KR101487605B1

KR101487605B1 - 안전 유리 제조장치

Info

Publication number: KR101487605B1
Application number: KR20130076553A
Authority: KR
Inventors: 박태수
Original assignee: 박태수
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2015-01-29
Also published as: KR20150003542A

Abstract

본 발명은 안전 유리 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 유리 사이에 접착층을 갖는 안전 유리를 수납하되, 진공상태에서 상기 안전 유리를 예열하며 압착하는 예열압착수단, 상기 예열 가압된 안전 유리를 수납하되, 진공상태에서 상기 안전 유리를 가열하며 압착하는 가열압착수단, 상기 가열 압착된 안전 유리를 진공상태에서 상기 안전 유리를 압착시킨 상태로 냉각시키는 냉각압착수단, 및 상기 예열압착수단과 가열압착수단, 냉각압착수단을 진공시키기 위한 진공수단을 포함하여 이루어지고, 상기 예열압착수단과 가열압착수단, 냉각압착수단은 안전 유리의 하측을 지지하며 이송시키기 위한 이송부가 각각 구비되며, 하나의 공정상에 배열되어 안전 유리를 순차적으로 이송시켜 압착시킨 상태로 예열, 가열, 냉각시킨다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 원하는 두께로 제작함은 물론, 내부 접착층의 기포를 제거하고, 이물질이 유입되는 것을 방지하여 제품 품질을 향상시키며, 작업 시간 단축과 비용을 절감시켜 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

안전 유리 제조장치{Safety glass manufacturing apparatus}

본 발명은 안전 유리 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안전 유리를 제조하되, 내부 접착층의 기포를 제거하고, 이물질이 유입되는 것을 방지하여 제품 품질을 향상시키며, 작업 시간 단축과 비용을 절감시켜 작업 효율을 향상시킬 수 있는 안전 유리 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 안전 유리는 두 개의 유리판과 이 두개의 유리판을 접착시키기 위한 접착층으로 이루어져 압착되어 제조된다.

여기서, 접착층은 폴리비닐부티랄(이하, 'PVB'라 칭함) 필름이 사용되어 안전 유리가 제조되어 차량 분야 또는 건설 분야에서 사용되고 있다.

이러한 안전 유리는 오토클레이브(autoclaves)로 생산되고, 유리판들 사이에 배치되는 부착물로 사전적층(pre-laminate)에 결합하고, 145℃까지의 온도에서 10 bar 이상의 압력을 가하여 실제의 적층 안전 유리를 형성한다.

이 오토클레이브의 사용은 실제 생산 공정뿐만 아니라 특히 비용적으로 고가이며, 시간낭비이고, 특히 소량 생산에 대해 경제적으로 실현가능 하지않는 단점이 있다.

이를 극복하기 위한 종래 안전 유리의 종래 제조장치는 공개특허 제10-2012-0087126호에서 개진된 바와 같이, 작동상태 및 제거상태 사이에서 서로에 관하여 조절될 수 있는 베이스 플레이트 및 커버 플레이트가 구비된다.

그리고 베이스 플레이트와 커버 플레이트에 작동상태에서 압력 타이트 방식(pressure tight manner)으로 배치되는 밀봉 프레임이 구비된다.

또한 베이스 플레이트와의 작동상태에서 유리판을 커버하는 피복재료 사이에 형성되는 빈 공간(hollow space)에 진공을 생성하기 위한 수단과 작동상태에서 유리판에 배치되는 유연한 피복재료와 커버 플레이트 사이에 생성되는 작업공간에 과중 압력을 생성하기 위한 수단 및 연결되는 유리판을 가열하기 위한 가열수단으로 구성된다.

그러나 이러한 종래 안전 유리의 제조장치는 피복재료에 의해 접착된 두 개의 유리를 덮어 베이스 플레이트와 커버 플레이트 사이의 작동상태에 형성되는 작업공간을 밀폐되도록 밀봉하거나 각각 빈틈이 없게 압력을 가할 수 있도록 밀봉함에 따라, 안전 유리 전체를 가압할 수 있지만, 두 개의 유리를 접착시킨 접착층 사이에 기포가 존재함에 따라 이 기포가 배출되지 않도록 덮어버리게 되어 안전 유리 내부에 기포가 존재하게 된다.

물론, 이러한 미세한 기포들은 육안으로 확인되지 않을 정도지만, 실제 자동차나 산업현장에 사용될 경우, 작은 충격에도 쉽게 파괴될 수 있으며, 기포에 의해 빛이 굴절되어 안전 유리를 통해 보여지는 부분이 외곡될 수 있는 문제점이 있다.

