KR101449364B1 - 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 평판형 유리판이 내부의 곡률 형상 공간에 내장된 금형이 예열부, 가열부, 및 냉각부가 길이방향으로 길게 형성된 로 내부를 순차적으로 통과함에 따라 곡률 형상 유리를 효과적으로 제조할 수 있는 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법{Manufacture device and method of the curvature shape glass plate}
본 발명은 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 평판형 유리판이 내부의 곡률 형상 공간에 내장된 금형이 예열부, 가열부, 및 냉각부가 길이방향으로 길게 형성된 로 내부를 순차적으로 통과함에 따라 곡률 형상 유리를 효과적으로 제조할 수 있는 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 유리판은 평판 형태이나, 최근 사용자의 요구에 따라, 외관이 다양하게 변화되고, 특히 유리판의 외관은 단순한 평탄한 형상을 탈피하여 곡률을 가지는 곡률 형상으로 변화가 요구되고 있다.
그러나 종래의 일반적인 유리판은 평판 형태로서, 곡률을 가지는 유리판을 제조하는 것에 어려움이 있으며, 평판형 유리판을 곡률 가공하는 과정에서 유리판이 파손되거나 동일한 곡률을 구현 및 재현하는 것이 어려워 불량률이 높은 문제점이 있다.
대한민국 실용신안공고 1996-0004499(발명의 명칭 : 유리판재의 곡면곡률 조절장치)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 평판형 유리판이 내부의 곡률 형상 공간에 내장된 금형이 예열부, 가열부, 및 냉각부가 길이방향으로 길게 형성된 로 내부를 순차적으로 통과함에 따라 곡률 형상 유리를 효과적으로 제조할 수 있는 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 이송수단을 통해 복수개의 금형이 로 내부를 이송할 수 있어 대량 생산이 가능하며, 동일한 곡률 형상 공간을 갖는 금형을 이용하고, 로 내부의 특정한 영역에서 동일한 온도와 시간을 거치게 함으로써 유리판의 파손 없이 동일한 형태의 곡률 형상 유리판 제조 장치를 제조할 수 있어 불량률을 줄일 수 있는 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 로의 양단부에 제1경사부를 포함하는 입구부 및 제2경사부를 포함하는 출구부가 형성됨으로써 산소 유입을 차단하기 위한 별도의 차단부를 형성할 필요가 없으며, 질소공급부가 구비되고 입구부 및 경사부에 이물질배출구가 형성됨으로써 로 내부의 이물질이 용이하게 배출되고, 로 내부의 오염을 방지할 수 있으며, 산소 등과 같은 이물질에 의한 내구성 저하를 방지할 수 있는 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 목적은 로가 제1몸체, 제2몸체 및 제3몸체를 포함하며, 제2몸체 및 제3몸체가 길이방향으로 이송 가능함으로써 가열수단의 가열에 의한 열변형이 유발된다 할지라도 온도범위에 따른 적합한 길이로 조정이 가능한 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명의 목적은 제1센싱부 내지 제3센싱부가 구비되며, 제어부에 의해 가열수단, 냉각수공급부, 질소공급부 및 이송수단의 작동이 제어됨으로써 제어가 용이한 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치를 제조하는 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)에 있어서, 상기 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 평판형 유리판(G')이 내부의 곡률 형상 공간(100s)에 내장되는 금형(100); 예열부(202), 가열부(203) 및 냉각부(204)가 길이방향으로 길게 형성되는 로(200); 상기 금형(100)을 지지하고 상기 로(200) 내부의 예열부(202), 가열부(203) 및 냉각부(204)를 순차적으로 통과하도록 이송하는 이송수단(300); 및 상기 로(200)의 예열부(202) 및 가열부(203) 형성 영역에 구비되는 가열수단(400);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 금형(100)은 하부금형(100a)과, 상기 하부금형(100a)의 내측으로 돌출되어 상기 곡률 형상 공간(100s)을 형성하는 지지부(100b-1)가 형성된 상부금형(100b)을 포함하며, 상기 평판형 유리판(G')에 의해 상기 하부금형(100a)과 상부금형(100b)이 이격된 상태이되, 상기 내장된 평판형 유리판(G')의 변형에 의해 상기 유리판을 사이에 두고 상기 하부금형(100a)과 상부금형(100b)이 밀착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부금형(100a) 또는 상부금형(100b)은 상기 곡률 형상 공간(100s)과 연통되도록 중공부(100b-2)가 중공되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 로(200)는 상기 이송수단(300)의 이송 방향으로 상기 예열부(202) 전측이 하측 방향으로 경사지게 연장되는 제1경사부(201a)를 포함하는 입구부(201) 및 상기 냉각부(204)의 후측이 하측 방향으로 경사지게 연장되는 제2경사부(205a)를 포함하는 출구부(205)가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제1경사부(201a) 및 제2경사부(205a)는 4 내지 8 ˚의 경사를 갖는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 로(200)는 상기 예열부(202), 가열부(203) 및 냉각부(204)를 형성하며, 길이방향으로 양 단부에 제1돌출부(211) 및 제2돌출부(212)가 돌출되는 제1몸체(210); 상기 입구부(201)를 형성하며, 상기 제1돌출부(211)의 내주면 또는 외주면에 대응되도록 돌출되는 제1대응부(221)가 형성되는 제2몸체(220); 및 상기 출구부(205)를 형성하며, 상기 제2돌출부(212)의 내주면 또는 외주면에 대응되도록 돌출되는 제2대응부(231)가 형성되는 제3몸체(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 로(200)는 상기 입구부(201)의 제1경사부(201a)를 지지하고, 길이방향으로 상기 제2몸체(220)를 이송가능한 바퀴를 포함하는 제1이동부(222); 및 상기 출구부(205)의 제2경사부(205a)를 지지하고, 길이방향으로 제3몸체(230)를 이송가능한 바퀴를 포함하는 제2이동부(232)를 포함한다.
