KR101592045B1 - 유리판의 풍랭 강화 장치 및 풍랭 강화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤러 간의 피치, 롤러 직경에 영향받지 않고 유리판 전체를 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있는 유리판의 풍랭 강화 장치 및 풍랭 강화 방법을 제공한다.
풍랭 강화 장치를 구성하는 롤러의 롤러 본체는, 만곡 동작을 허용하는 가이드 샤프트에, 복수의 링 롤러가 삽입 통과됨과 함께 인접하는 링 롤러끼리를 끼워 맞춰서 연결하여 회전축을 형성하고, 그 링 롤러에 디스크 롤러를 고정시켜 인접하는 롤러의 디스크 롤러가 유리판의 반송 방향에 대해 중첩되지 않도록 소정의 간격으로 배치하여 구성되어 있다. 한편, 취구 모듈은, 디스크 롤러 사이에 위치하는 링 롤러에 베어링을 통하여 회전축에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 형성되어 있다.
이와 같이 링 롤러를 연결하여 가이드 샤프트를 만곡시킴으로써 롤러 본체를 만곡시킬 수 있게 되어, 링 롤러를 통하여 회전되는 디스크 롤러에 의해 유리판을 반송시키면서, 그 유리판에 취구 모듈로부터 냉각 공기를 분무시켜 풍랭 강화시킨다.

Description

유리판의 풍랭 강화 장치 및 풍랭 강화 방법{AIR-COOLED TEMPERING DEVICE AND AIR-COOLED TEMPERING METHOD FOR GLASS PLATE}

본 발명은 자동차, 선박, 철도, 항공기 등의 수송 기기, 또는 건축용 그 밖의 각종 용도에 사용되는 강화 유리로서, 특히 자동차의 사이드 유리, 리어 유리와 같이 복잡한 곡면을 갖는 강화 유리를 제조하기 위한 풍랭 강화 장치 및 풍랭 강화 방법에 관한 것이다.

가열로에 의해 굽힘 성형할 수 있는 연화점 근처까지 가열시킨 유리판을, 복수의 롤러에 의해 만곡면을 형성한 롤러 컨베이어에 의해 반송시킴으로써 유리판을 굽힘 성형하는 굽힘 성형 장치가 미국 특허 4,123,246호 명세서 (이하, 특허문헌 1) 에 개시되어 있다. 이 장치에 의하면, 연화된 유리판은 그 자중 (自重) 에 의해 아래로 처지기 때문에, 유리판은 롤러 컨베이어의 반송면의 곡률을 따르도록 굽힘 성형된다. 이 경우, 유리판은 반송 방향과 직교하는 방향으로 굽힘 성형된다.

또, 가열로에 의해 연화점 근처까지 가열시킨 유리판을, 롤러 컨베이어의 복수의 롤러에 의해 형성되는 반송면을 따라 반송시킴과 함께, 롤러를 유리판의 반송 위치에 따라 상하 이동시킴으로써, 반송면의 일부를 유리판의 반송 방향으로 만곡시켜 유리판을 굽힘 성형하는 굽힘 성형 장치가 일본 공개특허공보 2000-72460호 (이하, 특허문헌 2) 에 개시되어 있다. 이 장치의 경우, 유리판은 반송 방향을 따라 굽힘 성형된다.

상기의 특허문헌 1, 2 에 개시되어 있는 굽힘 성형 장치에 의하면, 연화된 유리판은 그 자중에 의해, 만곡된 반송면을 따라 아래로 처지기 때문에, 유리판을 만곡 반송면을 따르도록 굽힘 성형할 수 있다.

한편, 일본 공개특허공보 2000-44264호 (이하, 특허문헌 3), 일본 공개특허공보 2000-290030호 (이하, 특허문헌 4) 에는, 유리판의 풍랭 강화 장치가 개시되어 있다.

이 풍랭 강화 장치는, 가열로로부터 반출된 고온의 유리판을 롤러 컨베이어에 의해 반송시키면서, 롤러 컨베이어의 롤러 사이에 배치된 상자형의 취구 (吹口) 로부터 롤러 사이에 위치하는 유리판을 향하여 에어를 분사시킴으로써 유리판을 풍랭 강화시킨다.

또, 일본 공개특허공보 2001-2434호 (이하, 특허문헌 5), 일본 공개특허공보 2001-2435호 (이하, 특허문헌 6) 에는, 롤러 컨베이어의 롤러 사이에 배치된 상자형의 취구로부터 롤러 사이에 위치하는 유리판을 향하여 에어를 분사시킴과 함께, 상기 취구를 롤러의 승강 이동에 연동시켜 승강 이동시키는 풍랭 강화 장치가 개시되어 있다. 이 풍랭 강화 장치는, 풍랭 강화 장치의 전단 (前段) 의 굽힘 성형 장치 (특허문헌 1, 2 참조) 에 의해 굽힘 성형된 유리판의 형상을 유지하도록 롤러 컨베이어의 각 롤러를 승강 이동시키면서 풍랭 강화를 실시하는 장치로서, 취구 모듈이 롤러에 추종하여 승강되기 때문에, 유리판에 대한 취구 모듈의 거리가 일정해져 유리판 전체를 균일하게 강화시킬 수 있다.

그러나, 특허문헌 3 ∼ 6 에 개시되는 풍랭 강화 장치는, 롤러 컨베이어의 롤러 사이에 취구를 배치하고, 롤러 사이를 통과하는 유리판을 향하여 에어를 분사시키는 장치이기 때문에, 특히 롤러 직경이 커지면 롤러의 접촉 부분을 포함하는 그 근방의 부분에는 풍랭 강화용 에어가 닿기 어렵고, 이 때문에, 유리판에 리히트 현상 (냉각과 비냉각이 반복되는 현상) 이 발생하여 유리판을 만족스럽게 풍랭 강화시킬 수 없다는 결점이 있었다.

도 16 은 리히트 현상을 설명하는 풍랭 강화 장치의 개략 측면도이다. 도 16 에 나타내는 바와 같이, 롤러 (210) 에 의해 유리판 (G) 이 반송되면서, 인접하는 롤러 (210) 사이에 배치된 하부 취구 (212) 및 상부 취구 (214) 로부터의 풍랭 강화용 에어에 의해 유리판 (G) 이 풍랭 강화된다. 그러나, 도 16 의 사선으로 나타내는 유리판 (G) 의 일부 (G1 ; 롤러 (210) 의 접촉 부분을 포함하는 그 근방의 부분) 는, 풍랭 강화용 에어가 닿기 어렵다. 이 순간에는, 유리판 (G) 에서는 냉각되고 있는 부분과 냉각되고 있지 않은 부분 (G1) 이 발생한다. 그리고, 다음 순간에는, 이 일부 (G1) 는, 유리판 (G) 이 반송 방향으로 진행됨에 따라 풍랭 강화용 에어가 닿는 부분까지 진행되어 냉각되고, 반대로 앞의 순간에서 냉각되고 있었던 부분이, 롤러 (210) 와 접촉 또는 그 근방의 부분 (G1) 으로 진행되어 냉각되지 않게 된다. 이 순간에 일부 (G1) 는 냉각되지 않게 되었기 때문에, 유리판 (G) 의 내부의 열에 의해 표면의 온도가 상승한다. 이 현상이 리히트 현상이다. 이로 인해, 유리판의 판 두께 방향의 온도차가 완화되어 강화 유리로서 필요한 잔류 응력을 형성시키기 어려워진다는 문제가 있었다.

이와 같은 문제는, 롤러 간의 피치를 넓게 하거나 롤러를 소직경으로 하거나 하여 롤러 간의 간극을 넓게 확보하고, 그 넓힌 간극에 취구를 배치함으로써 개선시킬 수 있다. 그러나, 롤러 간의 피치를 넓게 하면, 사이즈가 작은 유리판을 반송시키는 경우, 그 롤러 간의 넓은 간극으로 유리판이 탈락되거나 탈락은 되지 않더라도 유리판의 단부 (端部) 가 롤러의 반송면보다 하방의 부분과 접촉할 우려가 있기 때문에 유효한 수단이 아니다. 또, 사이즈가 작은 유리판의 경우에는, 롤러 간의 피치를 반대로 좁게 할 필요가 있어, 이 경우에는 롤러 간의 간극에 취구 모듈을 배치할 수 있을 정도의 간극을 확보할 수 없는 경우도 있었다. 또, 롤러를 소직경으로 하려고 해도 롤러의 강성을 확보하기에는 한계가 있다.

또, 특허문헌 5, 6 의 풍랭 강화 장치는, 상자형의 취구가 유리판의 반송 방향과 직교하는 방향으로 배치되어, 롤러의 승강 이동에 추종하여 승강되는 장치이다. 이 때문에, 유리판의 반송 방향과 직교하는 방향으로 만곡된 만곡 롤러를 사용한 경우에는, 즉 유리판의 반송 방향과 직교하는 방향으로 만곡된 유리판을 풍랭 강화시키는 경우에는, 유리판 전체를 균일하게 풍랭 강화시킬 수 없다는 문제가 있었다.

