KR102051876B1 - 과압-보조 중력 굽힘 방법 및 그에 적합한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 유리 판유리(I)를 배열하기에 적합한 지지 표면(2)을 갖는 중력 굽힘 몰드(1), 및 지지 표면(2) 상에 배열된 적어도 하나의 유리 판유리(I)의, 지지 표면(2)을 향하지 않는 표면(O)에 대해 과압을 발생시키기에 적합한, 지지 표면(2)에 대향 배열된 상부 형상화 도구(3)를 적어도 포함하고, 여기서 형상화 도구(3)가 중력 굽힘 몰드(1) 쪽으로 개방된 캐비티(5)를 형성하는 커버(8)를 가지며, 지지 표면(2)을 향하지 않는, 적어도 하나의 유리 판유리(I)의 표면(O)과 접촉하도록, 커버(8)의 에지 구역(4) 상에 배열된 밀봉 립(7)을 구비하고, 여기서 형상화 도구(3)가 과압을 발생시키기 위해 캐비티(5) 안으로 기체를 도입하기 위한 수단을 구비하는 것인, 적어도 하나의 유리 판유리(I)를 굽히기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

과압-보조 중력 굽힘 방법 및 그에 적합한 장치
본 발명은 유리 판유리의 과압-보조 중력 굽힘 방법, 그에 적합한 장치, 뿐만 아니라 중력 굽힘 방법에서 과압을 발생시키기 위한 상부 형상화 도구의 용도에 관한 것이다.
모터 차량용 글레이징은 전형적으로 굽힘부를 갖는다. 유리 판유리를 굽히는 흔한 방법은 이른바 중력 굽힘 방법(또한, 처짐 굽힘)이다. 거기에서는, 초기 상태에서 편평한 유리 판유리가 굽힘 몰드의 지지 표면 상에 배열된다. 그 다음, 판유리가 적어도 그의 연화 온도까지 가열되고, 이렇게 하여 판유리가 중력의 영향 하에서 지지 표면 상에 얹힌다. 따라서, 지지 표면의 디자인에 의해, 유리 판유리의 형상이 영향받을 수 있다. 최종 굽힘부는 중력 굽힘에 의해 달성될 수 있다. 그러한 방법은 예를 들어 GB 813069 A로부터 알려져 있다. 그러나, 더 복잡한 판유리 형상의 경우에는, 다단 굽힘 방법이 빈번히 이용된다. 전형적으로, 제1 굽힘 단계에서 중력 굽힘에 의해 예비 굽힘부가 생성되고, 반면에 제2 굽힘 단계에서 - 2개의 상보적 굽힘 몰드 사이에서 프레스 굽힘을 빈번히 이용하여 - 최종 형상이 생성된다. 그러한 다단 굽힘 방법은 예를 들어 EP 1 836 136 B1, US 2004107729 A1, EP 0531152 A2 및 EP 1371616 A1로부터 알려져 있다.
통상적인 중력 굽힘 방법의 불리한 점은 유리 판유리를 효과적으로 연화하기 위한 높은 굽힘 온도 및 판유리가 요망되는 형상을 가질 때까지의 긴 굽힘 시간을 포함한다. 둘 모두가 증가된 제조 비용을 초래한다.
EP 0 706 978 A2는 과압에 의해 보조되는 중력 굽힘 방법을 개시한다. 굽힐 판유리가 하부 중력 굽힘 몰드와 상부 형상화 도구 사이에 배열된다. 상부 형상화 도구에 의해 상부 유리 표면에 대해 과압이 발생되고, 그에 의해 중력 굽힘 몰드에서 판유리의 형상화가 가속된다. 상부 형상화 도구는 전표면 또는 프레임형 주변 접촉 표면을 가질 수 있다. 형상화 도구는 유리 판유리와 직접 접촉할 수 있거나("하드 밀봉"(hard seal) 또는 유리 판유리 약간 위에 위치할 수 있다("소프트 밀봉"(soft seal).
WO 2014/166793 A1은 유리 굽힘에서 금속 직물 및 금속 펠트의 용도를 개시한다. 굽힘 도구가 내열성 분리 물질인 직물 또는 펠트로 덮인다.
또한, US 5 328 496 A는 유리 판유리의 굽힘 및 템퍼링 공정에서 도구의 커버링으로서 금속-함유, 특히 스테인리스 스틸-함유 직물을 개시한다.
US 2013/0340479 A1은 프레임형 접촉 표면이 유리, 금속 또는 세라믹의 내화성 섬유로 라이닝된, 유리 판유리를 들어올리고 굽히는 도구를 개시한다.
본 발명의 목적은 추가의 개선된 중력 굽힘 방법 및 그에 적합한 장치를 제공하는 것이다. 특히, 중력 굽힘을 보조하기 위한 과압이 더 큰 효율로 생성되어야 한다.
본 발명의 목적은 본 발명에 따라서
- 적어도 하나의 유리 판유리를 배열하기에 적합한 지지 표면을 갖는 중력 굽힘 몰드,
- 지지 표면 상에 배열된 적어도 하나의 유리 판유리의, 지지 표면을 향하지 않는 표면에 대해 과압을 발생시키기에 적합한, 지지 표면에 대향 배열된 상부 형상화 도구
를 적어도 포함하고,
여기서, 형상화 도구는, 중력 굽힘 몰드 방향으로 개방된 중공 공간을 형성하는 커버를 가지며, 지지 표면을 향하지 않는, 적어도 하나의 유리 판유리의 표면과 접촉하도록, 커버의 에지 구역 상에 배열된 밀봉 립을 구비하고,
여기서, 형상화 도구가 과압을 발생시키기 위해 중공 공간 안으로 기체를 도입하기 위한 수단을 구비한,
적어도 하나의 유리 판유리를 굽히기 위한 장치에 의해 달성된다.