또한, 상기 로(200)는 상기 제1돌출부(211)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제1대응부(221)의 단부를 지지하는 제1-1제한부(211a) 및 상기 제1대응부(221)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제1돌출부(211)의 단부를 지지하는 제1-2제한부(223)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 로(200)는 상기 제2돌출부(212)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제2대응부(231)의 단부를 지지하는 제2-1제한부(212a) 및 상기 제2대응부(231)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제2돌출부(212)의 단부를 지지하는 제2-2제한부(233)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 상기 로(200) 내부로 질소를 공급하는 질소공급부(610)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 로(200)는 상기 입구부(201) 및 출구부(205) 상측에 각각 내부의 이물질이 배출되는 이물질배출구(206)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 냉각부(204)는 냉각수가 이동되는 냉각관(510)과, 상기 냉각관(510)으로 이송되는 냉각수의 양을 조절하는 냉각수공급부(530)를 포함하는 냉각수단(500)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각수단(500)은 냉각팬(540)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 상기 로(200) 내부의 온도를 측정하는 제1센싱부(410); 상기 냉각수의 온도를 측정하는 제2센싱부(520); 상기 로(200) 내부의 질소 농도를 측정하는 제3센싱부(620); 및 상기 제1센싱부(410) 내지 제3센싱부(620)를 통해 측정된 정보를 통해, 상기 가열수단(400), 냉각수공급부(530), 냉각팬(540), 질소공급부(610) 및 이송수단(300)의 작동을 제어하는 제어부(700)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로(200)의 예열부(202) 및 가열부(203) 영역은 단열부(200a)가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 방법은 하부금형(100a)과, 상기 하부금형(100a)의 내측으로 돌출되어 곡률 형상 공간(100s)을 형성하는 지지부(100b-1)가 형성된 상부금형(100b)을 포함하는 금형(100) 내부에 평판형 유리판(G')이 내장되어 상기 하부금형(100a)과 상부금형(100b)이 이격된 상태이되, 로(200)의 길이방향으로 길게 이동되면서, 예열 단계(S10), 상기 평판형 유리판(G')의 변형점 초과 녹는점 미만의 온도로 가열하는 가열 단계(S20) 및 냉각 단계(S30)를 거치면서 상기 내장된 평판형 유리판(G')의 변형에 의해 상기 유리판을 사이에 두고 상기 하부금형(100a)과 상부금형(100b)이 밀착되어 곡률 형상 유리판 을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 예열 단계(S10)는 제1예열 단계(S11) 및 제2예열 단계(S12)를 포함하며, 상기 냉각 단계(S30)는 서냉되는 제1냉각 단계(S31), 냉각수가 이동되는 냉각관(510)에 의해 냉각되는 제2냉각 단계(S32) 및 냉각팬(540)에 의해 냉각되는 제3냉각 단계(S33)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 방법은 상술한 바에 의한 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)에 의해 곡률 형상 유리판을 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법은 평판형 유리판이 내부의 곡률 형상 공간에 내장된 금형이 예열부, 가열부, 및 냉각부가 길이방향으로 길게 형성된 로 내부를 순차적으로 통과함에 따라 곡률 형상 유리를 효과적으로 제조할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법은 이송수단을 통해 복수개의 금형이 로 내부를 이송할 수 있어 대량 생산이 가능하며, 동일한 곡률 형상 공간을 갖는 금형을 이용하고, 로 내부의 특정한 영역에서 동일한 온도와 시간을 거치게 함으로써 유리판의 파손 없이 동일한 형태의 곡률 형상 유리판 제조 장치를 제조할 수 있어 불량률을 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법은 로의 양단부에 제1경사부를 포함하는 입구부 및 제2경사부를 포함하는 출구부가 형성됨으로써 산소 유입을 차단하기 위한 별도의 차단부를 형성할 필요가 없으며, 질소공급부가 구비되고 입구부 및 경사부에 이물질배출구가 형성됨으로써 로 내부의 이물질이 용이하게 배출되고, 로 내부의 오염을 방지할 수 있으며, 산소 등과 같은 이물질에 의한 내구성 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법은 로가 제1몸체, 제2몸체 및 제3몸체를 포함하며, 제2몸체 및 제3몸체가 길이방향으로 이송 가능함으로써 가열수단의 가열에 의한 열변형이 유발된다 할지라도 온도범위에 따른 적합한 길이로 조정이 가능한 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치 및 방법은 제1센싱부 내지 제3센싱부가 구비되며, 제어부에 의해 가열수단, 냉각수공급부, 질소공급부 및 이송수단의 작동이 제어됨으로써 제어가 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치의 개략도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치의 금형 단면도 및 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치에 의해 제조된 곡률 형상 유리판을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치의 다른 부분 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치의 또 다른 부분 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치의 냉각수단을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치의 제어부 작동을 설명한 개략도.
