KR20140025387A

KR20140025387A - 얇은 유리 시트의 대류 열처리를 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140025387A
Application number: KR1020137027133A
Authority: KR
Inventors: 웬카오 왕
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2014-03-04
Also published as: JP2014511824A; TWI525052B; WO2012145280A2; WO2012145280A3; TW201245061A; US20140026622A1; CN103492330A; CN103492330B

Abstract

얇은 유리 시트(17)의 대류 열처리를 위한 방법 및 장치가 제공된다. 상기 유리 시트(17)는 개방 상부와 개방 하부를 갖는 처리 용적(19)을 갖는 고정구(9)에서 유지된다. 하부 지지 시스템(15)은 상기 처리 용적의 개방 하부의 상당 부분을 차단하지 않고 상기 유리 시트(17)의 하부 에지를 지지한다. 측부 지지 시스템(13)은 대류 열처리 중에 상기 유리 시트의 수직 에지 영역을 유지시키고, 이에 따라 상기 열처리의 결과로 인한 시트의 진동 및 왜곡(뒤틀림)을 감소시킨다. 상기 측부 지지 시스템(13)은 유리 시트(17)의 주요면과 맞물리기 위한 립(73)을 포함할 수 있는 암(37)을 갖는 수직 부재(33)를 포함할 수 있다.

Description

얇은 유리 시트의 대류 열처리를 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR CONVECTIVE HEAT TREATMENT OF THIN GLASS SHEETS}

본 출원은 2011년 4월 18일자에 출원된 미국 가출원 제61/476412호의 35 U.S.C.§119에 의거하여 우선권의 이익을 주장하고, 이의 내용은 본 명세서에서 의존되며 그 전체가 참조로서 통합된다.

본 발명은 디스플레이급(display-grade) 유리 시트와 같은 얇은 유리 시트의 대류 열처리를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 하나의 유리한 적용에 있어서, 상기 방법 및 장치는 이온 교환 강화에 앞서 유리 시트를 열처리하는데 사용된다.

디스플레이 적용에 있어서, 유리 시트는 그 특성을 개선 및 수정하기 위하여 흔히 열처리될 필요가 있다. 예를 들어, 유리 시트의 제조자는 상기 시트가 고객의 공정에서 사용될 때에 수축되지 않거나 거의 수축되지 않도록 상기 유리 시트를 고객에게 운송하기 전에 상기 유리 시트를 통상 열처리한다. 이러한 열처리는 "사전-수축", "사전-다짐", 또는 간단히 "다짐(compacting)"으로 알려져 있다. 이러한 열처리는 저온, 예를 들어 시트를 이루는 유리의 변형점 이하의 온도에서 수행되는 점에서 풀림(annealing)과 다르다.

사전-수축의 필요성에 대한 일례로서, 액정 디스플레이의 제조에 사용되는 유리 기재(glass substrate), 특히 폴리-규소 기술을 이용하는 유리 기재는 디스플레이 제조 공정 시에 비교적 고온에 노출된다. 상기 기재가 사전-수축되지 않으면, 상기 기재는 완성된 디스플레이의 품질에 악영향을 미칠 정도로 큰 형상 변화를 겪을 수 있다. 상기 기재를 형성하는 유리 시트를 사전-수축시킴으로써, 이러한 문제의 발생은 상당히 줄어들 수 있다.

최근에, 화학적으로 강화된 유리 시트가 휴대용 전자 제품의 터치 스크린 및/또는 면판의 제조에 사용하는데 대중적이 되고 있다. 예를 들어, 코닝사의 GORILLA® 유리가 이러한 목적을 위해 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 유형의 유리의 화학적 강화와 관련해서, 상기 화학적 강화에 앞서 유리의 변형점 근처에서의 열처리가 유리의 이미 높은 강도를 상당히 향상시킬 수 있다는 것이 발견되었다. 2010년 12월 14일자에 "유리를 강화하기 위한 열처리"라는 명칭으로 공동 출원된 미국 출원 제61/422,812호를 참조하고, 이의 내용은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 통합된다.

미국 특허 제7,363,777호 및 미국 특허 공개 US 2007/0267312호는 유리 시트의 열처리에 사용될 수 있는 장비를 개시하고 있다. 이러한 특허 문헌에 개시된 장비와 방법은 실제 성공적으로 작동되지만, 이에 개시된 기술은 유리 시트의 비교적 더딘 가열 및 냉각에 집중되어 있다. 따라서, 이러한 이전의 접근법에 따라 달성가능한 처리량은 제한된다.

