KR102273619B1 - 교축 곡률을 가진 고온 유리판을 성형하기 위한 성형기 및 방법 - Google Patents

교축 곡률을 가진 고온 유리판을 성형하기 위한 성형기 및 방법 Download PDF

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Abstract

교축 곡률을 가진 고온 유리판의 프레스 성형을 위한 유리판 프레스 성형기(32) 및 방법은, 프레스 성형된 유리판의 중앙 영역 광학 왜곡을 방지하기 위해, 롤 컨베이어로부터 상부 금형(38)으로 픽업할 때 및 연관된 하부 금형(66)과 함께 프레스 성형하기 전에 그 단부 사이에서 유리판(G)의 중앙 성형을 초기에 제한하여 수행된다.

Description

교축 곡률을 가진 고온 유리판을 성형하기 위한 성형기 및 방법{FORMING STATION AND METHOD FOR FORMING A HOT GLASS SHEET WITH TRANSVERSE CURVATURE}
본 발명은, 광학 특성이 개선된 교축 곡률을 가진 고온 유리판을 성형하기 위한 성형기 및 방법에 관한 것이다.
미국 특허 4,661,141에서 Nitschke 등은, 하향 이동되어 고온 유리판을 수용하고 롤 컨베이어의 이송면 아래로부터 공급되는 상향 가스 제트 및 상부 금형에서 뽑아지는 진공에 의해 고온 유리판을 지지하는 상부 금형 아래로 고온 유리판을 이송하여 고온 유리판을 굽히기 위한 유리판 프레스 벤딩 시스템을 개시하는데, 상부 금형은 이후에 유리판의 길이를 따라 하향면의 2/3 이상과 접하여 상부 금형 상에 지지된 유리판과 함께 상향 이동된다. 유리판이 교축 곡률, 즉 어떠한 직선 요소도 없이 서로 교차하는 방향으로 곡률을 가지고 형성되는 경우, 유리판의 주변부는 유리판의 중앙에서 금형과 유리판 사이에 과잉 압력을 일으킬 수 있는 과잉의 유리를 가짐으로써, 유리의 중앙 시야 영역에서 반사 및 투과 모두에 관해 바람직하지 않은 광학 특성을 초래한다.
상기 미국 특허 4,661,141에 개시된 타입의 시스템과 함께 미국 특허 5,900,034(Mumford et al), 5,906,668(Mumford et al), 5,917,107(Ducat et al), 5,925,162(Nitschke et al), 6,032,491(Nitschke et al), 6,079,094(Ducat et al), 6,173,587(Mumford et al), 6,418,754(Nitschke et al), 6,718,798(Nitschke et al), 및 6,729,160(Nitschke et al)도 참조할 수 있다.
본 발명의 목적은 교축 곡률을 가진 고온 유리판을 성형하기 위한 개선된 성형기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 수행함에 있어서, 본 발명에 따라 구성된 성형기는 원위 말단을 가진 한 쌍의 이격된 단부 및 그 단부 사이에서 연장된 중간부를 또한 갖는 고온 유리판을 성형하며, 이 성형기는 가열된 챔버를 가진 하우징을 포함하고, 고온 유리판을 이송면을 따라 가열된 챔버 안으로 이송하기 위한 롤 컨베이어를 또한 포함한다. 성형기의 상부 금형은 가열된 챔버 내에서 롤 컨베이어 위에 위치하고, 교축 방향으로 곡률을 가진 하향 볼록 형상의 하향면을 가지며, 상부 금형은 롤 컨베이어 위 공간의 상부 위치와 롤 컨베이어에 인접한 하부 위치 사이에서 이동 가능하다. 성형기의 진공 소스는 상부 금형의 하향면에서의 진공을 뽑도록 작동 가능하고, 성형기에서 롤 컨베이어 아래에 위치한 가스 리프트 제트 어레이는, 롤 컨베이어로부터 유리판을 하부 위치에 있는 상부 금형까지 상향 리프팅하고 리프팅된 유리판의 중간부를 유리판의 단부의 원위 말단 간 거리의 50% 미만에 대해 상부 금형의 하향면과 접촉시키기 위한, 유일한 추진력을 제공하는 상향 가스 리프트 제트를 공급하며, 그 후에 상부 금형 및 유리판은 상부 금형의 상부 위치로 상향 이동된다. 하부 금형은 교축 방향으로 오목 형상을 가지고 상부 금형의 하향면의 하향 볼록 형상과 상호 보완적으로 상향 대향하는 링 형상을 가지며, 롤 컨베이어 위의 위치에서 가스 리프트 제트 어레이에 의해 상부 금형 상에 지지된 유리판과 함께 상부 위치에 있는 상부 금형 아래로, 성형기의 가열된 챔버 내에서 수평 이동 가능하며, 그 후에 상부 금형이 하향 이동되고 진공 소스가 작동되어 상부 금형의 하향면에서 진공을 뽑고 상부 금형과 하부 금형 사이에서 유리판을 프레스 성형하여 교축 방향의 유리판 곡률을 제공하고, 상부 금형은 이후 그 하향면에서 뽑아진 진공에 의해 상부 금형 상에 지지된 프레스 성형된 유리판과 함께 그 상부 위치로 상향 이동된다. 이후 상부 위치에 있는 상부 금형 상의 프레스 성형된 유리판 아래로 성형기의 출하 금형이 이동되며, 그 후에 진공 소스에 의해 상부 금형에서 뽑힌 진공이 종료되어 유리판을 상부 금형으로부터 출하 금형 상에 분리시키고, 이후 출하 금형은 프레스 성형된 유리판의 출하를 위해 성형기 밖으로 이동된다. 성형기의 제어기는 롤 컨베이어, 상부 금형, 진공 소스, 가스 리프트 제트 어레이, 하부 금형, 및 출하 금형을 작동시켜 유리판의 프레스 성형 및 그 출하를 제공한다.
