KR101753934B1 - 급냉 링을 위한 이종 직물 - Google Patents

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Abstract

절곡된 유리의 급냉을 위한 링을 적어도 부분적으로 피복하기 위해 직물(30)이 채택된다. 직물(30)은 적어도 세 개의 스트립(32, 34, 36), 즉 유리의 급냉을 위한 고밀도 편직 구조의 스트립(32)과 링에 직물(30)을 부착하기 위한 적어도 두 개의 저밀도 구조의 스트립(34, 36)을 포함한다.

Description

급냉 링을 위한 이종 직물{HETEROGENEOUS FABRIC FOR QUENCHING RING}
본 발명은 유리를 급냉하기 위한 링을 적어도 부분적으로 피복하기 위한 직물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 급냉 링과 직물의 어셈블리에 관한 것이다.
예컨대 차량 창문의 차유리로 사용되는 유리의 절곡(bending) 방법은 다음의 단계들, 즉 노(furnace) 또는 오븐에 유리를 적치하는 단계, 노 또는 오븐에서 유리의 약화 온도보다 높게 유리를 가열하는 단계, 가열된 유리를 절곡하고 절곡된 유리를 템퍼링 또는 급냉하는 단계를 주로 포함한다.
급냉 또는 템퍼링 단계 중에 유리는 주위 온도까지 냉각될 뿐만 아니라 동시에 냉각 속도로 인해 유리 내부에 내부 장력이 생성된다. 온도는 유리 내부에서보다 유리 외면에서 더 빨리 감소한다. 이 온도 구배는 일정 냉각 속도보다 높은 유리 내에 고착되는 장력을 생성한다. 냉각 속도가 너무 낮은 경우에는, 장력이 너무 낮아서 유리는 충격이 가해질 때 요구되는 크기의 입자로 부서지지 않는다. 냉각 속도가 너무 높다면 장력이 지나치게 높아지고 유리는 지나치게 취약해져서 유리는 충격이 가해질 때 요구되는 크기의 입자로 부서지지 않는다. 따라서 템퍼링 공정은 한정된 공차 내에서 제어되어야 하는 공정이다.
템퍼링 또는 급냉 공정 중에, 절곡 유리의 경계구역은 이른바 템퍼링 링 또는 급냉 링 상에 얹혀 있게 된다. 이 급냉 링에는 냉각 공기가 유리 상에 취입되도록 하는 구멍 또는 개구가 마련된다. 내열성 분리 직물이 급냉 링을 피복한다. 직물은 대개 고온에 견딜 수 있고 급냉에 사용되는 가압 냉각 공기의 순환을 방해하지 않도록 공기 투과성인 편직물 또는 직포이다. 이 목적을 위해 비교적 폭이 넓은 메쉬를 갖는 편직물 또는 직포를 사용하는 것이 표준 실무이다.
올이 성긴(open) 투과성 직물의 단점은 유리의 경계구역에 마크를 남긴다는 것이다. 또한 유리는 기복을 나타낸다. 오랫 동안, 이런 단점은 용인되었다. 이제는 점차 사정이 달라지고 있다.
용인의 정도가 줄어드는 이유 중 하나는 예전에는 정면, 측면 및 배면 차유리가 고무 링에 매립하는 방식으로 사용되곤 했었다는 점이다. 따라서 유리의 경계구역에 존재하는 마크가 고무 링에 의해 적어도 부분적으로 감춰졌다. 현재는 차유리가 자동차의 프레임에 접착되기 때문에 차유리의 경계구역이 완전히 보이게 된다. 뿐만 아니라 유리에 에나멜 스트립을 사용하는 것이 증가하고 있는데 이는 마크를 더 보이게 한다.
용인의 정도가 줄어드는 다른 이유는 일부 유형의 자동차, 특히 고급 승용차와 스포츠카의 배면 차유리가 점점 더 작은 각도로 배치된다는 점이다. 보다 작은 각도는 존재하는 임의의 마크를 증폭시키기 때문에 마크를 점점 덜 용인될 수 있게 한다.
또한 안테나가 통합되어 있는 차유리의 경계구역에 흑색 잉크를 사용하는 것은 또한, 존재하는 경우의 마크를 더 보이게 만든다.
주행 중에 발생하는 차의 진동은 유리의 가장자리 응력이 너무 높을 때 유리의 파손을 초래할 수 있다.
따라서 마크와 기복은 점점 덜 용인된다. 유리 가장자리의 응력 레벨은 적절한 값 범위 내에 있어야 한다.