본 발명은 이러한 낮은 처리량 문제를 다룬다. 특히, 본 발명은 유리 시트의 열처리가 보다 짧은 시간에 수행될 수 있으면서도 디스플레이 및 다른 수요가 많은 응용분야에 적절한 표면 특성 및 낮은 정도의 뒤틀림(warp)을 달성할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다. 또한, 후술될 바와 같이, 본 명세서에 개시된 방법 및 장치는 열처리 이후에 화학적 강화를 받을 것인 시트에 이로운 유리 시트에 대한 보다 균일한 열 이력을 달성한다.

제1 관점에 따르면, 유리 시트(17)를 열처리하기 위한 방법이 개시되고, 상기 방법은,

(a) 고정구(9)를 이용하여 수직 방향으로 복수의 유리 시트(17)를 유지하는 단계 - 상기 고정구(9)는,

(i) 처리 용적(19)을 형성하고, 상부(25), 하부(27), 및 제1(21), 제2(21), 제3(23), 및 제4(23) 수직 측부를 갖는 박스 형상의 개방 프레임(11) - 상기 제1 및 제2 수직 측부(21)는 상기 프레임(11)의 대향 측에 있음 - ;

(ii) 상기 프레임의 제1 수직 측부(21)에 장착되는 제1 세트의 수직 부재(33, 47) 및 상기 프레임의 제2 수직 측부(21)에 장착되는 제2 세트의 수직 부재(33, 47)를 포함하는 유리 시트(17)용 측부 지지 시스템(13) - 상기 제1 세트의 수직 부재(33, 47)는 상기 프레임의 제1 수직 측부(21)를 따라 연장되는 제1 세트의 유리 수용 공간(61)을 형성하고 상기 제2 세트의 수직 부재(33, 47)는 상기 프레임의 제2 수직 측부(21)를 따라 연장되는 제2 세트의 유리 수용 공간(61)을 형성하고, 상기 제1 및 제2 세트의 유리 수용 공간(61)은 각 유리 시트(17)의 대향 에지 영역을 수용하기 위하여 쌍으로 정렬됨 - ; 및

(iii) 상기 프레임(11)의 하부(27)에 장착되는 유리 시트(17)용 하부 지지 시스템(15)을 포함함 - ;

(b) 상기 처리 용적(19)을 통해 그리고 상기 복수의 유리 시트(17)의 주요면 위로 가열 가스를 통과시켜 상기 시트의 온도를 처리 온도(T_처리)로 상승시키는 단계; 및

(c) 상기 처리 용적(19)을 통해 그리고 상기 복수의 유리 시트(17)의 주요면 위로 냉각 가스를 통과시켜 상기 시트의 온도를 취급 온도(T_취급)로 낮추는 단계를 차례대로 포함하고,

(i) 상기 유리 시트(17)는 취급 온도에서의 폭(W1) 및 처리 온도에서의 폭(W2)을 갖고, W2는 W1보다 크고;

(ii) 각 유리 수용 공간(61)은 내향 단부(63)와 외향 단부(65)를 갖고, 상기 내향 단부(61)는 상기 프레임(11)의 대향 수직 측부(21)에 가깝고 상기 외향 단부(65)는 상기 프레임(11)의 대향 수직 측부(21)로부터 멀고;

(iii) 상기 제1 세트의 유리 수용 공간(61)의 외향 단부(65)는 상기 취급 온도에서의 거리(O1) 및 상기 처리 온도에서의 거리(O2)만큼 상기 제2 세트의 유리 수용 공간(61)의 외향 단부(65)로부터 분리되고, O2는 O1보다 크고;

(iv) 상기 제1 세트의 유리 수용 공간(61)의 내향 단부(63)는 상기 취급 온도에서의 거리(I1) 및 상기 처리 온도에서의 거리(I2)만큼 상기 제2 세트의 유리 수용 공간(61)의 내향 단부(63)로부터 분리되고, I2는 I1보다 크고;

(v) 상기 프레임(11)이 T_처리에 도달하기 전에 상기 유리 시트(17)가 T_처리에 도달하는 속도로 상기 유리 시트(17)는 단계 (b)에서 가열되고;

(vi) 상기 프레임(11)이 T_취급에 도달하기 전에 상기 유리 시트(17)가 T_취급에 도달하는 속도로 상기 유리 시트(17)는 단계 (c)에서 냉각되고;

(vii) W1, W2, O1, 및 I2는,

O1 > W2,

W2 > I2, 및

I2 > W1의 관계를 만족한다.