게다가, 본 발명의 목적은 적어도 하기 공정 단계:
(a) 중력 굽힘 몰드의 지지 표면 상에 적어도 하나의 유리 판유리를 배열하는 단계,
(b) 유리 판유리를 적어도 그의 연화 온도까지 가열하는 단계,
(c) 중력 굽힘 몰드 방향으로 개방된 중공 공간을 형성하는 커버를 가지며, 지지 표면을 향하지 않는, 적어도 하나의 유리 판유리의 표면과 접촉하는, 커버의 에지 구역 상에 배열된 밀봉 립을 구비한 상부 형상화 도구를 이용하여, 지지 표면을 향하지 않는, 적어도 하나의 유리 판유리의 표면에 대해 과압을 발생시키는 단계로서, 여기서 과압은 중공 공간 안에 기체를 도입하는 것에 의해 발생되는 것인, 단계,
(d) 유리 판유리를 냉각시키는 단계
를 포함하는, 적어도 하나의 유리 판유리의 굽힘 방법에 의해 달성된다.
장치 및 방법이 이하에서 함께 제시되고, 설명 및 바람직한 실시양태는 장치 및 방법에 똑같이 관련된다.
본 발명에 따른 장치로 수행되는 굽힘 방법은 과압-보조 중력 굽힘이라고 부를 수 있다. 선행 기술의 중력 굽힘 방법의 경우에서처럼, 연화된 유리 판유리 상에 중력이 작용하고, 그 결과로 유리 판유리가 굽힘 몰드 상에 얹힌다. 그러나, 이 절차는 유리 판유리가 과압을 받는다는 점에서 보조를 받는다. 따라서, 우선 첫째로, 변형이 가속되고 이렇게 하여 유리 판유리의 요망되는 형상이 더 신속하게 달성된다. 또 다음으로, 적정한 변형이 심지어 더 낮은 온도에서도 달성될 수 있다. 따라서, 제조 비용이 감소될 수 있고, 사이클 시간이 단축될 수 있다.
적어도 하나의 유리 판유리를 굽히기 위한 본 발명에 따른 장치는 적어도 하부 중력 굽힘 몰드 및 상부 형상화 도구를 포함한다. 굽힐 유리 판유리가 중력 굽힘 몰드 상에 배치되고, 중력 굽힘 몰드와 상부 형상화 도구 사이에 배열된다.
본 발명에 따르면, 형상화 도구는 밀봉 립에 의해 유리 판유리와 접촉한다. 본 발명에 따른 밀봉 립에 의해, 형상화 도구와 유리 판유리 사이에 긍정적인 연결이 이루어질 수 있고, 그에 의해 더 높은 과압이 발생될 수 있다. 따라서, 유리 굽힘 공정의 더 큰 효율이 달성된다. 또한, 밀봉 립에 의해, 금속 접촉 표면을 통해 유리와 접촉하는 형상화 도구에 비해 유리 손상 위험이 감소된다. 이것은 본 발명의 주요 이점이다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 장치 및 중력 굽힘 몰드의 지지 표면 상에 배열된 유리 판유리를 포함하는 적어도 하나의 유리 판유리를 굽히기 위한 배열을 포함한다.
중력 굽힘 몰드는 적어도 하나의 유리 판유리를 배열하기에 적합한 지지 표면을 갖는다. 지지 표면은 굽힌 유리 판유리의 형상을 정한다. 유리 판유리가 적어도 그의 연화 온도까지 가열되는 경우, 유리 판유리가 중력의 영향 하에서 지지 표면 상에 얹히고, 그에 의해 요망되는 형상이 달성된다. 중력 굽힘 몰드는 판유리가 배치될 수 있는 이른바 "하부 몰드"이고, 이렇게 하여 지지 표면이 지면을 향하는 유리 판유리의 하부 표면과 접촉한다. 통례적으로, 유리 판유리의 에지 영역이 주변방향에서 지지 표면을 지나서 돌출된다.
본 발명은 특정한 유형의 중력 굽힘 몰드에 제한되지 않는다. 지지 표면은 바람직하게는 오목하게 실시된다. "오목 몰드"라는 용어는 지지 표면과 의도된 접촉을 하는 유리 판유리의 코너 및 에지가 굽힘 몰드에서 멀리 떨어지는 방향으로 굽히는 몰드를 의미하는 것으로 이해한다.
지지 표면은 예를 들어 전표면으로 실시될 수 있고, 전표면이 유리 판유리와 접촉할 수 있다. 그러나, 바람직한 실시양태에서는, 중력 굽힘 몰드가 프레임형 지지 표면을 갖는다. 프레임형 지지 표면만 유리 판유리와 직접 접촉하고, 반면에 판유리의 대부분은 도구와 직접 접촉하지 않는다. 따라서, 특히 높은 광학적 품질을 갖는 판유리가 제조될 수 있다. 또한, 그러한 도구는 링(굽힘 링) 또는 프레임(프레임 몰드)이라고 부를 수 있다. 본 발명의 맥락에서, "프레임형 지지 표면"이라는 용어는 본 발명에 따른 도구를 전표면 몰드와 구별하는 데만 쓰인다. 지지 표면은 완전 프레임을 형성할 필요 없고, 또한 불연속일 수 있다. 지지 표면은 완전 또는 불연속 프레임 형태로 실시된다.
프레임형 지지 표면의 폭은 바람직하게는 0.1 cm 내지 20 cm, 특히 바람직하게는 0.1 cm 내지 5 cm, 예를 들어 0.3 cm이다.
