KR101902063B1 - 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 장의 판유리 사이의 공기를 배기하고 밀봉하기 위한 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 개시한다. 본 발명의 밀봉 캡 폐쇄 장치는 진공 체임버, 클램핑 유닛, 홀더와 승강 장치로 구성되어 있다. 진공 체임버는 아랫면 한쪽 가장자리에 형성되어 있는 배기구멍을 갖는 판유리 조립체를 투입하여 배기한다. 클램핑 유닛은 배기구멍과 이웃하는 판유리 조립체의 가장자리에 클램핑되며, 배기구멍과 정렬되도록 형성되어 있는 가이드구멍을 갖는다. 홀더는 가이드구멍을 따라 운동할 수 있도록 가이드구멍에 장착되어 있고, 배기구멍을 폐쇄하기 위한 유리 땜납이 도포되어 있는 밀봉 캡을 보유한다. 승강 장치는 클램핑 유닛의 한쪽에 회전할 수 있도록 장착되어 있는 핸들과, 판유리 조립체의 배기 후 진공 체임버의 앞쪽으로 판유리 조립체가 병진운동될 때 진공 체임버의 한쪽에 핸들을 회전시킬 수 있도록 장착되어 있는 도그를 가지며, 핸들의 회전에 의해 배기구멍이 밀봉 캡에 의해 폐쇄되도록 가이드구멍을 따라 홀더를 운동시켜 밀봉 캡을 배기구멍 주위에 눌러준다. 본 발명에 의하면, 밀봉 캡을 보유하는 홀더를 클램핑 유닛에 장착한 후, 클램핑 유닛을 판유리 조립체에 클램핑함으로써, 밀봉 캡에 의해 배기구멍을 정확하게 폐쇄할 수 있다.

Description

진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치{APPARATUS FOR CLOSING SEALING CAP OF VACUUM INSULATION GLASS PANEL}

본 발명은 진공 단열 판유리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 장의 판유리 사이의 공기를 배기한 후 밀봉하기 위한 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치에 관한 것이다.

진공 단열 판유리는 주택, 빌딩 등 건축물의 냉난방의 효율을 높이기 위해 창호나 외벽으로 사용되고 있다. 진공 단열 판유리는 서로 평행하게 이격되어 있는 두 장의 판유리를 포함한다. 두 장의 판유리 사이의 공간을 대기압보다 낮게 감압된 상태로 유지하기 위해 판유리들의 가장자리는 실(Seal)에 의해 밀봉되어 있다. 판유리들 사이의 공간은 복수의 스페이서(Spacer)에 의해 지지되어 있다.

판유리들 사이의 공간을 펌핑 아웃(Pumping out) 또는 공기의 배기에 의해 진공으로 형성하기 위해 판유리들 중 어느 하나에 개구부 또는 배기구멍이 형성되어 있다. 유리 튜브(Glass tube)는 개구부에 연결되고, 진공장치(Vacuum equipment)가 유리 튜브가 연결된다. 진공장치의 작동에 의해 공간의 배기를 행한 후, 유리 튜브는 용융에 의해 밀봉하여 공간의 진공을 유지시키게 된다. 하지만, 유리 튜브가 판유리의 표면에 돌출되어 있게 된다. 또한, 유리 튜브는 파손될 우려가 있다.

한국 공개특허공보 공개번호 제10-2013-0076783호 "진공 단열 판유리 제조 방법 및 이에 의해 제조된 판유리"가 개시되어 있다. 이 특허 문헌의 방법은 유리 땜납(Glass solder)을 두 장의 판유리 중 어느 하나에 형성되어 있는 개구부의 주위에 도포하고, 유리 또는 금속의 폐쇄 캡(Closing-off cap)을 유리 땜납 위에 배치시킨다. 두 장의 판유리를 진공 오븐(Vacuum oven)에 투입한 후, 개구부를 통해 판유리들 사이의 공간으로부터 공기를 배기한다. 유리 땜납이 연화 온도에 도달되면, 폐쇄 캡을 플런저(Plunger)에 의해 눌러 개구부를 밀봉시킨다.