본 발명의 제1 관점에 따른 방법의 일부 실시예에서, 상온에서, W1, O1, 및 I1은,

(O1-W1)/W1 ≥ 0.02 및

(W1-I1)/W1 ≥ 0.04의 관계를 만족한다.

본 발명의 제1 관점에 따른 방법의 일부 다른 실시예에서,

(i) 상기 처리 용적은 개방 상부 영역 및 개방 하부 영역(A_상부 및 A_하부)을 각각 갖고;

(ii) 상기 하부 지지 시스템은 A_하부의 전부가 아니라 일부를 통한 가스 통과를 차단하고, 가스 통과를 위해 개방된 채 남아 있는 A_하부의 부분은 A_하부의 적어도 75퍼센트이고;

(iii) 단계 (b)에서, 상기 가열 가스는 처리 용적을 통해 상기 가열 가스를 통과시키기 위하여 A_상부 및 A_하부의 개방된 부분을 이용하여 상기 유리 시트의 주요면 위로 통과하고;

(iv) 단계 (c)에서, 상기 냉각 가스는 처리 용적을 통해 상기 냉각 가스를 통과시키기 위하여 A_상부 및 A_하부의 개방된 부분을 이용하여 상기 유리 시트의 주요면 위로 통과하고;

(v) 상기 제1 및 제2 세트의 수직 부재는 상기 시트의 주요면 위로 상기 가열 가스의 통과의 결과로 인한 상기 시트의 진동을 감소시키기 위하여 상기 열처리 중에 실질적으로 시트의 전체 길이를 따라 상기 유리 시트의 수직 측부를 클램핑한다.

본 발명의 제1 관점에 따른 방법의 일부 다른 실시예에서,

(i) 각 수직 부재는 상기 처리 용적으로 연장되고 서로 수평으로 벌어진 두 개의 암을 포함하는 수평 단면을 갖고;

(ii) 상기 유리 시트의 수직 측부는 인접한 수직 부재의 암 사이에서 클램핑된다.

본 발명의 제1 관점에 따른 방법의 일부 실시예에서, 상기 수직 부재의 암은 상기 시트의 주요면과 접촉하는 립(lip)을 포함한다.

본 발명의 제1 관점에 따른 방법의 일부 실시예에서, 상기 수직 부재는 유리 시트를 클램핑하지 않을 때에 상기 인접한 부재의 암이 접촉하도록 서로 수평으로 이격된다.

본 발명의 제1 관점에 따른 방법의 일부 실시예에서, 각 수직 부재의 각 암의 상부는 인접한 수직 부재 사이에서 유리 시트를 안내하도록 만곡된다.

본 발명의 제1 관점에 따른 방법의 일부 실시예에서, 단계 (a)에 앞서, 상기 복수의 유리 시트는 각 시트를 연속적으로 정렬된 쌍의 유리 수용 공간으로 연속적으로 슬라이딩시키는 로봇을 이용하여 상기 프레임에 삽입되면서 상기 시트의 하부가 하부 지지 시스템으로 받쳐진다.

본 발명의 제2 관점은 유리 시트를 열처리하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 방법은,

(a) 고정구를 이용하여 수직 방향으로 복수의 유리 시트를 유지하는 단계 - 상기 고정구는,

(i) 상부, 하부, 및 제1, 제2, 제3, 및 제4 수직 측부를 갖는 박스 형상의 개방 프레임 - 상기 프레임은 프레임의 내부에 개방 상부 영역 및 개방 하부 영역(A_상부 및 A_하부)을 각각 갖는 처리 용적을 형성함 - ;

(ii) 상기 프레임의 제1 수직 측부에 장착되는 제1 측부 지지 서브시스템 및 상기 프레임의 제2 수직 측부에 장착되는 제2 측부 지지 서브시스템을 포함하는 유리 시트용 측부 지지 시스템; 및