도 9 및 도 10은 각각 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 방법의 단계도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000) 및 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)의 개략도로, 먼저, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 금형(100), 로(200), 이송수단(300) 및 가열수단(400)을 포함한다.
상기 금형(100)은 평판형 유리판(G')이 내장되는 구성으로서, 평판형 유리판(G')이 금형(100)에 내장된 상태로 상기 로(200) 내부를 길이방향으로 이동하면서 변형되어 곡률 형상 유리판이 제조된다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)의 금형(100) 단면도 및 분해사시도로, 상기 금형(100)은 하부금형(100a)과 상부금형(100b)을 포함한다.
상기 하부금형(100a)은 곡률 형상 공간(100s)을 형성하며, 상기 상부금형(100b)의 지지부(100b-1)가 삽입되도록 상측 영역이 오목하게 형성된다.
상기 상부금형(100b)은 상기 하부금형(100a)에 대응되는 형태이되, 상기 하부금형(100a) 내측으로 돌출되어 상기 곡률 형상 공간(100s)을 형성하는 지지부(100b-1)가 형성된다.
즉, 상기 하부금형(100a) 및 상부금형(100b)은 함께 곡률 형상 공간(100s)을 형성하며, 각각 유리판의 하측과 상측 부분과 밀착된다.
한편, 상기 도 2 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 로(200)로 진입되었을 때(평판형 유리판(G')의 변형 이전), 평판형 유리판(G')이 상기 하부금형(100a) 및 상부금형(100b)과 밀착되지 않은 상태로, 상기 하부금형(100a)과 상부금형(100b)이 이격된 상태를 유지한다.
이 후, 상기 금형(100)이 상기 로(200) 내부를 길이방향으로 이동되면서 상기 평판형 유리판(G')이 곡률 형상 유리판(G)으로 변형되면, 상기 곡률 형상 유리판 (G)을 사이에 두고 상기 하부금형(100a)과 상부금형(100b)이 밀착된다.
더욱 상세하게, 상기 평판형 유리판(G')이 곡률 형상 유리판(G)으로 변형될 경우, 상기 유리판의 하면이 상기 하부금형(100a)의 곡률 형상 공간(100s) 부분에 밀착되고, 상기 상부금형(100b)의 자중에 의해 상기 유리판의 상면이 상기 상부금형(100b)의 곡률 형상 공간(100s) 부분에 밀착된다.
즉, 상기 상부금형(100b)은 상기 로(200)의 길이방향 이송과정에서 상기 유리판이 하부금형(100a)에 밀착되도록 하측방향으로 일정 힘을 작용하는 것으로, 상기 하부금형(100a)과의 이격 거리가 점차 줄어들게 된다.
이 때, 상기 금형(100) 내부의 곡률 형상 공간(100s)은 곡률 형상 유리판 (G)(제조품)가 내장될 수 있는 공간보다 크게 형성되어 평판형 유리판(G')이 안정적으로 내장될 수 있고, 상기 평판형 유리판(G')의 열팽창을 수용할 수 있도록 한다.
또한, 상기 금형(100)은 이송수단(300)에 의해 지지된 상태로 길이방향으로 이송됨에 따라, 상기 평판형 유리판(G')의 변형이 더 용이하게 이루어질 수 있도록 상기 상부금형(100b)의 상측에 별도의 가압추를 올려 놓은 상태로 상기 로(200) 내부를 이동할 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)에 의해 제조된 곡률 형상 유리판(G)을 나타낸 사시도로, 도 4에 도시한 바와 같은 상기 금형(100) 내부의 곡률 형상 공간(100s)에 의해 곡률 형상을 갖는 유리판이 제조된다.