개시된 바와 같이, 성형기의 제어기는 상부 금형과 하부 금형 사이에서 유리판의 프레스 성형이 완료되기 전에, 상향 가스 리프트 제트를 제공하는 가스 리프트 제트 어레이의 작동을 종료시키며, 바람직하게 제어기는 유리판이 지지된 상부 금형의 하향 이동이 상부 금형과 하부 금형 사이에서 유리판의 프레스 성형을 시작할 때, 상향 가스 리프트 제트를 제공하는 가스 리프트 제트 어레이의 작동을 종료시킨다.
개시된 바와 같이, 가스 리프트 제트 어레이는 유리판의 단부를 리프팅하기 위한 한 쌍의 단부 및 유리판의 중간부를 리프팅하기 위한 중앙부를 포함하며, 가스 리프트 제트 어레이는 가스 리프트 제트 어레이의 단부 및 중앙부에 공급되는 가스의 압력을 제어하기 위한 제어를 또한 포함한다.
대안적인 구현예에서, 성형기는 상부 금형의 하향면을 향한 유리판의 단부의 상향 이동을 제한함으로써 상부 금형의 하향면과 유리판의 중간부의 접하는 정도를 제한하기 위해 가스 리프트 제트 어레이의 작동 전에 제어기의 작동 하에서 상부 금형 아래 차단 위치로 이동 가능한 한 쌍의 포지셔너를 포함하며, 제어기는 이후 한 쌍의 포지셔너를 그 차단 위치로부터 차단 해제 위치로 이동시켜 상부 금형과 하부 금형 사이에서 유리판의 후속 프레스 성형을 가능하게 한다. 개시된 바와 같이, 한 쌍의 포지셔너는 제어기의 작동 하에서 차단 위치와 차단 해제 위치 사이의 이동을 위해 상부 금형 상에 지지된 각각의 피벗 연결을 가진다.
개시된 성형기는 급냉기를 가진 시스템과 함께 사용되며, 출하 금형은 제어기의 작동 하에서 급냉을 위해 프레스 성형된 유리판을 급냉기로 이동시킨다.
본 발명의 또 다른 목적은 교축 곡률을 가진 고온 유리판을 성형하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.
바로 앞선 목적을 수행함에 있어서, 상기 방법은 원위 말단을 가진 한 쌍의 이격된 단부 및 단부 사이에서 연장된 중간부를 또한 갖는 고온 유리판에 대해 수행되며, 상기 방법은 컨베이어 상의 고온 유리판을, 컨베이어 위에 위치하고 교축 방향으로 곡률을 가진 하향 볼록 형상의 하향면을 갖는 상부 금형 아래까지, 성형기의 가열된 챔버 안으로 이송함으로써 개시된다. 이후 상부 금형은 상부 위치로부터 컨베이어 상의 유리판에 인접한 하부 위치로 하향 이동되고, 가스 리프트 제트 어레이의 작동은, 컨베이어로부터 유리판을 리프팅하고 유리판의 중간부를 유리판의 단부의 원위 말단 간 거리의 50% 미만에 대해 상부 금형의 하향면과 접촉시키기 위한, 유일한 추진력으로서 상향 리프트 제트를 제공하며, 그 후에 상부 금형 및 유리판은 상부 금형의 상부 위치로 상향 이동된다. 교축 방향으로 오목 형상을 가지고 상부 금형의 하향면의 하향 볼록 형상과 상호 보완적으로 상향 대향하는 링 형상의 하부 금형은 이후 컨베이어 위와 상부 금형 상에 지지된 유리판과 함께 상부 위치에 있는 상부 금형 아래의 위치로, 가열된 챔버 내에서 수평 이동되고, 상부 금형은 이후 하향 이동되고 상부 금형의 하향면에서 진공이 뽑아져 상부 금형과 하부 금형 사이에서 유리판을 프레스 성형하고 교축 방향의 유리판 곡률을 제공하며, 그 후에 상부 금형은 그 하향면에서 뽑아진 진공에 의해 상부 금형 상에 지지된 프레스 성형된 유리판과 함께 그 상부 위치로 상향 이동된다. 이후, 상부 위치에 있는 상부 금형 상의 프레스 성형된 유리판 아래로 출하 금형이 이동되고, 그 후에 상부 금형에서 뽑힌 진공이 종료되어 유리판을 상부 금형으로부터 출하 금형 상에 분리시키고, 이후 출하 금형은 프레스 성형된 유리판의 출하를 위해 성형기 밖으로 이동된다.