(iii) 상기 프레임의 하부에 장착되는 유리 시트용 하부 지지 시스템을 포함함 - ; 및

(b) 상기 시트의 온도가 시트를 이루는 유리의 변형점 아래의 50℃ 이내로 상승되는 열처리를 상기 복수의 유리 시트가 받는 단계를 포함하고,

(i) 상기 하부 지지 시스템은 A_하부의 전부가 아니라 일부를 통한 가스 통과를 차단하고, 가스 통과를 위해 개방된 채 남아 있는 A_하부의 부분은 A_하부의 적어도 75퍼센트이고;

(ii) 상기 열처리는 처리 용적을 통해 가열 가스를 통과시키기 위하여 A_상부 및 A_하부의 개방된 부분을 이용하여 상기 유리 시트의 주요면 위로 가열 가스를 통과시키는 것을 포함하고;

(iii) 상기 제1 및 제2 측부 지지 서브시스템은 상기 시트의 주요면 위로 상기 가열 가스의 통과의 결과로 인한 상기 시트의 진동을 감소시키기 위하여 상기 열처리 중에 실질적으로 시트의 전체 길이를 따라 상기 유리 시트의 수직 측부를 클램핑한다.

본 발명의 제2 관점에 따른 방법의 일부 실시예에서, 상기 방법은 단계 (b) 이후에 처리 용적을 통해 냉각 가스를 통과시키기 위하여 A_상부 및 A_하부의 개방된 부분을 이용하여 상기 유리 시트의 주요면 위로 냉각 가스를 통과시키는 추가 단계를 더 포함한다.

본 발명의 제2 관점에 따른 방법의 일부 실시예에서, 상기 방법은,

(i) 상기 제1 측부 지지 서브시스템은 상기 프레임의 제1 수직 측부에 장착되는 제1 세트의 수직 부재를 포함하고;

(ii) 상기 제2 측부 지지 서브시스템은 상기 프레임의 제2 수직 측부에 장착되는 제2 세트의 수직 부재를 포함하고;

(iii) 각 수직 부재는 상기 처리 용적으로 연장되고 서로 수평으로 벌어진 두 개의 암을 포함하는 수평 단면을 갖고; 및

(iv) 상기 유리 시트의 수직 측부는 인접한 수직 부재의 암 사이에서 클램핑되는 것을 더 포함한다.

본 발명의 제2 관점에 따른 방법의 일부 실시예에서, 상기 수직 부재의 암은 상기 시트의 주요면과 접촉하는 립을 포함한다.

본 발명의 제2 관점에 따른 방법의 일부 실시예에서, 상기 수직 부재는 유리 시트를 클램핑하지 않을 때에 상기 인접한 부재의 암이 접촉하도록 서로 수평으로 이격된다.

본 발명의 제2 관점에 따른 방법의 일부 실시예에서, 각 수직 부재의 각 암의 상부는 인접한 수직 부재 사이에서 유리 시트를 안내하도록 만곡된다.

본 발명의 제2 관점에 따른 방법의 일부 실시예에서, 단계 (a)에 앞서, 상기 복수의 유리 시트는 상기 시트의 하부가 하부 지지 시스템과 접촉할 때까지 각 시트를 상기 제1 및 제2 측부 지지 서브시스템으로 슬라이딩시키는 로봇을 이용하여 상기 프레임에 삽입된다.

제3 관점에 따르면, 열처리 중에 복수의 유리 시트(17)를 수직 방향으로 유지하기 위한 장치가 개시되고, 상기 장치는,

(a) 상부(25), 하부(27), 및 제1, 제2, 제3, 및 제4 수직 측부(21, 23)를 갖는 박스 형상의 프레임(11) - 상기 제1 및 제2 수직 측부(21)는 상기 프레임(11)의 대향 측에 있음 - ;

(b) 상기 프레임의 제1 수직 측부(21)에 장착되는 제1 세트의 수직 부재(33) 및 상기 프레임의 제2 수직 측부(21)에 장착되는 제2 세트의 수직 부재(33)를 갖는 지지 시스템(13) - 상기 제1 세트의 수직 부재(33)는 상기 프레임의 제1 수직 측부(21)에 제1 세트의 유리 수용 공간(61)을 형성하고 상기 제2 세트의 수직 부재(33)는 상기 프레임의 제2 수직 측부(21)에 제2 세트의 유리 수용 공간(61)을 형성하고, 상기 제1 및 제2 세트의 유리 수용 공간(61)은 상기 장치의 사용 중에 각 유리 시트(17)의 대향 에지 영역을 수용하기 위하여 쌍으로 정렬됨 - ; 및