상기한 바와 같은 진공 단열 판유리의 제조 방법은 여러 가지 문제가 있다. 첫째, 폐쇄 캡은 개구부의 위쪽에 배치되도록 스프링과 같은 부재에 의해 지지되기 때문에 판유리들의 이동 중에 폐쇄 캡의 위치 변동이나 탈락이 발생되어 개구부를 정확하게 폐쇄하지 못하는 불량이 발생할 가능성이 있다. 둘째, 폐쇄 갭의 폐쇄 후, 부재가 판유리 안에 잔류되어 소음 및 판유리의 파손을 발생시키는 원인이 되고 있다. 셋째, 판유리들은 트레이(Tray)에 탑재되어 컨베이어(Conveyor)에 의해 진공 오븐에 투입되므로, 진공 단열 판유리의 사이즈(Size)에 따라 트레이에 탑재되어 진공 오븐에 투입되는 진공 단열 판유리의 개구부 위치가 변경된다. 따라서 폐쇄 캡을 눌러주기 위한 플런저의 세팅(Setting)이 상당히 복합하게 된다. 넷째, 플런저는 위치결정장치(Positioning apparatus)의 작동에 의해 폐쇄 캡과 정렬된다. 그러나 위치결정장치의 작동에 의한 플런저의 위치결정범위(Positioning range)가 작기 때문에 트레이에 탑재되어 진공 오븐에 투입되는 판유리들의 수량이 제한되어 수율이 낮고, 사이즈가 다른 판유리들의 다품종소량생산(Small quantity batch production)이 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 여러 가지 문제를 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은, 판유리의 배기구멍을 폐쇄하기 위한 밀봉 캡을 안정적으로 지지하여 배기구멍을 정확하게 폐쇄할 수 있는 새로운 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 밀봉 캡을 지지하기 위한 부재와 같은 이물질이 판유리들에 잔류하지 않게 하면서 배기구멍을 폐쇄할 수 있는 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 따른 목적은, 사이즈가 다른 판유리의 제조 공정을 단순화하고 자동화할 수 있는 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치가 제공된다. 본 발명에 따른 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치는, 아랫면 한쪽 가장자리에 형성되어 있는 배기구멍을 갖는 판유리 조립체를 투입하여 배기하기 위한 진공 체임버와; 배기구멍과 이웃하는 판유리 조립체의 가장자리에 클램핑되며, 배기구멍과 정렬되도록 형성되어 있는 가이드구멍을 갖는 클램핑 유닛과; 가이드구멍을 따라 운동할 수 있도록 가이드구멍에 장착되어 있고, 배기구멍을 폐쇄하기 위한 유리 땜납이 도포되어 있는 밀봉 캡을 보유하는 홀더와; 클램핑 유닛의 한쪽에 회전할 수 있도록 장착되어 있는 핸들과, 판유리 조립체의 배기 후 진공 체임버의 앞쪽으로 판유리 조립체가 병진운동될 때 진공 체임버의 한쪽에 핸들을 회전시킬 수 있도록 장착되어 있는 도그를 가지며, 핸들의 회전에 의해 배기구멍이 밀봉 캡에 의해 폐쇄되도록 가이드구멍을 따라 홀더를 운동시켜 밀봉 캡을 배기구멍 주위에 눌러주는 승강 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치에 있어서, 승강 수단은 핸들에 의해 작동되는 랙과 피니언 기구 등으로 다양하게 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치는, 밀봉 캡을 보유하는 홀더를 클램핑 유닛에 장착한 후, 클램핑 유닛을 판유리 조립체에 클램핑함으로써, 밀봉 캡에 의해 배기구멍을 정확하게 폐쇄할 수 있다. 또한, 밀봉 캡이 홀더에 보유되는 것에 의해 밀봉 캡을 지지하기 위한 부재와 같은 이물질이 판유리 조립체에 잔류하지 않게 하면서 배기구멍을 폐쇄할 수 있다. 또한, 배기구멍의 위치에 맞춰 클램핑 유닛에 장착되는 홀더의 위치를 간편하게 세팅할 수 있으므로, 사이즈가 다른 판유리의 제조 공정을 단순화하고 자동화할 수 있다. 본 발명에 따른 밀봉 캡 폐쇄 장치의 사용에 의해 밀봉 캡에 도포되어 있는 유리 땜납을 진공 체임버에 투입하기 전에 가열할 수 있으므로, 열에너지 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 부분적으로 절제하여 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치에 의한 밀봉 캡의 준비 상태를 설명하기 위해 부분적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치에 의한 밀봉 캡의 폐쇄 상태를 부분적으로 절제하여 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제2 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 제3 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 제3 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 제3 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치에 의한 밀봉 캡의 준비 상태를 설명하기 위해 부분적으로 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 제3 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치에 의한 밀봉 캡의 폐쇄 상태를 부분적으로 절제하여 나타낸 정면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 제4 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 부분적으로 절제하여 나타낸 정면도이다.
도 12는 도 11의 ⅩⅡ-ⅩⅡ선 단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 제4 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치를 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명에 따른 제4 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치에 의한 밀봉 캡의 준비 상태를 설명하기 위해 부분적으로 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 제4 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치에 의한 밀봉 캡의 폐쇄 상태를 부분적으로 절제하여 나타낸 정면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 제5 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치에 의한 밀봉 캡의 폐쇄 상태를 부분적으로 절제하여 나타낸 정면도이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 5에 본 발명에 따른 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치가 도시되어 있다. 도 1, 도 2, 도 4와 도 5를 참조하면, 판유리 조립체(10)는 서로 간격을 두고 평행하게 마주보는 상부 판유리(12)와 하부 판유리(14)를 구비한다. 상부 및 하부 판유리(12, 14) 사이의 공간(16)을 진공(감압)된 상태로 유지하기 위해 상부 및 하부 판유리(12, 14)의 가장자리는 실(18), 예를 들면 유리 땜납에 의해 밀봉되어 있다. 판유리 조립체(10)의 사이즈가 큰 경우, 상부 및 하부 판유리(12, 14) 사이의 간격을 유지하고 판유리들이 손상되는 것을 방지하기 위한 복수의 스페이서(20)가 상부 및 하부 판유리(12, 14) 사이에 공간(16)배치된다. 스페이서(20)는 소형의 유리로 원기둥 형상이나 구 형상의 것이 사용될 수 있다.

