KR20020063710A - 용융유리 피더용 교반장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 내부에 소정의 유동공간을 가지고 용융유리를 이송하여 보울로 제공하는 용융유리 피더용 교반장치에 있어서, 상기 피더 내의 용융유리 속에 침지되어 상기 용융유리를 교반하는 적어도 하나의 교반부재와; 상기 교반부재를 회전구동시키는 구동부와; 상기 피더의 측벽에 상하방향을 따라 소정의 이격간격을 두고 마련되어 상기 용융유리의 위치영역별 온도를 측정하는 복수의 온도측정부재와; 상기 온도측정부재에 의해 검출된 상기 용융유리의 위치영역별 온도편차에 기인하여 상기 구동부에 의한 상기 교반부재의 회전속도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 용융유리의 상,중,하층에 대한 온도값에 기초하여 교반부재의 교반속도를 가변시킬 수 있도록 함으로써 양질의 용융유리를 제공할 수 있도록 한 용융유리 피더용 교반장치가 제공된다.

Description

용융유리 피더용 교반장치{APPARATUS FOR MIXING GLASS OF FEEDER}

본 발명은, 용융유리 피더용 교반장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 내부에 소정의 유동공간을 가지고 용융유리를 이송하여 보울로 제공하는 용융유리 피더용 교반장치에 관한 것이다.

일반적으로 유리용융로는, 고상의 유리원료를 용융하는 멜터와, 멜터 내의용융유리를 청징하는 리파이너와, 용융유리를 성형장치로 공급시키기 위한 유리공급부를 갖는다.

유리공급부는, 용융유리의 유로를 형성하는 피더와, 피더의 단부영역에 결합되어 일정량만큼의 용융유리(Glass Gob)를 각 성형장치에 제공하는 보울로 이루어져 있다. 통상적으로 용융유리는 일정한 점성 및 밀도를 갖는 액체로써, 중량차에 기인하여 비교적 무게가 무거운 불순물층은 피더의 저부로 가라앉고 된다.

따라서, 피더 내에는 회전가능한 다수의 교반부재가 마련되어 피더 내의 용융유리를 교반함으로써, 용융유리의 상,중,하층에 대한 상호간의 온도편차가 발생하지 않도록 하게 된다. 그리고, 보울 내에는 승강 및 회전가능한 단일의 니들유니트가 마련되어 고브를 성형장치로 투입시킨다.

그런데, 이러한 종래의 용융유리 피더용 교반장치에 있어서는, 피더 내에 배치된 다수의 교반부재들은 세팅한 조건에 따라 늘 일정한 회전속도를 가지게 되므로, 일정한 회전수만을 갖는 각 교반부재로는 용융유리의 상,중,하층을 적절하게 교반시킬 수 없는 단점이 있다.

결국, 피더 내에서 상,중,하층의 온도편차를 해소하지 못한 용융유리는 보울을 통해 성형장치로 제공됨으로써, 코드(Cord)불량을 야기시키게 되며, 이는 고브의 생성 단계에서가 아닌 완제품의 성형 후, 판별할 수 있게 되므로 그동안의 생산로스(loss)는 더욱 가중될 수밖에 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 용융유리의 상,중,하층에 대한 온도값에 기초하여 교반부재의 교반속도를 가변시킬 수 있도록 함으로써 양질의 용융유리를 제공할 수 있도록 한 용융유리 피더용 교반장치를 제공하는 것이다.

도 1은 유리용융로의 개략적인 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 유리공급부의 요부 확대 파단 사시도,

도 3은 교반부재에 의한 용융유리의 흐름을 개략적으로 도시한 도면,

도 4는 도 2의 제어블럭도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 멜터 21 : 유리공급부

22 : 피더 23 : 교반부재

26 : 구동부 27a~27c : 온도측정부재

29 : 제어부 30 : 보울

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 소정의 유동공간을 가지고 용융유리를 이송하여 보울로 제공하는 용융유리 피더용 교반장치에 있어서, 상기 피더 내의 용융유리 속에 침지되어 상기 용융유리를 교반하는 적어도 하나의 교반부재와; 상기 교반부재를 회전구동시키는 구동부와; 상기 피더의 측벽에 상하방향을 따라 소정의 이격간격을 두고 마련되어 상기 용융유리의 위치영역별 온도를 측정하는 복수의 온도측정부재와; 상기 온도측정부재에 의해 검출된 상기 용융유리의 위치영역별 온도편차에 기인하여 상기 구동부에 의한 상기 교반부재의 회전속도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융유리 피더용 교반장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 온도측정부재는 상기 보울에 인접한 상기 피더의 측벽에 마련되는 것이 유리하며, 상기 피더의 측벽에 상하방향을 따라 상호 소정의 이격간격을 두고 지그재그 형상으로 배치되는 것이 유리하다. 즉, 피더의 측벽에 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