이에 따라, 내부에 기포를 제거 또는 최소화시키고, 원하는 두께로 제작하여 강도를 증가시키고, 굴절에 의한 외곡을 방지할 수 있는 안전 유리를 제조하는 기술에 대한 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 예열압착수단과 가열압착수단 및 냉각압착수단에 의해 안전 유리를 예열, 가열, 냉각 순으로 압착하되, 각 진공상태에서 하나의 공정상에 배열되어 제작됨에 따라, 원하는 두께로 제작함은 물론, 내부 접착층의 기포를 제거하고, 이물질이 유입되는 것을 방지하여 제품 품질을 향상시키며, 작업 시간 단축과 비용을 절감시켜 작업 효율을 향상시킬 수 있는 안전 유리 제조장치를 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 다수의 유리 사이에 접착층을 갖는 안전 유리를 수납하되, 진공상태에서 상기 안전 유리를 예열하며 압착하는 예열압착수단, 상기 예열 가압된 안전 유리를 수납하되, 진공상태에서 상기 안전 유리를 가열하며 압착하는 가열압착수단, 상기 가열 압착된 안전 유리를 진공상태에서 상기 안전 유리를 압착시킨 상태로 냉각시키는 냉각압착수단, 및 상기 예열압착수단과 가열압착수단, 냉각압착수단을 진공시키기 위한 진공수단을 포함하여 이루어지고, 상기 예열압착수단과 가열압착수단, 냉각압착수단은 안전 유리의 하측을 지지하며 이송시키기 위한 이송부가 각각 구비되며, 하나의 공정상에 배열되어 안전 유리를 순차적으로 이송시켜 압착시킨 상태로 예열, 가열, 냉각시킨다.

바람직하게, 상기 예열압착수단은, 내부에 예열압착공간부가 형성되어 다수의 유리 사이에 접착층과 상기 접착층의 상단 및 하단에 각각 엠보싱층을 갖는 안전 유리가 수납되는 예열챔버, 상기 예열챔버에 구비되어 상기 안전유리를 이송시키며, 압착 시, 하측을 지지하는 예열이송부, 상기 예열챔버의 예열압착공간부로 열을 공급하여 상기 안전유리를 예열시키는 예열부, 상기 예열압착공간부에 위치되어 안전유리를 상기 예열이송부로 압축시키기 위한 예열압축금형, 상기 예열압축금형을 이동시키는 예열구동부, 및 상기 예열챔버의 예열압착공간부를 개폐시키도록 상기 예열챔버의 양단부에 각각 구비되는 예열도어를 포함하여 이루어지고, 상기 예열이송부와 예열압축금형에 의해 안전유리가 압착됨에 따라 상기 엠보싱층이 일정량 눌러짐에 따라 엠보싱층의 엠보싱에 존재하는 기포가 1차 배출된다.

그리고 상기 예열구동부는, 공압이나 유압에 의한 실린더이며, 압력은 0.8 ~ 1.2 kgf/㎠이다.

또한, 상기 가열압착수단은, 내부에 가열압착공간부가 형성되어 상기 예열압착수단에 의해 예열된 안전유리가 수납되는 가열챔버, 상기 가열챔버에 구비되어 상기 예열된 안전유리를 이송시키며, 압착 시, 하측을 지지하는 가열이송부, 상기 가열챔버의 가열압착공간부로 열을 공급하여 상기 예열된 안전유리를 가열시키는 가열부, 상기 가열압착공간부에 위치되어 예열된 안전유리를 상기 가열이송부로 압축시키기 위한 가열압축금형, 상기 가열압축금형을 이동시키는 가열구동부, 및 상기 가열챔버의 가열압착공간부를 개폐시키도록 상기 가열챔버의 양단부에 각각 구비되는 가열도어를 포함하여 이루어지고, 상기 가열이송부와 가열압축금형에 의해 안전유리가 압착됨에 따라 상기 엠보싱층이 2차 눌러짐에 따라 상기 예열압착수단에 의해 1차 압착 시, 엠보싱층의 엠보싱에 잔존하는 기포가 제거되도록 2차 배출되어 상기 유리와 접착층, 엠보싱층을 기포가 제거된 상태로 압착시킨다.

그리고 상기 가열구동부는, 스텝모터(step motor)이다.