배기구멍(22)이 유리 땜납(16)에 의해 구획되는 공간(16)과 연통되도록 하부 판유리(14)의 가장자리 한쪽에 형성되어 있다. 도 2, 도 4와 도 5에 배기구멍(22)은 하부 판유리(14)의 한쪽 모서리와 이웃하도록 하나가 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 판유리의 사이즈에 따라 복수의 배기구멍이 형성될 수도 있다. 배기구멍(22)은 밀봉 캡(30)에 의해 폐쇄된다. 밀봉 캡(30)은 유리로 제조될 수 있다. 유리 땜납(40), 예를 들면 프릿(Frit)이 밀봉 캡(30)의 윗면에 도포되어 있다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 판유리 조립체(10)의 배기는 진공 체임버(2) 또는 프로세스 체임버(Process chamber), 진공 오븐 안에서 실시된다. 복수의 판유리 조립체(10)는 잘 알려진 바와 같이 트레이에 탑재되어 컨베이어의 작동에 의해 진공 체임버(2)에 투입된다. 진공 체임버(2)는 판유리 조립체(10)를 연속적으로 투입하는 연속형(Continuous type)이나 판유리 조립체(10)를 단속적으로 투입하는 배치형(Batch type)으로 구성될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치(50A)는 밀봉 캡(30)을 배기구멍(22)의 주위에 눌러 밀봉 캡(30)에 의해 배기구멍(22)을 폐쇄시킨다. 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치(50A)는 배기구멍(22)과 이웃하는 판유리 조립체(10)의 가장자리에 클램핑되는 클램핑 유닛(Clamping unit: 60)을 구비한다. 클램핑 유닛(60)은 상부 플레이트(Top plate: 62), 하부 플레이트(Bottom plate: 64), 조인트 플레이트(Joint plate: 66)와 클램핑 스크루(Clamping screw: 68)로 구성되어 있다.

상부 플레이트(62)는 상부 판유리(12)의 윗면과 간격을 두고 상부 판유리(12)의 위쪽에 수평하게 배치된다. 하부 플레이트(64)는 상부 플레이트(62)와 서로 평행하도록 하부 판유리(14)의 아래쪽에 수평하게 배치된다. 하부 플레이트(64)의 윗면은 하부 판유리(14)의 아랫면에 접촉될 수 있다. 가이드구멍(Guide hole: 64a)이 배기구멍(22)과 정렬되도록 하부 플레이트(64)의 중앙에 형성되어 있다. 배기통로(64b)가 가이드구멍(64a)과 연결되도록 하부 플레이트(64)의 윗면에 형성되어 있다. 배기통로(64b)는 배기구멍(22)을 통한 공기의 배기가 원활하도록 채널 형태(Channel shape)로 형성되어 있다.

조인트 플레이트(66)는 상부 플레이트(62)의 한쪽 가장자리와 하부 플레이트(64)의 한쪽 가장자리를 연결하고 있다. 축구멍(66a)이 하부 플레이트(64)의 아래로 연장되어 있는 조인트 플레이트(66)의 하단부에 형성되어 있다. 클램핑 스크루(68)는 상부 판유리(12)를 클램핑 할 수 있도록 상부 플레이트(62)에 체결되어 있다. 발(Foot: 70)이 상부 판유리(12)의 윗면을 지지할 수 있도록 클램핑 스크루(68)의 하단에 결합되어 있다. 하부 플레이트(64)와 발(70)은 판유리 조립체(10)를 열로부터 보호할 수 있도록 전기전도도와 열전도도가 작은 소재, 예를 들면 비스무트(Bismuth)로 구성되어 있다. 샤프트 브래킷(Shaft bracket: 72)이 조인트 플레이트(66)와 서로 간격을 두고 마주하도록 하부 플레이트(64)의 아랫면에 결합되어 있다. 축구멍(72a)이 조인트 플레이트(66)의 축구멍(66a)과 정렬되도록 샤프트 브래킷(72)의 하단부에 형성되어 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 한 쌍의 샤프트 브래킷이 서로 간격을 두고 마주보도록 하부 플레이트(64)의 하면에 결합될 수 있다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치(50A)는 배기구멍(22)을 폐쇄하기 위한 밀봉 캡(30)을 보유시키기 위한 홀더(Holder: 80)를 구비한다. 홀더(80)는 가이드구멍(64a)을 따라 승강할 수 있도록 가이드구멍(64a)에 끼워져 있다. 밀봉 캡(30)의 안착을 위한 리세스(Recess: 82)가 홀더(80)의 윗면에 형성되어 있다. 보어(Bore: 84)가 홀더(80)의 아래쪽에 형성되어 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치(50A)는 홀더(80)를 상승시켜 홀더(80)에 보유되어 있는 밀봉 캡(30)을 배기구멍(22) 주위에 눌러주기 위한 승강 장치(Lifting device: 100)를 구비한다. 승강 장치(100)는 핸들(Handle: 110), 리턴스프링(Return spring: 120), 랙과 피니언 기구(Rack and pinion mechanism: 130)와 도그(Dog: 140)로 구성되어 있다.