개시된 바와 같이, 상기 방법은 상부 금형과 하부 금형 사이에서 유리판의 프레스 성형이 완료되기 전에 가스 리프트 제트 어레이의 작동을 종료시켜 수행되며, 바람직하게 가스 리프트 제트 어레이의 작동은 유리판이 지지된 상부 금형의 하향 이동이 상부 금형과 하부 금형 사이에서 유리판의 프레스 성형을 시작할 때 종료된다.
개시된 바와 같이, 유리판의 단부 및 중간부에 각각 공급되는 가스 압력은 상부 금형의 하향면과 유리판의 중간부의 접하는 정도를 제한하도록 제어된다. 보다 구체적으로, 유리판의 중간부보다 유리판의 단부에 더 낮은 압력이 공급되는 것으로 개시되며, 유리판의 단부에 공급되는 가스 압력은 유리판의 중간부에 공급되는 가스 압력의 50 내지 75%이다.
상기 방법의 대안적 실시에서, 상부 금형의 하향면을 향한 유리판의 단부의 상향 이동을 제한함으로써 상부 금형의 하향면과 유리판의 중간부의 초기에 접하는 정도를 제한하기 위해 가스 리프트 제트 어레이의 작동 전에 상부 금형 아래 차단 위치로 한 쌍의 포지셔너가 이동되고, 이후 한 쌍의 포지셔너는 그 차단 위치로부터 차단 해제 위치로 이동되어 상부 금형과 하부 금형 사이에서 유리판의 후속 프레스 성형을 가능하게 한다. 개시된 바와 같이, 한 쌍의 포지셔너는 상부 금형 상의 각각의 피벗 연결에 대해 차단 위치와 차단 해제 위치 사이에서 이동된다.
상부 금형과 하부 금형 사이에서의 프레스 성형 작업 후, 프레스 성형된 유리판은 급냉을 위해 성형기로부터 급냉기로 출하 금형 상에서 이동되는 것으로 개시된다.
상기 방법의 바람직한 실시를 수행함에 있어서, 가스 리프트 제트 어레이의 작동은 유리판이 지지된 상부 금형의 하향 이동이 상부 금형과 하부 금형 사이에서 유리판의 프레스 성형을 시작할 때 종료되며, 프레스 성형된 유리판은 급냉을 위해 성형기로부터 급냉기로 출하 금형 상에서 이동된다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 참조 도면과 함께 바람직한 구현예에 대한 상세한 설명으로부터 명백해진다.
도 1은 본 발명을 구현하고 본 발명의 방법을 수행하는 성형기를 포함하는 유리판 가공 시스템의 개략적 정면도이다.
도 2는 도 1과 동일한 방향에서의 성형기의 개략적 단면도로서, 교축 곡률을 가지고 형성될 고온 유리판을 수용하기 위한, 가상선으로 표시된 상부 위치와 실선으로 표시된 하부 위치 사이에서 이동 가능한 상부 금형을 도시한다.
도 3은 설명을 위해 그 하부 하향 볼록면이 일반적으로 상방으로 향하여 도시된 상부 금형의 사시도이다.
도 4는 시스템에 의해 가공될, 한 쌍의 이격된 단부 및 그 단부 사이에서 연장된 중간부를 갖는 유리판의 평면도이다.
도 5는 도 2와 동일한 방향으로 도시되었지만, 최종 프레스 성형된 유리판의 중앙 영역에서 개선된 광학 특성을 제공하는 방식으로 더 중앙의 유리판 중간부에서 유리판 성형을 초기에 제한하기 위해 그 단부가 상부 금형의 하향면으로부터 이격되어 그 중간부에서 지지된 유리판을 도시한다.
도 6은 도 1의 6-6선의 방향을 따라 취해진 성형기의 단면도로서, 가상선으로 표시된 공전 위치로부터 상부 금형 아래의 실선으로 표시된 사용 위치로 이동 가능한 하부 금형을 도시하며, 상부 금형 상의 유리판과 함께 도 5의 위치로부터 상부 금형의 하향 이동은 교축 곡률을 가진 유리판의 프레스 성형을 제공하며, 그 후에 상부 금형 및 유리판은 상향 이동되고, 출하 금형이 상부 금형 아래로 이동되고 나서 프레스 성형된 유리판을 수용하며, 프레스 성형된 유리판은 출하를 위해 성형기 밖으로, 예컨대 냉각을 위해 도시된 급냉기로 이동된다.
도 7은 롤 컨베이어로부터 상부 금형까지 유리판을 리프팅하기 위해 사용되는 가스 리프트 제트 어레이의 구성을 설명하기 위해 도 2의 7-7선의 방향을 따라 취해진 평면도이다.
도 8은 프레스 성형 작업을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 프레스 성형 작업 전에 상부 금형의 하향면과 유리판의 초기 접촉을 제한하기 위해 실선으로 표시된 차단 위치로 이동 가능한 포지셔너를 포함하는 대안적 구현예를 설명하기 위해 도 5와 동일한 방향에서 취해진 부분도로서, 포지셔너는 이후에 가상선으로 표시된 차단 해제 위치로 이동 가능하여 상부 금형과 하부 금형 사이에서 유리판의 프레스 성형을 가능하게 한다.
도 10은 포지셔너의 구조를 더 설명하기 위해 도 9의 10-10선의 방향을 따라 취해진 상면도이다.
