KR100961396B1 - 강화유리 열처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예열로(12), 본체로(14), 냉각로(16)를 연속 구비하며 박판형의 강화유리를 열처리하는 장치에 있어서: 상기 예열로(12), 본체로(14), 냉각로(16) 상에 대차(25)를 이동시키도록 설치되는 주행수단(20); 상기 대차(25)의 내부에 강화유리를 수용하는 랙(72)을 구비하고, 안정적인 상태로 랙(72)의 상하운동을 수행하는 랙승강수단(70); 및 상기 본체로(14) 상에 구비되고, 간접 가열을 수행하는 머플(80);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명은 박판글라스의 표면경화를 위한 열처리를 자동으로 수행하는 과정에서 공정간 안정적이고 원활한 흐름을 유도하여 품질 안정과 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

박판글라스, 열처리, 연속공정, 주행, 상하운동, 승강

Description

강화유리 열처리장치{Apparatus for heat-treating a tempered glass}

본 발명은 강화유리 열처리장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 박판글라스의 표면경화를 위한 열처리를 자동으로 수행하는 과정에서 공정간 안정적이고 원활한 흐름을 유도하여 품질 안정과 생산성 향상을 도모할 수 있는 강화유리 열처리장치에 관한 것이다.

통상, 휴대폰, PDA, 네비게이션, 건축용 및 각종 산업용 유리 등에 사용되는 강화유리는 박판형태로서 스크래치의 발생이 적고 투광성이 뛰어난 특성을 지닌다. 다만 이러한 특성 유지를 위해 표면경화 열처리를 거치는 것이 필요한 바, 자동화설비를 기반으로 하는 양산 품질과 생산성의 확보도 절실하다.

일예로, 한국 등록실용신안 제0432508호에 의하면 이송유닛에 의해 예열로와 염욕로, 서냉로, 온수로, 열수로 및 건조로를 순차적으로 거친 후 이동유닛에 의해 운반되는 전체적인 구성이 자동으로 이루어져 강화유리의 일정한 강도와 두께 및 투과율을 가지는 강화유리를 제작할 수 있는 표시창용 강화유리의 제조장치가 개시된다.

그러나 이와 같은 방식에 의하면 예열로, 염욕로를 거치는 과정에서 고온의 강화유리에 의한 열기로 주변부가 열팽창하여 이송중에 떨림 현상이 발생하면 이송이 지연되기 쉬운 것은 물론 이에 따라 열처리 온도가 설정된 범위를 벗어나 변동되므로 결국 품질에도 영향을 끼치게 된다.

다른 예로, 한국 등록특허 제0603542호에 의하면 7단계의 수직형 강화로를 통과시킨 후 3단계의 공냉장치를 통과시키므로서 반제품 유리가 700 ~ 800℃로 열처리된 다음 급속 냉각되도록 하여 강화유리가 보다 안정된 상태를 유지할 수 있도록 하는 기술을 개시한다.

그러나 이는 박판의 강화유리가 아닌 자동차, 건물의 도어, 조리용기 등의 강화유리 제조에 활용되는 것으로 무한궤도 방식으로 설치된 이송수단을 사용하여 연속공정을 수행하는 것으로 보이지만 세부적인 내용이 제시되지 않는다.

종래기술의 문헌정보

[문헌1] 한국 등록실용신안 제0432508호 "표시창용 강화유리의 제조장치"

[문헌2] 한국 등록특허 제0603542호 "강화유리 제조시스템"

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 박판글라스의 표면경화를 위한 열처리를 자동으로 수행하는 과정에서 공정간 안정적이고 원활한 흐름을 유도하여 품질 안정과 생산성 향상을 도모할 수 있는 강화유리 열처리장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 예열로, 본체로, 냉각로를 연속 구비하며 박판형의 강화유리를 열처리하는 장치에 있어서: 상기 예열로, 본체로, 냉각로 상에 대차를 이동시키도록 설치되는 주행수단; 상기 대차의 내부에 강화유리를 수용하는 랙을 구비하고, 안정적인 상태로 랙의 상하운동을 수행하는 랙승강수단; 및 상기 본체로 상에 구비되고, 간접 가열을 수행하는 머플;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 주행수단은 볼스크류구동기, LM가이드구동기, 유공압구동기, 사각각철구동기 중에서 선택되는 하나 이상을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 랙승강수단은 볼스크류구동기, LM가이드구동기, 유공압구동기, 체인구동기 중에서 선택되는 하나 이상을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 머플은 용기형의 몸통 또는 상단의 개구 중의 적어도 일측을 장방형, 원형, 타원형, 5각형, 6각형, 8각형, 10각형, 12각형 중에서 선택되는 형태로 형성하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 박판글라스의 표면경화를 위한 열처리를 자동으로 수행하는 과정에서 공정간 안정적이고 원활한 흐름을 유도하여 품질 안정과 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 열처리장치를 전체적으로 나타내는 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 열처리장치의 대차주행 부분을 나타내는 구성도, 도 3 내지 도 5는 도 2의 변형예들을 3각법으로 나타내는 구성도, 도 6은 본 발명에 따른 열처리장치의 랙상하운동 부분을 나타내는 구성도, 도 7은 본 발명에 따른 머플의 다양한 실시예들을 나타내는 구성도이다.