핸들(110) 또는 레버(Lever)는 조인트 플레이트(66)의 축구멍(66a)과 샤프트 브래킷(72)의 축구멍(72a)에 끼워져 있는 샤프트(112)를 중심으로 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 리턴스프링(120)은 핸들(110)을 초기 위치로 복귀시킬 수 있도록 탄성력을 핸들(110)에 부여한다. 리턴스프링(120)은 조인트 플레이트(66)와 핸들(110)을 연결하도록 샤프트(112)에 장착되는 토션스프링(Torsion spring)으로 구성될 수 있다. 또한, 리턴스프링(120)은 조인트 플레이트(66)와 핸들(110) 사이에 연결되는 코일스프링(Coil spring)으로 구성될 수도 있다.

랙과 피니언 기구(130)는 핸들(110)의 회전운동(Rotary motion)을 직선운동(Linear motion)으로 변환하여 홀더(80)를 승강시킨다. 랙과 피니언 기구(130)는 홀더(80)의 승강을 위해 홀더(80)의 아래쪽에 승강할 수 있도록 배치되어 있는 랙(132)과, 핸들(110)의 샤프트(112)에 장착되어 있고 랙(132)과 맞물려 있는 피니언(134)으로 구성되어 있다. 랙(132)의 상부는 보어(84) 안에 끼워져 있다. 피니언(134)은 핸들(110)과 함께 회전되면서 랙(132)을 승강시켜 홀더(80)를 승강시킨다. 몇몇 실시예에 있어서, 피니언(134)은 핸들(110)의 하단부에 장착될 수 있다. 또한, 피니언(134)은 핸들(110)의 하단부나 샤프트(112)의 외면에 형성되는 섹터 기어(Sector gear)로 구성될 수도 있다. 랙(132)은 홀더(80)에 결합되거나 홀더(80)와 일체형으로 구성될 수 있다.

홀더(80)와 랙(132)은 판유리 조립체(10)에 접촉하는 부분, 즉 하부 플레이트(64)와 발(70)의 열전도도보다 높은 열전도도를 갖는 소재, 예를 들면 무산소동(Oxygen-free copper), 석영 유리(Quartz glass) 등으로 구성될 수 있다. 이와 같이 판유리 조립체(10)와 접촉하는 부분의 열전도도가 유리 땜납(40)에 열을 전달하여 가열하기 위한 부품으로 홀더(80)와 랙(132)의 열전도도보다 낮게 구성됨으로써, 유리 땜납(40)의 가열 시 판유리 조립체(10)에 전달되는 열을 줄여 판유리 조립체(10)의 손상을 방지할 수 있다.

도그(Dog: 140)는 판유리 조립체(10)의 배기 후 핸들(80)을 회전시킬 수 있도록 진공 체임버(2)의 한쪽에 장착되어 있다. 도 1에 도그(140)는 진공 체임버(2)의 내면에 장착되어 있는 플레이트 형태로 구성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 도그(140)는 환봉(Round bar), 핀(Pin), 브래킷(Bracket) 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.

승강 장치(100)는 홀더(80)와 랙(132) 사이에 장착되어 있는 코일스프링(150)을 더 구비한다. 코일스프링(150)의 상부는 보어(84)에 수용되어 있다. 코일스프링(150)은 홀더(80)와 랙(132)에 작용하는 충격을 완충시킨다. 몇몇 실시예에 있어서, 코일스프링(150)은 그 탄성력에 의해 리세스(82)에 놓여있는 밀봉 캡(30)이 하부 판유리(14)의 아랫면으로부터 떨어지는 방향으로 홀더(80)를 탄성 편향(Elastic bias)시키도록 구성될 수 있다.