또한, 상기 하부금형(100a) 또는 상부금형(100b)은 상기 곡률 형상 공간(100s)과 연통되도록 중공부(100b-2)가 중공될 수 있다.
상기 중공부(100b-2)는 상기 상부금형(100b)이 하측으로 이송될 때, 상기 곡률 형상 공간(100s)의 공기를 외부로 배출하여 상부금형(100b)과 하부금형(100a)이 유리판에 안정적으로 밀착 및 상부금형(100b)과 하부금형(100a) 형폐되도록 하는 구성이다.
도 2에서, 상기 중공부(100b-2)가 상기 상부금형(100b)의 상면에 5개 형성된 예를 나타내었으나, 상기 중공부(100b-2)는 상기 하부금형(100a) 및 상부금형(100b)의 형태를 고려하여 상기 하부금형(100a)의 측면을 포함한 더욱 다양한 위치에 형성될 수 있으며, 그 크기 및 개수는 금형(100)의 크기를 고려하여 더욱 다양하게 변형될 수 있다.
상기 로(200)는 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)의 기본 몸체를 형성하는 부분으로서, 예열부(202), 가열부(203) 및 냉각부(204)를 포함한다.
이 때, 상기 예열부(202) 및 가열부(203)는 상기 로(200) 내부에 가열수단(400)이 구비되어 가열되는 영역이며, 상기 냉각부(204)는 가열수단(400)이 존재하지 않아 서냉되거나, 별도의 냉각수단(500)이 더 구비될 수 있다.
상기 가열수단(400)은 발열되는 다양한 수단이 이용될 수 있으며, 도 1에서는 판형 발열체가 상기 로(200)의 길이방향으로 복수개 구비되는 예를 나타내었다.
상기 가열수단(400)이 구비되는 로(200)의 예열부(202) 및 가열부(203) 영역은 단열부(200a)가 더 형성될 수 있다.
상기 단열부(200a)는 상기 가열수단(400)의 발열이 외부로 빠져나가지 않도록 하는 다양한 재료를 이용하여 로(200)의 내주면에 형성될 수 있다.
상기 냉각수단(500) 역시, 로(200) 내부의 온도를 냉각하는 냉각팬(540) 등의 다양한 수단이 이용될 수 있으며, 특히, 도 1에서는 냉각수가 이송되는 냉각관(510) 및 냉각팬(540)을 이용한 형태를 나타내었다.
도 7은 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)의 냉각수단(500)을 나타낸 도면으로, 상기 냉각수의 냉열을 이용하여 냉각하는 냉각수단(500)의 경우, 상기 냉각관(510)에는 냉각수의 이동량을 조절하는 냉각수조절부가 형성된다. 상기 냉각수의 조절과 관련된 설명은 후술한다.
상기 이송수단(300)은 상기 금형(100)을 지지하고, 상기 로(200) 내부의 예열부(202), 가열부(203) 및 냉각부(204)를 순차적으로 통과하도록 이송하는 수단이다.
도 1에서, 상기 로(200) 내부에서, 상기 이송수단(300)의 이송 방향(정상 작동 시)을 화살표로 도시하였으며, 이는 본 발명에서 길이방향과 동일한 것으로 정의한다.
상기 이송수단(300)은 벨트를 포함하는 수단일 수 있으며, 이 외에도 상기 금형(100)을 지지하고, 상기 로(200) 내부를 이동할 수 있는 수단이라면 더욱 다양한 수단이 이용될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 평판형 유리판(G')이 내부의 곡률 형상 공간(100s)에 내장된 금형(100)이 예열부(202), 가열부(203), 및 냉각부(204)가 길이방향으로 길게 형성된 로(200) 내부를 순차적으로 통과함에 따라 곡률 형상 유리를 효과적으로 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 상기 로(200)의 양단부에 입구부(201) 및 출구부(205)가 더 연장될 수 있다.
상기 입구부(201)는 상기 금형(100)이 상기 로(200) 내부로 이동되는 시작 부분으로서, 상기 이송수단(300)의 이송 방향으로 상기 예열부(202)의 전측이 하측방향으로 경사지게 연장되는 제1경사부(201a)를 포함한다.
상기 출구부(205)는 상기 금형(100)이 상기 로(200) 내부로부터 배출되는 끝 부분으로서, 상기 이송수단(300)의 이송 방향으로 상기 냉각수 후측이 하측 방향으로 경사지게 연장되는 제2경사부(205a)를 포함한다.
도 1에서, 상기 제1경사부(201a) 하측 영역의 각도를 도면번호 α로 표시하였고, 상기 제2경사부(205a) 하측 영역의 각도를 도면번호 β로 표시하였다.