유리제품을 성형하는 유리용융로는 도 1에 도시된 바와 같이, 고상의 유리원료를 공급받아 가열함으로써 액상의 용융유리로 성형시키는 멜터(10)와, 용융유리 속의 불순물을 제거시켜 양질의 용융유리를 만드는 리파이너(17)와, 멜터(10)와 리파이너(17) 사이에 개재되어 멜터(10) 내의 용융유리를 소정의 온도로 냉각시킴으로써 용융유리를 균질화시키는 병목연결부(18)와, 리파이너(17)와 상호 연통되게 배치되어 성형작업조건에 적합한 유리상태가 되도록 용융유리를 가열, 냉각 및 교반하여 압축성형장치(20)로 제공하는 유리공급부(21)를 갖는다.

멜터(10)의 길이방향을 따라 양측의 상부영역에는 원료공급부(11)를 통하여 내부로 유입된 유리원료를 가열용융시킬 수 있도록 복수의 가열포트(12)가 형성되어 있다. 각 가열포트(12)에는 유리원료를 가열용융시킬 수 있도록 버너(14)가 배치되어 있으며, 멜터(10)의 양측에는 버너(14)의 점화시 가열포트(12)로 연소공기를 공급하거나 멜터(10) 내에서 발생된 폐가스의 이동통로를 형성하는 한 쌍의 축열실(16)이 마련되어 있다.

도 2는 유리공급부의 부분 확대 파단 사시도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 유리공급부(21)는, 용융유리의 유로를 형성하는 피더(22)와, 피더(22)의 단부에 결합되는 보울(30)을 갖는다. 피더(22)는, 리파이너(17)로부터 압축성형장치(20)에 이르기까지 그 위치에 따라 트랜지션존(A, TRASITION ZONE), 쿨링존(B,COOLING ZONE), 컨디션존(C,CONDITION ZONE) 및 스파우트존(D,SPOUT ZONE)으로 구획될 수 있다. 그리고, 쿨링존을 제외한 각 존(ZONE)에는 회전가능한 교반장치가 설치되어 유동하는 용융유리를 적절히 교반시키게 되며, 최종적으로 스파우트존에서는 소정량의 용융유리가 고브(31)(GOB)라는 형태로 보울(30)에 마련된 니들유니트(미도시)를 통해 압축성형장치(20)에 제공된다.

피더(22)의 각 존(ZONE)에 설치된 교반장치는, 피더(22) 내의 용융유리를 교반하는 다수의 교반부재(23)와, 교반부재(23)를 회전구동시키는 구동부(26)와, 피더(22)의 측벽에 상하방향을 따라 소정의 이격간격을 두고 마련되어 용융유리의 위치영역별 온도를 측정하는 복수의 온도측정부재(27a~27c)와, 온도측정부재(27a~27c)에 의해 검출된 용융유리의 위치영역별 온도편차에 기인하여 구동부(26)에 의한 교반부재(23)의 회전속도를 제어하는 제어부(29)를 포함한다.

교반부재(23)는, 수직축선을 가지고 긴 막대형상으로 형성되어 피더(22) 내의 용융유리에 침지되는 교반축(24)과, 교반축(24)의 하단에 마련되어 용융유리를 교반하는 다수의 교반익(25)으로 구성된다. 이 때, 교반익(25)은, 그 종류에 따라 여러 가지의 형상을 가질 수 있는데, 본 실시예에서는 교반축(24)의 축선방향에 대해 가로로 소정의 높이차를 두고 두층으로 구분된 교반익(25)을 예를 들어 설명한다.

이러한 교반익(25)은 교반축(24)과 접촉되는 영역으로부터 그 말단을 향해 반달형상을 가지도록 휘어져 있으며, 각 층의 교반익(25)들은 각각 교반축(24)의 축선에 대해 곡률이 상호 대향되게 형성되어 있고, 인접한 층의 교반익(25)과도 곡률이 반대칭을 갖도록 형성되어 있다.

각 교반축(24)의 상측 자유단부에는, 각 교반축(24)을 회전구동시키는 구동부(26)가 마련되어 있다. 구동부(26)는, 제어부(29)에 연결된 도시 않은 서보모터, 감속기 등으로 구성되어 교반축(24)을 정위치에서 회전시키게 되는데, 그에 대한 도면 및 자세한 설명은 생략한다.