본 발명의 일반적인 목적은 종래 기술의 단점을 극복하는 것이다.
본 발명의 특별한 목적은 차유리에 마크를 덜 남기는 급냉 링 또는 템퍼링 링을 위한 열 분리재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 차유리에 기복을 덜 남기는 급냉 링 또는 템퍼링 링을 위한 열 분리재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 보다 우수한 유리 가장자리의 응력 레벨을 가질 수 있도록 하는 급냉 링 또는 템퍼링 링을 위한 열 분리재를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 절곡된 유리를 급냉하기 위한 링을 적어도 부분적으로 피복하는 직물이 제공된다. 직물은 적어도 세 개의 스트립, 즉 유리의 급냉을 위한 제1 편직 구조의 스트립, 즉, 고밀도 편직(knitted) 구조의 스트립과 링에 직물을 부착하기 위해 적어도 두 개의 제1 편직 구조의 밀도보다 낮은 밀도를 가지는 제2 구조의 스트립, 즉, 저밀도 구조의 스트립을 포함한다. 고밀도 편직 구조와 저밀도 편직 구조 간의 밀도 차는 바람직하게는 단위 면적당 스티치 수의 차에 의해 생긴다. 즉, 고밀도 편직 구조는 저밀도 편직 구조보다 단위 면적당 스티치 수가 높다. 바람직하게는 고밀도 편직 구조는 ㎠당 8 내지 115개의 스티치, 예컨대 ㎠당 15 내지 75개의 스티치, 더 바람직하게는 ㎠당 25 내지 50개의 스티치를 가진다. 직물은 예컨대 단일 니들 베드(needle bed) 또는 이중 니들 베드를 구비한 경편기 또는 레이첼(Rachel) 머신에서 생산될 수 있다.
지금까지는 충분한 양의 급냉 공기가 갓 절곡된 차유리를 냉각할 수 있도록 급냉 링을 피복하기 위해 올이 성긴 직물을 사용하는 것이 본 산업에서 허용된 실무였다. 올이 성긴 직물은 비교적 큰 개구를 갖는 그물 구조를 가진다. 냉각 공기는 개구를 통해 차유리와 직접 접촉하지만 개구의 경계에서 직물 재료를 통과해야 한다. 차유리가 직물 재료와 접촉하는 위치에서의 냉각 속도는 개구의 내측에서보다 훨씬 느리다. 이 냉각 속도의 차는 차유리의 표면에 기복을 야기한다. 또한 올이 성긴 직물의 비교적 거친 구조는 유리에 마크를 생기게 한다.
이런 실무와는 대조적으로, 본 발명은 유리가 훨씬 많은 스티치에 의해 지탱되고 국부적인 힘이 보다 균질하게 분산되며 국부적인 압력이 종래 기술보다 훨씬 작아지도록, 바람직하게는 그 모두가 거의 대등하게 유리를 지탱하는 스티치의 수가 증가함으로써 직물 밀도가 높아지는 고밀도 구역을 가진다.
US-A-5,328,496은 절곡된 차유리의 제조에 사용되는 링을 위한 열 분리재를 개시한다. 열 분리재는 두 개의 부분, 즉 조밀한 부분과 올이 성긴 덜 조밀한 부분을 가진다. 그러나 본 발명과는 달리 조밀한 부분은 절곡 작업 중에 링 위에 유리를 배치하기 위해 사용되고, 한편 올이 성긴 부분은 급냉 또는 템퍼링을 위해 사용된다.
본 발명의 제1 양태의 실시예에서, 저밀도 구조의 스트립은 고밀도 편직 구조를 갖는 스트립보다 ㎠당 스티치 수가 적은 편직 구조를 가진다.
해당 스트립은 편직(knitting) 또는 박음질(stitching)에 의해 서로 연결될 수 있다.
본 발명의 제1 양태의 바람직한 실시예에서, 직물은 세 개의 스트립, 즉 유리의 급냉을 위한 고밀도 편직 구조의 중앙 구역과 급냉 링에 직물을 고정하기 위한 두 개의 저밀도 스트립을 포함한다.
실무와는 반대로 급냉을 위한 고밀도 스트립임에도 불구하고, 직물의 조밀한 부분은 여전히 급냉 작업을 수행하기에 충분한 공기 투과성을 지닌다. 바람직하게는 고밀도 편직 구조는 적어도 500 l/d㎡/min, 예컨대 600 l/d㎡/min 초과, 더 바람직하게는 적어도 750 l/d㎡/min,, 예컨대 850 l/d㎡/min의 공기 투과성을 지닌다. 공기 투과성은 100 Pa의 압력하에서 측정된다.