도 17 은 만곡 롤러에서의 풍랭 강화시의 문제점에 대하여 설명하는 개략 정면도이다. 도 17 에 나타내는 바와 같이, 반송 방향에 대해 직교하는 방향으로 만곡된 유리판 (G) 을 만곡 롤러 (200) 에 의해 반송시키면서, 인접하는 롤러와의 사이로부터 롤러 상을 통과하는 유리판을 향하여 에어를 분사시켜 풍랭 강화시키는 경우, 하부 취구 (202) 와 상부 취구 (204) 의 각각의 선단과 유리판의 거리가 유리판 (G) 의 중앙과 주연부에서 상이하기 때문에, 분사된 에어가 유리판에 도달하는 도달점이 유리판 전체면에 대해서 균일해지지 않게 되고, 이것에서 기인하여 유리판 전체를 균일하게 풍랭 강화시키기 어렵다는 문제도 있었다.

한편, 취구로부터 분사되는 에어는, 그 수직 성분이 풍랭 강화에 기여하는 것으로 알려져 있다. 즉, 유리판의 면에 대해 예를 들어 45 도의 각도로 에어가 닿은 경우에는, 수직으로 닿은 경우의 약 50 ％ 의 냉각능밖에 얻을 수 없다. 그래서, 특히 주연부의 형상이 복잡하게 굴곡된 리어 유리인 경우, 전술한 종래의 풍랭 강화 장치에서는, 그 주연부에 에어를 수직으로 닿게 하기 어려워, 따라서 주연부에 원하는 만큼 강화시키기 곤란하였다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 롤러 간의 피치, 롤러 직경에 영향받지 않고 유리판 전체를 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있는 유리판의 풍랭 강화 장치 및 풍랭 강화 방법을 제공하는 것이다.

풍랭 강화 장치인 본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해, 유리판을 가열로에 의해 소정의 온도까지 가열시키고, 가열된 유리판을 롤러 컨베이어의 복수 개의 롤러에 의해 형성되는 반송면을 따라 반송시킴과 함께, 상기 롤러 컨베이어에 의해 반송되는 유리판의 하면을 향하여 에어를 분무함으로써, 그 유리판을 풍랭 강화시키는 유리판의 풍랭 강화 장치에 있어서, 상기 롤러 컨베이어의 롤러는, 회전축과, 그 회전축에 소정의 간격으로 복수 장 배치됨과 함께 상기 유리판의 하면이 맞닿는 원반 형상 부재와, 상기 롤러의 상기 회전축에 대해 회전 운동할 수 있게 형성됨과 함께 상기 복수 장의 원반 형상 부재 사이에 배치되고 상기 유리판과 대향하는 측의 면에 에어 분출구를 구비한 하부 취구 모듈을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 롤러의 회전축에 장착된 원반 형상 부재 사이에 하부 취구 모듈을 배치했기 때문에, 원반 형상 부재와 유리판의 접촉 부분을 포함하는 그 근방의 부분에, 즉 종래의 풍랭 강화 장치에서는 에어를 닿게 할 수 없었던 부분에 하부 취구 모듈로부터의 에어를 닿게 할 수 있다. 이로써, 유리판에 발생하는 리히트 현상을 방지할 수 있어, 유리판 전체를 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있다. 또, 하부 취구 모듈의 에어 분사구는 1 개이어도 되지만, 다수 형성하는 것이 바람직하다. 에어 분사구를 다수 형성하는 경우에는, 롤러 바로 위를 통과하는 유리판에 에어를 수직 방향으로 닿게 하기 위한 제 1 에어 분사구와, 롤러 사이를 통과하는 유리판에 에어를 경사 방향으로 닿게 하기 위한 제 2 에어 분사구를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기 원반 형상 부재는, 인접하는 롤러의 원반 형상 부재와 상기 유리판의 반송 방향에 대해 중첩되지 않는 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 원반 형상 부재를 배치하면, 원반 형상 부재는, 인접하는 롤러의 원반 형상 부재와 유리판의 반송 방향에 대해 중첩되지 않는 위치에 배치되어 있기 때문에, 유리판 중 그 원반 형상 부재에 맞닿게 된 부분은, 다음 롤러를 통과할 때에 하부 취구 모듈로부터의 에어에 의해 확실하게 풍랭된다. 이로써, 원반 형상 부재에 맞닿게 된 부분의 리히트 현상을 억제할 수 있다.

본 발명은, 상기 하부 취구 모듈에는, 유리판의 반송 방향에 경사면이 형성되고, 그 경사면에 상기 에어 분사구가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하부 취구 모듈의 경사면에 에어 분사구를 형성시킴으로써, 에어 분사구로부터의 에어의 유리판에 있어서의 에어 도달점을 유리판 상에서 거의 균일한 피치가 되도록 에어 분사구를 배치할 수 있게 된다. 따라서, 유리판 전체를 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있다. 특히 에어 분사구를 다수 형성하는 경우에는, 롤러 바로 위를 통과하는 유리판에 에어를 수직 방향으로 닿게 하는 제 1 에어 분사구를 형성하고, 롤러 사이를 통과하는 유리판에 에어를 경사 방향으로 닿게 하기 위해 취구 모듈의 경사면에 제 2 에어 분사구를 형성하여, 유리판 상에서 거의 균일한 피치로 에어가 도달하도록 제 1 에어 분사구와 제 2 에어 분사구를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기 복수 개의 롤러를 상하 이동시키는 구동 수단이 형성되고, 그 구동 수단에 의해 복수 개의 롤러를 상기 유리판의 반송 위치에 따라 상하 이동시킴으로써, 상기 반송면의 일부가 유리판의 반송 방향으로 만곡되는 것이 바람직하다.

이와 같이 복수 개의 롤러를 상기 유리판의 반송 위치에 따라 상하 이동시킴으로써, 풍랭 강화 장치의 전단의 굽힘 성형 장치에 의해 굽힘 성형된 유리판의 형상, 즉 유리판의 반송 방향을 따라 구부러진 형상을 유지하도록 롤러 컨베이어의 각 롤러를 승강 이동시켜 반송면을 만곡시킬 수 있다. 이 만곡시킨 반송면 상에 굽힘 성형된 유리판을 위치시키고, 또한 각 롤러의 승강 이동에 의해, 만곡시킨 반송면을 유리판의 반송에 맞춰 반송 방향으로 이동시켜, 굽힘 성형된 유리판을 반송시키면서 풍랭 강화시킬 수 있다. 또, 이 발명에 의하면, 롤러와 일체로 하부 취구 모듈이 승강되어 하부 취구 모듈과 유리판의 거리가 항상 일정해지기 때문에, 유리판 전체를 균일하게 강화시킬 수 있다.

본 발명은, 상기 복수 개의 롤러는, 상기 유리판의 반송 방향에 대해 직교하는 방향으로 만곡시킬 수 있는 롤러인 것이 바람직하다.

이와 같이 롤러를 만곡시킬 수 있는 롤러로 함으로써, 유리판의 반송 방향과 그 방향과 직교한 방향으로 만곡된 복곡 (複曲) 형상의 유리판의 반송에 적합해진다. 또, 주연부의 형상이 복잡하게 굴곡된 리어 유리라 하더라도 그 주연부의 형상을 따라 롤러가 만곡되기 때문에, 취구 모듈의 에어 분사구를 유리판의 주연부에서도 유리판의 하면에 대향시킬 수 있어, 중앙과 둘레 가장자리에서 차이가 없이 유리판 전체에서 에어 분출구와 유리판의 거리가 동일해진다. 또, 유리판의 주연부에 에어가 수직으로 닿기 때문에, 복잡하게 굴곡된 주연부라도 다른 부분과 마찬가지로 강화시킬 수 있다. 따라서, 리어 유리 등의 복잡한 형상의 유리판이라 하더라도 유리판 전체를 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있다.

본 발명은, 상기 롤러 컨베이어에 의해 반송되고 있는 상기 유리판의 상면을 향하여 에어를 분출시키는 취구 유닛이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 취구 유닛으로부터 유리판의 상면을 향하여 에어를 분사시킴으로써, 유리판은 상하면으로부터 동시에 풍랭되기 때문에 양호하게 강화된다. 취구 유닛으로는 공지된 취구나 롤러에 배치한 하부 취구 모듈과 동일한 구조의 상부 취구 모듈을 사용할 수 있다.

본 발명은, 상기 취구 유닛은, 상기 롤러 컨베이어의 롤러에 대향하여 배치된 복수 개의 취구 지지축과, 그 취구 지지축에 배치되고 상기 유리판과 대향하는 측의 면에 에어 분출구를 구비한 복수의 상부 취구 모듈을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하부 취구 모듈과 동일한 상부 취구 모듈을 유리판의 상면으로 에어를 분출하는 취구 유닛에 사용하는 것이, 유리판을 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있다는 점에서 바람직하다.