본 발명의 필요에 따른 상세한 구현예가 본원에 개시되지만, 개시된 구현예는 다양하고 대안적인 형태로 구현될 수 있는 본 발명의 단지 예시인 것으로 이해되어야 한다. 도면은 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니며, 특정 구성요소를 상세히 나타내기 위해 일부 특징이 과장되거나 축소될 수 있다. 따라서, 본원에 개시된 특정 구조적 세부사항 및 기능적 세부사항은 제한적인 것이 아니라, 단지 당업자에게 본 발명을 실시하는 것을 가르치기 위한 대표적 기준으로서 해석되어야 한다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 20으로 표시된 유리판 성형 시스템은 본 발명을 구현하며, 유리판을 가열하기 위한 가열 분위기를 제공하는 가열 챔버(24)를 갖는 노(22)를 포함한다. 시스템의 컨베이어(26)는 가열된 유리판을 일반적으로 수평으로 연장된 방향으로 이송하며, 미국 특허 제3,806,312호(McMaster), 제3,934,970호(McMaster et al), 제3,947,242호(McMaster et al), 및 제3,994,711호(McMaster et al)에 개시된 방식으로 기능적으로 구동되는 롤(28)을 포함하는 롤 컨베이어 타입이다. 시스템(20)의 프레스 성형기(30)는 본 발명에 따라 구성되고 그 방법을 수행하므로, 본 발명의 상이한 양태의 이해를 용이하게 하기 위해 프레스 성형기 및 방법 모두 통합된 방식으로 설명된다. 프레스 성형기(30)는 상기 미국 특허 4,661,141 및 본 출원의 상기 배경기술에 기재된 다른 미국 특허에 개시된 구조와 다소 유사한 구조를 갖는다. 또한, 프레스 성형기(30)는 도 6에도 도시된 바와 같이 프레스 성형기의 프레스 성형 장치(36)가 수용되는 가열된 챔버(34)를 정의하는 단열 하우징(32)을 갖는다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 프레스 성형 장치는 가열된 챔버(34) 내에 롤 컨베이어(26) 위에 위치하며, 가상선(42)으로 도시된 주 곡률 및 가상선(44)으로 도시된 크로스 곡률에 의해 도 3에 구체적으로 도시된 바와 같이, 교축 방향으로 곡률을 가진, 따라서, 어떠한 직선 요소도 없이, 예컨대 원통 또는 원추 형상으로 존재하는, 하향 볼록 형상의 하향면(40)을 갖는 상부 금형(38)을 포함한다. 이 상부 금형(38)은, 롤 컨베이어(24) 위의 가상선으로 표시된 상부 위치와 롤 컨베이어에 인접한 실선으로 표시된 하부 위치 사이의 이동을 위해, 도 2에 도시된 액추에이터(48)로의 연결(46)에 의해 지지되고 이동된다.
개략적으로 표시된 진공 소스(50)는 상부 금형(38)에 장착된 것으로 도 2에 도시되어 있으며, 상부 금형의 하향면(40)에서 도 3에 도시된 진공 구멍의 어레이(50)를 통해 진공을 제공한다. 보다 구체적으로, 진공 소스(50)는 바람직하게 미국 특허 4,202,681(McMaster) 및 4,222,763(McMaster)에 개시된 타입이며, 이하에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 유리판의 분리를 제공하기 위한 양압의 공기를 제공할 뿐만 아니라 다소 광범위한 진공을 뽑을 수 있다.
도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 성형기(30)는 또한 롤 컨베이어(26) 상의 유리판(G)의 이송면(C) 아래에 위치한 가스 리프트 제트 어레이(54)를 포함하며, 롤 컨베이어로부터 유리판(G)을 하부 위치에 있는 상부 금형(38)까지 상향 리프팅하기 위한 유일한 추진력을 제공하기 위한 상향 가스 리프트 제트(58)를 공급하는 가스 제트 펌프(56)를 포함한다. 유리판의 이러한 리프팅은 이하 설명되는 바와 같이 유리판의 중앙 시야 영역의 향상된 광학 특성을 제공하는 방식으로 상부 금형과 유리판의 접촉 정도 및 이들 사이의 압력을 제한한다. 가스 제트 펌프는, 리프팅을 제공하기 위해 1차 가스 유동이 그로부터 1차 가스 유동량의 여러 배의 2차 가스 유동을 유도하는, 미국 특허 4,204,854(McMaster et al.) 및 4,356,018(McMaster)에 개시된 타입이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 형성되는 유리판(G)은 원위 단부(62)를 가진 한 쌍의 이격된 단부(60)를 가지며, 그 단부 사이에서 연장된 중간부(64)를 또한 가진다. 차량 측면 및 후면 창을 위해 형성된 유리판은 일반적으로 최소 거리 Dmin . 및 최대 거리 Dmax .를 가지며, 이들은 단부(60)의 원위 말단(62) 간 평균 거리 Dave.를 생기게 한다. 본원에서 설명을 위해 이 평균 거리 Dave.를 이하 "단부의 원위 말단 간 거리"라 한다.