본 발명에 따르면, 중력 굽힘 몰드를 향하지 않는 유리 판유리의 표면이 과압을 받는다. 또한, 중력 굽힘 몰드를 향하지 않는 유리 판유리의 표면은 "상부 표면"이라고 부를 수 있고; 중력 굽힘 몰드를 향하는 표면은 "하부 표면"이라고 부를 수 있다. 본 발명의 맥락에서, "과압"이라는 용어는 주위 압력보다 큰 압력을 의미한다. 과압에 의해, 연화된 유리 판유리가 말하자면 굽힘 몰드 안으로 프레싱되고, 그에 의해 중력 영향이 보조된다.
굽힘 절차 동안에, 상부 형상화 도구가 중력 굽힘 몰드의 지지 표면에 대향 배열되고, 이렇게 하여 유리 판유리가 중력 굽힘 몰드와 형상화 도구 사이에 배열될 수 있다. 지지 표면 상에 배열된 유리 판유리의, 지지 표면을 향하지 않는 표면에 대해 과압을 발생시키는 것이 적합하다. 형상화 도구는 전표면 접촉 표면을 갖는 몰드로서 실시되지 않고, 오히려 중공 몰드로서 실시된다. 형상화 도구는 예를 들어 금속 시트로 제조된 커버를 갖는다. 커버는 그것이 중공 공간을 형성하도록 형상화된다. 중공 공간은 폐쇄된 중공 공간이 아니고, 오히려 중력 굽힘 몰드를 향하는 대면적 개구를 갖는다. 또한, 도구는 종형 또는 후드형이라고 부를 수 있다.
형상화 도구는 적어도 하나의 밀봉 립을 구비한다. 밀봉 립은 굽힐 유리 판유리의 상부 표면과 접촉하는 데 쓰인다. 밀봉 립은 커버의 주변방향 에지 구역 상에, 특히 중공 공간을 향하는 에지 구역의 표면 상에 배열된다. 본 발명에 따르면, 중력 굽힘 도구 쪽으로 및 유리 판유리 쪽으로 개방된 형상화 도구의 중공 공간은 말하자면 밀봉 립을 통해 유리 판유리에 의해 밀봉되고, 이렇게 하여 과압이 중공 공간 내에 및 유리 판유리의 상부 표면 상에 효과적으로 생성될 수 있다. "에지 구역"이라는 용어는 에지와 관련된 커버의 영역을 의미하고, 밀봉 립은 전형적으로 커버의 측부 에지로부터 거리를 둔다.
밀봉 립은 주변방향에서 유리 판유리의 에지 영역에서 유리 판유리와 접촉하고, 이렇게 하여 본 발명에 따른 과압이 상부 표면의 대부분 상에서 생성될 수 있다. 밀봉 립과 유리 판유리의 표면 사이의 접촉 영역은 바람직하게는 유리 판유리의 측부 에지로부터 20 cm 이하, 특히 바람직하게는 10 cm 이하의 거리를 둔다. 바람직하게는, 과압은 표면의 적어도 80% 상에서 발생되고, 에지 영역에 배열된 과압을 받지 않는 표면의 영역들은 밀봉 립에 의해 둘러싸인 영역 밖에 있다. 상부 형상화 도구에 의해 생성되는 압력은 표면 상에 균질하게 분배된다.
과압은 유리 판유리의 표면의 가능한 한 큰 부분 상에서 생성되어야 한다. 과압은 적어도 중력 굽힘 몰드의 지지 표면 상에 얹혀 있는 유리 판유리의 영역 상에서, 뿐만 아니라 프레임형 지지 표면의 경우에는 그에 의해 둘러싸인 영역 상에서 생성되어야 한다.
밀봉 립은 바람직하게는 주변방향에서 중단부 없이 실시된다. 그러나, 원리적으로, 밀봉 립은 중단부를 가질 수 있다. 중단부는 중공 공간의 과압이 너무 신속하게 소산되지 않도록 치수화되어야 한다. 주변방향 에지 구역을 따라서 상응하게 만곡된 단일의 밀봉 립이 있을 수 있다. 그러나, 또한, 복수의 밀봉 립이 조합될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 중력 굽힘 몰드 및 형상화 도구를 서로에 대해 이동시키기 위한 수단을 포함한다. 이 수단에 의해, 유리 판유리를 중력 굽힘 몰드 상에 배치한 후에 중력 굽힘 몰드 및 형상화 도구를 더 가까워지게 합치고, 이렇게 하여 형상화 도구가 유리 판유리와 접촉한다. 그것들은 중력 굽힘 몰드, 형상화 도구 또는 둘 모두를 이동시킴으로써 합칠 수 있다. 바람직한 실시양태에서는, 형상화 도구가 이동하여 유리 판유리 상으로 하강하고, 반면에 중력 굽힘 몰드는 수직 이동을 수행하지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 유리 판유리를 연화 온도까지 가열하기 위한 수단을 포함한다. 전형적으로, 중력 굽힘 몰드 및 상부 형상화 도구는 가열가능한 굽힘 퍼네이스 또는 가열가능한 굽힘 챔버 내에 배열된다. 가열을 위해, 유리 판유리가 별도의 챔버, 예를 들어 터널 퍼네이스를 통과할 수 있다.
과압은 형상화 도구의 중공 공간 안으로 기체를 도입함으로써 생성된다. 이를 위해, 형상화 도구는 과압을 발생시키기 위해 중공 공간 안으로 기체를 도입하기 위한 수단을 구비한다. 이를 위해, 바람직하게는, 외부 환경으로부터 중공 공간 안으로 이르는 파이프(유입 파이프)가 커버에 설치된다. 기체가 파이프를 통해 중공 공간 안으로 도입된다. 바람직한 실시양태에서는, 특히, 기체가 압축 공기인데, 그 이유는 이것이 경제적으로 생성될 수 있기 때문이다. 그러나, 원리적으로는, 또한, 다른 기체, 예를 들어 이산화탄소 또는 질소도 이용될 수 있다. 공기는 임의의 방식으로, 예를 들어 벤투리 노즐 또는 송풍기에 의해 파이프를 통해 중공 공간 안으로 운반될 수 있다.
