끊어진 후 유리 리본에 전진력을 전달할 수 있는 유리 리본 지지 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 적어도 하나의 지지 장치가 로울러에 할당되어 배치되어 있고, 작동 장치(actuating device)에 의해 상기 로울러 또는 상기 지지 장치가 유리 리본의 밑면에 선택적으로 접촉하게 될 수 있고, 이때, 상기 지지 장치는 적어도 일부 영역에서 가스 쿠션(gas cushion)을 통해 유리 리본의 밑면에 접촉한다.
본 발명에 따른 장치는, 예를 들어, 판유리의 압연(rolling) 또는 플로트법의 과정 중에 요구되는 것과 같이, 제조 과정 중에 유리 리본을 운반하여야 하는 경우 항상 이용될 수 있다.
정규 생산 과정 중에, 유리 리본은 지지 장치에 의해 비접촉으로 또는 실질적으로 비접촉으로 안내될 수 있다. 이렇게 하여, 유리 리본의 밑면에 대한 손상이 방지된다. 생산 재개 시 또는 생산 개시 시 유리 리본에 전진력을 전달할 수 있게 하기 위해, 로울러는 작동 장치에 의해 유리 리본의 밑면에 접촉할 수 있다. 그 다음, 유리 리본이 로울러에 의해 운반된다.
특히 플로트 공정에 있어서, 유리 리본이 끊어진 경우에는 유리 리본이 냉각로 내로 충분히 멀리까지 도입될 때까지 유리 리본이 로울러의 작용에 의해 운반될 수 있다. 그 다음, 냉각로가 인장 기능을 다시 취할 수 있다. 일단 냉각로에 도입되면, 운반 작용이 지지 장치로 옮겨질 수 있다. 또한, 로울러는 생산 개시 시 또는 유리 리본이 끊어진 경우에만 필요하게 되고, 이때, 제조 품질에 영향을 미치지 않기 때문에, 로울러는 종래의 것에 비하여 더욱 비용 효율적으로 될 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 유리 리본의 운반 방향에서 보아 유리 생산 유닛 또는 유리 가공 유닛의 하류측에 적어도 2개의 로울러가 배치되고, 또한, 상기 운반 방향에서 보아 첫번째 로울러의 상류측과 로울러들 사이에 적어도 하나의 지지 장치가 배치되어 있다. 운반 방향으로 유리 가공 유닛 바로 뒤에 배치된 첫번째 지지 장치가 유리 리본을 들어올린다. 유리 가공 유닛은, 예를 들어, 플로트 탱크일 수 있다. 플로트 탱크로부터의 들어올림 과정이 비접촉으로 일어나기 때문에, 유리 리본은 이러한 민감한 단계에서 기계적으로 부정적인 영향을 받지 않는다. 또한, 이 구조의 장점은 지지 장치가 필요에 따라 기존의 설비를 개장(改裝)할 수 있도록 하는 치수를 가진다는 것이다.
본 발명의 가능한 변형례는, 지지 장치가 유리 리본의 밑면으로 향하는 그의 영역에 기체 투과성 층을 가지고, 이 기체 투과성 층이 압력 발생기에 연결되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이 경우, 기체 투과성 층은 기체가 통과하기 위한 보어(bore) 및/또는 슬릿(slit)을 가지거나, 또는 기체 투과성 층이 다공질 소결 금속, 다공질 세라믹 재료 또는 흑연(graphite)으로 만들어질 수 있다. 필요한 경우, 기체 투과성 층에 귀금속의 기체 투과성 코팅, 또는 다른 부착방지 코팅 또는 표면 보호 코팅을 도포할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기체 쿠션을 생성하기 위해, 습한 공기, 불활성 기체, 환원 기체 또는 기체 혼합물, 또는 SO2 함유 기체가 기체 투과성 층에 공급될 수도 있다.
특히 플로트 공정에서의 사용 시에, 플로트 탱크의 바로 하류측에 연결된 지지 장치에서, 플로트 탱크에 함유된 주석(tin)의 산화를 방지하기 위해 불활성 기체 또는 환원 기체를 사용하는 것이 유리할 수 있다.