도 2에 도시된 바와 같이 롤 컨베이어(26)로부터 유리판을 리프팅할 때, 유리판의 중간부는 유리판의 단부(60)의 원위 말단(62) 간 거리의 50% 미만에 대해 상부 금형(38)의 하향면(40)과 접하며, 상부 금형은 이후 상부 금형의 하향면(40)으로부터 아래로 이격된 단부(60)와 함께 도 5에 도시된 바와 같이 상향 이동된다. 가스 리프트 제트 어레이(54)는, 이후 금형 표면(40)에서 진공 소스(50)로 어떠한 진공도 뽑지 않고, 상부 금형에서 유리판에 대한 유일한 지지를 계속 제공한다. 상부 금형(38)의 하향면(40)과 유리판의 제한된 정도의 접촉은 크로스 곡률을 제한하므로 과잉의 주변부 유리는 초기에 제한된다. 이는 광학 특성이 중요한 유리판의 중간부에서 투과 및 반사에 모두에 대해 급격한 곡률 및 이로 인한 왜곡을 방지한다.
성형기(30)의 하부 금형(66)은 도 7에 도시된 바와 같이, 교축 방향으로 오목 형상을 가지고 도 3에 도시된 상부 금형(38)의 하향면(40)의 하향 볼록 형상과 상호 보완적으로 상향 대향하는 링 형상을 갖는다. 이 하부 금형(66)은 도 6에 도시된 바와 같이, 가상선 표시로 나타낸 공전 또는 비사용 위치로부터 실선 표시로 나타낸 사용 위치로의 가열된 챔버(34) 내 수평 이동을 위한 액추에이터(70)로의 연결(68)에 의해, 롤 컨베이어(26) 위의 높이에서 가스 리프트 제트 어레이(54)에 의해 상부 금형 상에 지지된 유리판(G)과 함께 도 5에 도시된 상부 위치에 있는 상부 금형(38) 아래로 수평 이동 가능하다. 이후 상부 금형(38)이 도 6에 도시된 하부 위치로 하향 이동되고, 진공 소스(50)가 이후 상부 금형의 하향면(40)에서 진공을 뽑아 상부 금형(38)과 하부 금형(66) 사이에서의 유리판의 프레스 성형 및 이로 인한 교축 방향의 유리판 곡률을 제공한다. 상부 금형(38)은 이후 진공 소스(50)에 의해 그 하향면에서 뽑아진 진공에 의해 상부 금형 상에 지지된 프레스 성형된 유리판과 함께 상향 이동되고, 이후 출하 금형(72)이 액추에이터(76)로의 연결(74)에 의해 상부 위치에 있는 상부 금형 아래로 이동되며, 그 후에 진공 소스에 의해 상부 금형에서 뽑힌 진공이 종료되어 유리판을 상부 금형으로부터 출하 금형 상에 분리시킨다. 상부 금형에서 뽑힌 진공의 종료 후 유리판을 하부 금형 상에 분리시키기 위해 상부 금형에 양압의 공기가 공급될 수도 있고, 이후 하부 금형은 프레스 성형된 유리판의 출하를 위해 성형기 밖으로, 개시된 바와 같이, 열 강화 또는 템퍼링을 위한 유리판의 냉각을 제공하는 상부 및 하부의 급냉 헤드(80, 82)를 갖는 급냉기(78)로 이동된다.
도 1에 도시된 제어기(84)는, 롤 컨베이어(26), 상부 금형(38), 진공 소스(50), 가스 리프트 제트 어레이(54), 하부 금형(66), 출하 금형(72) 및 급냉기(78)를 작동시켜 유리판의 프레스 성형 및 그 출하를 제공하기 위해, 시스템 및 성형기 내지 전술한 작동 가능한 구성요소를 작동시키기 위한 제어 연결(86)의 묶음을 갖는다.
도 8의 흐름도를 참조하면, 프레스 성형 작업은 노 내 유리판(G)의 가열(88) 및 가열 후 프레스 성형 작업을 시작하기 위한 성형기 내로의 후속 이송(90)에 의해 시작된다. 이후, 92에 설명된 바와 같이 상부 금형이 하향 이동되고 가스 리프트 제트에 의한 지지를 위해 상부 금형이 유리판(G)을 수용하고, 이어 설명된 바와 같이 제한된 정도로 유리판의 중간부를 지지하기 위해 상부 금형이 상향 이동되고(94), 이어 프레스 성형을 위한 준비로 상부 금형 및 유리판 아래로 하부 금형이 이동된다(96). 98에 나타낸 상부 금형의 하향 이동은, 전술한 바와 같이 상부 금형에 진공이 공급될 때 하부 금형과 함께 유리판의 프레스 성형을 개시하여, 컨베이어로부터 초기 유리 픽업 시 초기 제한된 유리판의 접촉 및 제한된 교축 곡률에 의해 향상되는 광학 특성을 가진 교축 방향의 프레스 성형을 제공한다. 이후, 상부 금형의 상향 이동 및 상부 금형 아래로부터 하부 금형의 이동의 작업(100)에 이어 프레스 성형된 유리판을 수용하기 위해 상부 금형 아래로 출하 금형이 이동되고(102), 이어서 출하 금형은 출하를 위해 프레스 성형기 밖으로 이동된다.
전술한 프레스 성형 작업의 바람직한 실시에서, 도 2에 도시된 상향 가스 리프트 제트(58)를 제공하는 가스 리프트 제트 어레이(54)의 작동은 상부 금형과 하부 금형 사이에서 유리판의 프레스 성형이 완료되기 전에 종료되며, 가장 바람직하게는 전술한 바와 같이 유리판이 지지된 상부 금형(38)의 하향 이동이 상부 금형(38)과 하부 금형(66) 사이에서 유리판의 프레스 성형을 시작할 때 종료된다.