본 발명은, 상기 취구 지지축을 상하 이동시키는 구동 수단이 형성되고, 그 구동 수단에 의해 각 취구 지지축을 상기 유리판의 반송 위치에 따라 상하 이동시키는 것이 바람직하다.

상기 취구 지지축을 상하 이동시키는 구동 수단을 형성함으로써, 풍랭 강화 장치의 전단의 굽힘 성형 장치에 의해 굽힘 성형된 유리판의 형상, 즉 유리판의 반송 방향을 따라 구부러진 형상을 따라 각 취구 지지축을 승강 이동시키면서 풍랭 강화시킬 수 있다. 또, 이 발명에 의하면, 상부 취구 모듈과 유리판의 거리가 항상 일정해지기 때문에, 유리판 전체를 균일하게 강화시킬 수 있다.

본 발명은, 상기 취구 지지축은, 만곡시킬 수 있는 축인 것이 바람직하다.

이와 같이 취구 지지축을 만곡시킬 수 있게 함으로써, 유리판의 만곡된 형상을 따라 상부 취구 모듈을 배치할 수 있다. 따라서, 상부 취구 모듈로부터의 에어를 유리판의 상면에 거의 수직하게 닿게 할 수 있기 때문에, 유리판의 균일 냉각에 기여한다.

풍랭 강화 방법인 본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해, 유리판을 가열로에 의해 소정의 온도까지 가열시키고, 가열된 유리판을 롤러 컨베이어의 복수 개의 롤러에 의해 형성되는 반송면을 따라 반송시킴과 함께, 본 발명의 유리판의 풍랭 강화 장치를 사용하여 가열된 상기 유리판을 풍랭 강화시키는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의하면, 롤러의 회전축의 원반 형상 부재 사이에 하부 취구 모듈을 배치한 롤러 컨베이어를 사용하여 유리판을 풍랭시키기 때문에, 유리판 전체를 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있다.

본 발명은, 적어도 하부 취구 모듈은, 롤러에 의해 반송되는 유리판 전체가 풍랭 강화 장치에 반입되었을 때에 에어의 분사를 개시하도록 제어되는 것이 바람직하다.

이와 같이 에어를 분사시킴으로써, 풍랭 강화 장치의 풍랭 에어리어에 유리판이 반입되기 전에, 적어도 유리판 1 장분의 입구 영역에 있는 에어 분사구의 에어의 분사를 멈추어 두고, 풍랭 강화 장치의 풍랭 에어리어에 유리판 전체가 반입되었을 때에, 적어도 하부 취구 모듈로부터 에어를 분사시켜 풍랭을 실시하기 때문에, 유리판 전체를 보다 균일하게 강화시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관련된 유리판의 풍랭 강화 장치 및 풍랭 강화 방법에 의하면, 롤러의 회전축의 원반 형상 부재 사이에 하부 취구 모듈을 배치한 롤러 컨베이어를 사용하여 풍랭 강화를 실시하기 때문에, 롤러 간의 피치 및 롤러 직경에 영향받지 않고 유리판 전체를 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명에 관련된 유리판의 풍랭 강화 장치의 일 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 굽힘 성형용 롤러의 상하 이동을 유리판의 반송 위치에 따라 설명한 도면이다.
도 3 은 풍랭 강화 장치의 롤러의 상하 이동을 유리판의 반송 위치에 따라 설명한 도면이다.
도 4 는 풍랭 강화 장치의 정면도이다.
도 5 는 풍랭 강화 장치의 롤러 컨베이어를 구성하는 롤러의 전체도이다.
도 6 은 도 5 에 나타낸 롤러의 주요부의 확대도이다.
도 7 은 도 6 에 나타낸 롤러가 만곡된 상태의 확대도이다.
도 8 은 도 5 에 나타낸 롤러의 주요부의 사시도이다.
도 9 는 도 5 에 나타낸 롤러의 일부 파단부를 포함하는 단면도이다.
도 10 은 롤러의 회전축을 구성하는 링 롤러의 사시도이다.
도 11 은 롤러의 경사 기구의 일부를 나타낸 주요부의 확대도이다.
도 12 는 취구 모듈에 대한 에어 공급계의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 확대도이다.
도 13 은 상부 취구 유닛의 구조를 나타내는 주요부의 단면도이다.
도 14 는 하부 취구 유닛의 베어링부의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 15 는 롤러 컨베이어의 각 롤러가 승강 이동된 것을 설명한 단면도이다.
도 16 은 리히트 현상을 설명하는 풍랭 강화 장치의 측면도이다.
도 17 은 만곡 롤러에서의 풍랭 강화시의 문제점에 대하여 설명하는 개략 정면도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 첨부 도면에 따라 본 발명에 관련된 유리판의 풍랭 강화 장치 및 풍랭 강화 방법의 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 유리판의 풍랭 강화 장치 (10) 를 포함하는 유리판의 굽힘 성형 장치 (12) 의 일 실시형태를 나타낸 사시도이다. 동 도면에 나타내는 굽힘 성형 장치 (12) 는, 가열로 (14), 성형로 (16) 및 풍랭 강화 장치 (10) 로 구성된다. 또, 굽힘 성형 장치 (12) 의 각 부는, 컴퓨터 등으로 구성된 모션 컨트롤러 (18) 에 의해 구동 제어된다.

굽힘 성형 전의 유리판 (20) 은, 가열로 (14) 의 입구에서 반송 위치가 위치 결정된 후, 도시되지 않은 반입용 롤러 컨베이어에 의해 가열로 (14) 내로 반송된다. 그리고, 그 가열로 (14) 내의 반송 중에 소정의 굽힘 성형할 수 있는 온도 (600 ∼ 700 ℃ 정도) 까지 가열된다. 또한, 도 1 에는 유리판 (20) 으로서 복잡한 복곡면으로 굽힘 성형되는 자동차용 리어 유리가 도시되어 있는데, 이것에 한정되는 것은 아니다.

가열로 (14) 를 통과하면서 소정의 굽힘 성형 온도까지 가열된 유리판 (20) 은, 가열로 (14) 의 하류측에 설치된 성형로 (16) 로 반송되고, 성형로 (16) 에 배치 형성된 굽힘 성형용 롤러 컨베이어 (22) 에 의해 반송되면서 굽힘 성형된다.

롤러 컨베이어 (22) 를 구성하는 복수 개의 롤러는, 연직 하방을 향하여 볼록 형상으로 만곡된 만곡 롤러이며, 이로써 롤러 컨베이어 (22) 에는 반송 방향과 직교하는 방향으로 만곡된 반송면이 형성된다. 그리고 또한, 롤러 컨베이어 (22) 의 각 롤러는, 도시되지 않은 승강 수단에 의해 도 2 와 같이 파 (波) 의 전파처럼 상하 이동된다. 이로써, 롤러 컨베이어 (22) 에는 반송 방향을 따라 만곡된 반송면이 형성된다. 이러한 결과, 유리판 (20) 은, 성형로 내를 반송하는 중에 자중에 의해 2 방향으로 곡률을 갖는 형상으로 성형된다.

도 2 를 상세하게 서술하면, 롤러 컨베이어 (22) 를 구성하는 복수 개의 롤러 (22A ∼ 22M) 는, 회전 구동 수단 (도시 생략) 에 의해 각각 독립적으로 회전 구동됨과 함께, 승강 수단 (도시 생략) 에 의해 각각 독립적으로 상하 이동된다. 도 2(A) ∼ 도 2(E) 에 나타내는 바와 같이, 롤러 (22A ∼ 22M) 에 의해 형성되는 유리판 (20) 의 연직 하방으로 볼록한 형상인 반송면은, 상류로부터 하류를 향하여 파의 전파처럼 반송면의 곡률을 크게 하면서 유리판의 반송에 추종하여 변화된다. 그 결과, 유리판 (20) 은 상류로부터 하류로 반송되면서, 유리판의 자중에 의해 서서히 곡률을 크게 하면서 성형된다. 또한, 이들 회전 구동 수단 및 승강 수단의 구동은, 도 1 의 모션 컨트롤러 (18) 에 의해 제어된다. 또, 롤러로서 연직 상방을 향하여 볼록 형상으로 만곡된 롤러를 사용할 수도 있지만, 유리판 (20) 반송의 안정성의 관점에서 보면, 연직 하방을 향하여 볼록 형상으로 한 롤러 쪽이 우수하다. 또, 만곡 형상의 롤러 대신에 스트레이트 형상의 롤러를 사용하여, 이들 롤러를 승강 이동시킴으로써 반송 방향으로만 만곡된 반송면을 형성할 수도 있다. 이 경우, 유리판 (20) 은, 반송 방향을 따른 방향으로만 만곡 성형된다. 또한, 본 발명은 이 성형 방법에 한정되지 않는다. 상기에 추가하여, 상하에 배치한 롤러에 의해 유리판을 닙해도 된다. 또, 상기와 같이 롤러를 상하 이동시키지 않고 만곡된 롤러 상을 가열된 유리판을 반송시킴으로써 성형해도 된다. 본 발명은 성형 방법은 문제삼지 않기 때문에, 프레스 성형 등 그 밖의 어떠한 성형이어도 된다. 더욱 서술하면, 성형하지 않은 플랫한 유리여도 된다. 본 발명은 롤러에 의해 반송시키면서 냉각시키는 경우, 종래 가장 냉각시키기 어려웠던 2 방향으로 곡률을 갖는 유리판의 냉각에도 대응할 수 있기 때문에, 본 실시형태는 2 방향으로 곡률을 갖는 유리판의 냉각에 대하여 설명한다.