바람직하게는, 유입되는 기체는 전형적으로 승온에서 일어나는 굽힘 공정 동안에 유리 판유리를 냉각시키지 않도록 가열된다. 기체의 온도는 바람직하게는 대략 유리 판유리의 온도에 상응한다.
편향판이 중공 공간 내에 파이프 유출구에 대향 배열되고, 이렇게 하여 유입되는 기체가 편향판에 부딪친다. 이것은 유입되는 기체가 유리 판유리에 직접 부딪치는 것을 방지하고, 전체 중공 공간에, 또는 더 구체적으로는, 밀봉 립에 의해 경계가 정해지는 전체 표면 영역 상에 균질한 과압이 발생될 수 있다.
본 발명에 따른 밀봉 립은 바람직하게는 펠트 또는 플리스로 제조된다. 특히 바람직하게는, 밀봉 립을 가중화하기 위해 펠트 또는 플리스 내부에 벨트가 배열된다. 따라서, 밀봉 립이 신뢰할만하게 유리 표면과 접촉해서 유지될 수 있다. 예를 들어, 펠트 또는 플리스 스트립이 벨트를 둘러서 감쌀 수 있다. 펠트 또는 플리스는 바람직하게는 금속을 함유하고, 특히 바람직하게는 스테인리스 스틸을 함유한다. 펠트 또는 플리스는 바람직하게는 금속-함유 펠트 또는 금속 플리스, 특히 바람직하게는 스테인리스 스틸-함유 펠트 또는 스테인리스 스틸 플리스이다. 이 물질은 한편으로는 산업적 대량 생산을 위한 적정한 안정성을 가지며, 다른 한편으로는 유리 표면을 손상시키지 않도록 적정하게 연성이다. 펠트 또는 플리스의 물질 두께는 바람직하게는 0.1 mm 내지 10 mm, 특히 바람직하게는 1 mm 내지 5 mm이다.
벨트 (가중화된 벨트)는 바람직하게는 유리 섬유 및/또는 금속 섬유, 특히 바람직하게는 유리 섬유 - 금속 섬유 혼합물을 함유한다. 벨트의 두께는 바람직하게는 1 mm 내지 100 mm, 특히 바람직하게는 5 mm 내지 30 mm이다.
커버는 바람직하게는 5 mm 이하, 특히 바람직하게는 2 mm 내지 4 mm의 물질 두께를 갖는다. 이 낮은 물질 두께에 의해, 형상화 도구의 중량이 낮게 유지될 수 있다. 커버는 바람직하게는 스틸 또는 스테인리스 스틸로 제조된다.
유리한 실시양태에서는, 형상화 도구의 의도적인 배열에서, 밀봉 립이 배열된 커버의 에지 구역이 하방을 향한다. 에지 구역은 바람직하게는 실질적으로 수직으로 배열된다. 따라서, 형상화 도구가 유리하게 유리 판유리와 접촉할 수 있다. 빈번히, 하방을 향하는 에지 구역은 또한 "에이프런"(apron)이라고도 부른다. 커버의 측부 에지는, 하방을 향하는 에지 구역의 말단에 배열되고 하방을 향할 수 있다. 그러나, 예를 들어 밀봉 립이 배열되지 않는 에지 구역의 말단이, 측부 에지가 하방을 향하지 않도록 굽혀지더라도 그것은 기능에 부정적으로 영향을 미치지 않는다.
본 발명의 유리한 실시양태에서, 장치는 굽힘 동안에 밀봉 립이 굽힐 유리 판유리의 표면 위에 완전히 배열되도록 치수화되고 구성된다. 본 발명의 맥락에서, 여기서, "위에"는 유리 판유리의 평면으로의 밀봉 립의 돌출부가 유리 판유리의 영역 내에 배열된다는 것을 의미한다. 밀봉 립이 굽힐 유리 판유리의 측부 에지를 지나서 돌출되지 않는다. 커버의 에지 구역, 또는 더 구체적으로, 커버와 밀봉 립 사이의 접촉 영역이 유리 판유리 위에 배열된다. 따라서, 형상화 도구의 하강에 의해 생성되고 중공 공간을 밀봉하는 힘이 상부 표면 상에 직접 작용하기 때문에, 더 좋은 밀봉 및 따라서, 더 높은 과압이 발생될 수 있고, 그에 의해 굽힘 공정의 효율이 증가한다. 이 실시양태에서는, 밀봉 립이 커버의 에지 구역을 지나서 연장되어야 하고 중공 공간 밖으로 돌출되어야 한다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시양태에서, 장치는, 굽힘 동안에 에지 구역이 굽힐 유리 판유리를 둘러싸도록 치수화되고 구성된다. 따라서, 에지 구역("에이프런")이 말하자면 유리 판유리와 겹치고, 이렇게 하여 유리 판유리 - 적어도 그의 편평한 초기 상태에서 - 형상화 도구의 중공 공간 내부에 완전히 배열된다. 밀봉 립이 굽힐 유리 판유리의 측부 에지를 지나서 연장된다. 밀봉 립이 유리 판유리를 둘러싸는 커버의 에지 구역에서부터 유리 판유리의 상부 표면까지 연장된다. 이 실시양태에서는, 밀봉 립이 형상화 도구의 중공 공간 내부에 완전히 배열되고, 에지 구역을 지나서 돌출되지 않는다. 이점은 형상화 도구를 굽힐 유리 판유리의 크기에 맞출 필요 없고, 오히려, 유리 판유리가 중공 공간 내부에 들어가기에 맞고 밀봉 립이 적정하게 길기만 하다면, 상이한 크기의 다양한 유리 판유리가 동일한 도구로 가공될 수 있다는 사실에 있다. 유리 판유리의 상이한 크기는 말하자면 밀봉 립에 의해 보상된다.