도 7을 참조하면, 개시된 가스 리프트 제트 어레이(54)는 유리판의 단부(60)와 정렬되어 초기에 단부의 리프팅 및 지지를 제공하는 한 쌍의 단부(104)를 포함하며, 가스 리프트 제트 어레이는 또한 전술한 바와 같이 유리판의 중간부의 지지 및 리프팅을 제공하기 위한 한 쌍의 분기(110)를 갖는 중앙부(108)를 포함한다. 가열된 챔버 내 가열 경로로 흘러 들어온 후 가열 경로를 통해 흐르는 동안 가열되는 가압 가스는, 단부(104)에 가압 가스를 공급하는 도관(112) 및 양쪽 분기(110)에서 중앙부(108)에 가압 가스를 공급하는 도관(114)을 공급한다. 일반적으로 116으로 표시된 제어는 단부(104)에 공급하는 도관(112)에 공급되는 압력을 조절 가능하게 제어하는 밸브(118)를 포함하며, 제어(116)는 또한 도관(114)에 의해 중앙부(108)의 분기(110)에 공급되는 가스 압력을 조절 가능하게 제어하는 밸브(120)을 포함한다. 물론, 단부(104) 및 중앙부(108)에 가스 어레이를 공급하기 위한 밸브 조절 및 제어는 유리판의 단부 및 중간부에서의 리프팅 및 지지의 양을 조절 가능하게 제어하기 위해, 도시된 특정 방식과 상이한 방식으로 구성될 수도 있다. 이 작업은 도 8의 92에 나타낸 상부 금형의 하향 이동 시, 단계 94에 나타낸 상부 금형의 상향 이동 시, 뿐만 아니라 단계 96에 나타낸 상부 금형 아래로 하부 금형 이동 시, 및 단계 98에 나타낸 프레스 성형의 개시를 위한 상부 금형의 하향 이동 동안 일어난다. 보다 구체적으로, 아주 자주 그 중간부보다 유리판의 단부(60)에 더 낮은 가스 압력이 공급될 것이며, 단부 공급 압력은 교축 곡률을 가진 종래의 유리에 대한 많은 프레스 성형 작업을 대해 일반적으로 중간부에 공급되는 가스 압력의 약 50 내지 75% 범위일 것이다.
도 9를 참조하면, 성형기의 대안적 구현예는 상부 금형의 하향면(40)을 향한 유리판(G)의 단부(60)의 상향 이동을 제한하기 위해 전술한 바와 같이 가스 리프트 제트 어레이의 작동 전에 상부 금형(38) 아래에 실선으로 표시된 차단 위치로 이동되는 한 쌍의 포지셔너(122)를 가진다. 따라서, 포지셔너(122)는 전술한 바와 같이 롤 컨베이어로부터의 초기 픽업 시 및 프레스 성형을 위한 준비로 상향 이동 시 상부 금형(38)의 하향면(40)과 유리판의 중간부(64)의 접하는 정도를 제한하는 기능을 한다. 한 쌍의 포지셔너(122)는 이후 전술한 바와 같이 그 차단 위치로부터 가상선 표시로 나타낸 차단 해제 위치로 이동되어 상부 금형(38)과 하부 금형(66) 사이에서 유리판의 후속 프레스 성형을 가능하게 한다.
개시된 바와 같이, 차단 부재(122)는 상부 금형(38)에 피벗 연결(124)을 가지며, 도 10에 도시된 바와 같이 보다 구체적으로 각각은 피벗 연결(128)에 의해 상부 금형에 연결된 다리(128)에 의해 지지되는 대향하는 양 단부를 지닌 포지셔너부(126)를 가진다. 액추에이터(130)는 상부 금형(38)과 포지셔너 다리(128) 사이에서 연장되며, 제어기(84)의 작동 하에서 전술한 바와 같이 차단 위치와 차단 해체 위치 간의 이동을 제공한다.
앞서 언급한 모든 특허는 본 출원의 출원인에게 양도된 것으로서, 참조로 본원에 통합된다.
이상 예시적 구현예를 설명하였지만, 이 구현예들이 본 발명의 모든 가능한 형태를 설명하는 것은 아니다. 오히려, 명세서에 사용된 어휘는 제한적이라기 보다는 설명의 어휘이며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 이루어질 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 다양한 실시 구현예의 특징들이 조합되어 본 발명의 다른 구현예를 형성할 수 있다.