또한, 상기 예열압착수단은 상기 각 엠보싱층의 엠보싱 돌출높이를 30 ~ 50% 축소되도록 1차 압착시키고, 상기 가열압착수단은 1차 압착된 상기 각 엠보싱층의 엠보싱이 상기 접착부와 유리에 밀착되도록 2차 압착시켜 엠보싱 내부의 기포를 완전히 제거된다.

그리고 상기 가열압착수단은 2차 압착된 각 엠보싱층을 3차 가압하여 각 엠보싱층의 두께를 10 ~ 20% 감소되도록 더 압축시킨다.

또한, 상기 가열부는, 상기 접착층이 녹는 온도에서 상기 유리가 녹지 않는 온도의 범위로 상기 안전 유리를 가열시킨다.

그리고 상기 냉각압착수단은, 내부에 냉각압착공간부가 형성되어 상기 가열압착수단에 의해 가열된 안전유리가 수납되는 냉각챔버, 상기 냉각챔버에 구비되어 상기 가열된 안전유리를 이송시키며, 압착 시, 하측을 지지하는 냉각이송부, 상기 냉각챔버의 냉각압착공간부로 냉기를 공급하여 상기 가열된 안전유리를 냉각시키는 냉각부, 상기 냉각압착공간부에 위치되어 가열된 안전유리를 상기 냉각이송부로 압축시키기 위한 냉각압축금형, 상기 냉각압축금형을 이동시키는 냉각구동부, 및 상기 냉각챔버의 냉각압착공간부를 개폐시키도록 상기 냉각챔버의 양단부에 각각 구비되는 냉각도어를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 냉각구동부는, 공압이나 유압에 의한 실린더이며, 압력은 0.8 ~ 1.2 kgf/㎠이다.

그리고 상기 진공수단은, 안전 유리의 압착 시, 상기 예열압착수단의 진공도를 1bar로, 상기 가열압착수단의 진공도를 -1bar로, 상기 냉각압착수단의 진공도를 -1bar로 유지시킨다.

또한, 상기 예열압착수단은 상기 안전 유리의 접착층에서 공기에 의한 기포를 1차 제거하고, 상기 가열압착수단은 상기 안전 유리의 접착층에서 공기에 의한 기포를 2차 제거한다.

그리고 상기 예열압착수단과 가열압착수단은, 예열 및 가열 시간이 동일하며, 12 ~ 15분이다.

또한, 상기 냉각압착수단은, 상기 안전 유리의 냉각 시간이 12 ~ 15분이고, 상기 가열압착수단에 압착된 안전 유리의 두께를 유지함과 동시에 파손되는 것을 방지한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 안전 유리 제조장치에 의하면, 원하는 두께로 제작함은 물론, 내부 접착층의 기포를 제거하고, 이물질이 유입되는 것을 방지하여 제품 품질을 향상시키며, 작업 시간 단축과 비용을 절감시켜 작업 효율을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 안전 유리 제조장치를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 예열압착수단을 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 가열압착수단을 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 냉각압착수단을 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 안전 유리 제조장치의 작동상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도면에서 도시한 바와 같이, 안전 유리 제조장치(10)는 예열압착수단(100)과 가열압착수단(200), 냉각압착수단(300) 및 진공수단(400)으로 구성된다.

먼저, 안전 유리(20)는 다수의 유리(22)가 접착층(24)에 의해 상호 압착되어 제작되는 것으로, 일 실시 예로, 두 장의 유리(22)가 접착층(24)에 의해 접착된다.

여기서, 접착층(24)은 일정 두께를 갖고, 양면에 접착물질이 도포된 접착시트를 주로 사용하고 있으며, 접착시트는 파단력을 향상시키도록 다수의 직교된 보관실이 더 형성될 수도 있다.

접착층(24)의 일 실시 예로, PVB 필름이 사용되고, 두께는 0.38mm, 0.76mm, 1.52mm이며, 폭은 75 ~ 321mm이다.

예열압착수단(100)은 이러한 안전 유리(20)를 수납하되, 진공상태에서 안전 유리(20)를 예열하며 압착하게 된다.

이러한 예열압착수단(100)에서는 안전 유리(20)를 예열함에 따라 두 장의 유리(22) 사이에 위치된 접착층(24)을 더욱 유연하게 유지시키게 된다.

여기서, 예열압착수단(100)의 예열온도는 60 ~ 80℃이고, 예열 시간은 12 ~ 15분이며, 압착되는 안전 유리(20)의 두께는 각 유리의 두께에 따라 다르지만, 약 4 ~ 50mm로 압축시키게 된다.