온도측정부재(27a~27c)는, 피더(22)의 측벽에 상하방향을 따라 소정의 이격간격을 두고 마련되어 용융유리의 위치영역별 온도를 측정한다. 즉, 피더(22) 내의 용융유리의 상,중,하층에 대한 온도를 측정한다. 이 때, 온도측정부재(27a~27c)는 고브(31)를 생성하는 보울(30)에 인접한 피더(22)의 측벽에 마련되는 것이 유리하다.

그리고, 온도측정부재(27a~27c)를 설치하기 위해서는, 내화벽돌로 구성된 피더(22)의 측벽에 관통구멍을 형성한 후, 온도측정부재(27a~27c)를 삽입해야 하므로, 피더(22)의 측벽에 균열이 가는 것을 방지하기 위해서는, 피더(22)의 측벽에 상하방향을 따라 상호 소정의 이격간격을 두고 지그재그 형상으로 온도측정부재(27a~27c)를 배치하는 것이 유리하다.

이러한 구성에 의하여, 버너(14)에 의해 멜터(10) 내에서 용융된 용융유리는 병목연결부(18)를 통해 리파이너(17)로 유입된 다음, 복수의 교반부재(23)가 설치된 피더(22)로 향하게 된다. 용융유리가 피더(22)의 유로를 따라 유동하게 되면, 피더(22)의 각 존(ZONE)에 설치된 다수의 교반부재(23)에 의해 교반될 수 있게 된다.

이 때, 보울(30)에 인접된 위치에서는, 용융유리의 상하방향에 따른 위치영역별 온도를 측정하게 된다. 즉, 피더(22)의 측벽에 상하방향을 따라 마련된 3개의 온도측정부재(27a~27c)는, 각기 그 위치에 해당하는 영역의 온도를 측정하게 되며, 이렇게 측정된 값은 각기 제어부(29)로 송신된다.

제어부(29)에서는, 각 온도측정부재(27a~27c)에서 측정된 온도값이 상호 소정의 허용범위 내에서 서로 근접할 때, 구동부(26)의 현 회전속도를 지속시킨다. 그러나, 만일 제일 아래에 배치된 온도측정부재(27a)로부터의 측정값이 다른것(27b,27c)들에 비해 낮을 경우, 제어부(29)는 구동부(26)의 서보모터를 제어하여 교반부재(23)의 회전속도를 높이게 된다.

이처럼, 교반부재(23)의 회전속도를 순간적으로 높이게 되면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상,중층에 있던 용융유리는 교반익(25)으로 빨려 들은 후, 상층으로 부상되면서 서로 교반될 수 있게 되어, 발생되었던 각 위치별 온도 편차는 없어지게 된다. 그런 연후에, 보울(30)을 통해 고브(31)의 형태로 성형장치로 제공된다.

이와 같이, 본 발명에서는, 용융유리의 상하방향에 따른 각 위치별 온도값에 기초하여 교반부재(23)의 회전속도를 제어할 수 있도록 함으로써, 양질의 용융유리를 제공할 수 있게 된다.

전술한 실시예에서는, 용융유리의 하층의 온도가 상,중층의 온도에 비해 낮을 경우, 교반부재(23)의 회전속도를 높이는 것에 관하여 설명하고 있으나, 이는 통상적으로 용융유리의 하층의 온도가 상,중층에 비해 낮게 분포되는 것에 기인한 것이다. 따라서, 상, 중층의 온도가 하층보다 낮을 경우, 교반부재(23)의 회전속도를 높일 수 있도록 제어할 수도 있는 것은 매우 당연하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 용융유리의 상,중,하층에 대한 온도값에 기초하여 교반부재의 교반속도를 가변시킬 수 있도록 함으로써 양질의 용융유리를 제공할 수 있도록 한 용융유리 피더용 교반장치가 제공된다.

Claims (3)

1. 내부에 소정의 유동공간을 가지고 용융유리를 이송하여 보울로 제공하는 용융유리 피더용 교반장치에 있어서,

   상기 피더 내의 용융유리 속에 침지되어 상기 용융유리를 교반하는 적어도 하나의 교반부재와;

   상기 교반부재를 회전구동시키는 구동부와;

   상기 피더의 측벽에 상하방향을 따라 소정의 이격간격을 두고 마련되어 상기 용융유리의 위치영역별 온도를 측정하는 복수의 온도측정부재와;

   상기 온도측정부재에 의해 검출된 상기 용융유리의 위치영역별 온도편차에 기인하여 상기 구동부에 의한 상기 교반부재의 회전속도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융유리 피더용 교반장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 온도측정부재는 상기 보울에 인접한 상기 피더의 측벽에 마련되는 것을 특징으로 하는 용융유리 피더용 교반장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 온도측정부재는 상기 피더의 측벽에 상하방향을 따라 상호 소정의 이격간격을 두고 지그재그 형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 용융유리 피더용 교반장치.