Claims (17)

  1. 원위 말단을 가진 한 쌍의 이격된 단부 및 상기 단부 사이에서 연장된 중간부를 또한 갖는 고온 유리판을 성형하기 위한 성형기로서,
    가열된 챔버를 가진 하우징;
    상기 고온 유리판을 이송면을 따라 상기 성형기의 상기 가열된 챔버 안으로 이송하기 위한 롤 컨베이어;
    상기 성형기의 상기 가열된 챔버 내에서 상기 롤 컨베이어 위에 위치하고, 교축 방향으로 곡률을 가진 하향 볼록 형상의 하향면을 가지며, 상기 롤 컨베이어 위 공간의 상부 위치와 상기 롤 컨베이어에 인접한 하부 위치 사이에서 이동 가능한 상부 금형;
    상기 상부 금형의 상기 하향면에서의 진공을 뽑기 위한 진공 소스;
    상기 성형기에서 상기 유리판의 상기 이송면 아래에 위치하여, 상기 롤 컨베이어로부터 상기 유리판을 하부 위치에 있는 상기 상부 금형까지 상향 리프팅하고 리프팅된 상기 유리판의 상기 중간부를 상기 유리판의 상기 단부의 상기 원위 말단 간 거리의 50% 미만에 대해 상기 상부 금형의 상기 하향면과 접촉시키기 위한, 유일한 추진력을 제공하는 상향 가스 리프트 제트를 공급하며, 그 후에 상기 상부 금형 및 상기 유리판이 상기 상부 금형의 상기 상부 위치로 상향 이동되는, 가스 리프트 제트 어레이;
    교축 방향으로 오목 형상을 가지고 상기 상부 금형의 상기 하향면의 상기 하향 볼록 형상과 상호 보완적으로 상향 대향하는 링 형상을 가지며, 상기 롤 컨베이어 위의 위치에서 상기 가스 리프트 제트 어레이에 의해 상기 상부 금형 상에 지지된 상기 유리판과 함께 상부 위치에 있는 상기 상부 금형 아래로, 상기 성형기의 상기 가열된 챔버 내에서 수평 이동 가능하며, 그 후에 상기 상부 금형이 하향 이동되고 상기 진공 소스가 작동되어 상기 상부 금형의 상기 하향면에서 진공을 뽑고 상기 상부 금형과 하부 금형 사이에서 상기 유리판을 프레스 성형하여 교축 방향으로 상기 유리판의 곡률을 제공하고, 상기 상부 금형은 이후 그 하향면에서 뽑아진 진공에 의해 상기 상부 금형 상에 지지된 프레스 성형된 상기 유리판과 함께 그 상부 위치로 상향 이동되는, 하부 금형;
    이후 상부 위치에 있는 상기 상부 금형 상의 프레스 성형된 상기 유리판 아래로 이동되며, 그 후에 상기 진공 소스에 의해 상기 상부 금형에서 뽑힌 진공이 종료되어 상기 유리판을 상기 상부 금형으로부터 출하 금형 상에 분리시키고, 이후 상기 출하 금형은 프레스 성형된 상기 유리판의 출하를 위해 상기 성형기 밖으로 이동되는, 출하 금형;
    상기 유리판의 프레스 성형 및 그 출하를 제공하도록 상기 롤 컨베이어, 상기 상부 금형, 상기 진공 소스, 상기 가스 리프트 제트 어레이, 상기 하부 금형, 및 상기 출하 금형을 작동시키기 위한 제어기; 및
    상기 상부 금형의 상기 하향면을 향한 상기 유리판의 상기 단부의 상향 이동을 제한함으로써 상기 상부 금형의 상기 하향면과 상기 유리판의 상기 중간부의 접하는 정도를 제한하기 위해 상기 가스 리프트 제트 어레이의 작동 전에 상기 제어기의 작동 하에서 상기 상부 금형 아래 차단 위치로 이동 가능한 한 쌍의 포지셔너;를 포함하며,
    상기 제어기는 이후 상기 한 쌍의 포지셔너를 그 차단 위치로부터 차단 해제 위치로 이동시켜 상기 상부 금형과 상기 하부 금형 사이에서 상기 유리판의 후속 프레스 성형을 가능하게 하는, 성형기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 상부 금형과 상기 하부 금형 사이에서 상기 유리판의 프레스 성형이 완료되기 전에, 상기 상향 가스 리프트 제트를 제공하는 상기 가스 리프트 제트 어레이의 작동을 종료시키는, 성형기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 유리판이 지지된 상기 상부 금형의 하향 이동이 상기 상부 금형과 상기 하부 금형 사이에서 상기 유리판의 프레스 성형을 시작할 때, 상기 상향 가스 리프트 제트를 제공하는 상기 가스 리프트 제트 어레이의 작동을 종료시키는, 성형기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가스 리프트 제트 어레이는 상기 유리판의 상기 단부를 리프팅하기 위한 한 쌍의 단부 및 상기 유리판의 상기 중간부를 리프팅하기 위한 중앙부를 포함하며, 상기 가스 리프트 제트 어레이는 상기 가스 리프트 제트 어레이의 상기 단부 및 상기 중앙부에 공급되는 가스의 압력을 제어하기 위한 제어를 또한 포함하는, 성형기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 포지셔너는 상기 제어기의 작동 하에서 상기 차단 위치와 상기 차단 해제 위치 사이의 이동을 위해 상기 상부 금형 상에 지지된 각각의 피벗 연결을 갖는, 성형기.
  6. 제1항에 있어서, 급냉기를 가진 시스템과 함께 사용되며, 상기 출하 금형은 상기 제어기의 작동 하에서 급냉을 위해 프레스 성형된 상기 유리판을 상기 급냉기로 이동시키는, 성형기.