(c) 상기 장치의 사용 중에 유리 시트(17)의 하부 에지와 맞물리는 상기 프레임(11)의 하부(27)에 장착되는 하부 지지 시스템(15)을 포함하고,

(i) 각 수직 부재(33)는 서로 수평으로 벌어진 두 개의 암(37)을 포함하는 수평 단면을 갖고;

(ii) 상기 제1 세트의 수직 부재의 각 수직 부재(33)는 상기 프레임의 제1 수직 측부(21)에 장착되면서 그의 암은 상기 프레임의 제2 수직 측부(21)를 향해 연장되고;

(iii) 상기 제2 세트의 수직 부재의 각 수직 부재(33)는 상기 프레임의 제2 수직 측부(21)에 장착되면서 그의 암은 상기 프레임의 제1 수직 측부(21)를 향해 연장되고;

(iv) 상기 제1 및 제2 세트의 유리 수용 공간(61)은 인접한 수직 부재(33)의 암(37)에 의해 각각 형성된다.

본 발명의 제3 관점에 따른 장치의 일부 실시예에서, 상기 수직 부재의 암은 장치의 사용 중에 상기 시트의 주요면과 접촉하는 립을 포함한다.

본 발명의 제3 관점에 따른 장치의 일부 실시예에서, 상기 수직 부재의 암은 장치의 사용 중에 상기 시트의 주요면과 선접촉한다.

본 발명의 제3 관점에 따른 장치의 일부 실시예에서, 상기 수직 부재는 유리 시트를 클램핑하지 않을 때에 상기 인접한 부재의 암이 접촉하도록 서로 수평으로 이격된다.

본 발명의 제3 관점에 따른 장치의 일부 실시예에서, 각 수직 부재의 각 암의 상부는 인접한 수직 부재 사이에서 유리 시트를 안내하도록 만곡된다.

본 발명의 다양한 관점의 상기 개요에서 사용된 참조 부호는 단지 편의를 위한 것으로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않으며 해석되어서도 안된다. 더 일반적으로, 전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 양자는 단지 본 발명의 예시일뿐이며 본 발명의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개관 및 체계를 제공하기 위해 의도된 것이다.

본 발명의 부가적인 특징 및 이점은 상세한 설명에서 제시되고 부분적으로 그 설명으로부터 본 기술분야에 대하여 명백할 것이거나 또는 본 명세서의 설명에 의해 예시화되는 것으로 본 발명을 실행함으로써 인식될 것이다. 첨부 도면은 본 발명의 부가적인 이해를 제공하기 위해 포함되고, 이러한 명세서에 통합되며 이의 일부를 구성한다. 이러한 명세서 및 도면에 개시된 본 발명의 다양한 특징이 임의의 그리고 모든 조합에서 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 유리 취급 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 1의 장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 1의 장치를 나타낸 저면도이다.
도 5는 각 유리 시트 및 이와 연관된 측부 지지 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 각 유리 시트 및 측부 지지 시스템을 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 5의 각 유리 시트 및 측부 지지 시스템을 나타낸 측면도이다.
도 8은 도 1의 장치의 내부에서 본 개략적인 측면도로서 측부 지지 시스템으로 유리 시트의 안내를 도시하고 있다.
도 9는 예를 들어 도 5-7의 수직 부재가 형성될 수 있는 시트 금속편을 나타낸 평면도이다.
도 10은 제1 굽힘 작업 후의 도 9의 시트 금속편을 나타낸 측면도이다.
도 11은 도 10의 시트 금속편의 추가적인 굽힘 후에 완성된 수직 부재를 나타낸 사시도이다.
도 12는 상이한 길이의 암을 갖는 측부 지지 시스템에 의해 유리 시트에 굽힘 모멘트의 적용을 나타낸 개략적인 도면이다.
도 13은 상이한 길이의 암을 갖는 측부 지지 시스템에 의해 유리 시트에 굽힘 모멘트의 적용을 방지하기 위하여 립의 사용을 나타낸 개략적인 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 유형의 수직 부재가 굽힘에 의해 형성될 수 있는 시트 금속편을 나타낸 평면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 각 유리 시트 및 이와 연관된 측부 지지 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 16은 립을 갖지 않은 암을 이용하는 측부 지지 시스템에 대한 가열/냉각 사이클 중에 유리 시트의 에지 영역의 위치를 나타낸 개략적인 도면이다.
도 17은 립을 갖는 암을 이용하는 측부 지지 시스템에 대한 가열/냉각 사이클 중에 유리 시트의 에지 영역의 위치를 나타낸 개략적인 도면이다.
도 18은 가열/냉각 시에 유리 시트의 상대적인 길이 및 유리 수용 공간의 내향 단부와 외향 단부를 나타낸 개략적인 도면이다.