성형로 (16) 에 의해 굽힘 성형된 유리판 (20) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이 성형로 (16) 의 출구로부터, 풍랭 강화 장치 (10) 의 취구 모듈 (하부 취구 모듈) 이 달린 롤러 컨베이어 (24 ; 이하, 롤러 컨베이어라고도 한다) 에 의해 풍랭 강화 장치 (10) 내로 반입되고, 여기에서 반송되면서 풍랭 강화된다.

풍랭 강화 장치 (10) 는, 반송되는 유리판 (20) 을 사이에 두고 하측에 상기 롤러 컨베이어 (24) 가 배치됨과 함께, 상측에 취구 유닛 (26) 이 배치되어 있고, 만곡 성형된 유리판 (20) 은, 롤러 컨베이어 (24) 의 후술하는 취구 모듈 (하부 취구 모듈) 로부터 하면으로 분사된 에어와, 취구 유닛 (26) 으로부터 상면으로 분사된 에어에 의해 풍랭 강화된다. 풍랭 강화된 유리판 (20) 은, 풍랭 강화 장치 (10) 의 출구로부터 롤러 컨베이어 (28) 에 의해 다음 공정인 검사 장치 (도시 생략) 를 향하여 반송된다. 이상이 굽힘 성형 장치 (12) 에 의한 유리판 (20) 의 굽힘 성형 공정 및 풍랭 강화 장치 (10) 에 의한 풍랭 강화 공정이다. 또한, 풍랭 강화 장치 (10) 의 냉각능은, 유리판 (20) 의 두께 등에 따라 적절히 설정된다.

다음으로, 풍랭 강화 장치 (10) 의 구성에 대하여 설명한다.

풍랭 강화 장치 (10) 는, 롤러 컨베이어 (24) 에 의해 반송되는 유리판 (20) 의 상면과 하면에 전술한 에어를 분무함으로써 유리판 (20) 을 풍랭 강화시킨다. 여기에서, 이 롤러 컨베이어 (24) 는, 전술한 굽힘 성형용 롤러 컨베이어 (22) 와 마찬가지로 각각의 롤러가 상하 이동할 수 있게 구성되어 있다.

롤러 컨베이어 (24) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 유리판 (20) 의 반송 방향과 직교하는 방향으로 만곡된 복수 개의 롤러 (24A ∼ 24J) 를 소정의 간격으로 수평으로 반송 방향으로 병렬 배치함으로써 구성되어 있다. 그리고, 롤러 (24A ∼ 24J) 는, 회전 구동 수단에 의해 각각 독립적으로 회전 구동됨과 함께, 상하 방향 구동 수단에 의해 각각 독립적으로 상하 방향으로 이동된다.

이하, 회전 구동 수단 및 상하 방향 구동 수단의 구성에 대하여 설명한다. 또한, 각 롤러 (24A ∼ 24J) 의 회전 구동 수단 및 상하 방향 구동 수단의 구조는 동일하기 때문에, 여기에서는 롤러 (24A) 의 회전 구동 수단 및 상하 방향 구동 수단의 구조에 대해서만 설명하고, 다른 롤러 (24B ∼ 24J) 의 각 수단에 대한 설명은 생략한다.

먼저, 회전 구동 수단에 대하여 설명한다. 롤러 (24A) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 그 양측의 중도 부분이 상하 이동 프레임 (30) 상에 설치된 지지 부재 (90) 의 베어링 (32, 32) 에 의해 자유롭게 회전할 수 있게 지지되어 있다. 또, 롤러 (24A) 의 일방의 단 (端) (도 4 에서 좌단) 에는, 서보 모터 (34) 의 스핀들이 기어를 통하여 연결되어 있다. 롤러 (24A) 는, 이 서보 모터 (34) 를 구동시킴으로써 기어를 통하여 소정의 각속도로 회전된다. 이상이 회전 구동 수단의 구조이다.

다음으로, 상하 방향 구동 수단에 대하여 설명하면, 상하 이동 프레임 (30) 은, 그 양 단부에 가이드 부재 (130) 가 상하 방향으로 고정되며, 이 가이드 부재 (130) 가 고정 프레임 (36, 36) 에 자유롭게 상하 이동할 수 있게 지지되어 있다. 즉, 가이드 부재 (130) 의 외측부에는 가이드 레일 (38) 이 상하 방향을 따라 배치 형성되어 있으며, 이 가이드 레일 (38) 이 고정 프레임 (36) 의 내측부에 고착된 가이드 블록 (40, 40) 에 자유롭게 슬라이딩할 수 있게 지지되어 있다. 또, 이 상하 이동 프레임 (30) 의 외측부에는 래크 (42, 42) 가 상하 방향을 따라 형성되어 있으며, 래크 (42, 42) 에는 피니언 (44, 44) 이 맞물려 있다. 이 피니언 (44, 44) 은 회전축 (46) 에 고정되어 있으며, 회전축 (46) 은, 양단이 베어링 (48, 48) 에 축지지됨과 함께, 회전축 (46) 의 일방의 단 (도 4 에서 우단) 에는, 고정 프레임 (36) 의 정상부에 배치 형성된 서보 모터 (50) 의 스핀들이 연결되어 있다. 회전축 (46) 은, 이 서보 모터 (50) 를 구동시킴으로써 회전되며, 그 회전 운동이 피니언 (44) 과 래크 (42) 의 작용에 의해 직선 운동으로 변환된다. 이 결과, 가이드 부재 (130) 를 통하여 상하 이동 프레임 (30) 이 상하 방향으로 이동된다. 그리고, 이 상하 이동 프레임 (30) 이 상하 이동됨으로써, 롤러 (24A) 가 상하 방향으로 이동된다. 이상이 상하 방향 구동 수단의 구조이다.

상기 서술한 회전 구동 수단과 상하 방향 구동 수단은, 다른 롤러 (24B ∼ 24J) 모두에 형성되어 있다. 그리고, 이들 구동 수단의 서보 모터 (34, 34 …, 50, 50 …) 가 모두 모션 컨트롤러 (18) (도 1 참조) 에 의해 제어되고 있다.

한편, 취구 유닛 (26) 은, 유리판 (20) 의 반송 방향과 직교하는 방향으로 만곡된 도 3 의 복수의 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 을 소정의 간격으로 수평으로 반송 방향으로 병렬 배치함으로써 구성되어 있다. 그리고, 각 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 은, 상하 방향 구동 수단에 의해 각각 독립적으로 상하 방향으로 이동된다. 또한, 각 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 에서는, 후술하는 서보 모터 (116) (도 11) 가 없을 경우, 요컨대 베어링 (681) 을 지지점으로 하여 상측의 링 롤러 (114) 의 양 사이드의 승강만으로 상측의 링 롤러 (114) 를 휘게 할 수 있는 중량이 경량인 경우에는, 상부의 파를 만들기 위한 기구는 불필요하다. 이 경우에는, 하부의 롤러 컨베이어 (24) 의 승강 수단에 탑재시키는 기구, 예를 들어 베어링 (32) 과 지지부 (66) 를 접속시키는 기구로 할 수도 있다. 이 경우에는, 하부의 롤러 (24A ∼ 24J) 의 상하 이동에 각 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 이 연동된다.

이하, 취구 유닛 (26) 의 상하 방향 구동 수단의 구성에 대하여 설명한다. 또한, 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 의 상하 방향 구동 수단의 구조는 동일하기 때문에, 여기에서는 취구 유닛 (26A) 의 상하 방향 구동 수단의 구조에 대해서만 설명하고, 다른 취구 유닛 (26B ∼ 26J) 의 상하 방향 구동 수단에 대한 설명은 생략한다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 취구 유닛 (26A) 의 양 단부는 상하 이동 프레임 (64) 에 설치된 지지부 (66, 66) 에 지지되어 있다. 또, 상하 이동 프레임 (64) 은, 그 양 단부에 가이드 부재 (164) 가 상하 방향으로 고정되며, 이 가이드 부재 (164) 가 고정 프레임 (37, 37) 에 자유롭게 상하 이동할 수 있게 지지되어 있다. 즉, 가이드 부재 (164) 의 외측부에는 가이드 레일 (39, 39) 이 상하 방향을 따라 배치 형성되어 있으며, 이 가이드 레일 (39) 이 고정 프레임 (37) 의 내측부에 고착된 가이드 블록 (41, 41) 에 자유롭게 슬라이딩할 수 있게 지지되어 있다. 또, 이 상하 이동 프레임 (64) 의 외측부에는 래크 (43, 43) 가 상하 방향을 따라 형성되어 있으며, 래크 (43, 43) 에는 피니언 (45, 45) 이 맞물려 있다. 이 피니언 (45, 45) 은 회전축 (47) 에 고정되어 있으며, 회전축 (47) 은, 양단이 베어링부 (49, 49) 에 축지지됨과 함께, 회전축 (47) 의 일방의 단 (도 4 에서 우단) 에는, 베어링부 (49) 에 배치 형성된 서보 모터 (51) 의 스핀들이 연결되어 있다. 회전축 (47) 은, 이 서보 모터 (51) 를 구동시킴으로써 회전되며, 그 회전 운동이 피니언 (45) 과 래크 (43) 의 작용에 의해 직선 운동으로 변환된다. 이 결과, 상하 이동 프레임 (64) 이 상하 방향으로 이동된다. 그리고, 이 상하 이동 프레임 (64) 이 상하 이동됨으로써, 취구 유닛 (26A) 이 상하 방향으로 이동된다. 이상이 취구 유닛 (26) 의 상하 방향 구동 수단의 구조이다.