  7. 원위 말단을 가진 한 쌍의 이격된 단부 및 상기 단부 사이에서 연장된 중간부를 또한 갖는 고온 유리판을 성형하는 방법으로서,
    컨베이어 상의 상기 고온 유리판을, 상기 컨베이어 위에 위치하고 교축 방향으로 곡률을 가진 하향 볼록 형상의 하향면을 갖는 상부 금형 아래까지, 성형기의 가열된 챔버 안으로 이송하는 단계;
    상기 상부 금형을 상부 위치로부터 상기 컨베이어 상의 상기 유리판에 인접한 하부 위치로 하향 이동시키고, 가스 리프트 제트 어레이를 작동시켜, 상기 컨베이어로부터 상기 유리판을 리프팅하고 상기 유리판의 상기 중간부를 상기 유리판의 상기 단부의 상기 원위 말단 간 거리의 50% 미만에 대해 상기 상부 금형의 상기 하향면과 접촉시키기 위한, 유일한 추진력으로서 상향 가스 리프트 제트를 제공하고 나서, 상기 상부 금형 및 상기 유리판을 상기 상부 금형의 상기 상부 위치로 상향 이동시키는 단계;
    이후, 교축 방향으로 오목 형상을 가지고 상기 상부 금형의 상기 하향면의 상기 하향 볼록 형상과 상호 보완적으로 상향 대향하는 링 형상의 하부 금형을, 상기 컨베이어 위와 상기 상부 금형 상에 지지된 상기 유리판과 함께 상부 위치에 있는 상기 상부 금형 아래의 위치로, 상기 가열된 챔버 내에서 수평 이동시킨 후, 상기 상부 금형을 하향 이동시키고 상기 상부 금형의 상기 하향면에서 진공을 뽑아 상기 상부 금형과 상기 하부 금형 사이에서 상기 유리판을 프레스 성형하고 교축 방향으로 상기 유리판의 곡률을 제공하는 단계로서, 그 후에 상기 상부 금형이 그 하향면에서 뽑아진 진공에 의해 상기 상부 금형 상에 지지된 프레스 성형된 상기 유리판과 함께 그 상부 위치로 상향 이동되는, 단계; 및
    이후, 출하 금형을 상부 위치에 있는 상기 상부 금형 상의 프레스 성형된 상기 유리판 아래로 이동시키는 단계로서, 그 후에 상기 상부 금형에서 뽑힌 진공이 종료되어 상기 유리판을 상기 상부 금형으로부터 상기 출하 금형 상에 분리시키고, 이후 상기 출하 금형은 프레스 성형된 상기 유리판의 출하를 위해 상기 성형기 밖으로 이동되는, 단계를 포함하며,
    상기 상부 금형의 상기 하향면을 향한 상기 유리판의 상기 단부의 상향 이동을 제한함으로써 상기 상부 금형의 상기 하향면과 상기 유리판의 상기 중간부의 초기에 접하는 정도를 제한하기 위해 상기 가스 리프트 제트 어레이의 작동 전에 상기 상부 금형 아래 차단 위치로 한 쌍의 포지셔너가 이동되고,
    이후 상기 한 쌍의 포지셔너는 그 차단 위치로부터 차단 해제 위치로 이동되어 상기 상부 금형과 상기 하부 금형 사이에서 상기 유리판의 후속 프레스 성형을 가능하게 하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 가스 리프트 제트 어레이의 작동은 상기 상부 금형과 상기 하부 금형 사이에서 상기 유리판의 프레스 성형이 완료되기 전에 종료되는, 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 가스 리프트 제트 어레이의 작동은 상기 유리판이 지지된 상기 상부 금형의 하향 이동이 상기 상부 금형과 상기 하부 금형 사이에서 상기 유리판의 프레스 성형을 시작할 때 종료되는, 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 가스 리프트 제트 어레이에 의해 상기 유리판의 상기 단부 및 상기 중간부에 각각 가스 압력이 공급되고, 상기 가스 압력은 상기 상부 금형의 상기 하향면과 상기 유리판의 상기 중간부의 접하는 정도를 제한하도록 제어되는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유리판의 상기 중간부보다 상기 유리판의 상기 단부에 더 낮은 가스 압력이 공급되는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 유리판의 상기 단부에 공급되는 가스 압력은 상기 유리판의 상기 중간부에 공급되는 가스 압력의 50 내지 75%인, 방법.
  13. 제7항에 있어서, 상기 한 쌍의 포지셔너는 상기 상부 금형 상의 각각의 피벗 연결에 대해 상기 차단 위치와 상기 차단 해제 위치 사이에서 이동되는, 방법.
  14. 제7항에 있어서, 프레스 성형된 상기 유리판은 급냉을 위해 상기 성형기로부터 급냉기로 상기 출하 금형 상에서 이동되는, 방법.
  15. 제7항에 있어서, 상기 유리판의 상기 단부 및 상기 중간부에 각각 가스 압력이 공급되고, 상기 가스 압력은 상기 상부 금형의 상기 하향면과 상기 유리판의 상기 중간부의 접하는 정도를 제한하도록 제어되고, 상기 유리판의 상기 중간부보다 상기 유리판의 상기 단부에 더 낮은 가스 압력이 공급되고, 상기 가스 리프트 제트 어레이의 작동은 상기 유리판이 지지된 상기 상부 금형의 하향 이동이 상기 상부 금형과 상기 하부 금형 사이에서 상기 유리판의 프레스 성형을 시작할 때 종료되며, 프레스 성형된 상기 유리판은 급냉을 위해 상기 성형기로부터 급냉기로 상기 출하 금형 상에서 이동되는, 방법.
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