그리고 가열압착수단(200)은 예열압착수단(100)에서 예열 가압된 안전 유리(20')를 수납하되, 진공상태에서 안전 유리(20)를 가열하며 압착하게 된다.

이러한 예열압착수단(100)과 가열압착수단(200)에 의해 가열되는 온도는 두 장의 유리(20) 사이에 위치된 접착층(24)을 녹일 수 있는 온도이며, 접착층(24)이 녹기 시작함과 동시에 압착하여 두 장의 유리(22) 사이에 있는 기포를 제거할 수 있게 된다.

다시 말해, 예열압착수단(100)은 안전 유리(20)의 접착층(24)에서 공기에 의한 기포를 1차 제거하고, 가열압착수단(200)은 안전 유리(20)의 접착층(24)에서 공기에 의한 기포를 2차 제거하는 것이다.

여기서, 접착층(24)의 상측과 하측에는 각각 엠보싱층(26)이 적층되는 것으로, 이 엠보싱층(26)은 23㎛높이의 엠보싱(27)이 형성된다.

예열압착수단(100)에서 이 엠보싱층(26)의 엠보싱(27)을 1차 압착하여 기포를 1차 제거하고, 가열압착수단(200)에서 엠보싱층(26)의 엠보싱(27)을 2차 압착하여 완전 압착시킴에 따라 2차 제거하여 유리(22)와 엠보싱층(26), 접착층(24)을 압착시키게 된다.

이러한 엠보싱층(26)의 엠보싱(27)은 예열압착수단(100)에서 돌출높이가 30 ~ 50% 축소되도록 압착되어 엠보싱(27)에 존재하는 기포가 1차 배출되고, 가열압착수단(200)에서는 1차 압착된 각 엠보싱층(26)의 엠보싱(27)이 해당 접착부(24)와 유리(22)에 밀착되도록 2차 압착시켜 엠보싱(27) 내부의 기포를 2차 배출시킴에 따라 완전히 제거된다.

다시 말해, 예열압착수단(100)에서는 엠보싱(27) 돌출높이를 6.9 ~ 11.5㎛감소시키고, 가열압착수단(200)에서는 남은 11.5 ~ 16.1㎛를 감소시킴에 따라 엠보싱(27)의 공간 및 기포를 완전히 제거할 수 있는 것이다.

이에 따라, 안전 유리(20)의 감소되는 두께는 두 개의 엠보싱층(26)의 감소 두께인 46㎛가 된다.

그리고 가열압착수단(200)은 2차 압착된 각 엠보싱층(26)을 3차 가압하여 각 엠보싱층(26)의 두께를 10 ~ 20% 감소되도록 더 압축시킨다.

이에 엠보싱층(26)을 더욱 압착시켜 두께를 감소시킬 수 있어 안전유리 전체의 두께를 절감시킬 수 있게 된다.

이러한 가열압착수단(200)의 가열온도는 120 ~ 140℃이고, 가열시간은 12 ~ 15분이다.

그리고 냉각압착수단(300)은 가열압착수단(200)에서 가열 압착된 안전 유리(20")를 진공상태에서 압착시킨 상태로 냉각시게 된다.

이러한 냉각압착수단(300)에서의 냉각 온도는 상온으로, 약 15 ~ 46℃이고, 냉각 시간은 12 ~ 15분이며, 안전 유리(20")의 두께를 가열압착수단(200)에서의 안전 유리(20') 두께와 동일하게 유지되도록 압착상태를 유지하게 된다.

이에 따라, 안전 유리(20")는 냉각에 따른 수축이나 파열 등을 방지할 수 있고, 각 유리(22)와 접착층(24)이 분리되는 것을 방지하게 된다.

또한 진공수단(400)은 예열압착수단(100)과 가열압착수단(200), 냉각압착수단(300)을 진공시키게 된다.

여기서, 예열압착수단(100)과 가열압착수단(200), 냉각압착수단(300)은 안전 유리(20, 20', 20")의 하측을 지지하며 이송시키기 위한 이송부(120, 220, 320)가 각각 구비되며, 하나의 공정상에 배열되어 안전 유리(20, 20', 20")를 순차적으로 이송시켜 압착시킨 상태로 예열, 가열, 냉각시키는 것이다.

이러한 진공수단(400)은 안전 유리의 압착 시, 예열압착수단(100)의 진공도를 1bar로, 가열압착수단(200)의 진공도를 -1bar로 냉각압착수단(300)의 진공도를 -1bar로 유지시키게 된다.

다시 말해, 예열압착수단(100)은 저진공상태가 되고, 가열압착수단(200)은 고진공상태가 되며, 냉각압착수단(300)은 고진공상태가 되는 것이다.