물론, 또한, 가장 나중에 언급된 유리한 실시양태의 형상화 도구에서는 밀봉 립이 중공 공간 밖으로 연장되도록 밀봉 립을 길게 하고 따라서 유리 판유리를 중공 공간 내부에 배열하지 않고서 형상화 도구를 유리 판유리와 접촉하게 하는 것이 가능하다. 두 변이형 모두에서, 밀봉 립과 커버 사이의 접촉 영역의 돌출부가 유리 판유리의 높이에서 유리 판유리를 둘러싼다.
유리 판유리의 상부 표면 상의 과압은 바람직하게는 5 mbar 내지 50 mbar, 특히 바람직하게는 10 mbar 내지 30 mbar이다. 따라서, 굽힘 면에서 특히 좋은 결과가 얻어진다. 또한, 요구되는 압력은 굽힘 온도에 의존하고 - 굽힘 온도가 높을수록, 유리 판유리가 더 연성이고 필요한 과압이 더 낮다. "과압"이라는 용어는 주위 압력에 대해 양의 압력차를 의미한다.
본 발명의 이점은 과압 보조에 의해, 요망되는 판유리 형상이 선행 기술의 중력 굽힘보다 더 빠르게 달성될 수 있다는 것이다. 따라서, 산업적 대량 생산에서 더 짧은 사이클 시간이 실현될 수 있다. 유리한 실시양태에서는, 과압이, 유리 판유리의 상부 표면에 대해 100 초 이하, 바람직하게는 60 초 이하, 특히 바람직하게는 30 초 이하의 기간 동안 발생된다. 표면에 대해 과압이 발생되는 기간은 예를 들어 5 초 내지 30 초일 수 있다.
본 발명의 또 다른 이점은 굽힘이 선행 기술의 중력 굽힘보다 더 낮은 온도에서 과압 보조에 의해 달성될 수 있다는 것이다. 따라서, 굽힘 챔버가 그렇게 많이 가열될 필요 없기 때문에 에너지가 절약될 수 있다. 창문 판유리의 전형적인 유리인 소다 석회 유리는 보통 대략 630℃에서 굽혀진다. 본 발명에 따른 과압 보조에 의해, 굽힘은 이미 더 낮은 온도, 예를 들어 610℃에서 적합한 속도로 달성될 수 있다. 따라서, 유리한 실시양태에서, 유리 판유리가 소다 석회 유리를 함유하거나 또는 소다 석회 유리로 제조될 때, 유리 판유리가 가열되는 최대 온도는 630℃ 미만, 바람직하게는 620℃ 미만이다.
그러나, 또한, 굽힐 유리 판유리는 다른 유형의 유리, 예컨대 보로실리케이트 유리 또는 석영 유리를 함유할 수 있다. 유리 판유리의 두께는 전형적으로 0.2 mm 내지 10 mm, 바람직하게는 0.5 mm 내지 5 mm이다.
본 발명의 또 다른 이점은 과압 보조에 의해, 순수 중력 굽힘보다 더 복잡한 판유리 형상이 생성될 수 있다는 데 있다. 선행 기술의 다단 굽힘 공정의 경우, 유리 판유리의 최종 형상이 달성될 때까지 복수의 하부 굽힘 몰드, 예를 들어 중력을 이용한 예비-굽힘을 위한 제1 하부 몰드 및 프레스 굽힘을 위한 제2 하부 몰드를 이용하는 것이 흔하다. 이 경우, 판유리를 제1 몰드로부터 들어올려서 제2 몰드 상에 배치할 수 있다. 별법으로, 또한, 지지 표면들 중 어느 것 상에 유리 판유리가 얹히는지를 명시하는 것이 가능하도록 서로에 대해 이동할 수 있는 2개의 상이한 지지 표면을 갖는 하부 굽힘 몰드도 알려져 있다. 본 발명에 따른 방법을 이용하는 경우, 더 복잡한 예비-굽힘이 생성될 수 있기 때문에, 빈번히, 최종 굽힘 단계 전에 하부 굽힘 몰드를 교체하는 것이 불필요하다. 따라서, 바람직한 실시양태에서는, 요망되는 최종 굽힘을 달성할 때까지의 전체 굽힘 공정 동안에 본 발명에 따른 중력 굽힘 몰드 외의 다른 하부 몰드가 이용되지 않는다. 추가의 굽힘 단계가 본 발명에 따른 과압-보조 중력 굽힘, 예컨대 프레스 굽힘 단계를 뒤따를 수 있다. 그러나, 이 추가의 단계일 때, 유리 판유리는 그대로 중력 굽힘 몰드 상에 배열된다. 이것은 굽힘 퍼네이스에서 더 적은 또는 덜 복잡한 굽힘 몰드가 이용된다는, 즉, 전체적으로, 외부로부터 굽힘 퍼네이스에 더 적은 물질이 도입된다는 이점을 갖는다. 따라서, 굽힘 퍼네이스가 덜 냉각되고, 이것은 가열 성능 면에서 에너지 절약을 초래한다. 추가로, 덜 복잡한 몰드는 또한 오류를 덜 낸다.