운반 방향으로 연장하고 기체가 투과하는 지지 장치의 윗면에서의 접촉면 폭은 그 폭이 너무 좁으면 비교적 다량의 기체 유량이 필요하기 때문에 20 mm 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 변형례에 따르면, 지지 장치에 열교환기가 할당되어 배치되거나 또는 지지 장치가 열교환기를 구비할 수 있다. 이 열교환기에 의해 지지 장치의 과열을 방지하는 동시에, 공급되는 기체 흐름을 냉각시키는 것이 가능하다.
본 발명의 가능한 변형례에 따르면, 작동 장치는 지지 장치에 대하여 로울러를 조절하거나 또는 로울러에 대하여 지지 장치를 조절하고, 이때, 작동 방향은 중력 방향에 대항하는 오프셋(offset)을 제공한다.
로울러가 개시 시 또는 운전 정지 시에만 필요하게 되는 경우, 로울러는 적어도 일부 영역에 거친 표면을 가질 수 있다.
이것에 의해, 로울러 작동 중에 유리 리본에 대한 양호한 힘 전달이 보장된다. 또한, 거친 표면으로서, 로울러의 표면을 구조화하는 것이 이용될 수도 있다.
비교적 낮은 기체 순환에서 부유 효과를 달성하기 위해, 본 발명에서는, 기체 막이 형성되는 지지 장치의 윗면이 평탄하거나, 또는 그 면에 얹히는 유리 리본에 따라 약간 만곡되도록 구성된다.
로울러들 사이의 이용 가능한 공간을 가능한 한 효과적으로 이용하고 또한 로울러들 사이의 거리를 가능한 한 짧게 하여 인장 방향으로의 접촉면의 폭을 가능한 한 크게 하기 위해, 지지 장치는 삼각형 또는 쐐기 형상의 단면을 가지는 것이 유용하다.
이하, 도면에 나타낸 실시형태에 의거하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.
판유리 생산 설비의 유리 가공 유닛, 즉, 플로트(float) 탱크의 일부가 도 1에 도시되어 있다. 플로트 탱크(10)는 주석 욕(浴)(11)을 수용하고 있다. 플로트 탱크(10)의 긴 쪽의 단부의 영역에는 출구 엣지(edge)(12)가 배치되어 있다. 플로트 유리를 제조하기 위해 액상(液狀) 유리가 주석 욕(11)상에 공급된다. 이 액상 유리는 출구 엣지(12)의 영역에서 꺼내에져 진행하면서 연속적으로 냉각됨으로써, 고화된 유리 리본(13)이 얻어진다. 이 유리 리본은 출구 엣지(12) 위에서 플로트 탱크(10)로부터 들어올려져야 한다. 이를 위해, 종래 기술에서는 통상, 들어올림 로울러(lift-out roller)라고도 불리는 로울러(30)가 사용된다. 유리 리본(13)은 유리 리본의 밑면이 출구 엣지에 접촉하지 않도록 로울러(30) 위로 올라간다. 도 2에 도시된 바와 같이, 유리 리본(13)은 로울러(30) 위에서 이송되고, 이 유닛에 연결된 냉각로(도시되지 않음)의 영역내로 운반된다. 본 발명에서는, 로울러(30)에 추가하여 지지 장치(20)들이 사용된다. 출구 엣지(12)의 바로 다음에 첫번째 지지 장치(20)가 배치되어 있다. 또한, 지지 장치(20)들 각각은 인접한 로울러(30)들 사이에 배치되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 이들 지지 장치는 단면이 삼각형 또는 쐐기 형태로 형성되어 있다. 이러한 기하학적 디자인 때문에, 지지 장치(20)들을 공간을 적게 차지하는 방식으로 배치하는 것이 가능하고, 또한, 로울러(30)들을 서로 가깝게 배열하는 것이 가능하다.
각각의 지지 장치(20)는 유리 리본의 밑면으로 향하는 그의 영역에 기체 투과성 층(21)을 가지고 있다. 이 기체 투과성 층(21)은 유입면과, 유리 리본으로 향하는 압력 형성면으로 구성된다. 압력 형성면은 평면으로 구성되거나 또는 유리 리본의 굽힘에 대응하여 약간 곡면으로 구성될 수 있다. 압력 형성면은 지지 장치(20) 내에 배치되고, 분배실을 통해 압력 발생기에 연결되어 있다.