본 발명은 예열로(12), 본체로(14), 냉각로(16)를 연속 구비하며 박판형의 강화유리를 열처리하는 장치에 관련된다. 예열로(12)는 파이프히터와 원적외선히터를 교대로 구비하고 송풍기를 이용하여 온도를 조절한다. 본체로(14)는 내화벽돌을 이용하여 적층한 구조이고 간접가열을 위한 머플(80)(도 7 참조)의 하측으로 스트립히터를 구비한다. 냉각로(16)는 단열벽 구조이고 히터와 송풍기를 병용하여 적절 한 냉각을 유지하도록 설치된다.

본 발명에 따르면 상기 예열로(12), 본체로(14), 냉각로(16) 상에 대차(25)를 이동시키도록 주행수단(20)이 설치된다. 대차(25)는 히터가 없는 챔버와 히터가 있는 챔버가 인접하여 연동하도록 설치된다. 주행수단(20)은 대차(25)를 예열로(12), 본체로(14), 냉각로(16)로 상으로 순차적으로 이송한다.

이때, 본 발명의 상기 주행수단(20)은 볼스크류구동기(30), LM가이드구동기(40), 유공압구동기(50), 사각각철구동기(60) 중에서 선택되는 하나 이상을 구비한다. 도 2를 참조하면 볼스크류구동기(30)가 개시되고, 도 3 내지 도 5를 참조하면 그 변형예가 개시된다. 볼스크류구동기(30)는 양측으로 나선축에 의하여 대차(25)를 지지하고 너트(35)를 대차(25)에 연결하는 방식이다. 이에 따라 모터가 나선축을 회전하면 너트(35)가 대차(25)와 함께 직선운동을 수행한다. LM가이드구동기(40)도 가이드레일과 나선축을 활용하는 점은 유사하며 모터의 회전으로 블록(45)이 전후진하면서 대차(25)의 전후진 운동을 유도한다. 유공압구동기(50)는 별도의 레일에 대차(25)를 상치하고 작동실린더(55)의 피스톤로드를 연결한다. 작동실린더(55)는 유압실린더 또는 공압실린더를 의미하며 대차(25)의 총중량을 고려하여 선택한다. 사각각철구동기(60)는 C형 단면의 레일 내부에 대차(25)의 주행휠을 안정적으로 안착하고 전후방에서 와이어를 감거나 풀면서 직선운동을 수행한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 대차(25)의 내부에 강화유리를 수용하는 랙(72)을 구비하는 랙승강수단(70)이 안정적인 상태로 랙(72)의 상하운동을 수행한다. 랙승강수단(70)은 공정순서에 따라 랙(72)을 예열로(12), 본체로(14), 냉각로(16)에 출입하는 기능을 수행한다.

이때, 상기 랙승강수단(70)은 볼스크류구동기(75), LM가이드구동기, 유공압구동기, 체인구동기 중에서 선택되는 하나 이상을 구비한다. 대표적인 예로서 볼스크류구동기(75)는 도 2의 볼스크류구동기(30)처럼 나선축을 수직으로 설치하고 나선축 상에 너트를 개재하여 랙(72)을 연결한 구성이다. LM가이드구동기와 유공압구동기는 전술한 도 3 및 도 4의 구성과 동일한 방식으로 설치하여 작동한다. 체인구동기는 수직의 가이드레일 상에 랙(72)을 설치하고 체인을 회전시켜 랙(72)의 승하강운동을 유발한다.