그리고 예열압착수단(100)과 가열압착수단(200), 냉각압착수단(300)은 상호 연통될 수 있는 것으로, 각각 그 내부를 개폐시킬 수 있는 도어가 각각 구비된다.

이를 위한, 예열압착수단(100)은 도 2에서 도시한 바와 같이, 예열챔버(110)와 예열이송부(120), 예열부(130), 예열압축금형(140), 예열구동부(150) 및 예열도어(160)로 구성된다.

예열챔버(110)는 내부에 예열압착공간부(112)가 형성되어 다수의 유리(22) 사이에 접착층(24)을 갖는 안전 유리(20)가 수납되는 것으로, 예열압착공간부(112)는 안전 유리(20)가 이송되는 방향으로 연통되되, 예열도어(160)에 의해 개폐된다.

그리고 예열이송부(120)는 예열챔버(110)에 구비되어 안전 유리(20)를 이송시키며, 압착 시, 하측을 지지하는 것으로, 예열압착된 안전 유리(20')를 가열압착수단(200)으로 이송시키게 된다.

예열부(130)는 예열챔버(110)의 예열압착공간부(112)로 열을 공급하여 안전유리를 예열시키는 것으로, 예열압착공간부(112)에 구비되거나 또는 외부에 구비되어 예열시킬 수 있다.

또한 예열압축금형(140)은 예열압착공간부(112)에 위치되어 안전 유리(20)를 예열이송부(120)로 압축시키기 위해 구비되며, 예열구동부(150)는 예열압축금형(140)을 이동시켜 안전 유리(20)를 압착시키게 된다.

여기서, 예열압축금형(140)은 예열가이드(114)가 다수 개 구비되어 상하 이동 시, 뒤틀림을 방지함이 당연하고, 예열구동부(150)는 공압이나 유압에 의한 실린더로 사용됨이 바람직하며, 상황에 따라 스텝모터를 사용할 수도 있다.

예열구동부(150)가 실린더일 경우, 가해지는 압력 0.8 ~ 1.2 kgf/㎠이다.

예열도어(160)는 예열챔버(110)의 예열압착공간부(112)를 개폐시키도록 예열챔버(110)의 양단부에 각각 구비되는 것으로, 안전 유리(20) 압착을 위해 예열압착공간부(112)를 폐쇄시키게 된다.

이러한 예열압착수단(100)의 작동 상태를 살펴보면, 안전 유리(20)가 외부에서 이송될 때, 예열이송부(120)가 작동되어 예열챔버(110)의 예열압착공간부(112)로 이송시킨 후, 예열도어(160)에 의해 예열압착공간부(112)를 폐쇄시키게 된다.

그리고 진공수단(400)에 의해 예열압착공간부(112)를 진공시킨 다음, 예열구동부(150)에 의해 예열압축금형(140)이 안전 유리(20)를 압착시키게 된다.

여기서, 예열부(130)는 폐쇄된 예열압착공간부(112)를 예열시켜 안전 유리(20)를 예열시킴이 당연하다.

이와 같이, 예열 압착이 끝나면, 진공수단(400)에 의해 대기와 유사한 상태가 된 후, 예열도어(160) 오픈하여 예열압착공간부(112)를 개방시키게 되고, 예열이송부(120)에 의해 예열압착된 안전 유리(20')는 가열압착수단(200)으로 이송된다.

예열압착된 안전 유리(20')를 가열 압착시키는 가열압착수단(200)은 도 3에서 도시한 바와 같이, 가열챔버(210)와 가열이송부(220), 가열부(230), 가열압축금형(240), 가열구동부(250) 및 가열도어(260)로 구성된다.

가열챔버(210)는 내부에 가열압착공간부(212)가 형성되어 예열압착수단(100)에 의해 예열된 안전유리(20')가 수납되는 것으로, 가열압착공간부(212)는 안전 유리(20')가 이송되는 방향으로 연통되되, 가열도어(260)에 의해 개폐된다.

그리고 가열이송부(220)는 가열챔버(210)에 구비되어 안전 유리(20')를 이송시키며, 압착 시, 하측을 지지하는 것으로, 예열압착된 안전 유리(20')를 냉각압착수단(300)으로 이송시키게 된다.

가열부(230)는 가열챔버(210)의 가열압착공간부(212)로 열을 공급하여 예열된 안전 유리(20')를 가열시키는 것으로, 가열압착공간부(212)에 구비되거나 또는 외부에 구비되어 예열시킬 수 있다.