상기 제1경사부(201a)를 갖는 입구부(201) 및 제2경사부(205a)를 갖는 출구부(205)는 각각 하측방향으로 경사지게 형성됨에 따라 산소를 포함하는 외부 이물질이 상기 로(200) 내부(특히, 상기 예열부(202), 가열부(203) 및 냉각부(204) 영역)로(200) 유입되는 것을 방지한다.
이 때, 상기 제1경사부(201a)의 경사와 제2경사부(205a)의 경사는 상기 로(200)의 하면과 평행한 면을 기준으로 형성하는 각도를 의미하며, 4 내지 8 ˚ 범위로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제1경사부(201a) 및 제2경사부(205a)가 4˚ 미만의 경사를 갖는 경우, 외부 산소 차단 효과를 충분히 기대하기 어려워, 외부 이물질에 의한 로(200) 내부의 오염 및 내구성 저하 등의 문제가 유발될 수 있고, 이에 따른 외부 물질을 차단하기 위한 별도의 차단부가 더 구비되어야 하는 문제점이 있다.
또한, 상기 제1경사부(201a) 및 제2경사부(205a)가 8˚ 초과의 경사를 갖는 경우, 상기 이송수단(300)에 의한 금형(100)의 이송에 문제가 발생될 수 있으며, 특히, 상기 입구부(201) 및 출구부(205)에서 금형(100)의 미끄러짐이 발생될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 상기 제1경사부(201a) 및 제2경사부(205a)가 4˚ 이상 8˚ 미만의 경사를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)의 다른 부분 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)의 또 다른 부분 단면도이다. 이 때, 상기 도 5는 상기 제1몸체(210) 및 제2몸체(220) 부분을 나타낸 도면이며, 상기 도 6은 상기 제1몸체(210) 및 제3몸체(230) 부분을 나타낸 도면이다.
또한, 상기 로(200)는 제1몸체(210), 제2몸체(220) 및 제3몸체(230)로(200) 이루어질 수 있다.
상기 제1몸체(210)는 상기 예열부(202), 가열부(203) 및 냉각부(204)를 형성하며, 길이방향으로 양 단부에 제1돌출부(211) 및 제2돌출부(212)가 돌출된다.
상기 제1몸체(210)의 제1돌출부(211) 및 제2돌출부(212)는 각각 상기 제2몸체(220) 및 제3몸체(230)와의 연결을 위한 부분이다.
상기 제2몸체(220)는 상기 입구부(201)를 형성하고 상기 제1돌출부(211)의 내주면 또는 외주면에 대응되도록 돌출되는 제1대응부(221)가 형성되며, 상기 제3몸체(230)는 상기 출구부(205)를 형성하고 상기 제2돌출부(212)의 내주면 또는 외주면에 대응되도록 돌출되는 제2대응부(231)가 형성된다.
즉, 상기 제1몸체(210)의 제1돌출부(211)는 상기 제2몸체(220)의 제1대응부(221)와 대응되는 형태로, 도 5에서, 상기 제1돌출부(211)의 내주면과 상기 제1대응부(221)의 외주면이 서로 밀착된 형태를 나타내었다.
또한, 상기 제2몸체(220)의 제2돌출부(212)는 상기 제3몸체(230)의 제2대응부(231)와 대응되는 형태로서, 도 6에서, 상기 제2돌출부(212)의 내주면과 상기 제2대응부(231)의 외주면이 서로 밀착된 형태를 나타내었다.
물론, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 상기 제1돌출부(211)의 외주면과 상기 제1대응부(221)의 내주면이 서로 밀착된 형태이며, 상기 제2돌출부(212)의 외주면과 상기 제2대응부(231)의 내주면이 서로 밀착된 형태일 수 있다.
이 때, 상기 로(200)는 상기 입구부(201)의 제1경사부(201a)를 지지하고, 길이방향으로 상기 제2몸체(220)를 이송가능한 바퀴를 포함하는 제1이동부(222) 및 상기 출구부(205)의 제2경사부(205a)를 지지하고, 길이방향으로 제3몸체(230)를 이송가능한 바퀴를 포함하는 제2이동부(232)를 포함하여, 열에 의해 상기 제1몸체(210)의 길이방향으로 변형된다 할지라도 상기 제2몸체(220) 및 제3몸체(230)가 이동되어 내구성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 로(200)는 상기 제1돌출부(211)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제1대응부(221)의 단부를 지지하는 제1-1제한부(211a) 및 상기 제2돌출부(212)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제2대응부(231)의 단부를 지지하는 제2-1제한부(212a)가 형성될 수 있다.
상기 제1-1제한부(211a) 및 제2-1제한부(212a)는 상기 제1돌출부(211) 및 제2돌출부(212)로부터 돌출되어 각각 상기 제1대응부(221) 및 제2대응부(231)의 단부를 지지함으로써 상기 제2몸체(220) 및 제3돌출부가 상기 제1몸체(210) 내부로 삽입되는 깊이를 제한하는 구성이다.