압력 발생기에 의해 기체가 압력 형성면의 영역에 공급될 수 있다. 그리고, 이 기체가 기체 투과성 층과 유리 리본(13)의 밑면 사이에 기체 쿠션을 형성한다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 이 기체 쿠션이 유리 리본(13)을 지지한다.
도 1과 도 2에는 상이한 작동 상태가 도시되어 있다. 도 1은 정규 생산 상태에서의 배치를 나타내고, 도 2는 생산 개시 시 또는 유리 리본이 끊어진 후에 행해지는 설정을 나타낸다. 2가지 작동 상태 사이의 전환은 작동 장치에 의해 행해질 수 있다. 이 경우에, 작동 장치는 로울러(30)와 지지 장치(20) 사이의 상대적 이동을 실행한다. 이 과정에서, 지지 장치(20)(도 1) 또는 로울러(30)(도 2)가 유리 리본의 밑면에 선택적으로 접촉하게 될 수 있다.
본 발명에 따른 유리 리본 지지 장치는 유리 리본의 밑면을 손상시키지 않고 유리 리본을 운반할 수 있고, 특히 생산 개시 시 또는 유리 리본이 끊어진 후에 유리 리본에 전진력을 전달할 수 있다.

Claims (12)

  1. 유리 리본의 밑면의 영역에 배치되는 적어도 하나의 로울러(30)를 포함하는, 유리 리본을 지지하기 위한 장치에 있어서,
    적어도 하나의 지지 장치(20)가 상기 로울러(30)에 할당되어 배치되어 있고, 작동 장치에 의해 상기 로울러(30) 또는 상기 지지 장치(20)가 상기 유리 리본의 밑면에 선택적으로 접촉될 수 있고, 이때, 상기 지지 장치(20)는 적어도 일부 영역에서 기체 쿠션을 통해 상기 유리 리본의 밑면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 유리 리본(13)의 운반 방향에서 보아 유리 생산 유닛 또는 유리 가공 유닛의 하류측에 적어도 2개의 로울러(30)가 배치되어 있고,
    상기 운반 방향에서 보아 첫번째 로울러의 상류측과 상기 로울러(30)들 사이에 적어도 하나의 지지 장치(20)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지지 장치(20)는 상기 유리 리본의 밑면으로 향하는 그의 영역에 기체 투과성 층(21)을 가지고 있고,
    상기 기체 투과성 층(21)은 압력 발생기에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 기체 투과성 층(21)은 기체가 통과하기 위한 보어 또는 슬릿을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 기체 투과성 층(21)은 다공질 소결 금속, 다공질 세라믹 재료, 및 다공질 흑연 중 어느 하나로 만들어진 것을 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 기체 쿠션을 생성하기 위해, 습한 공기, 불활성 기체, 환원 기체 또는 기체 혼합물, 또는 SO2 함유 기체가 상기 기체 투과성 층(21)에 공급되는 것을 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지지 장치(20)에 열교환기가 할당되어 배치되어 있거나 또는 상기 지지 장치가 열교환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 작동 장치는 상기 지지 장치(20)에 대하여 상기 로울러(30)를 조절하거나 또는 상기 로울러(30)에 대하여 상기 지지 장치(20)를 조절하고, 이때, 상기 작동 장치의 작동 방향은 중력 방향에 대항하는 오프셋을 제공하는 것을 것을 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 로울러(30)는 적어도 일부 영역에 거친 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 인접한 2개의 로울러(30)들 사이에 배치되는 지지 장치(20)는 삼각형 또는 쐐기 형상의 단면을 가지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
  11. 제 3 항에 있어서, 상기 기체 투과성 층(21)은 상기 유리 리본(13)으로 향하는 그의 외측면에 곡면의 기하학적 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 기체가 투과하고 상기 유리 리본(13)의 운반 방향으로 연장하는 상기 지지 장치의 접촉부의 상면에서의 접촉면의 폭이 20 mm 이상인 것을 특징으로 하는 유리 리본 지지 장치.
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