위에서 나타낸 바와 같이, 본 발명은 얇은 유리 시트, 예를 들면 0.7mm 이하의 두께를 갖는 유리 시트의 높은 처리량의 열처리에 대한 장치 및 방법을 제공한다.

상기 과제 중에서 개시된 기술에 의해 다뤄지고 해결될 것은 가공되는 유리 시트가 뒤틀리는 문제이다. 특히, 뒤틀림은 대형이면서 얇은 시트(예를 들면, 0.7mm 이하의 두께를 갖고 대향하는 주요면의 각 면적이 0.25㎡ 이상인 시트)에 대해 문제가 되는데, 이는 유리가 공정 온도에서 상당히 연화되기 때문이다. 본 사양이 없다면, 뒤틀림은 디스플레이급 유리에 대한 품질 문제를 야기할 뿐만 아니라 후송의 산-에칭 공정에 대한 문제를 발생시킨다.

뒤틀림 이외에, 디스플레이 적용에서 기재로서 사용되거나 휴대용 전자 장치를 위한 면판으로서 사용되는 유리 시트는 표면 결함(예를 들면, 스크래치) 및 오염에 대한 엄격한 기준을 충족하는 "품질 영역"을 가질 필요가 있다. 따라서, 예를 들어 컨베이어 벨트에 수평 풀림과 같은 윈도우 유리에 사용되는 종래의 높은 처리량 설정은 이러한 적용에서 사용하기 위해 의도된 유리 시트의 열처리에 대해 적합하지 않다.

본 발명에 따르면, 뒤틀림을 최소화하고 표면 품질을 보호하기 위하여, 상기 유리 시트가 수직의 곧은 방향으로 유지되면서 상기 시트의 수직 에지에 지지되어야 하는 것으로 판단된다. 또한, 지지 장치는 치수적으로 안정될 필요가 있고, 이에 따라 어떠한 휨이나 굽힘력도 유리 시트에 가하지 않는다. 또한, 높은 정도의 처리량을 달성하기 위하여, 상기 지지 장치는 유리 온도가 취급 온도로 급속하게 상승될 수 있도록(그리고, 선택적으로 처리 온도, 예를 들면 40℃ 이하의 온도로 급속하게 낮아지도록) 대류 가열(및 선택적으로 대류 냉각)을 활용할 필요가 있다. 이러한 동일한 방식에 따라, 로봇 지원 유리 하역은 생산성을 높이는데 도움이 된다.

도 1 내지 7은 낮은 뒤틀림, 낮은 표면 손상, 낮은 표면 오염, 및 높은 처리량을 달성하는 본 발명의 원리에 따라 구성된 고정구(9)의 일 실시예를 도시하고 있다. 상기 고정구는 유리 시트의 화학적 강화 이전의 열처리와 같은 열처리 시에 복수의 유리 시트(예를 들면, 적어도 50 시트)를 유지하도록 설계된다. 알 수 있는 바와 같이, 상기 고정구는 위에서 나타낸 미국 특허 제7,363,777호 및 미국 특허 공개 US 2007/0267312호에서 사용된 유형의 폐쇄된 박스 구성과는 대조적으로 개방된 박스 구성을 갖는다.