도 2와 도 3을 참조하면, 승강 장치(100)는 랙(132)의 승강을 안내하기 위한 리니어 가이드(Linear guide: 160)로 한 쌍의 가이드 바(Guide bar: 162)를 더 구비한다. 가이드 바(162)들은 하부 플레이트(64)의 양쪽에 수직하게 결합되어 있다. 가이드 바(162)들은 랙(132)의 양쪽에 형성되어 있는 한 쌍의 가이드구멍(132a)에 끼워져 랙(132)의 승강을 직선운동으로 안내한다. 몇몇 실시예에 있어서, 리니어 가이드는 하부 플레이트(64)에 장착되는 가이드레일(Guide rail)과, 가이드레일을 따라 슬라이딩할 수 있도록 랙(132)에 장착되는 슬라이더(Slider)를 갖는 모노레일 타입(Monorail type)으로 구성될 수도 있다.

지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치의 작용을 설명한다.

먼저, 도 1, 도 2와 도 4를 참조하면, 밀봉 캡(30)의 윗면 가장자리에 유리 땜납(40)을 도포한 후, 밀봉 캡(30)을 홀더(80)의 리세스(82)에 안착시킨다. 밀봉 캡(30)이 홀더(80)에 보유되어 있는 밀봉 캡 폐쇄 장치(50A)는 클램핑 유닛(60)에 의해 판유리 조립체(10)에 클램핑시킨다. 배기구멍(22)이 형성되어 있는 판유리 조립체(10)의 가장자리를 상부 및 하부 플레이트(62, 64) 사이에 끼운 후, 클램핑 스크루(68)를 체결하게 되면, 발(70)이 상부 판유리(12)의 윗면에 지지되고, 하부 플레이트(64)가 하부 판유리(14)의 아랫면에 지지되면서 판유리 조립체(10)가 클램핑 유닛(60)에 클램핑된다. 핸들(110)의 초기 위치에서 밀봉 캡(30)은 배기구멍(22)으로부터 떨어져 있게 된다. 이와 같이 밀봉 캡(30)이 홀더(80)에 보유된 상태에서 클램핑 유닛(60)을 판유리 조립체(10)에 클램핑시킴으로써, 배기구멍(22)과 밀봉 캡(30)이 정렬되도록 밀봉 캡(30)을 간편하고 정확하게 세팅시킬 수 있다. 따라서 사이즈가 다른 진공 단열 판유리의 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.

계속해서, 판유리 조립체(10)의 클램핑이 완료되면, 유리 땜납(40)을 가열하여 연화시킨다. 유리 땜납(40)은 진공 체임버(2)와 분리되어 있는 별도의 히팅 체임버(Heating chamber) 안에서 히터(Heater)의 가열에 의해 발생되는 복사열에 의해 연화시킬 수 있다. 이와 같이 판유리 조립체(10)를 진공 체임버(2)에 투입하기 이전에 유리 땜납(40)을 가열하는 것에 의해 진공 체임버(2) 안에서 복사열에 의해 유리 땜납(40)을 가열하는 것보다 열에너지 효율을 높일 수 있다.

유리 땜납(40)의 연화 후, 판유리 조립체(10)는 컨베이어의 트레이에 탑재되어 진공 체임버(2) 안으로 투입된다. 판유리 조립체(10)가 진공 체임버(2)에 투입되면, 진공 체임버(2)의 배기를 행한다. 판유리 조립체(10) 안의 공기는 배기구멍(22)과 배기통로(64b)를 통해 진공 체임버(2) 밖으로 배기된다. 배기 시 판유리 조립체(10)는 컨베이어의 작동에 의해 진공 체임버(2)를 따라 병진운동될 수 있다.

도 1과 도 2와 도 5를 참조하면, 판유리 조립체(10)의 배기 후, 판유리 조립체(10)는 컨베이어의 작동에 의해 진공 체임버(2)의 앞쪽으로 병진운동된다. 판유리 조립체(10)가 병진운동되면서 승강 장치(100)의 핸들(110)은 도그(140)에 걸려 회전된다. 피니언(134)이 핸들(110)과 함께 회전되어 랙(132)을 상승시킨다. 랙(132)의 상승에 의해 코일스프링(150)이 압축되면서 홀더(80)를 상승시킨다. 홀더(80)는 가이드구멍(64a)을 따라 상승되면서 밀봉 캡(30)을 배기구멍(22)의 주위에 눌러주게 된다. 이로 인하여 연화되어 있던 유리 땜납(40)이 배기구멍(22)의 주위에 접합되고, 밀봉 캡(30)이 배기구멍(22)을 완벽하게 폐쇄시킨다.

계속해서, 밀봉 캡(30)에 의한 배기구멍(22)의 폐쇄가 완료된 후, 판유리 조립체(10)는 컨베이어의 작동에 의해 진공 체임버(2) 밖으로 배출된다. 핸들(110)은 도그(140)를 지나치면서 리턴스프링(129)의 탄성력에 의해 초기 위치로 복귀된다. 핸들(110)이 복귀되면서 피니언(134)이 회전되어 랙(132)을 하강시키고, 랙(132)의 하강에 의해 홀더(80)가 하강되어 초기 위치로 복귀된다. 이와 같이 진공 체임버(2) 안에서 승강 장치(100)의 작동에 의해 밀봉 캡(30)을 배기구멍(22) 주위에 눌러 폐쇄시킬 수 있으므로, 판유리 조립체(10)의 제조 공정을 간편하게 자동화할 수 있다. 또한, 배기구멍(22)의 위치와 관계없이 핸들(110)과 도그(140)의 접촉에 의해 밀봉 캡 폐쇄 장치(50A)를 작동시킬 수 있으므로, 사이즈가 다른 복수의 판유리 조립체(10)를 컨베이어에 탑재하여 진공 체임버(2)에 투입시킬 수 있다. 따라서 판유리 조립체(10)의 다품종소량생산이 가능하면서도 제조 공정을 간편하게 자동화할 수 있다.