또, 상하 이동 프레임 (64) 의 양 단부의 근방에는 연직 방향으로 부시 (65, 65) 가 장착되고, 이 부시 (65, 65) 에 로드 (68, 68) 가 상방을 향하여 삽입 통과되어 있다. 이 로드 (68) 의 상단부에는, 래크 (67) 가 상하 방향을 따라 연결되고, 이 래크 (67) 에는 피니언 (도시 생략) 이 맞물려 있다. 이 피니언은, 가대 (架臺 ; 11) 에 설치된 서보 모터 (69) 의 스핀들에 연결되어 있다. 따라서, 서보 모터 (69) 를 구동시킴으로써 피니언이 회전되고, 이 피니언과 래크 (67) 의 직진 작용에 의해 로드 (68) 가 상승되면, 로드 (68) 의 하단부에 형성된 스토퍼 (71) 가 부시 (65) 에 맞닿아, 상하 이동 프레임 (64) 을 밀어 올림으로써 상하 이동 프레임 (64) 이 상방향으로 이동된다. 이로써, 취구 유닛 (26A) 이 상방향으로 이동된다. 또한, 이 상방향 이동 동작은, 유리판의 풍랭 강화 중에 구동되는 것이 아니라, 메인터넌스하거나 할 때에 취구 유닛 (26) 을 롤러 컨베이어 (24) 로부터 내보내기 위해 사용한다.

상기 서술한 취구 유닛 (26A) 의 상하 방향 구동 수단은, 다른 취구 유닛 (26B ∼ 26J) 모두에 형성되어 있다. 그리고, 이들 구동 수단의 서보 모터 (51, 51 …) 가 모두 모션 컨트롤러 (18) (도 1 참조) 에 의해 제어되고 있다.

모션 컨트롤러 (18) 는, 외부 입력 수단으로부터 유리판 (20) 의 형식이 입력되면, 그 형식의 유리판 (20) 의 곡률에 대응하는 롤러 (24A ∼ 24J) 의 각속도 제어 데이터 및 상하 이동 제어 데이터, 그리고 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 의 상하 이동 제어 데이터를 작성한다. 그리고, 이 작성된 각속도 제어 데이터에 기초하여 서보 모터 (34, 34 …) 를 제어함과 함께, 상하 이동 제어 데이터에 기초하여 서보 모터 (50, 50 …, 51, 51 …) 를 제어한다. 즉, 모션 컨트롤러 (18) 는, 성형로 (16) 에 의해 굽힘 성형된 유리판 (20) 이, 그 형상을 유지한 채로 반송되도록 각 롤러 (24A ∼ 24J) 및 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 을 다축 제어한다.

다음으로, 모션 컨트롤러 (18) 에 의한 롤러 (24A ∼ 24J) 및 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 의 다축 제어 방법에 대하여 설명한다. 기본적인 롤러의 상하 이동 및 취구 유닛의 상하 이동은, 유리판 (20) 의 반송에 수반하여 롤러 (24A ∼ 24J) 순, 그리고 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 순으로 하강 및 상승 운동하는 것이다.

도 3(A) ∼ 도 3(F) 는 (A) → (F) 로 시계열적으로 롤러 (24A ∼ 24J) 의 상하 동작을 나타내는 것이다. 이하의 설명 ( ) 내의 부호는, 도 3 중의 ( ) 내의 부호에 대응한다.

유리판 (20) 이 이동 탑재되기 전의 롤러 컨베이어 (24) 의 각 롤러 (24A ∼ 24J) 및 취구 유닛 (26) 의 각 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 은 모두 최상위 위치에 위치하고 있다 (A). 또한, 롤러 (24A ∼ 24J) 와 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 은, 상하 방향에서 대응한 위치에 배치되어 있다.

굽힘 성형된 유리판 (20) 이 롤러 컨베이어 (22) 로부터 롤러 컨베이어 (24) 로 이동 탑재될 때, 모션 컨트롤러 (18) 는, 그 유리판 (20) 의 형상을 유지하도록 롤러 컨베이어 (22) 의 상하 이동의 움직임에 맞춰 롤러 (24A), 및 취구 유닛 (26A) 을 하강 이동시키면서 유리판 (20) 을 풍랭 강화 장치 (10) 내로 반입시킨다 (B).

그리고, 그 유리판 (20) 전체가 풍랭 강화 장치 (10) 내에 반입되면, 롤러 컨베이어 (24) 의 롤러 (24A ∼ 24J) 의 취구 모듈 (60, 60 … ; 하부 취구 모듈 : 후술) 로부터 반송 중의 유리판 (20) 의 하면을 향하여 에어가 분사됨과 동시에, 취구 유닛 (26) 의 취구 유닛 (24A ∼ 24J) 의 취구 모듈 (62, 62 … ; 상부 취구 모듈 : 후술) 로부터 반송 중의 유리판 (20) 의 상면을 향하여 에어가 분사된다 (C).

유리판 (20) 은, 이 상하의 취구 모듈 (60, 62) 사이를 통과하는 과정에서 그 상면과 하면에 에어가 분무되어 풍랭 강화된다 (D).

롤러 컨베이어 (22) 에 의해 반송된 유리판 (20) 이, (E) 에 나타내는 바와 같이 전단의 하프 에어리어를 통과하면, 그 하프 에어리어에 속하는 취구 모듈 (60, 62) 에 의한 에어의 분사가 정지된다. 그리고, 후단의 하프 에어리어에서 1 장째 유리판 (20) 이 한참 풍랭 강화되고 있는 도중에, 다음에 풍랭 강화되는 2 장째 유리판 (20) 이 전단의 하프 에어리어 내로 반입되어 온다. 그리고, 2 장째 유리판 (20) 전체가 전단의 하프 에어리어 내로 반입되면, (F) 에 나타내는 바와 같이, 다시 전단의 하프 에어리어의 취구 모듈 (60, 62) 로부터의 에어의 분사가 개시되어, 2 장째 유리판 (20) 의 풍랭 강화가 개시된다.

다음으로, 롤러 (24A ∼ 24J) 와 하부 취구 모듈 (60) 의 구성에 대하여 도 5 ∼ 도 9 를 참조하여 설명한다. 또한, 각 롤러 (24A ∼ 24J) 의 구조는 동일하기 때문에, 여기에서는 롤러 (24A) 의 구조에 대해서만 설명하고, 다른 롤러 (24B ∼ 24J) 의 구조에 대한 설명은 생략한다. 또, 도 5 는 롤러 (24A) 의 전체도, 도 6 은 롤러 (24A) 의 주요부의 확대도로서 만곡 전의 상태를 나타내는 도면, 도 7 은 롤러 (24A) 의 주요부의 확대도로서 만곡된 상태를 나타내는 도면, 도 8 은 롤러 (24A) 에 설치된 상태에서의 하부 취구 모듈 (60) 의 사시도, 도 9 는 롤러 (24A) 의 일부 파단부를 포함하는 단면도이다.

베어링 (32, 32) 사이에 위치하는 롤러 본체는, 만곡 동작을 허용하는 가이드 샤프트 (76) 에, 도 10 에 나타내는 복수의 링 롤러 (86, 86 …) 가 삽입 통과됨과 함께 인접하는 링 롤러 (86, 86 …) 끼리를 끼워 맞춰서 연결함으로써 구성되어 있다. 이와 같이 링 롤러 (86, 86 …) 를 연결하여 가이드 샤프트 (76) 를 만곡시킴으로써, 롤러 본체를 만곡시킬 수 있게 된다. 링 롤러 (86, 86 …) 가 연결됨으로써 구성된 상기 롤러 본체의 양 단부에는, 도 5 와 같이 연결관 (70) 이 접속되고, 이 연결관 (70) 의 단부가 베어링 (32) 을 통하여 지지 부재 (90) 에 지지되어 있다. 그리고, 디스크 롤러 (72, 72) 는 링 롤러 (86) 에 고정되거나, 또는 절삭 등에 의해 링 롤러 (86) 에 일체적으로 형성되어 있다. 또, 디스크 롤러 (72, 72 …) 는, 인접하는 롤러 (24A ∼ 24J) 의 디스크 롤러 (72, 72 …) 와 유리판 (20) 의 반송 방향에 대해 중첩되지 않는 위치에 배치되어 있다. 한편, 취구 모듈 (60) 은, 디스크 롤러 (72, 72) 사이에 위치하는 링 롤러 (86) 에 베어링 (74) 을 통하여 형성되어 있다.