이러한 가열부(230)는 접착층(24)이 녹는 온도에서 유리(22)가 녹지 않는 온도의 범위로 안전 유리(20')를 가열시키게 된다.

또한 가열압축금형(240)은 가열압착공간부(212)에 위치되어 안전 유리(20')를 가열이송부(220)로 압축시키기 위해 구비되며, 가열구동부(250)는 가열압축금형(240)을 이동시켜 안전 유리(20')를 압착시키게 된다.

여기서, 가열압축금형(240)은 가열가이드(214)가 다수 개 구비되어 상하 이동 시, 뒤틀림을 방지함이 당연하고, 가열구동부(250)는 스텝모터(step motor)로 사용됨이 바람직하며, 상황에 따라 공압이나 유압에 의한 실린더를 사용할 수도 있다.

가열도어(260)는 가열챔버(210)의 가열압착공간부(212)를 개폐시키도록 가열챔버(210)의 양단부에 각각 구비되는 것으로, 안전 유리(20') 압착을 위해 가열압착공간부(212)를 폐쇄시키게 된다.

이러한 가열압착수단(200)의 작동 상태를 살펴보면, 예열압착된 안전 유리(20')가 예열압착수단(100)의 예열이송부(120)에 의해 이송될 때, 가열이송부(220)가 작동되어 가열챔버(210)의 가열압착공간부(212)로 이송시킨 후, 가열도어(260)에 의해 가열압착공간부(212)를 폐쇄시키게 된다.

그리고 진공수단(400)에 의해 가열압착공간부(212)를 진공시킨 다음, 가열구동부(250)에 의해 가열압축금형(240)이 안전 유리(20')를 압착시키게 된다.

여기서, 가열부(230)는 폐쇄된 가열압착공간부(212)를 예열시켜 안전 유리(20')를 예열시킴이 당연하다.

이와 같이, 예열 압착이 끝나면, 진공수단(400)에 의해 대기와 유사한 상태가 된 후, 가열도어(260) 오픈하여 가열압착공간부(212)를 개방시키게 되고, 가열이송부(220)에 의해 가열압착된 안전 유리(20")는 냉각압착수단(300)으로 이송된다.

가열압착수단(200)에 의해 가열된 안전 유리(20")를 냉각시키기 위한 냉각압착수단(300)은 도 4에서 도시한 바와 같이, 냉각챔버(310)와 냉각이송부(320), 냉각부(330), 냉각압축금형(340), 냉각구동부(350) 및 냉각도어(360)로 구성된다.

냉각챔버(310)는 내부에 냉각압착공간부(312)가 형성되어 가열압착된 안전 유리(20")가 수납되는 것으로, 냉각압착공간부(312)는 안전 유리(20")가 이송되는 방향으로 연통되되, 냉각도어(360)에 의해 개폐된다.

그리고 냉각이송부(320)는 냉각챔버(310)에 구비되어 안전 유리(20")를 이송시키며, 압착 시, 하측을 지지하는 것으로, 냉각압착된 안전 유리(30)를 배출시키게 된다.

냉각부(330)는 냉각챔버(310)의 냉각압착공간부(312)로 열을 공급하여 안전유리(20)를 냉각시키는 것으로, 냉각압착공간부(312)에 구비되거나 또는 외부에 구비되어 예열시킬 수 있다.

또한 냉각압축금형(340)은 냉각압착공간부(312)에 위치되어 안전 유리(20)를 냉각이송부(320)로 압축시키기 위해 구비되며, 냉각구동부(350)는 냉각압축금형(340)을 이동시켜 안전 유리(20")를 압착시키게 된다.

여기서, 냉각압축금형(340)은 냉각가이드(314)가 다수 개 구비되어 상하 이동 시, 뒤틀림을 방지함이 당연하고, 냉각구동부(350)는 공압이나 유압에 의한 실린더로 사용됨이 바람직하며, 상황에 따라 스텝모터를 사용할 수도 있다.

냉동구동부(350)가 실린더일 경우, 가해지는 압력 0.8 ~ 1.2 kgf/㎠이다.

냉각도어(360)는 냉각챔버(310)의 냉각압착공간부(312)를 개폐시키도록 냉각챔버(310)의 양단부에 각각 구비되는 것으로, 안전 유리(20") 압착을 위해 냉각압착공간부(312)를 폐쇄시키게 된다.