본 발명의 제1 양태의 일 실시예에서, 고밀도 편직 구조의 스트립은 100%의 스테인레스강사(stainless steel yarn)로 제조된다. 혼합사 또는 다른 재료의 실과 비교하여, 100%의 스테인레스강사는 유리에 마크를 남길 위험성이 저감된 조밀하고 균일한 구조를 제공하는 이점을 가진다. 직경이 40 ㎛ 미만, 예컨대 25 ㎛ 미만인 스테인레스강 직물은 다발(bundle) 신선(drawing) 기술에 의해 획득될 수 있다. 이 기술은 US-A-2 050 298, US-A-3 277 564, 및 US-A-3 394 213에 개시되어 있다. 출발물질을 형성하는 금속 와이어가 철 또는 구리와 같은 코팅층으로 피복된다. 이어서 피복된 와이어의 다발이 금속 파이프 내에 봉입된다. 그 후 봉입 파이프는 직경이 보다 작은 합성 다발이 되도록 후속 와이어 신선 단계를 거쳐 직경이 감소된다. 후속 와이어 신선 단계는 또 다른 신선을 허용하도록 적절한 열처리와 교번될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 합성 다발 내측의 최초 와이어는 피복재의 매트릭스 내에 별개로 매립되는 얇은 섬유로 변형되었다. 이런 다발은 바람직하게는 이천 개 이하의 섬유, 예컨대 오백 개와 천오백 개 사이의 섬유를 포함한다. 원하는 최종 직경이 얻어지면, 피복재는 예컨대 적절한 산세제 또는 용제의 용액에 의해 제거될 수 있다. 최종 결과물은 탈피된 섬유 다발이다. 이어서 탈피된 섬유 다발이 방적될 수 있다.
스테인레스강 섬유를 제조하기 위한 다른 제조 기술은 기계 가공이다. 섬유의 기계 가공은 예컨대 US-A-4 930 199에 개시되어 있다. 얇은 금속판의 스트립이 출발재이다. 이 스트립은 회전식 지지형 주 샤프트의 원통형 외면 주위에 여러 번 감겨 고정된다. 주 샤프트는 판재가 감긴 방향과 반대 방향으로 일정한 속도로 회전한다. 주 샤프트의 축에 수직하게 연장되는 에지 라인을 갖는 커터가 일정한 속도로 공급된다. 커터는 주 샤프트의 축에 평행한 특정 면각(face angle)을 가진다. 판재의 단부 표면은 커터에 의해 절단된다.
다발 신선의 대안으로서 금속 섬유가 열간 압연 빌렛에서 출발하여 제조될 수 있다. 이 방법은 특히 US-A3 394 213, JP-A-51-171163, JP-A-62-259612, 또는 JP-A-61-137623에 개시되어 있다. 이 방법은 다발 신선 기술보다 비용이 덜 든다고 주장된다. 금속 선재는 분리재 또는 차단재, 예컨대 철 또는 극저탄소강을 사용하여 튜브 또는 벽돌 내에서 서로 묶이고, 이 합성재는 열간 압연 작업을 거친 후에는 냉간 와이어 신선 작업이 뒤따른다. 다발 신선 기술과는 달리, 열간 압연 합성재에서 출발하여 획득되는 금속 섬유는 원과 크게 다른 단면을 가진다. 또한 합성재 내의 섬유들의 단면 간에도 차이가 있다. 합성재 외측의 섬유는 합성재 내측의 섬유에 비해 보다 직사각형인 프로파일로 반경 방향으로 변형된다. 분리재 또는 차단재가 철인 경우에는, 섬유의 거칠기는 구리가 매트릭스로서 사용되는 경우보다 높다.
본 발명의 제1 양태의 다른 실시예에서, 고밀도 편직 패턴의 스트립은 스테인레스강 섬유와 PBO 섬유, 유리 섬유 또는 이들의 조합과 같은 비금속 인조 섬유를 포함하는 실로부터 제조된다. PBO 섬유는 고밀도 부분에 증가한 유연도(degree of softness)를 제공하는 이점을 가진다. PBO 섬유의 정식 명칭은 폴리(p-페닐렌-2,6-벤조비스옥사졸) 섬유이다. 스테인레스강 섬유는 20%와 40% 사이이고 따라서 인조 섬유는 60%와 80% 사이인 것이 일반적인 비율이다. 양호한 조합은 약 30%의 스테인레스강 섬유와 70%의 PBO 섬유이다.