도 6에 본 발명에 따른 밀봉 캡 폐쇄 장치의 제2 실시예가 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 제2 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치(50B)와 앞에서 설명한 제1 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치(50A)의 차이점은 진공 체임버(2) 안에서 핸들(100)을 회전시킬 수 있도록 푸싱 액추에이터(Pushing actuator: 170)가 장착되어 있는 것에 있다. 푸싱 액추에이터(170)는 액추에이터(172)와, 핸들(110)을 회전시킬 수 있도록 액추에이터(172)에 연결되어 있는 푸셔(Pusher: 174)로 구성되어 있다. 푸싱 액추에이터(172)는 공압 로드레스 리니어 액추에이터(Pneumatic rodless linear actuator), 솔레노이드 액추에이터(Solenoid actuator), 리드 스크루 리니어 액추에이터(Lead screw linear actuator), 벨트 드리븐 리니어 액추에이터(Belt driven linear actuator) 등으로 다양하게 구성될 수 있다.

진공 체임버(2)가 배치형으로 구성되어 있는 경우, 배치형의 진공 체임버 안에 투입되는 판유리 조립체(10)는 앞쪽으로 이동되지 않고 정지되어 있게 된다. 판유리 조립체(10)의 배기 후, 액추에이터(172)의 작동에 의해 푸셔(174)가 전진되어 핸들(100)을 회전시킨다. 핸들(100)의 회전에 의해 랙과 피니언 기구(130)가 연동되면서 홀더(80)를 상승시켜 밀봉 캡(30)을 배기구멍(22)의 주위에 눌러 배기구멍(22)을 폐쇄시킨다. 밀봉 캡(30)에 의한 배기구멍(22)의 폐쇄가 완료된 후, 액추에이터(172)의 작동에 의해 푸셔(174)가 후퇴되어 핸들(100)을 복귀시킨다.

도 7 내지 도 10에 본 발명에 따른 밀봉 캡 폐쇄 장치의 제3 실시예가 도시되어 있다. 도 7 내지 도 10을 참조하면, 제3 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치(50C)에서 제1 및 제2 밀봉 캡 폐쇄 장치(50A, 50B)와 동일한 구성은 동일한 부호를 부여하고 그에 대한 자세한 설명은 생략한다. 승강 장치(200)는 홀더(80)의 승강을 위해 핸들(210), 리턴스프링(220)과 도그(230)를 구비한다. 핸들(210)은 클램핑 유닛(60)의 한쪽에 샤프트(212)를 중심으로 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 핸들(210)은 홀더(80)를 승강시킬 수 있도록 하단부에 연장되어 있는 가압부(Pressing portion: 214)를 갖는다. 보스(Boss: 216)가 가압부(214)의 상면 가장자리에 형성되어 있다. 핸들(210)의 회전 시 가압부(214)는 홀더(80)의 하단을 지지하여 홀더(80)를 승강시킨다. 몇몇 실시예에 있어서, 핸들(210)은 그 말단부가 홀더(80)의 한쪽, 예를 들면 홈이나 구멍 안에 걸려 홀더(80)를 승강시키도록 구성될 수도 있다.

리턴스프링(220)은 핸들(210)을 초기 위치로 복귀시킬 수 있도록 샤프트(212)에 장착되어 있는 토션스프링으로 구성되어 있다. 도그(230)는 판유리 조립체(10)의 배기 후 핸들(210)을 회전시킬 수 있도록 진공 체임버(2)의 한쪽에 장착되어 있다. 진공 체임버(2)가 배치형으로 구성되어 있는 경우, 도그(230)는 앞에서 설명한 푸싱 액추에이터(170)로 대체될 수 있다. 코일스프링(240)이 홀더(80)에 작용되는 충격을 완충시킬 수 있도록 홀더(80)와 가압부(214) 사이에 더 장착되어 있다. 코일스프링(240)은 홀더(80)의 보어(84) 안에 수용되어 있다. 보스(216)는 코일스프링(240)에 끼워져 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 코일스프링(240)은 홀더(80)를 아래쪽으로 탄성 편향시킬 수 있도록 가이드구멍(64a) 안에 장착될 수도 있다.