도 9 에 기초하여 롤러 (24A) 의 구성을 상세하게 서술한다. 링 롤러 (86) 는 중공 형상으로 구성되며, 그 내부에 만곡 동작을 허용하는 가이드 샤프트 (76) 가 삽입 통과되고, 이 가이드 샤프트 (76) 의 단부에 연결관 (70) 이 베어링 (78, 78) 을 통하여 자유롭게 회전할 수 있게 지지되어 있다.

가이드 샤프트 (76) 는 7 장의 플랫 바 등의 띠 형상 부재 (80, 80 …) 를 중첩시켜 구성된다. 또한, 띠 형상 부재 (80) 의 장수는 7 장에 한정되는 것은 아니다. 또, 띠 형상 부재 (80) 는, 소정의 강성을 가지며 또한 용이하게 만곡되는 금속제인 것이 바람직하여, 구체적으로는 스프링강이나 스테인리스강 등에 의해 제조되고 있다.

가이드 샤프트 (76) 는, 통 형상의 유지 부재 (82, 82 …) 에 끼워 맞춰져 분리되는 것이 방지되고 있다. 유지 부재 (82, 82 …) 는, 가이드 샤프트 (76) 의 길이 방향에 소정의 간격으로 배치되며, 이들 유지 부재 (82, 82 …) 의 외주부에 자기 윤활성이 있는, 예를 들어 황동제의 슬라이딩 베어링 (84) 을 통하여 링 롤러 (86) 가 자유롭게 회전할 수 있게 지지되어 있다.

링 롤러 (86) 의 양 단부에는 도 10 과 같이, 1 쌍의 볼록부 (86A, 86A) 와 1 쌍의 오목부 (86B, 86B) 가 대칭 위치에 형성되며, 인접하는 링 롤러 (86) 의 오목부 (86B, 86B) 에 볼록부 (86A, 86A) 를 끼워 맞추게 함으로써 링 롤러 (86, 86 …) 가 연결되어 상기 롤러 본체가 구성되어 있다.

본 발명에 있어서, 롤러 컨베이어의 롤러 본체의 구성 부재인 회전축은, 상기한 바와 같이 복수의 링 롤러를 연결함으로써 얻어지는 축 형상의 회전 구조체를 의미한다. 이 회전축으로는, 본 예와 같이 만곡 동작을 허용하는 가이드 샤프트에 자유롭게 회전할 수 있게 삽입 통과된 복수의 링 롤러를 연결함으로써 얻어지는, 회전 동작과 만곡 동작을 실시할 수 있는 회전 구조체인 것이 바람직하다. 따라서, 이와 같은 회전축이라면, 상기 가이드 샤프트에 한정되지 않고 그 형체 및 축 구조 등은 바꿀 수 있다. 예를 들어, 복수의 링 롤러를 가요성 부재로 접속시키는 구조여도 된다.

또, 가이드 샤프트는 만곡 동작을 허용하는 샤프트이면 되어, 예를 들어 탄성 변형시킬 수 있는 중실 (中實) 의 샤프트, 기어끼리를 연결한 샤프트여도 된다.

또, 롤러 본체의 다른 구성 부재인 원반 형상 부재는, 상기 회전축에 소정의 간격으로 배치되며, 회전축의 회전 구동에 의해 가열된 유리판을 반송시키기 위한 수단으로서, 통상적으로는 본 예의 디스크 롤러와 같은 원반 형상의 롤러를 바람직하게 사용할 수 있다.

연결관 (70) 에 직경이 큰 외통 (88) 이 일체적으로 연결되며, 이 외통 (88) 의 일단부가, 베어링 (32) 을 통하여 지지 부재 (90) 에 지지되어 있다. 또, 베어링 (32) 은, 도 14 에 나타내는 바와 같이 수평 방향으로 심어진 1 쌍의 핀 (92, 92) 을 통하여, 외통 (88) 을 사이에 오게 하여 형성된 지지 부재 (90, 90) 에 지지되며, 이 핀 (92, 92) 을 지지점으로 하여 외통 (88) 이 도 5 의 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 탄성에 의해 휠 수 있게 구성되어 있다.

외통 (88) 의 타단부는, 도 11 에 나타내는 바와 같이 베어링 (94) 을 통하여 브래킷 (96) 에 연결된다. 베어링 (94) 은, 수평 방향으로 심어진 핀 (98) 을 통하여 브래킷 (96) 에 자유롭게 회전 운동할 수 있게 연결되어 있기 때문에, 브래킷 (96) 이 상승되었을 때에 있어서의 외통 (88) 의 도 5 의 2 쇄선으로 나타내는 경사를 허용할 수 있다.

도 11 과 같이 브래킷 (96) 의 하부에는 슬라이더 (100) 가 연결됨과 함께, 이 슬라이더 (100) 는, 슬라이더 (100) 의 상하 이동을 허용하는 가이드 (102) 에 걸어맞춰져 있다. 가이드 (102) 는, 가이드 부재 (130) 에 고정되어 있다.

또, 외통 (88) 의 좌단부는, 기어 (104), 및 기어 (106) 를 통하여 서보 모터 (34) 의 스핀들에 연결되어 있다. 이로써, 서보 모터 (34) 가 구동되면, 그 동력이 기어 (106), 기어 (104) 및 외통 (88) 을 통하여 연결관 (70) 에 전달되어, 연결관 (70) 이 회전 구동됨과 함께 링 롤러 (86, 86 …) 가 회전되고, 디스크 롤러 (72, 72 …) 가 회전 구동된다. 또한, 기어 (106) 는 브래킷 (96) 에 자유롭게 회전할 수 있게 지지되어 있다.

그런데, 취구 모듈 (60) 은, 도 9 에 나타내는 바와 같이 링 롤러 (86) 에 베어링 (74) 을 통하여 형성된다. 또, 취구 모듈 (60) 은, 도 8 에 나타내는 바와 같이 두께가 있는 대략 반원 형상으로 형성됨과 함께, 유지부 (108) 에 그 반경부가 유지되고 있다. 그리고, 이 유지부 (108) 의 하단은, 도 5, 도 11 에 나타내는 바와 같이 서보 모터 (110) 의 승강 로드 (112) 의 선단과 접속부에서 회전 운동할 수 있게 연결되어 있다.

따라서, 서보 모터 (110) 를 구동시켜 승강 로드 (112) 를 하강 이동시키면, 그 힘이 유지부 (108) 를 통하여 취구 모듈 (60) 에 전달되고, 또한 취구 모듈 (60) 로부터 베어링 (74), 링 롤러 (86), 슬라이딩 베어링 (84), 유지 부재 (82) 를 통하여 가이드 샤프트 (76) 에 전달된다. 이로써, 가이드 샤프트 (76) 가 자신의 탄성력에 의해 하방으로 휘어지고, 이것에 연동하여 링 롤러끼리의 접속에 경사를 발생시켜, 링 롤러에 의해 형성되는 반송면이 도 7 과 같이 만곡된다. 요컨대, 복수의 승강 로드 (112) 의 승강 위치와, 전술한 브래킷 (96) 의 상승에 의한 외통 (88) 의 경사에 의해, 원하는 형상으로 가이드 샤프트 (76) 를 유리판의 반송 방향과 직교하는 방향으로 휘게 할 수 있다. 따라서, 연결관 (70) 의 축 방향을 따라 배치된 복수 대의 서보 모터 (110) 에 의한 연결관 (70) 의 하방의 굽힘량을 각각 제어함으로써, 롤러 (24A) 를 도 5 의 2 점 쇄선과 같이 아래가 볼록한 형상으로 만곡시킬 수 있다.

한편, 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 의 만곡 구성, 및 만곡 구동 기구도 디스크 롤러 (72, 72 …) 를 가지고 있지 않다는 점을 제외하면, 롤러 (24A) 의 만곡 구성, 및 만곡 구동 기구와 거의 동일한 구성이기 때문에, 여기에서는 간단히 설명한다.

