KR20090028696A - 플로트 유리 장치의 배출 영역 내의 운반 롤러 세척용 닥터블레이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플로트 유리 장치의 배출 영역 내의 운반 롤러 세척용 닥터 블레이드에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 상기 닥터 블레이드는 탄소 섬유 강화 흑연으로 이루어진다.

플로트 유리 장치, 운반 롤러, 닥터 블레이드, 탄소 섬유 강화 흑연.

Description

플로트 유리 장치의 배출 영역 내의 운반 롤러 세척용 닥터 블레이드{DOCTOR BLADE FOR CLEANING CONVEYOR ROLLS IN THE HAUL-OFF ZONE OF A FLOAT GLASS PLANT}

본 발명은 플로트 유리 장치의 배출 영역 내의 운반 롤러 세척용 닥터 블레이드에 관한 것이다.

플로트 배스(bath)의 끝에서, 유리 스트립은 배출 롤러에 의해 주석 욕의 표면으로부터 들어 올려져서 운반된다.

유리 스트립의 하부 면에는 주석 욕, 예컨대 주석 및 산화 주석으로 이루어진 입자들이 있고, 이 입자들은 배출 롤러에 의해 꺼내져서 그것에 달라붙는다.

롤러에 달라붙은 이러한 입자들은 롤러의 표면 품질을 떨어뜨리고, 이는 직접적으로 유리 스트립의 표면 품질을 떨어뜨린다. 또한, 상기 입자들은 폴리싱된 금속 롤러의 표면을 부식시키고, 롤러로부터 유리에 도달할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 여러 가지 해결책이 제시되었다. 예컨대, 유리를 배출하는 다공성 롤러가 제안되었다. 유리는 유리 필름 상에 슬라이드되고 롤러의 표면과 접촉하지 않는다(예컨대, 일본 특허 제11-302029A호). 여기서의 단점은 특히 상기 소위 부상(levitation) 롤러에 의해 견인력이 유리 스트립에 가해 질 수 없다는 것이다.

또한, 입자들이 유리 스트립에 달라붙는다는 단점도 있다.

세라믹 표면을 가진 롤러를 사용하는 다른 해결책도 있다(예컨대, 일본 특허 제07-069658A호). 이에 따라 부식이 방지되기는 하지만, 롤러에 달라붙은 입자의 흔적이 유리 스트립에 생기는 것은 방지되지 않는다.

또한, 유리 스트립의 하부 표면에, 공기 중 산소와 반응하여 SO₃ 를 형성하며 유리로부터 나온 Na⁺ 이온과 반응하여 Na₂SO₄ 를 형성하는 SO₂ 를 가스 형태로 제공함으로써, 또는 직접 Na₂SO₄ 수용액을 분무함으로써, 유리 스트립 상에 롤러에 의한 마킹을 방지하는 윤활 막을 형성하고자 했다(예컨대, 유럽 특허 제0 736 500 B1호). 여기서의 단점은 나트륨 설페이트가 다시 유리 표면으로부터 제거되어야 한다는 것이다.

가장 빈번하게 사용되는 해결책은 롤러에 달라붙은 입자들, 즉 찌꺼기들을 기계적으로 제거하는 것이다. 롤러의 하부 면을 롤러로부터 입자를 제거하는 브러시와 접촉시키는 것이 공지되어 있다. 여기서의 단점은 롤러와 브러시 사이의 대기 밀봉이 불충분하다는 것이다. 닥터 블레이드는 롤러 세척과 더불어, 이 요구도 충족시켜야 한다.

또한, 입자들을 탄소로 이루어진 닥터 블레이드에 의해 롤러로부터 제거하는 것이 공지되어 있다. 닥터 블레이드의 특정한 경사진 프로파일은 닥터 블레이드로부터 분리된 입자의 하강을 용이하게 해야 하는데, 그 이유는 그렇지 않은 경우 입 자들이 롤러와 닥터 블레이드 사이를 통해 돌아다니며 롤러를 오염시킬 위험이 있기 때문이다(일본 특허 제11-335127A호). 닥터 블레이드는 롤러의 표면을 손상시키지 않기 위해 매우 연성의 재료, 즉 흑연으로 이루어져야 하고, 또한 입자들을 롤러 표면으로부터 확실하게 긁어내기 위해 충분한 압착력이 가해져야 한다. 이는 닥터 블레이드의 심한 마모를 야기하고, 이러한 마모는 추가로 유리 스트립 상에 허용되지 않는 막을 야기한다. 또한, 흑연의 낮은 기계적 안정성에 의해 닥터 블레이드의 고장 위험이 있다.