이러한 냉각압착수단(300)의 작동 상태를 살펴보면, 안전 유리(20")가 외부에서 이송될 때, 냉각이송부(320)가 작동되어 냉각챔버(310)의 냉각압착공간부(312)로 이송시킨 후, 냉각도어(360)에 의해 냉각압착공간부(312)를 폐쇄시키게 된다.

그리고 진공수단(400)에 의해 냉각압착공간부(312)를 진공시킨 다음, 냉각구동부(350)에 의해 냉각압축금형(340)이 안전 유리(20")를 압착시키게 된다.

여기서, 냉각부(330)는 폐쇄된 냉각압착공간부(312)를 냉각시켜 안전 유리(20")를 냉각시킴이 당연하다.

이러한 냉각부(330)는 수냉이나 공냉 또는 기체로 이루어진 냉매 중 상황에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.

이와 같이, 냉각 압착이 끝나면, 진공수단(400)에 의해 대기와 유사한 상태가 된 후, 냉각도어(360) 오픈하여 냉각압착공간부(312)를 개방시키게 되고, 냉각이송부(320)에 의해 냉각압착된 안전 유리(30)는 외부로 배출되는 것이다.

이때, 예열압착수단(100)과 가열압착수단(200), 냉각압착수단(300)의 각 사이에 각 단계를 거친 안전 유리(20', 20")가 이송되기 위한 통로부(500)가 구비되어 외부공기와 접촉되는 것을 방지하게 된다.

이와 같은, 안전 유리 제조장치(10)의 작동상태를 살펴보면, 도 5에서 도시한 바와 같이, 두 개의 유리(22)를 클린룸에서 세척한 후, 접착부재를 이용하여 두 개의 유리(22) 사이에 접착층(24)을 형성한 안전 유리(20)를 준비한다.

이 안전 유리(20)는 예열압착수단(100)에 위치되고, 예열압착된 안전 유리(20')는 가열압착수단(200)에 위치되며, 가열압착된 안전 유리(20")는 냉각압착수단(300)에 위치된다.

진공부(400)에 의해 예열압착수단(100)과 가열압착수단(200), 냉각압착수단(300)이 진공상태가 된 후, 해당 유리를 압착시킨 다음, 각 다음 단계로 이송시키게 된다.

다시 말해, 압착되기 위한 안전 유리(20)는 예열압착수단(100)으로 이송되고, 예열압착수단(100)에서 예열압착된 안전 유리(20')는 가열압착수단(200)으로 이송되며, 가열압착수단(200)에서 가열압착된 안전 유리(20")는 냉각압착수단(300)으로 이송되고, 냉각압착수단(300)에서 냉각된 안전 유리(30)는 외부로 배출됨에 따라 안전 유리가 완성되는 것이다.

10 : 안전 유리 제조장치 20, 20', 20", 30 : 유리
100 : 예열압착수단 200 : 가열압착수단
300 : 냉각압착수단 400 : 진공부
500 : 통로부