취구 유닛 (26A ∼ 26J) 의 취구 모듈 (62 ; 상부 취구 모듈) 은, 도 13 에 나타내는 바와 같이 만곡 동작을 허용하는 가이드 샤프트 (132 ; 취구 지지축) 에 도너츠 형상의 칼라 (134) 를 통하여 장착되어 있다. 가이드 샤프트 (132), 취구 모듈 (62) 은, 롤러 (24) 와 동일하다. 또, 이 칼라 (134) 와 취구 모듈 (62) 은, 마찬가지로 도너츠 형상의 칼라 고정용 덮개 (136) 를 통하여 도시되지 않은 볼트에 의해 고정되어 있다. 또한, 취구 모듈 (62) 과, 이 취구 모듈 (62) 에 인접하는 취구 모듈 (62) 은, 대략 원통 형상으로 형성된 스페이서 (138) 에 의해 그 간격이 유지되고 있다. 칼라 (134), 칼라 고정용 덮개 (136) 및 스페이서 (138) 에는, 가이드 샤프트 (132) 가 삽입 통과되는 개구부 (135, 137, 139) 가 형성된다. 특히, 개구부 (135, 139) 는, 가이드 샤프트 (132) 가 끼워 맞춰지도록 직사각형 형상으로 형성되어 있다.

가이드 샤프트 (132) 의 양 단부는 외통 (114) 에 고정되어 있다. 이 외통 (114) 의 일단부가, 롤러 (24) 와 마찬가지로 브래킷과 슬라이더가 형성되어 있어 승강할 수 있게 되어 있다. 외통 (114) 의 타단부는, 핀 (140) 을 통하여 지지 부재 (66) 에 지지되어 있다. 이 핀 (140) 을 지지점으로 하여 외통 (114) 이 경사질 수 있게 구성되어 있다.

그런데, 취구 모듈 (62, 62 …) 은, 유지부 (108) 에 유지되어 있다. 도 11 의 예에서는, 3 대의 취구 모듈 (62, 62 …) 의 간격으로 유지부 (108) 가 배치되어 있다. 그리고, 이 유지부 (108) 에는, 상하 이동 프레임 (64) 에 설치된 서보 모터 (116) 의 승강 로드 (118) 가 상하 방향으로 연결되어 있다.

따라서, 롤러 (24) 와 마찬가지로 서보 모터 (116) 를 구동시켜 승강 로드 (118) 를 하강 이동시키면, 그 힘이 유지부 (108) 를 통하여 취구 모듈 (62) 에 전달되고, 또한 취구 모듈 (62) 로부터 도 13 의 가이드 샤프트 (132) 에 전달된다. 이로써, 가이드 샤프트 (132) 가 자신의 탄성력에 의해 하방으로 휘어지고, 이로써 취구 유닛 (26A) 이 휘어진다. 요컨대, 복수의 승강 로드 (118) 의 승강 위치와, 전술한 외통 (114) 의 경사에 의해 원하는 형상으로 가이드 샤프트 (132) 를 유리판의 반송 방향과 직교하는 방향으로 휘게 할 수 있다. 따라서, 복수 대의 서보 모터 (116) 에 의한 가이드 샤프트 (132) 의 하방의 굽힘량을 각각 제어함으로써, 취구 유닛 (26A) 을 아래가 볼록한 형상으로 만곡시킬 수 있다. 또한, 취구 유닛 (26) 에서는, 유리판에 직접 접촉하지 않고, 또한 롤러 컨베이어 (24) 까지의 정밀한 형상 정밀도는 요구되지 않기 때문에 승강 기구를 없앤다.

이들 서보 모터 (110, 110 …, 116, 116 …) 가 모두 도 1 에 나타낸 모션 컨트롤러 (18) 에 의해 제어되고 있다. 모션 컨트롤러 (18) 는, 외부 입력 수단으로부터 유리판 (20) 의 형식이 입력되면, 그 형식의 유리판 (20) 의 곡률에 대응하는 롤러 (24A ∼ 24J) 의 곡률 제어 데이터, 및 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 의 곡률 제어 데이터를 작성한다. 그리고, 이 작성된 곡률 제어 데이터에 기초하여 서보 모터 (110, 110 …, 116, 116 …) 를 제어한다. 즉, 모션 컨트롤러 (18) 는, 성형로 (16) 에 의해 굽힘 성형된 유리판 (20) 이, 그 형상을 유지한 채로 반송되도록 각 롤러 (24A ∼ 24J) 의 곡률을 다축 제어하고, 또한 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 의 취구 모듈 (62, 62 …) 과 유리판 (20) 의 거리가 균일해지도록 각 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 의 곡률을 다축 제어한다.

한편, 도 6 ∼ 도 8 에 나타내는 바와 같이, 취구 모듈 (60) 에는 복수의 에어 분사구 (61, 61 …) 가 형성되어 있다. 이 에어 분사구 (61, 61 …) 는, 중공의 취구 모듈 (60) 에 연결된 배관 (120) (도 6) 을 통하여 플렉시블 덕트 (122) 에 연통되고, 그리고 이 플렉시블 덕트 (122) 를 통하여 하부 송풍 박스 (123) (도 4 참조) 에 연통되어 있다. 또, 이 하부 송풍 박스 (123) 는, 도시되지 않은 블로어에 접속되어 있다. 따라서, 블로어로부터 하부 송풍 박스 (123) 에 공급된 에어가 플렉시블 덕트 (122) 로부터 배관 (120) 을 통하여 취구 모듈 (60) 내로 분출되고, 그리고 에어 분사구 (61, 61 …) 로부터 유리판 (20) 의 하면을 향하여 분사된다.

또한, 배관 (120) 마다 유량 조정 밸브를 형성하여 모든 취구 모듈 (60, 60 …) 로부터 분사되는 에어량이 일정해지도록 조정해도 된다. 또, 도 6, 도 7 의 부호 124 는, 인접하는 배관 (120) 을 연결하는 플렉시블 호스로서, 이들 플렉시블 호스 (124, 124 …) 에 의해 인접하는 취구 모듈 (60, 60) 의 높낮이차가 흡수된다. 또한, 도 6, 도 7 과 같이 1 개의 플렉시블 덕트 (122) 에 의해 모든 취구 모듈 (60, 60 …) 에 에어를 공급하도록 해도 되지만, 도 12 에 나타내는 바와 같이 각각의 취구 모듈 (60, 60 …) 에 플렉시블 덕트 (126, 126 …) 를 연결하여, 취구 모듈 (60) 마다 에어를 공급하도록 해도 된다. 이 형태에서는, 도 6, 도 7 에 나타낸 배관 (120) 및 플렉시블 호스 (124) 가 불필요해진다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 풍랭 강화 장치 (10) 의 특징에 대하여 설명한다.

이 풍랭 강화 장치 (10) 는, 도 6 ∼ 도 9 에 나타낸 바와 같이, 롤러 (24A) 의 링 롤러 (86) 에 형성된 디스크 롤러 (72, 72 …) 사이에 취구 모듈 (60) 을 배치했기 때문에, 디스크 롤러 (72, 72 …) 와 유리판 (20) 의 접촉 부분을 포함하는 그 근방의 부분에, 즉 종래의 풍랭 강화 장치에서는 에어를 닿게 할 수 없었던 부분에 취구 모듈 (60, 60 …) 로부터의 에어를 닿게 할 수 있다. 이로써, 롤러 간의 피치, 롤러 직경에 영향받지 않고 유리판 (20) 전체를 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있음과 함께, 유리판 (20) 에 발생되는 리히트 현상도 방지할 수 있기 때문에 유리판 (20) 전체를 양호하게 풍랭 강화시킬 수 있다.

또, 디스크 롤러 (72, 72 …) 는, 인접하는 롤러 (24A ∼ 24J) 의 디스크 롤러 (72, 72 …) 와 유리판 (20) 의 반송 방향에 대해 중첩되지 않는 위치에 배치되어 있기 때문에, 유리판 (20) 중 그 디스크 롤러 (72, 72 …) 에 맞닿게 된 부분은, 다음 롤러를 통과할 때에 취구 모듈 (60, 60 …) 로부터의 에어에 의해 확실하게 풍랭된다. 이로써, 디스크 롤러 (72, 72 …) 에 맞닿게 된 부분의 리히트 현상을 억제할 수 있다.

또한, 도 8 과 같이 취구 모듈 (60) 의 유리판 (20) 과 대향하는 면은, 완만한 곡률을 갖는 경사면이 형성되어 있으며, 그 경사면에 에어 분사구 (61, 61 …) 가 거의 균등하게 형성되어 있기 때문에, 도 15 의 화살표와 같이, 디스크 롤러 (72, 72 …) 에 의해 반송 중인 유리판 (20) 의 하면에는 에어가 거의 균일한 피치로 분무되게 된다. 또, 이 에어 분무 작용은, 취구 모듈 (62) 에 대해서도 마찬가지이다. 따라서, 이 취구 모듈 (60, 62) 의 에어 분무 작용에 의해 유리판 (20) 을 더욱 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있다. 또한, 도 8 에 나타낸 취구 모듈 (60) 의 유리판 (20) 과 대향하는 면은, 롤러 (24A) 의 축 방향에 대해 평탄하게 형성된 것이지만, 그 면을 롤러 (24A) 의 축 방향에 대해 중앙을 경계 (정상부) 로 하여 경사지게 한 경사면으로 해도 된다.