도 5 및 도 6에서, 상기 제1-1제한부(211a)는 상기 제1돌출부(211)의 내주면으로부터 중심 방향으로 돌출형성되며, 상기 제2-1제한부(212a)는 상기 제2돌출부(212)의 내주면으로부터 중심 방향으로 돌출형성된 예를 나타내었다.
또, 상기 로(200)는 상기 제1대응부(221)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제1돌출부(211)의 단부를 지지하는 제1-2제한부(223)가 형성되고, 상기 제2대응부(231)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제2돌출부(212)의 단부를 지지하는 제2-2제한부(233)가 형성된다.
상기 제1-2제한부(223) 및 제2-2제한부(233)는 상기 제1대응부(221) 및 제2대응부(231)로부터 돌출되어 상기 제1몸체(210)의 열변형이 유발될 때 상기 제1돌출부(211) 및 제2돌출부(212)의 단부를 지지함으로써 상기 제2몸체(220) 및 제3몸체(230)가 이동된다.
도 5 및 도 6에서, 상기 제1-2제한부(223)는 상기 제1대응부(221)의 외주면으로부터 외측으로 돌출형성되며, 상기 2-2제한부는 상기 제2대응부(231)의 외주면으로부터 외측으로 돌출형성된 예를 나타내었다.
또한, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 산소 등의 이물질에 의한 내구성 저하 등의 문제점을 확실히 해소할 수 있으며, 상기 가열수단(400)에 의한 가열 효율을 높일 수 있도록 상기 로(200) 내부로 질소를 공급하는 질소공급부(610)가 더 형성될 수 있다.
상기 질소공급부(610)는 상기 로(200)의 길이방향으로 복수개 형성될 수 있으며, 상기 도 1에서, 5개 형성된 예를 나타내었다.
또한, 상기 로(200)는 상기 입구부(201) 및 출구부(205)의 상측에 각각 내부의 이물질이 배출되는 이물질배출구(206)가 더 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 상기 입구부(201) 및 출구부(205)가 경사지게 형성되어 외부 물질의 유입의 차단하며, 상기 질소공급부(610)에 의해 상기 로(200) 내부로 질소를 공급하고 상기 이물질배출구(206)가 형성됨으로써 상기 로(200) 내부에 이물질이 존재한다 할지라도 용이하게 배출될 수 있는 장점이 있다.
도 8은 본 발명에 따른 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)의 제어부(700) 작동을 설명한 개략도로, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 상기 로(200) 내부의 온도를 측정하는 제1센싱부(410); 상기 냉각수의 온도를 측정하는 제2센싱부(520); 상기 로(200) 내부의 질소 농도를 측정하는 제3센싱부(620); 및 상기 제1센싱부(410) 내지 제3센싱부(620)를 통해 측정된 정보를 통해, 상기 가열수단(400), 냉각수단(500)(냉각수공급부(530), 냉각팬(540)), 질소공급부(610) 및 이송수단(300)의 작동을 제어하는 제어부(700)를 포함할 수 있다.
상기 제1센싱부(410) 내지 제3센싱부(620)는 상기 로(200) 내부에 하나 형성될 수 있고, 각각 복수개가 형성될 수 있다.
본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는 상기 제어부(700)가 상기 제1센싱부(410) 내지 제3센싱부(620)를 통해 측정된 상기 로(200) 내부의 온도, 냉각수의 온도 및 질소 농도 정보를 이용하여 상기 가열수단(400), 냉각수공급부(530), 냉각팬(540), 질소공급부(610) 및 이송수단(300)의 작동을 제어함으로써 용이하게 곡률 형상 유리판(G)을 제조할 수 있는 장점이 있다.
더욱 상세하게, 상기 제어부(700)는 상기 가열수단(400)의 가열온도 및 가열시간을 제어할 수 있으며, 상기 냉각수공급부(530)를 통해 공급되는 냉각수의 공급량, 상기 질소공급부(610)를 통해 공급되는 질소의 양, 및 이송수단(300)의 이송 방향 및 속도를 제어할 수 있다.
상기 이송수단(300)은 정상 작동 시, 도 1에 도시한 화살표와 같이 이동되며, 긴급 상황 시, 정지되거나, 역방향으로 이동되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 방법은 도 9에 도시한 바와 같이 예열 단계(S10), 가열 단계(S20) 및 냉각 단계(S30)가 수행된다.
이 때, 예열 단계(S10), 가열 단계(S20) 및 냉각 단계(S30)는 하부금형(100a)과, 상기 하부금형(100a)의 내측으로 돌출되어 곡률 형상 공간(100s)을 형성하는 지지부(100b-1)가 형성된 상부금형(100b)을 포함하는 금형(100) 내부에 평판형 유리판(G')이 내장된 상태로 진행된다.