높은 온도(배출 영역에서 약 600℃ 부터)에 사용하기 위해서는, 흑연의 낮은 내산화성으로 인해, 육방정계 질화 붕소(BN)의 사용이 개시되었으며, 상기 질화 붕소에는 낮은 세척 효과를 야기하는, 흑연에 비해 낮은 경도를 보상하기 위해, 미세하게 분쇄된 경질 재료 입자, 예컨대 SiC, ZrO₂ 및/또는 Al₂O₃ 가 첨가되었다(독일 특허 제103 07 588 B4호). 이 재료는 매우 비싸고, 흑연에 비해 내산화성만이 개선된다.

본 발명의 목적은 높은 세척 효과와 더불어, 흑연보다 긴 수명을 갖는 닥터 블레이드를 제공하는 것이다.

상기 목적은 탄소 섬유 강화 흑연으로 이루어진 닥터 블레이드에 의해 달성된다.

프랑스 및 영국에서 탄소 섬유 그리고 미국에서 흑연 섬유라고 하는 탄소 섬유는 통상 폴리머 섬유의 열 분해에 의해 제조된다. 주로 셀룰로오스 섬유(레이온 섬유), 폴리아크릴니트릴 섬유(PAN 섬유) 및 핏치(pitch) 섬유가 사용된다. 위스커는 탄화수소로부터 기상 반응에 의해 제조될 수 있다. 탄소 섬유의 특성은 열 분해 조건에 의존할 뿐만 아니라, 많은 부분이 플라스틱 전구체 섬유에도 의존한다.

대략적으로, 섬유 방향으로 높은 탄성률을 갖지만 낮은 인장 강도를 가진 HM 타입 섬유, 높은 인장 강도를 갖지만 비교적 낮은 강성을 갖는 HT 타입 섬유, 및 HT 타입 섬유와 유사한 인장 강도를 갖지만 개선된 강성을 갖는 IM 타입 섬유로 구분된다. 섬유들은 실, 직물, 펠트의 형태로 또는 스테이플 섬유로서 사용될 수 있다.

닥터 블레이드에 사용하기 위해서는 일반적으로 PAN 전구체 섬유로 제조된 HM 타입 섬유가 특히 적합하다. 이러한 타입의 탄소 섬유는 많은 제조업자들로부터 구매 가능하다.

흑연 성분으로는 천연 및 합성 흑연이 적합하다. 단일 합성 흑연이 바람직하다. 탄소 섬유 강화 닥터 블레이드, 또는 밀링, 쏘잉 등과 같은 기계적 가공 방법에 의해 닥터 블레이드로 가공되는 플레이트형 또는 빔형 블랭크의 제조는 공지된 방법, 예컨대 라미네이션 또는 프리프레그 가공, 성형 압축, 연소, 흑연화 및 경우에 따라 기계적 가공 후 다듬질(예컨대, 내연제로 함침)에 따라 이루어진다.

닥터 블레이드의 충분한 강도를 위해, CFC 복합체 중의 섬유 함량이 30 용 적% 이상이어야 한다. 45 내지 60 용적%의 섬유 함량이 바람직하다. 섬유 함량이 70 중량% 를 초과하면, 복합체의 제조는 그에 대한 응용 기술적 장점 없이 점점 더 복합해진다.

섬유들은 CFC 복합체 내에 층, 편물, 직물 또는 펠트로서 존재할 수 있고, 상기 섬유들이 약 5 ㎛ 의 직경을 가진 장 섬유의 형태로 존재하는 것이 바람직하다. 섬유의 직경은 통상 5 내지 10 ㎛ 이다. 통상 6000 또는 12000개의 개별 섬유로 이루어진 섬유 번들이 사용된다.

닥터 블레이드는 롤러의 전체 폭에 걸쳐 연장하는 스트립의 형태를 갖는다. 스트립은 다수의 부분으로 이루어질 수 있다. 정확한 치수는 플로트 장치에 의존하고 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 작동 중에 닥터 블레이드의 지지면은 롤러의 라운딩에 맞춰진다. 그러나, 스트립의 지지면이 그 제조 시에 이미 롤러의 휘어짐에 맞춰지는 것이 바람직하다.

Claims (5)

1. 플로트 유리 장치의 배출 영역 내의 운반 롤러용 닥터 블레이드에 있어서, 상기 닥터 블레이드가 탄소 섬유 강화 흑연(CFC 복합체)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 장치의 배출 영역 내의 운반 롤러용 닥터 블레이드.
2. 제1항에 있어서, 상기 CFC 복합체는 30 내지 70 용적% 탄소 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 장치의 배출 영역 내의 운반 롤러용 닥터 블레이드.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 CFC 복합체의 섬유 성분은 HM, IM 및/또는 HT 타입 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 장치의 배출 영역 내의 운반 롤러용 닥터 블레이드.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 섬유들은 PAN을 기초로 하는 섬유인 것을 특징으로 하는 플로트 유리 장치의 배출 영역 내의 운반 롤러용 닥터 블레이드.
5. 제1항에 있어서, 상기 복합체 중의 상기 흑연 성분은 합성 흑연으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플로트 유리 장치의 배출 영역 내의 운반 롤러용 닥터 블 레이드.