도 7, 도 9와 도 10을 참조하면, 판유리 조립(10)가 진공 체임버(2) 안에서 병진운동되면서 핸들(210)이 도그(230)에 걸려 회전되면, 가압부(210)가 코일스프링(240)을 압축시키면서 홀더(80)를 상승시킨다. 홀더(80)는 가이드구멍(64a)을 따라 상승되면서 밀봉 캡(30)을 배기구멍(22)의 주위에 눌러주게 된다. 이로 인하여 연화되어 있던 유리 땜납(40)이 배기구멍(22)의 주위에 접합되고, 밀봉 캡(30)이 배기구멍(22)을 완벽하게 폐쇄시킨다.

도 11 내지 도 15에 본 발명에 따른 밀봉 캡 폐쇄 장치의 제4 실시예가 도시되어 있다. 도 11 내지 도 15를 참조하면, 제4 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치(50D)에서 제1 밀봉 캡 폐쇄 장치(50A)와 동일한 구성은 동일한 부호를 부여하고 그에 대한 자세한 설명은 생략한다. 승강 장치(300)는 홀더(80)의 승강을 위해 플런저(310)와 푸싱 액추에이터(320)를 구비한다. 플런저(310)는 가이드구멍(64a)을 따라 승강할 수 있도록 가이드구멍(64a)에 끼워져 있다. 플런저(310)의 하단은 가이드구멍(64a)의 아래쪽으로 돌출되어 있다. 경사접촉면(312)이 플런저(310)의 하단에 형성되어 있다.

푸싱 액추에이터(320)는 진공 체임버(2)에 투입되는 판유리 조립체(10)의 아래쪽에서 플런저(310)를 승강시킬 수 있도록 진공 체임버(2) 안에 장착되어 있다. 푸싱 액추에이터(320)는 판유리 조립체(10)의 아래쪽에 배치되도록 진공 체임버(2) 안에 장착되어 있는 액추에이터(322)와, 플런저(310)를 승강시킬 수 있도록 액추에이터(322)에 연결되어 있는 푸셔(324)로 구성되어 있다. 푸셔(324)는 플런저(310)의 경사접촉면(312)과 서로 대응하는 관계로 접촉할 수 있도록 형성되어 있는 경사접촉면(326)을 갖는다. 액추에이터(322)의 작동에 의해 푸셔(324)가 상승되어 있는 상태에서, 판유리 조립체(10)가 진공 체임버(2)의 앞쪽을 향해 병진운동되면, 플런저(310)의 경사접촉면(312)이 푸셔(324)의 경사접촉면(326)에 접촉되면서 플런저(310)가 상승된다. 몇몇 실시예에 있어서, 판유리 조립체(10)가 진공 체임버(2) 안의 설정 위치에 정지되는 경우, 푸싱 액추에이터(320)는 푸셔(324)가 상승되면서 플런저(310)를 상승시키도록 구성될 수 있다.

승강 장치(300)는 플런저(310)의 직선운동을 안내하는 리니어 가이드(330)를 더 구비한다. 리니어 가이드(330)는 가이드구멍(64a)의 내면에 축방향을 따라 형성되어 있는 가이드 그루브(Guide groove: 332)와, 가이드 그루브(332)를 따라 슬라이딩(Sliding)할 수 있도록 플런저(310)의 외면에 형성되어 있는 슬라이더(Slider: 334)로 구성되어 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 리니어 가이드(330)는 플런저(310)의 직선운동이 안내되도록 가이드구멍(64a)과 플런저(310)에 서로 대응하는 관계로 접촉하는 평탄면을 형성하는 것으로 대신될 수 있다.

승강 장치(300)는 홀더(80)에 작용되는 충격을 완충시킬 수 있도록 홀더(80)와 플런저(310) 사이에 더 장착되어 있는 코일스프링(340)을 구비한다. 몇몇 실시예에 있어서, 코일스프링(340)은 홀더(80) 또는 플런저(310)를 아래쪽으로 탄성 편향시킬 수 있도록 가이드구멍(64a) 안에 장착될 수도 있다. 또한, 도 11와 도 13 내지 도 15에 홀더(80)와 플런저(310)는 분리되어 있는 것이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 홀더(80)와 플런저(310)는 일체형으로 형성되거나 결합될 수 있다. 이 경우, 코일스프링(340)은 플런저(310)를 아래쪽으로 탄성 편향시킬 수 있도록 가이드구멍(64a) 안에 장착된다.