특히, 상기 예열 단계(S10)가 진행되기 이전에는 상기 평판형 유리에 의해 상기 하부금형(100a)과 상부금형(100b)이 이격된 상태이며, 상기 예열 단계(S10), 가열 단계(S20)를 수행하면서 상기 내장된 평판형 유리판(G')이 변형되고, 상기 상부금형(100b)의 자중에 의해 하측으로 이동되면서 상기 하부금형(100a)과 상부금형(100b)은 상기 유리판을 사이에 두고 밀착된다.
상기 가열 단계(S20)는 상기 평판형 유리판(G')의 변형점과 녹는점 사이의 온도로 가열하는 단계로서, 평판형 유리판(G')의 재질에 따라 600 ~ 900℃ 로 조절된다.
상기 예열 단계(S10)는 상온에서 상기 가열 단계(S20)의 온도 범위로 점차 가열하는 단계로서, 이 때, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 예열 단계(S10)는 제1예열 단계(S11) 및 제2예열 단계(S12)를 포함할 수 있다.
상기 가열 단계(S20)의 온도 수행 범위가 600 ~ 900℃ 인 경우, 상기 예열 단계(S10)는 500℃ ~ 650℃ 일 수 있으며, 특히, 상기 제1예열 단계(S11)는 500 ~ 600℃로 조절되고, 상기 제2예열 단계(S12)는 550 ~ 650℃로 조절될 수 있다.
또한, 상기 냉각 단계(S30)는 서냉되는 제1냉각 단계(S31), 냉각수가 이동되는 냉각관(510)에 의해 냉각되는 제2냉각 단계(S32) 및 냉각팬(540)에 의해 냉각되는 제3냉각 단계(S33)를 포함할 수 있다.
상기 제1냉각 단계(S31)는 상기 가열수단(400)이 존재하지 않아 별도의 냉각수단(500) 없이 냉각되는 단계이며, 상기 제2냉각 단계(S32)는 냉각수가 이동되는 냉각관(510)을 포함하는 냉각수단(500)이 이용되는 단계이고, 상기 제3냉각 단계(S33)는 상기 냉각수단(500)으로서 냉각팬(540)이 이용되는 단계이다.
특히, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 방법은 상술한 바와 같은 제조 장치(1000)를 이용할 수 있으며, 상기 도 1에, 상기 예열 단계(S10)가 수행되는 예열 구간(A1)(제1예열 단계(S11)가 수행되는 제1예열 구간(A1-1) 및 제2예열 단계(S12)가 수행되는 제2예열 구간(A1-2)을 포함함), 상기 가열 단계(S20)가 수행되는 가열 구간(A2) 및 상기 냉각 단계(S30)가 수행되는 냉각 구간(A3)(제1냉각 단계(S31)가 수행되는 제1냉각 구간(A3-1), 제2냉각 단계(S32)가 수행되는 제2냉각 구간(A3-2) 및 제3냉각 단계(S33)가 수행되는 제3냉각 구간(A3-3) 포함)을 표시하였다.
이를 통해, 본 발명의 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000) 및 방법은 이송수단(300)을 통해 복수개의 금형(100)이 로(200) 내부를 이송할 수 있어 대량 생산이 가능하며, 동일한 곡률 형상 공간(100s)을 갖는 금형(100)을 이용함으로써 유리판의 파손 없이 동일한 형태의 곡률 형상 유리판(G)을 제조할 수 있어 불량률을 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 전체
100 : 금형 100s : 공간
100a : 하부금형 100b : 상부금형
100b-1 : 지지부 100b-2 : 중공부
200 : 로 200a : 단열부
201 : 입구부 201a : 제1경사부
202 : 예열부
203 : 가열부 204 : 냉각부
205 : 출구부 205a : 제2경사부
206 : 이물질배출구
210 : 제1몸체
211 : 제1돌출부 211a : 제1-1제한부
212 : 제2돌출부 212a : 제2-1제한부
220 : 제2몸체 221 : 제1대응부
222 : 제1이동부 223 : 제1-2제한부
230 : 제3몸체 231 : 제2대응부
232 : 제2이동부 233 : 제2-2제한부
300 : 이송수단
400 : 가열수단 410 : 제1센싱부
500 : 냉각수단 510 : 냉각관
520 : 재2센싱부 530 : 냉각수공급부
540 : 냉각팬
610 : 질소공급부 620 : 제3센싱부
700 : 제어부
A1 : 예열 구간
A1-1 : 제1예열 구간 A1-2 : 제2예열 구간
A2 : 가열 구간
A3 : 냉각 구간
A3-1 : 제1냉각 구간 A3-2 : 제2냉각 구간
A3-3 : 제3냉각 구간

Claims (19)

  1. 곡률 형상 유리판(G)을 제조하는 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)에 있어서,
    평판형 유리판(G')이 내부의 곡률 형상 공간(100s)에 내장되는 금형(100)과;
    예열부(202), 가열부(203) 및 냉각부(204)가 길이방향으로 길게 형성되는 로(200);
    상기 금형(100)을 지지하고 상기 로(200) 내부의 예열부(202), 가열부(203) 및 냉각부(204)를 순차적으로 통과하도록 이송하는 이송수단(300); 및
    상기 로(200)의 예열부(202) 및 가열부(203) 형성 영역에 구비되는 가열수단(400)으로 구성되고;