또, 본 발명에 따르면 간접 가열을 수행하는 머플(80)이 상기 본체로(14) 상에 구비된다. 머플(80)은 열효율이 좋지 않으나 화염이 닿지 않는 간접가열 방식이므로 균일하게 가열할 수 있고 강화유리의 오염을 방지하는데 유리하다.

본 발명의 상기 머플(80)은 용기형의 몸통(82) 또는 상단의 개구(85) 중의 적어도 일측을 장방형, 원형, 타원형, 5각형, 6각형, 8각형, 10각형, 12각형 중에서 선택되는 형태로 형성한다. 도 7a의 정단면도 및 도 7b의 측단면도처럼 머플(80)은 스테인레스강 재질로 몸통(82)과 개구(85)를 형성한 구조이다. 도 7c처럼 머플(80)은 통상의 내화로와 같은 장방형 구조를 택하는 것이 좋다. 그러나 도 7c처럼 원형, 타원형, 5각형, 6각형, 8각형, 10각형, 12각형 등으로 변형하여 구현할 수도 있다. 이는 최종 제품의 종류에 따라 강화유리의 크기나 형태가 달라지고 랙(72)에 최적으로 수용되는 외형이 달라질 수 있는 점을 고려함이다. 어느 경우에나 몸통(82)만 변형할 수도 있고 개구(85)만 변형할 수도 있고 몸통(82)과 개 구(85)를 동일하게 변형할 수도 있다.

작동에 있어서, 예열로(12)에서 냉각로(16)의 서냉로까지 대차(25)의 히터가 있는 부분을 이용하여 이동하고, 냉각로(16)의 온수로와 냉수로에서는 히터가 없는 부분을 이용하여 이동한다. 본체로(14)와 냉각로(16)는 상부가 개방되고 실린더에 의해 도어를 개폐하는 방식이다. 본 발명의 주행수단(20)과 볼스크류구동기(30)를 사용하면 예열로(12), 본체로(14), 냉각로(16)를 거치면서 대차(25)의 정확한 위치 제어가 가능하여 품질과 생산성 향상에 기여한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 열처리장치를 전체적으로 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 열처리장치의 대차주행 부분을 나타내는 구성도,

도 3 내지 도 5는 도 2의 변형예들을 3각법으로 나타내는 구성도,

도 6은 본 발명에 따른 열처리장치의 랙상하운동 부분을 나타내는 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 머플의 다양한 실시예들을 나타내는 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

12: 예열로 14: 본체로

20: 주행수단 25: 대차

30: 볼스크류구동기 35: 너트

40: LM가이드구동기 45: 블록

50: 유공압구동기 55: 작동실린더

60: 사각각철구동기 70: 랙승강수단

72: 랙 75: 볼스크류구동기

80: 머플 82: 몸통

85: 개구

Claims (4)

1. 연속 구비된 예열로(12), 본체로(14), 냉각로(16) 상에 대차(25)를 이동시키는 주행수단(20), 상기 대차(25)의 내부에서 강화유리를 수용하는 랙(72)을 상하로 이동시키는 랙승강수단(70), 상기 본체로(14) 상에 구비되어 간접 가열을 수행하는 머플(80)을 포함하여 이루어지는 박판형 강화유리를 열처리하는 장치에 있어서,

   주행수단(20)에는 양측으로 나란하게 설치된 나선축 상에 너트(35)를 각각 체결함과 아울러 너트(35)에 대차(25)를 연결하여 나선축의 회전으로 너트(35)와 대차(25)를 이송하는 볼스크류구동기(30)가 구비되거나, C형 단면의 레일 내부에 대차(25)의 주행휠을 안착함과 아울러 대차(25)의 전후방에 연결된 와이어를 감거나 풀어서 대차(25)를 이송하는 사각각철구동기(60)가 구비되며,

   랙승강수단(70)에는 나선축을 수직으로 설치함과 아울러 나선축 상에 너트를 설치하여 상기 나선축의 회전에 의해 상기 너트에 연결된 랙을 안정적인 상태로 상하로 이송하는 볼스크류구동기(75)가 구비되고,

   머플(80)은 용기형의 몸통(82) 또는 상단의 개구(85) 중의 적어도 하나를 장방형, 원형, 타원형, 5각형, 6각형, 8각형, 10각형, 12각형 중의 하나의 형태로 강화유리의 크기나 형태에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 강화유리 열처리장치.
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