바람직하게는 저밀도 스트립 중 적어도 하나는 스테인레스강 섬유와 유리 섬유 또는 PBO 섬유와 같은 인조 섬유를 포함하는 실로부터 제조된다. 보다 더 바람직하게는 두 개의 저밀도 스트립이 스테인레스강 섬유와 유리 섬유 또는 PBO 섬유와 같은 인조 섬유를 포함하는 실로부터 제조된다. 유리 섬유 또는 PBO 섬유가 스트립에 존재함으로 인해 저밀도 스트립의 단열성(thermal insulation)이 증가한다. 저밀도 스트립의 증가한 단열성은 저밀도 스트립의 급냉 효과를 저감하여 급랭이 오직 중앙 고밀도 구역에서만 일어나도록 하며, 이는 급냉의 제어를 보다 용이하게 한다.
고밀도 편직 구조의 스트립은 원편(circular knitting) 구조, 횡편(weft knitting) 구조, 경편(warp knitting) 구조, 또는 레이첼-경편 구조를 가질 수 있다.
고밀도 편직 구조의 스트립은 데미-심플(demi-simple) 또는 트리코트(tricot) 바인딩, 샤르무즈(Charmeuse) 바인딩, 또는 새틴(satin) 바인딩을 가질 수 있다.
저밀도 스트립 중 하나 이상은 아일릿(eyelet) 편직 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 급냉 링과 본 발명의 제1 양태에 따른 직물의 어셈블리가 제공된다. 급냉 링은 두 개의 구역, 즉 공기를 침투시켜 유리를 냉각하도록 하는 개구가 구비된 급냉 구역과, 고정구가 마련되는 구역을 가진다. 제1 편직 구조의 스트립, 즉, 고밀도 편직 구조의 스트립은 급냉 구역을 피복하며, 제1 편직 구조의 밀도보다 낮은 밀도를 가지는 제2 구조의 스트립, 즉, 저밀도 스트립은 고정구가 마련된 구역을 피복하고 고정구에 고정된다. 급냉 링은 바람직하게는 절곡을 위해서는 사용되지 않고 오직 급냉을 위해서만 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 직물의 개관도를 제공한다.
도 2는 개방 스티치와 폐쇄 스티치 간의 차이를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 직물의 상세도를 제공한다.
도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d 및 도 4e는 본 발명에 따른 직물의 고밀도 스트립을 위한 편직 스티치의 예를 제공한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 직물의 저밀도 스트립을 위한 편직 스티치의 예를 제공한다.
도 6a는 급냉 링을 도시하고, 도 6b는 급냉 링의 상세도를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 직물(10)을 도시한다. 직물(10)은 고밀도 편직 구조의 중앙 스트립(12)을 포함한다. 중앙 스트립은 급냉 링의 급냉 구역을 피복하기 위한 것이다. 두 개의 저밀도 스트립(14, 16)이 중앙 스트립(12)에 연결된다. 세 개의 스트립이 직물(10)을 형성한다. 측면 스트립(14, 16)은 급냉 링에 직물(10)을 고정하기 위해 사용된다. 스트립(14, 16)은 또한 급냉 공정이 오직 고밀도 중앙 스트립(12)의 수준의 급냉 구역에서만 일어나도록 하는 급냉 공정 중의 단열재로서 기능한다.
아래의 편직 구조의 상세도에 대한 서설로서, 도 2는 폐쇄형 편직 스티치(20, 22)와 개방형 편직 스티치(24, 26) 간이 차이를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제1 양태에 따른 직물(30)의 실시예를 상세히 도시한다. 직물은 세 개의 스트립, 즉 중앙 고밀도 스트립(32), 좌측 저밀도 스트립(34), 및 우측 저밀도 스트립(36)을 가진다. 스트립(34)은 공통 스티치(38)에 의해 스트립(32)에 연결되고 스트립(36)은 공통 스티치(39)에 의해 스트립(32)에 연결된다. 도 3의 실시예에서, 고밀도 중앙 스트립(32)은 이중 트리코트 폐쇄형 편직 스티치를 가진다.
도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d 및 도 4e는 직물(30)의 고밀도 스트립(32)을 위한 편직 스티치의 다른 실시예를 제공한다.
도 4a는 이중 샤르무즈 폐쇄형 스티치를 갖는 편직 구조를 도시한다.
도 4b는 이중 새틴 폐쇄형 스티치를 갖는 편직 구조를 도시한다.