공정 단계의 순서가 연화 온도를 초과한 후에만 과압을 발생시키기 위한 조치를 취한다는 것을 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 대신, 유리 판유리는 이미 가열 동안에 과압을 받을 수 있다. 물론, 과압은 연화 온도에 도달한 후에야 그의 효과를 나타낼 수 있지만; 공정 기술 이유에서, 과압을 연속적으로 생성하는 것이 더 간단할 수 있다.
본 발명에 따른 과압-보조 중력 굽힘은 유일한 굽힘 단계일 수 있거나 또는 또한, 다른 굽힘 단계가 선행하거나 또는 뒤따르는 다단 굽힘 공정의 일부일 수 있다. 예를 들어, 다른 굽힘 단계는 과압-보조 중력 굽힘과 유리 판유리의 냉각 사이에서 예를 들어 중력 굽힘, 프레스 굽힘, 또는 흡인 굽힘을 이용하여 일어날 수 있다. 이 경우, 유리 판유리는 본 발명에 따른 중력 굽힘 몰드로부터 다른 굽힘 몰드로 이전될 수 있다.
유리 판유리의 냉각은 본 발명에 따른 중력 굽힘 몰드 상에서 또는 심지어 판유리가 이전된 또 다른 몰드 상에서 수행될 수 있다. 냉각은 주위 온도에서 또는 능동 냉각에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 중력 굽힘 몰드는 이동가능하게 실시될 수 있고, 예를 들어 카트 상에 장착될 수 있다. 따라서, 굽힐 유리 판유리는 중력 굽힘 몰드 상에서 상부 형상화 도구 아래로 운반될 수 있다. 중력 굽힘 몰드는 가열을 위해 퍼네이스를 통과할 수 있고, 유리 판유리는 굽힘 온도까지 가열되거나 또는 적어도 예비가열된다. 굽힘 퍼네이스의 상이한 챔버 내로 가열 및 과압-보조 굽힘의 물리적 분리에 의해, 판유리가 굽힘 챔버에 도달할 때까지 가열되지 않을 때보다 더 높은 사이클 속도를 얻을 수 있다. 전형적인 굽힘 온도는 500℃ 내지 700℃, 바람직하게는 550℃ 내지 650℃이다.
심지어 하나가 다른 하나의 상부 상에 배치된 다수의, 예를 들어 2개의 유리 판유리도 본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법에 의해 동시에 굽힐 수 있다. 특히, 이것은 2개의 개개의 판유리가 나중에 적층되어 복합 글레이징을 생성할 때 바람직할 수 있고, 그래서 그들의 형상이 서로 최적으로 정합한다. 이 경우, 유리 판유리들을 하나를 다른 하나의 상부 상에 편평하게 배열하고, 동시에 함께 일치하게 굽힌다. 분리 수단, 예를 들어 분리 분말 또는 직물이 유리 판유리 사이에 배열되고, 이렇게 하여 유리 판유리가 굽힘 후에 다시 서로 탈착될 수 있다. 유리한 실시양태에서는, 방법이 하나가 다른 하나의 상부 상에 배치된 다수의, 특히 2개의 유리 판유리에 적용된다.
또한, 본 발명은 상부 형상화 도구에 의해 중공 공간에 기체를 도입함으로써 중력 굽힘 몰드를 향하지 않는 굽힐 유리 판유리의 표면에 대해 과압을 발생시켜 중력 굽힘 공정을 보조하기 위한, 중력 굽힘 몰드 방향으로 개방된 중공 공간을 형성하는 커버를 가지며 커버의 에지 구역 상에 배열된 밀봉 립을 구비한 상부 형상화 도구의 용도를 포함한다. 이를 위해, 밀봉 립(7)은 유리 판유리(I)의 표면(O)과 접촉하게 된다.
이하에서, 본 발명을 도면 및 범례적 실시양태와 관련하여 상세히 설명한다. 도면은 개략적 표현이고, 정확한 척도로 나타낸 것은 아니다. 도면은 결코 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 방법 동안의 본 발명에 따른 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 상부 형상화 도구의 실시양태의 단면도이다.
도 3은 도 2의 세부사항 Z의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법 동안의 본 발명에 따른 상부 형상화 도구의 또 다른 실시양태의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 실시양태의 흐름도이다.
도 1은 유리 판유리(I)를 굽히기 위한 본 발명에 따른 방법 동안의 본 발명에 따른 장치를 묘사한다. 초기 상태에서 편평한 유리 판유리(I)를 중력 굽힘 몰드(1)의 프레임형 지지 표면(2) 상에 배치한다(도 1a). 중력 굽힘에서의 통례대로, 유리 판유리(I)를 적어도 연화 온도에 상응하는 굽힘 온도까지 가열한다. 그 다음, 연화된 유리 판유리(I)가 중력 영향 하에서 지지 표면(2)에 달라붙는다(도 1b).
본 발명에 따르면, 중력 굽힘은 지지 표면(2)을 향하지 않는, 유리 판유리(I)의 위쪽을 향하는 표면(O)에 대해 과압을 발생시키는 상부 형상화 도구(3)에 의해 보조된다. 상부 형상화 도구(3)는 유리 판유리(I)를 향하는 중공 공간(5)을 갖는 종형 또는 후드형 도구이다. 상부 형상화 도구(3)는 주변방향 밀봉 립을 통해 유리 판유리(I)의 상부 표면(O)과 접촉하고, 이렇게 하여 유리 판유리(I)가 중공 공간(5)을 밀봉한다. 표면(O) 상의 과압은 중공 공간(5) 안으로 흘러들어가는 압축 공기에 의해 생성된다.