Claims

다수의 유리 사이에 접착층을 갖는 안전 유리를 수납하되, 진공상태에서 상기 안전 유리를 예열하며 압착하는 예열압착수단;
상기 예열 가압된 안전 유리를 수납하되, 진공상태에서 상기 안전 유리를 가열하며 압착하는 가열압착수단;
상기 가열 압착된 안전 유리를 진공상태에서 상기 안전 유리를 압착시킨 상태로 냉각시키는 냉각압착수단; 및
상기 예열압착수단과 가열압착수단, 냉각압착수단을 진공시키기 위한 진공수단을 포함하여 이루어지고,
상기 예열압착수단과 가열압착수단, 냉각압착수단은 안전 유리의 하측을 지지하며 이송시키기 위한 이송부가 각각 구비되며, 하나의 공정상에 배열되어 안전 유리를 순차적으로 이송시켜 압착시킨 상태로 예열, 가열, 냉각시키는 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 예열압착수단은,
내부에 예열압착공간부가 형성되어 다수의 유리 사이에 접착층과 상기 접착층의 상단 및 하단에 각각 엠보싱층을 갖는 안전 유리가 수납되는 예열챔버;
상기 예열챔버에 구비되어 상기 안전유리를 이송시키며, 압착 시, 하측을 지지하는 예열이송부;
상기 예열챔버의 예열압착공간부로 열을 공급하여 상기 안전유리를 예열시키는 예열부;
상기 예열압착공간부에 위치되어 안전유리를 상기 예열이송부로 압축시키기 위한 예열압축금형;
상기 예열압축금형을 이동시키는 예열구동부; 및
상기 예열챔버의 예열압착공간부를 개폐시키도록 상기 예열챔버의 양단부에 각각 구비되는 예열도어를 포함하여 이루어지고,
상기 예열이송부와 예열압축금형에 의해 안전유리가 압착됨에 따라 상기 엠보싱층이 일정량 눌러짐에 따라 엠보싱층의 엠보싱에 존재하는 기포가 1차 배출되는 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제2항에 있어서, 상기 예열구동부는,
공압이나 유압에 의한 실린더이며, 압력은 0.8 ~ 1.2 kgf/㎠인 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제2항에 있어서, 상기 가열압착수단은,
내부에 가열압착공간부가 형성되어 상기 예열압착수단에 의해 예열된 안전유리가 수납되는 가열챔버;
상기 가열챔버에 구비되어 상기 예열된 안전유리를 이송시키며, 압착 시, 하측을 지지하는 가열이송부;
상기 가열챔버의 가열압착공간부로 열을 공급하여 상기 예열된 안전유리를 가열시키는 가열부;
상기 가열압착공간부에 위치되어 예열된 안전유리를 상기 가열이송부로 압축시키기 위한 가열압축금형;
상기 가열압축금형을 이동시키는 가열구동부; 및
상기 가열챔버의 가열압착공간부를 개폐시키도록 상기 가열챔버의 양단부에 각각 구비되는 가열도어를 포함하여 이루어지고,
상기 가열이송부와 가열압축금형에 의해 안전유리가 압착됨에 따라 상기 엠보싱층이 2차 눌러짐에 따라 상기 예열압착수단에 의해 1차 압착 시, 엠보싱층의 엠보싱에 잔존하는 기포가 제거되도록 2차 배출되어 상기 유리와 접착층, 엠보싱층을 기포가 제거된 상태로 압착시키는 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제4항에 있어서, 상기 가열구동부는,
스텝모터(step motor)인 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제4항에 있어서,
상기 예열압착수단은 상기 각 엠보싱층의 엠보싱 돌출높이를 30 ~ 50% 축소되도록 1차 압착시키고,
상기 가열압착수단은 1차 압착된 상기 각 엠보싱층의 엠보싱이 상기 접착층과 유리에 밀착되도록 2차 압착시켜 엠보싱 내부의 기포를 완전히 제거하는 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제6항에 있어서,
상기 가열압착수단은 2차 압착된 각 엠보싱층을 3차 가압하여 각 엠보싱층의 두께를 10 ~ 20% 감소되도록 더 압축시키는 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제4항에 있어서, 상기 가열부는,
상기 접착층이 녹는 온도에서 상기 유리가 녹지 않는 온도의 범위로 상기 안전 유리를 가열시키는 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 냉각압착수단은,
내부에 냉각압착공간부가 형성되어 상기 가열압착수단에 의해 가열된 안전유리가 수납되는 냉각챔버;
상기 냉각챔버에 구비되어 상기 가열된 안전유리를 이송시키며, 압착 시, 하측을 지지하는 냉각이송부;
상기 냉각챔버의 냉각압착공간부로 냉기를 공급하여 상기 가열된 안전유리를 냉각시키는 냉각부;
상기 냉각압착공간부에 위치되어 가열된 안전유리를 상기 냉각이송부로 압축시키기 위한 냉각압축금형;
상기 냉각압축금형을 이동시키는 냉각구동부; 및
상기 냉각챔버의 냉각압착공간부를 개폐시키도록 상기 냉각챔버의 양단부에 각각 구비되는 냉각도어를 포함하여 이루어지는 안전 유리 제조장치.
제9항에 있어서, 상기 냉각구동부는,
공압이나 유압에 의한 실린더이며, 압력은 0.8 ~ 1.2 kgf/㎠인 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 진공수단은,
안전 유리의 압착 시,
상기 예열압착수단의 진공도를 1bar로,
상기 가열압착수단의 진공도를 -1bar로,
상기 냉각압착수단의 진공도를 -1bar로 유지시키는 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 예열압착수단은 상기 안전 유리의 접착층에서 공기에 의한 기포를 1차 제거하고,
상기 가열압착수단은 상기 안전 유리의 접착층에서 공기에 의한 기포를 2차 제거하는 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 예열압착수단과 가열압착수단은,
예열 및 가열 시간이 동일하며, 12 ~ 15분인 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 냉각압착수단은,
상기 안전 유리의 냉각 시간이 12 ~ 15분이고, 상기 가열압착수단에 압착된 안전 유리의 두께를 유지함과 동시에 파손되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 안전 유리 제조장치.