도 4c는 이중 트리코트 개방형 스티치를 갖는 편직 구조를 도시한다.
도 4d는 이중 샤르무즈 스티치를 갖는 편직 구조를 도시한다.
도 4e는 이중 새틴 개방형 스티치를 갖는 편직 구조를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 직물(30)의 저밀도 스트립(34, 36)을 위한 편직 스티치의 예를 제공한다.
도 5a는 대형 정사각형을 갖는 이중 아일릿 편직 구조를 도시한다. 도 5b는 소형 정사각형을 갖는 이중 아일릿 편직 구조를 도시한다. 다음의 참조번호는 도 5a와 도 5b 양쪽 모두에 사용된다.
- 51: 아일릿 구조의 좌측
- 52: 아일릿 구조의 우측
- 53: 기계 상의 가이드 바(1)
- 54: 기계 상의 가이드 바(2)
- 55: 기계 상의 후방 베드
- 56: 기계 상의 전방 베드
도 5a의 대형 정사각형의 아일릿 편직 구조에서, 열네 개의 스티지 열마다 패턴이 반복되는 반면, 도 5b의 아일릿 구조에서는 열 개의 스티지 열마다 패턴이 반복된다.
도 6b는 급냉 또는 템퍼링 링(60)을 도시하며, 도 6b는 템퍼링 링(60)의 부분을 보다 상세히 도시한다.
급냉 링은 두 개의 구역, 즉 급랭 또는 템퍼링 구역(61)과 고정 구역(62)을 가진다. 급냉 링(61)에는 냉각 공기를 침투시키고 유리에 도달시키는 구멍(63)이 마련된다. 고정 구역(62)에는 급냉 링(60)에 급냉 직물을 고정하기 위한 볼트(64)와 핀(66)이 마련될 수 있다.
직물의 고밀도 스트립(12, 32)은 급냉 구역(61)을 피복하는 반면, 저밀도 스트립(14, 16, 34, 36)은 고정 구역(62)을 피복한다.

Claims (12)

  1. 절곡된 유리의 급냉을 위한 링을 적어도 부분적으로 피복하기 위한 직물이며,
    상기 직물은 세 개의 스트립을 포함하고,
    세 개의 스트립이 유리의 급냉을 위한 제1 편직 구조의 중앙 구역과 상기 링에 직물을 고정하기 위해 제1 편직 구조의 밀도보다 낮은 밀도를 가지는 제2 구조의 스트립 두 개로 이루어지는 직물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 편직 구조의 스트립은 ㎠당 8 내지 115개의 스티치를 갖는 직물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 편직 구조의 밀도보다 낮은 밀도를 가지는 제2 구조의 스트립은 상기 제1 편직 구조보다 ㎠당 스티치 수가 더 적은 편직 구조를 가지는 직물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 편직 구조의 스트립은 100 Pa의 압력 하에서 측정될 때 적어도 500 l/d㎡/min의 공기 투과성을 갖는 직물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 편직 구조의 스트립은 100% 스테인레스강사로부터 제조되는 직물.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 편직 구조의 스트립은 스테인레스강 섬유와 비금속 인조 섬유를 포함하는 실로부터 제조되는 직물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 편직 구조의 스트립은 PBO 섬유 및 유리 섬유 중 적어도 하나와 스테인리스강 섬유를 포함하는 실로부터 제조되는 직물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 편직 구조의 밀도보다 낮은 밀도를 가지는 제2 구조의 스트립 중 적어도 하나는 스테인레스강 섬유와 비금속 인조 섬유를 포함하는 실로부터 제조되는 직물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 편직 구조의 스트립은 데미-심플 또는 트리코트 바인딩, 단일 또는 이중 샤르무즈 바인딩 또는 새틴 바인딩을 갖는 직물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 편직 구조의 밀도보다 낮은 밀도를 가지는 제2 구조의 스트립 중 적어도 하나는 아일릿 편직물인 직물.
  11. 제1항에 따른 직물과 급냉 링의 어셈블리이며,
    상기 급냉을 위한 링은 두 개의 구역으로서, 공기를 침투시켜 유리를 냉각하도록 하는 구멍이 구비된 급냉 구역과, 고정구가 마련된 구역을 갖고, 제1 편직 구조의 스트립은 급냉 구역을 피복하고, 상기 제1 편직 구조의 밀도보다 낮은 밀도를 가지는 제2 구조의 스트립은 고정구가 마련된 구역을 피복하고 고정구에 고정되는 어셈블리.
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