과압에 의해, 유리 판유리(I)의 변형이 중력 영향 하에서 보조된다. 따라서, 요망되는 형상이 더 낮은 굽힘 온도에서 및 더 적은 시간 내에 이미 달성될 수 있다. 게다가, 순수 중력 굽힘보다 더 복잡한 판유리 형상이 실현될 수 있다. 밀봉 립(7)을 갖는 상부 형상화 도구의 접촉은 중공 공간(5)의 효과적인 밀봉을 초래하고, 이렇게 하여 유리하게 높은 과압이 발생될 수 있다. 유리 판유리(I)가 형상화 도구의 강직성 금속 커버 대신에 가요성 밀봉 립(7)과 접촉한다는 사실 때문에, 유리 판유리(I)의 손상 또는 광학적 품질의 감소가 방지될 수 있다. 이것은 본 발명의 주요 이점이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 상부 형상화 도구(3)의 상세한 표현을 묘사한다. 형상화 도구(3)는 불과 3 mm 두께의 스틸 플레이트로부터 형성된 커버(8)를 갖는다. 따라서, 형상화 도구(3)는 아주 낮은 중량을 갖는다. 커버(8)는 유리 판유리(I) 방향으로 개방된 중공 공간(5)을 형성한다. 커버(8)의 에지 구역(4)은 실질적으로 수직으로 연장된다(이른바, "에이프런"). 밀봉 립(7)이 이 에지 구역 상에, 사실상 중공 공간(5)을 향하는 측에 부착된다.
커버(8)의 수직 에지 구역(4) 및 밀봉 립(7)은 도 1에 묘사된 바와 같이 유리 판유리(I) 위에 완전히 배열된다. 따라서, 굽힘 동안에, 에지 구역(4)이 표면(O) 상으로 향한다. 상부 형상화 도구(3)에 의해 생성되는 프레싱 압력이 표면(O) 상에 직접 작용하기 때문에, 중공 공간(5)의 효율적 밀봉이 달성되고, 높은 과압이 발생될 수 있다. 밀봉 립(7)이 중공 공간(5) 밖으로 연장된다.
주변방향 밀봉 립(7)은 3 mm의 물질 두께를 갖는 스테인리스 스틸 플리스(9)로 제조된다. 스테인리스 스틸 플리스(9)의 스트립이 벨트(10) 둘레에 배치되고, 따라서 벨트(10)가 밀봉 립 내부에 배열되고 밀봉 립(7)의 가중화를 달성한다. 벨트는 유리 섬유 - 금속 섬유 혼합물로 제조되고, 20 mm의 직경을 갖는 대략 원형인 단면을 갖는다. 그러한 밀봉 립(7)은 중공 공간(5)의 좋은 밀봉을 보장하고, 적정하게 가요성이어서 유리 판유리(I) 상에 부정적 영향을 방지하고, 적정하게 안정하여 산업적으로 이용될 수 있다.
커버(8)는 중심에 유입 파이프(6)를 구비하고, 유입 파이프(6)를 통해 압축 공기가 중공 공간(5) 안으로 흘러들어가서 과압을 발생시킬 수 있다. 표면(O) 상에서 유입되는 공기의 직접적인 충돌을 피하기 위해 및 표면(O) 상에 균질한 과압을 발생시키기 위해, 유입되는 공기가 부딪치는 편향판(11)이 중공 공간(5) 내에 유입 파이프(6)의 개구에 대향 배열된다.
도 4는 본 발명에 따른 방법 동안에 본 발명에 따른 상부 형상화 도구(3)의 또 다른 실시양태를 묘사한다. 여기서, 다시, 커버(8)는 수직으로 연장되는 에지 구역(4)을 갖는다. 그러나, 수직 에지 구역(4)이 유리 판유리(1)를 둘러싸고 따라서 유리 판유리(I)가 중공 공간(5) 내에 배열되도록 형상화 도구(3)가 더 크게 실시된다. 밀봉 립(7)이 에지 구역으로부터 유리 판유리(I)의 표면(O) 상으로 연장된다.
이 실시양태는 상부 형상화 도구(3)가 특정 판유리 유형을 위해 특수하게 제조될 필요 없다는 이점을 갖는다. 대신, 밀봉 립(7)의 적합한 치수화로, 심지어 상이한 크기의 유리 판유리(I)를 동일한 형상화 도구(3)로 굽힐 수 있다. 그러나, 밀봉 립(7)의 밀봉 작용은 도 1의 실시양태에서보다 약간 더 작다.
도 5는 흐름도를 이용하여 본 발명에 따른 방법의 범례적 실시양태를 묘사한다.
실시예
일련의 실험에서, 상이한 굽힘 공정을 서로 비교하였다:
1. 과압을 가하지 않는 선행 기술의 중력 굽힘
2. 유리 판유리의 상부 표면으로부터 5 mm의 거리에서 유지되는, 밀봉 립을 갖지 않는 상부 형상화 도구를 이용한 중력 굽힘(EP 0 706 978 A2, soft seal 참조)
3. 밀봉 립을 갖는 상부 형상화 도구를 이용한 본 발명에 따른 중력 굽힘
각 경우에서, 판유리를 온도 T까지 가열하였다. 중력 굽힘 몰드에 의해 명시된 최종 굽힘을 달성하는 데 필요한 시간 t를 측정하였다. 추가로, 대략의 굽힘 속도 v를 결정하였다.
그 결과를 표 1에 요약한다.
<표 1>
Figure 112018021856319-pct00001
표에서 나타내는 바와 같이, 본 발명에 따른 방법에 의해 더 낮은 굽힘 온도로 상당한 시간 절약을 달성할 수 있다. 공기 유입에 관해 동일한 조건 하에서, 밀봉 립을 갖지 않는 비교 도구를 이용하는 경우보다 상당히 더 높은 압력이 본 발명에 따른 도구로 생성될 수 있다. 이것은 본 발명의 주요 이점이다.