상기 고정구(9)의 개방된 박스 구성은 방사 가열/냉각보다 더 빠르면서 더 균일한 대류 가열 및 냉각을 가능하게 한다. 화학적으로 강화된 유리에 대한 테스트는 화학적 강화에 의해 달성된 유리한 압축 응력(CS)이 유리의 "열 이력"에 민감한 것으로 나타났다. 따라서, 유리의 일부가 더 높은 온도에서 또는 동일한 온도에서 장시간이나 단시간 동안에 가열되면, 상기 일부에서의 CS는 상기 시트의 나머지에서의 CS와 상이할 것이다. 적어도 어느 정도까지, 냉각 차이는 화학적으로 처리된 시트의 CS에 영향을 줄 수도 있다. 그러므로, "열 이력" 차이를 방지하기 위하여 유리 시트의 전체 부하를 동시에 균일하게 가열(및 선택적으로 냉각)하는 것이 바람직하다. 방사 가열(냉각)과 비교하면, 개방된 박스 디자인을 이용하는 대류 가열(냉각)은 유리 시트의 품질 영역을 넘는 대략 균일한 열 이력에 대한 이러한 요건을 충족하는데 있어서 상당히 더 낫다.

상기 대류 가열(및 사용될 때에 대류 냉각)은 고정구를 통해 가열 가스(냉각 가스)를 통과시킴으로써 달성된다. 상기 가열 가스(냉각 가스)는 여과되어 미립자를 제거한 통상적으로 가열된(냉각된) 공기일 것이지만, 필요하다면 다른 가스가 사용될 수 있다. 도 1 내지 4에 최적으로 도시된 바와 같이, 고정구(9)는 상부(25)(도 1 참조), 하부(27)(도 4 참조), 제1 및 제2 수직 측부(21)(도 2 참조), 및 제3 및 제4 수직 측부(23)(도 3 참조)를 갖는 박스 형상의 개방 프레임(11)을 포함한다. 기본적인 박스 구조 외에, 도면에 도시된 바와 같이, 프레임(11)은 프레임의 구조를 안정화시키고 상기 고정구의 측부 지지 시스템을 상기 프레임(아래 참조)에 장착하기 위한 각도 부재(67)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상기 각도 부재는 프레임에 용접될 수 있다.

상기 프레임(11)의 내부는 개방 상부 영역(A_상부) 및 개방 하부 영역(A_하부)을 갖는 처리 용적(19)을 형성한다. 도면에서, A_상부는 A_하부와 같지만, 일반적으로 이러한 영역은 상이할 수 있는데, 예를 들면 큰 프레임 요소가 상부보다 고정구(9)의 하부에 사용되어 A_하부보다 큰 A_상부를 이룰 수 있다.

고정구(9)는 상기 유리 시트의 하부 에지와 맞물리고 하부 에지를 지지하는 하부 지지 시스템(15)(도 1 및 4 참조)을 포함한다. 도면에서, 상기 하부 지지 시스템은 하부 프레임 요소로 절단된 슬롯에 설치되는 복수의 수직 유지 핀(fin)을 이용한다. 사용에 있어서, 유리 시트는 상부를 통해 프레임(11)에 삽입되어 유지 핀으로 낮춰지고, 각 유리 시트의 하부 에지는 지지 핀으로 받쳐진다. 상기 하부 지지 시스템은 유리 시트의 하부 에지와 맞물리기 위하여 다른 메커니즘을 활용할 수 있는데, 예를 들어 상기 프레임의 수직 측부 사이에서 연장되는 복수의 케이블이 이러한 목적을 위하여 사용될 수 있다. 어떠한 메커니즘이 사용되든, 상기 하부 지지 시스템이 처리 용적(19)을 통해 가스 흐름을 대략 차단하지 않는 것이 중요하다. 특히, 상기 하부 지지 시스템은 가스 흐름을 위하여 A_하부의 적어도 75퍼센트로 개방되어야 한다(예를 들면, 하나의 실시예에서, A_하부의 80퍼센트가 개방된 채 있어야 한다).