또한, 이 풍랭 강화 장치 (10) 는, 풍랭 강화 장치 (10) 의 전단의 성형로 (16) 에 의해 굽힘 성형된 유리판 (20) 의 형상, 즉 유리판 (20) 의 반송 방향을 따라 구부러진 형상을 유지하도록 롤러 컨베이어 (24) 의 각 롤러 (24A ∼ 24J) 를, 도 15 에 나타내는 바와 같이 승강 이동시키면서 풍랭 강화시킬 수 있다. 또, 롤러 (24A ∼ 24J) 와 일체로 취구 모듈 (60, 60 …) 이 승강되어, 취구 모듈 (60, 60 …) 과 유리판 (20) 의 거리가 항상 일정해지기 때문에, 유리판 (20) 전체를 균일하게 강화시킬 수 있다.

또한, 롤러 (24A ∼ 24J) 가, 유리판 (20) 의 반송 방향과 직교하는 방향으로 만곡된 만곡 롤러이기 때문에, 유리판 (20) 의 반송 방향과 그 방향과 직교한 방향으로 만곡된 복곡 형상의 유리판 (20) 의 반송에 적합해진다. 또, 주연부의 형상이 복잡하게 굴곡된 리어 유리라 하더라도, 그 주연부의 형상을 따라 롤러 (24A ∼ 24J) 를 서보 모터 (110, 110 …) 에 의해 만곡시킬 수 있기 때문에, 취구 모듈 (60) 을 주연부에 대향시킬 수 있다. 이로써, 주연부에 에어가 수직으로 닿게 되기 때문에, 복잡하게 굴곡된 주연부라도 다른 부분과 마찬가지로 강화시킬 수 있다. 따라서, 리어 유리 등의 복잡한 형상의 유리판 (20) 이라 하더라도, 유리판 (20) 전체를 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있다. 또, 서보 모터 (110, 116) 에 의해 자유 곡선으로 반송면을 형성할 수 있기 때문에, 복잡한 형상에도 대응할 수 있다. 또, 서보 모터 (110, 116) 없이, 굽힘 곡선을 형성할 수 있을 뿐이어서 만곡면의 자유도는 없어지지만, 롤러 양측의 승강만이어도 되고, 또 범용성은 없어지지만, 가이드 샤프트가 원래로부터 만곡된 형상의 만곡된 롤러여도 된다. 또한, 본 발명은 만곡되지 않은 롤러를 사용해도 된다. 요컨대, 플랫한 판유리를 냉각 (풍랭 강화를 포함한다) 시키는 경우에도 리히트를 회피할 수 있기 때문에 효과가 있다. 요컨대, 롤러 반송시키면서 실시하는 냉각에 모두 적용할 수 있다.

게다가 또한, 취구 유닛 (26) 으로부터 유리판 (20) 의 상면을 향하여 에어를 분사시켜, 유리판 (20) 을 상하면으로부터 동시에 풍랭시키기 때문에 양호하게 강화시킬 수 있다. 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 의 취구 모듈 (62, 62 …) 과 유리판 (20) 의 거리가 균일해지도록, 각 취구 유닛 (26A ∼ 26J) 의 곡률이 모션 컨트롤러 (18) 에 의해 다축 제어되고 있기 때문에, 유리판 (20) 의 전체면을 균일하게 풍랭 강화시킬 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명은 자동차, 선박, 철도, 항공기 등의 수송 기기, 또는 건축용 그 밖의 각종 용도에 사용되는 강화 유리, 특히 자동차의 사이드 유리, 리어 유리와 같이 복잡한 곡면을 갖는 강화 유리의 제조에 이용할 수 있다.

또한, 2008년 3월 31일에 출원된 일본 특허출원 2008-093474호의 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여 본 발명의 명세서의 개시로서 도입한다.

10 … 풍랭 강화 장치, 12 … 굽힘 성형 장치, 14 … 가열로, 16 … 성형로, 18 … 모션 컨트롤러, 20 … 유리판, 22 … 굽힘 성형용 롤러 컨베이어, 24 … 취구 모듈이 달린 롤러 컨베이어, 26 … 취구 유닛, 28 … 롤러 컨베이어, 30 … 상하 이동 프레임, 32 … 베어링, 34 … 서보 모터, 36 … 고정 프레임, 38 … 가이드 레일, 40 … 가이드 블록, 42 … 래크, 44 … 피니언, 46 … 회전축, 48 … 베어링, 50 … 서보 모터, 64 … 상하 이동 프레임, 66 … 지지부, 67 … 래크, 68 … 로드, 69 … 서보 모터, 70 … 연결관, 72 … 디스크 롤러, 74 … 베어링, 76 … 가이드 샤프트, 78 … 베어링, 80 … 띠 형상 부재, 82 … 유지 부재, 84 … 슬라이딩 베어링, 86 … 링 롤러, 88 … 외통, 90 … 지지 부재, 92 … 핀, 94 … 베어링, 96 … 브래킷, 98 … 핀, 100 … 슬라이더, 102 … 가이드, 104 … 기어, 106 … 기어, 108 … 유지부, 110 … 서보 모터, 112 … 승강 로드, 114 … 외통, 116 … 서보 모터, 118 … 승강 로드

Claims (12)

1. 유리판을 가열로에 의해 소정의 온도까지 가열시키고, 가열된 유리판을 롤러 컨베이어의 복수 개의 롤러에 의해 형성되는 반송면을 따라 반송시킴과 함께, 상기 롤러 컨베이어에 의해 반송되는 유리판의 하면을 향하여 에어를 분무함으로써, 그 유리판을 풍랭 강화시키는 유리판의 풍랭 강화 장치에 있어서,
   상기 롤러 컨베이어의 롤러는, 회전축과, 그 회전축에 소정의 간격으로 복수 장 배치됨과 함께 상기 유리판의 하면이 맞닿는 원반 형상 부재와, 상기 롤러의 상기 회전축에 대해 회전 운동할 수 있게 형성됨과 함께 상기 복수 장의 원반 형상 부재 사이에 배치되고 상기 유리판과 대향하는 측의 면에 에어 분출구를 구비한 하부 취구 모듈을 갖는 것을 특징으로 하는 유리판의 풍랭 강화 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 원반 형상 부재는, 인접하는 롤러의 원반 형상 부재와 상기 유리판의 반송 방향에 대해 중첩되지 않는 위치에 배치되어 있는 유리판의 풍랭 강화 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전축은, 만곡 동작을 허용하는 가이드 샤프트와, 그 가이드 샤프트에 자유롭게 회전할 수 있도록 삽입 통과되고 서로 연결된 복수의 링 롤러에 의해 구성되어 있는 유리판의 풍랭 강화 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하부 취구 모듈에는, 유리판의 반송 방향에 경사면이 형성되고, 그 경사면에 상기 에어 분사구가 형성되어 있는 유리판의 풍랭 강화 장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 복수 개의 롤러를 상하 이동시키는 구동 수단이 형성되고, 그 구동 수단에 의해 복수 개의 롤러를 상기 유리판의 반송 위치에 따라 상하 이동시킴으로써, 상기 반송면의 일부가 유리판의 반송 방향으로 만곡되는 유리판의 풍랭 강화 장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 복수 개의 롤러는, 상기 유리판의 반송 방향에 대해 직교하는 방향으로 만곡시킬 수 있는 만곡 롤러인 유리판의 풍랭 강화 장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 롤러 컨베이어에 의해 반송되고 있는 상기 유리판의 상면을 향하여 에어를 분출시키는 취구 유닛이 형성되어 있는 유리판의 풍랭 강화 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 취구 유닛은, 상기 롤러 컨베이어의 롤러에 대향하여 배치된 복수 개의 취구 지지축과, 그 취구 지지축에 배치되고 상기 유리판과 대향하는 측의 면에 에어 분출구를 구비한 복수의 상부 취구 모듈을 구비하고 있는 유리판의 풍랭 강화 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 취구 지지축을 상하 이동시키는 구동 수단이 형성되고, 그 구동 수단에 의해 각 취구 지지축을 상기 유리판의 반송 위치에 따라 상하 이동시켜 상부 취구 모듈을 상하 이동시키는 유리판의 풍랭 강화 장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 취구 지지축은, 만곡시킬 수 있는 축인 유리판의 풍랭 강화 장치.
11. 유리판을 가열로에 의해 소정의 온도까지 가열시키고, 가열된 유리판을 롤러 컨베이어의 복수 개의 롤러에 의해 형성되는 반송면을 따라 반송시킴과 함께, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 유리판의 풍랭 강화 장치를 사용하여 가열된 상기 유리판을 풍랭 강화시키는 것을 특징으로 하는 유리판의 풍랭 강화 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 적어도 상기 하부 취구 모듈은, 롤러에 의해 반송되는 유리판 전체가 상기 풍랭 강화 장치에 반입되었을 때에 에어의 분사를 개시하도록 제어되는 유리판의 풍랭 강화 방법.

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