1: 중력 굽힘 몰드
2: 중력 굽힘 몰드(1)의 지지 표면
3: 상부 형상화 도구
4: 형상화 도구(3)의 에지 구역
5: 형상화 도구(3)의 중공 공간
6: 형상화 도구(3)의 유입 파이프
7: 형상화 도구(3)의 밀봉 립
8: 형상화 도구(3)의 커버
9: 밀봉 립(7)의 펠트/플리스
10: 밀봉 립(7)의 벨트
11: 형상화 도구(3)의 편향판
I: 유리 판유리
O: 지지 표면(2)을 향하지 않는, 유리 판유리(I)의 상부 표면
Z: 형상화 도구(3)의 확대된 구역

Claims (15)

  1. - 적어도 하나의 유리 판유리(I)를 배열하도록 구성된 지지 표면(2)을 갖는 중력 굽힘 몰드(1)와,
    - 상기 지지 표면(2) 상에 배열된 상기 적어도 하나의 유리 판유리(I)의 상기 지지 표면(2)을 향하지 않는 표면(O)에 대해 과압을 발생시키도록 구성되고, 상기 지지 표면(2)에 대향 배열된 상부 형상화 도구(3)를 적어도 포함하고,
    상기 형상화 도구(3)는, 상기 중력 굽힘 몰드(1) 방향으로 개방된 중공 공간(5)을 형성하는 커버(8)를 갖고, 상기 지지 표면(2)을 향하지 않는 상기 적어도 하나의 유리 판유리(I)의 상기 표면(O)과 접촉하도록 상기 커버(8)의 에지 구역(4) 상에 배열된 밀봉 립(7)을 구비하고,
    상기 형상화 도구(3)는 과압을 발생시키기 위해 상기 중공 공간(5) 안으로 기체를 도입하기 위한 수단을 구비하는,
    적어도 하나의 유리 판유리(I)를 굽히기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 립(7)과 상기 표면(O) 사이의 접촉 영역이 상기 유리 판유리(I)의 측부 에지로부터 20 cm 이하의 거리를 갖는, 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉 립(7)이 내부에 벨트(10)가 배열된 펠트(felt) 또는 플리스(9; fleece)로 제조된, 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 펠트 또는 상기 플리스(9)가 금속 또는 스테인리스 스틸을 함유하는, 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 벨트(10)가 유리 섬유, 금속 섬유 또는 유리 섬유 - 금속 섬유 혼합물을 함유하는, 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에지 구역(4)이 하방을 향하거나 수직으로 배열된, 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중력 굽힘 몰드(1)가 프레임형 오목 지지 표면(2)을 갖는, 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커버(8)가 5 mm 이하의 물질 두께를 갖는, 장치.
  9. 적어도 하나의 유리 판유리(I)의 굽힘 방법이며,
    (a) 중력 굽힘 몰드(1)의 지지 표면(2) 상에 적어도 하나의 유리 판유리(I)를 배열하는 단계와,
    (b) 상기 유리 판유리(I)를 적어도 상기 유리 판유리(I)의 연화 온도까지 가열하는 단계와,
    (c) 상기 중력 굽힘 몰드(1) 방향으로 개방된 중공 공간(5)을 형성하는 커버(8)를 갖고, 상기 지지 표면(2)을 향하지 않는 상기 적어도 하나의 유리 판유리(I)의 표면(O)과 접촉하고, 상기 커버(8)의 에지 구역(4) 상에 배열된 밀봉 립(7)을 구비한 상부 형상화 도구(3)를 이용하여, 상기 지지 표면(2)을 향하지 않는 상기 적어도 하나의 유리 판유리(I)의 상기 표면(O)에 대해 상기 중공 공간(5) 안에 기체를 도입함으로써 발생하는 과압을 발생시키는 단계와,
    (d) 상기 유리 판유리(I)를 냉각시키는 단계를 적어도 포함하는,
    굽힘 방법.
  10. 제9항에 있어서, 굽힘 동안에 상기 밀봉 립(7)이 상기 적어도 하나의 유리 판유리(I)의 상기 표면(O) 위에 완전히 배열되는, 굽힘 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 에지 구역(4)이 굽힘 동안에 상기 적어도 하나의 유리 판유리(I)를 둘러싸고, 상기 밀봉 립(7)이 상기 유리 판유리(I)의 측부 에지를 지나서 연장되는, 굽힘 방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 과압이 5 mbar 내지 50 mbar 또는 10 mbar 내지 30 mbar이고, 상기 과압은 주위 압력보다 큰 압력인, 굽힘 방법.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 과압이 상기 유리 판유리(I)의 표면(O)에 대해 60 초 이하의 기간 동안 발생되는, 굽힘 방법.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 유리 판유리(I)가 소다 석회 유리를 함유하고, 상기 유리 판유리(I)가 가열되는 최대 온도가 630℃ 미만 또는 620℃ 미만인, 굽힘 방법.
  15. 중력 굽힘 몰드(1) 방향으로 개방된 중공 공간(5)을 형성하는 커버(8)를 갖고, 상기 커버(8)의 에지 구역(4) 상에 배열된 밀봉 립(7)을 구비한 상부 형상화 도구(3)이며,
    상기 상부 형상화 도구(3)는 중력 굽힘 공정을 보조하기 위해 사용되며,
    상기 형상화 도구(3)를 사용하여 상기 밀봉 립(7)을 유리 판유리(I)의 표면(O)과 접촉시키고, 상기 중공 공간(5) 안에 기체를 도입함으로써 상기 중력 굽힘 몰드(1)를 향하지 않는 상기 유리 판유리(I)의 상기 표면(O)에 대해 과압을 발생시키는, 상부 형상화 도구.
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