    상기 로(200)는, 상기 이송수단(300)의 이송 방향으로 상기 예열부(202) 전측이 하측 방향으로 경사지게 연장되는 제1경사부(201a)를 포함하는 입구부(201)와, 상기 냉각부(204)의 후측이 하측 방향으로 경사지게 연장되는 제2경사부(205a)를 포함하는 출구부(205)를 구비하는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금형(100)은,
    하부금형(100a)과, 상기 하부금형(100a)의 내측으로 돌출되어 상기 곡률 형상 공간(100s)을 형성하는 지지부(100b-1)가 형성된 상부금형(100b)을 포함하고,
    상기 평판형 유리판(G')에 의해 상기 하부금형(100a)과 상부금형(100b)이 이격된 상태이며, 내장된 평판형 유리판(G')의 변형에 의해 상기 유리판을 사이에 두고 상기 하부금형(100a)과 상부금형(100b)이 밀착되는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하부금형(100a) 또는 상부금형(100b)은 상기 곡률 형상 공간(100s)과 연통되도록 중공부(100b-2)가 중공되는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1경사부(201a) 및 제2경사부(205a)는 4 내지 8 ˚의 경사를 갖는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로(200)는,
    상기 예열부(202), 가열부(203) 및 냉각부(204)를 형성하며, 길이방향으로 양 단부에 제1돌출부(211) 및 제2돌출부(212)가 돌출되는 제1몸체(210);
    상기 입구부(201)를 형성하며, 상기 제1돌출부(211)의 내주면 또는 외주면에 대응되도록 돌출되는 제1대응부(221)가 형성되는 제2몸체(220); 및
    상기 출구부(205)를 형성하며, 상기 제2돌출부(212)의 내주면 또는 외주면에 대응되도록 돌출되는 제2대응부(231)가 형성되는 제3몸체(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 로(200)는,
    상기 입구부(201)의 제1경사부(201a)를 지지하고, 길이방향으로 상기 제2몸체(220)를 이송가능한 바퀴를 포함하는 제1이동부(222); 및
    상기 출구부(205)의 제2경사부(205a)를 지지하고, 길이방향으로 제3몸체(230)를 이송가능한 바퀴를 포함하는 제2이동부(232)를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 로(200)는,
    상기 제1돌출부(211)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제1대응부(221)의 단부를 지지하는 제1-1제한부(211a) 및
    상기 제1대응부(221)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제1돌출부(211)의 단부를 지지하는 제1-2제한부(223)가 형성되는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 로(200)는,
    상기 제2돌출부(212)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제2대응부(231)의 단부를 지지하는 제2-1제한부(212a), 및
    상기 제2대응부(231)의 내주면 또는 외주면으로부터 돌출되어 상기 제2돌출부(212)의 단부를 지지하는 제2-2제한부(233)가 형성되는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는,
    상기 로(200) 내부로 질소를 공급하는 질소공급부(610)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 로(200)는,
    상기 입구부(201) 및 출구부(205) 상측에 각각 내부의 이물질이 배출되는 이물질배출구(206)가 형성되는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 냉각부(204)는,
    냉각수가 이동되는 냉각관(510)과, 상기 냉각관(510)으로 이송되는 냉각수의 양을 조절하는 냉각수공급부(530)를 포함하는 냉각수단(500)이 구비되는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 냉각수단(500)은,
    냉각팬(540)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 곡률 형상 유리판 제조 장치(1000)는
    상기 로(200) 내부의 온도를 측정하는 제1센싱부(410);
    상기 냉각수의 온도를 측정하는 제2센싱부(520);
    상기 로(200) 내부의 질소 농도를 측정하는 제3센싱부(620); 및
    상기 제1센싱부(410) 내지 제3센싱부(620)를 통해 측정된 정보를 통해, 상기 가열수단(400), 냉각수공급부(530), 냉각팬(540), 질소공급부(610) 및 이송수단(300)의 작동을 제어하는 제어부(700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 로(200)의 예열부(202) 및 가열부(203) 영역은 단열부(200a)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 곡률 형상 유리판 제조 장치.


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