도 14와 도 15를 참조하면, 판유리 조립체(10)가 진공 체임버(2) 안에 투입되어 배기가 완료되면, 액추에이터(322)의 작동에 의해 푸셔(324)가 상승된다. 판유리 조립체(10)가 컨베이어의 작동에 의해 진공 체임버(2)의 앞쪽으로 병진운동되면, 플런저(310)의 경사접촉면(312)이 푸셔(324)의 경사접촉면(326)에 접촉되면서 플런저(310)가 상승된다. 플런저(310)의 상승에 의해 코일스프링(340)이 압축되면서 홀더(80)를 상승시킨다. 홀더(80)는 가이드구멍(64a)을 따라 상승되면서 밀봉 캡(30)을 배기구멍(22)의 주위에 눌러주게 된다. 이로 인하여 연화되어 있던 유리 땜납(40)이 배기구멍(22)의 주위에 접합되고, 밀봉 캡(30)이 배기구멍(22)을 완벽하게 폐쇄시킨다. 플런저(310)가 푸셔(324)를 지나치면, 액추에이터(322)의 작동에 의해 푸셔(324)가 하강되어 초기 위치로 복귀된다.

도 16에 본 발명에 따른 밀봉 캡 폐쇄 장치의 제5 실시예가 도시되어 있다. 도 16을 참조하면, 제5 실시예의 밀봉 캡 폐쇄 장치(50E)와 앞에서 설명한 제4 밀봉 캡 폐쇄 장치(50D)의 차이점은 플런저(310)의 하단부에 푸셔(324)와의 구름접촉(Rolling contact)을 위한 롤러(350)가 장착되는 점에 있다. 롤러(350)는 푸셔(324)와 접촉 시 샤프트(352)를 중심으로 회전되어 마찰저항을 감소시키게 된다. 따라서 푸셔(324)에 의한 플런저(310)의 승강이 원활해지게 된다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 판유리 조립체 22: 배기구멍
30: 밀봉 캡 40: 유리 땜납
50A~50D: 밀봉 캡 폐쇄 장치 60: 클램핑 유닛
80: 홀더 100, 200, 300: 승강 장치
110: 핸들 120, 220: 리턴스프링
130: 랙과 피니언 기구 140, 230: 도그
150, 240, 340: 코일스프링 160, 330: 리니어 가이드
170, 320: 푸싱 액추에이터 174, 324: 푸셔
210: 핸들 310: 플런저
350: 롤러

Claims (12)

1. 아랫면 한쪽 가장자리에 형성되어 있는 배기구멍을 갖는 판유리 조립체를 투입하여 배기하기 위한 진공 체임버와;
   상기 배기구멍과 이웃하는 상기 판유리 조립체의 가장자리에 클램핑되며, 상기 배기구멍과 정렬되도록 형성되어 있는 가이드구멍을 갖는 클램핑 유닛과;
   상기 가이드구멍을 따라 운동할 수 있도록 상기 가이드구멍에 장착되어 있고, 상기 배기구멍을 폐쇄하기 위한 유리 땜납이 도포되어 있는 밀봉 캡을 보유하는 홀더와;
   상기 클램핑 유닛의 한쪽에 회전할 수 있도록 장착되어 있는 핸들과, 상기 판유리 조립체의 배기 후 상기 진공 체임버의 앞쪽으로 상기 판유리 조립체가 병진운동될 때 상기 진공 체임버의 한쪽에 상기 핸들을 회전시킬 수 있도록 장착되어 있는 도그를 가지며, 상기 핸들의 회전에 의해 상기 배기구멍이 상기 밀봉 캡에 의해 폐쇄되도록 상기 가이드구멍을 따라 상기 홀더를 운동시켜 상기 밀봉 캡을 상기 배기구멍 주위에 눌러주는 승강 수단을 포함하는 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 클램핑 유닛은,
   상기 판유리 조립체의 위쪽에 배치되는 상부 플레이트와;
   상기 판유리 조립체의 아래쪽에 배치되고, 상기 가이드구멍이 형성되어 있는 하부 플레이트와;
   상기 판유리 조립체의 윗면을 지지하여 클램핑할 수 있도록 상기 상부 플레이트에 체결되어 있으며, 상기 판유리 조립체의 윗면에 접촉할 수 있도록 발이 하단에 결합되어 있는 클램핑 스크루로 이루어지는 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 배기구멍과 상기 가이드구멍을 연결하도록 상기 하부플레이트의 윗면에 형성되어 있는 배기통로를 더 포함하는 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 홀더는 상기 판유리 조립체와 접촉되는 상기 하부 플레이트와 상기 발보다 열전도도가 높도록 구성되어 있는 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 승강 수단은,
   상기 핸들이 초기 위치로 복귀되도록 상기 핸들에 탄성력을 부여하는 리턴스프링과;
   상기 홀더의 승강을 위해 상기 핸들의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 상기 홀더에 전달하는 랙과 피니언기구로 이루어지는 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 랙과 피니언기구는 상기 홀더의 승강을 위해 상기 홀더의 아래쪽에 승강할 수 있도록 배치되어 있는 랙과, 상기 핸들에 장착되어 있고 상기 랙과 맞물려 있는 피니언으로 이루어지고,
   상기 홀더와 상기 랙 사이에 장착되어 있는 코일스프링과;
   상기 랙의 직선운동을 안내하는 리니어 가이드를 더 구비하는 진공 단열 판유리의 밀봉 캡 폐쇄 장치.
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