사용될 때에 급속한 가열 및 급속한 냉각을 달성하기 위하여, 처리 용적(19)을 통해 가스 흐름은, 예를 들어 가열 중에 예를 들면 대략 적어도 1㎥/s로, 그리고 냉각 중에 예를 들면 대략 적어도 1㎥/s로 상당히 클 필요가 있다. 이러한 가스 흐름은 가공되는 유리 시트의 진동을 발생시킬 수 있고, 이러한 진동은 결국 상기 시트에 손상을 야기할 수 있다. 상기 시트의 진동을 감소시키기 위하여, 고정구(9)는 대략 전체 길이를 따라 상기 시트의 대향 수직 측부를 클램핑하는 측부 지지 시스템(13)을 포함한다. 특히, 상기 측부 지지 시스템은 간극 없이 상기 시트의 수직 측부와 맞물린다. 시트 진동을 감소시키는 외에, 측부 지지 시스템(13)은 열처리 중에 상기 유리 시트의 에지를 제 위치에 유지시킴으로써 뒤틀림을 또한 최소화한다. 상기 열처리가 유리의 변형점에 가까운 온도에서, 예를 들어 상기 변형점의 50℃ 내에서(변형점 아래에서)(하나의 실시예에서, 상기 변형점의 20℃ 내에서) 수행되므로, 상기 시트는 열처리 중에 적어도 어느 정도까지는 뒤틀릴(비틀릴) 수 있다. 상기 시트의 하부를 지지하고 고정된 그의 수직 측부를 동시에 유지시킴으로써, 이러한 뒤틀림이 과도하게 될 개연성은 대략 감소된다.

도면에 도시된 바와 같이, 측부 지지 시스템(13)은 프레임(11)의 제1 수직 측부에 장착되는 제1 지지 서브시스템(29) 및 상기 프레임의 제2 수직 측부에 장착되는 제2 지지 서브시스템(31)을 포함한다. 각 서브시스템은 상기 유리 시트의 에지 영역을 수용하기 위한 유리 수용 공간을 형성하는 복수의 수직 부재(수직 핀)를 포함한다. 상기 유리 수용 공간은 다양한 피치를 가질 수 있는데, 예를 들면 0.7mm의 두께를 갖는 유리 시트에서 사용하기 위한 하나의 실시예에서, 상기 피치는, 예를 들어 10mm일 수 있다.

도 1 내지 14에 도시된 실시예에서, 상기 유리 수용 공간은 지지 시스템의 인접한 수직 부재(33) 사이에 형성되는데 반해, 도 15의 실시예에서, 상기 유리 수용 공간은 수직 부재(47) 내에 형성된다. 특히, 도 1 내지 12의 실시예에서, 각 수직 부재는 레그(35) 및 상기 레그로부터 외측방향으로 치우친(외측방향으로 벌어진) 두 개의 암(37)을 포함하는데, 즉 각 수직 부재는 "Y" 형태의 수평 단면을 갖는다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 수직 부재는 레그(35)를 각도 부재(67)에 형성된 홈에 삽입함으로써 프레임(11)에 장착될 수 있다. 상기 레그는 하나 이상의 각도 부재에, 예를 들면 도면에서 중간 각도 부재에 용접(예를 들면, 스팟 용접)될 수 있다.

예를 들어, 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 인접한 수직 부재는 유리 시트를 위한 "북엔드(bookend)"로 기능하고, 상기 인접한 부재의 암은 시트의 에지로부터 내측에 있는 유리 시트의 대향 주요면과 선접촉한다(하나의 실시예에서, 상기 선접촉은, 예를 들어 시트의 에지로부터 10mm 내측에 있을 수 있다). 따라서, 상기 유리 시트를 위한 유리 수용 공간은 인접한 수직 부재의 암 및 각도 부재(67)의 내측 표면에 의해 형성된다(예를 들어, 도 16 참조).

실제, 상기 암(37)의 길이의 변화는 유리 시트에 굽힘 모멘트를 가할 수 있다. 이러한 영향은 도 12에 도시되어 있고, 여기서 좌측으로부터 제4 수직 부재가 짧은 암을 갖고 이에 따라 긴 암을 갖는 수직 부재에 인접할 때에 유리 시트(17)를 내측방향으로 회전시키기 쉽다. 또한, 이러한 도면에 도시된 바와 같이, 주어진 수직 부재의 암은 상이한 길이일 수 있고, 이에 따라 인접한 암과 갭을 생성한다(도 12에서 좌측으로부터 제5 수직 부재의 우측 암과 제6 수직 부재의 좌측 암 사이의 공간을 참조). 물론, 이들은 실제 용이하게 방지될 수 있는 제조 공차이다. 그러나, 상기 제조 공차를 완화시키기 위하여, 립(lip)(73)이 상기 암의 단부에 부가되어 상기 암의 길이의 변화를 수용할 수 있다. 이러한 립은 도 13에 도시되어 있다. 이러한 도면의 수직 부재는 레그(35) 대신에 플랫(71)을 포함한다. 레그 대신에 플랫을 갖는 수직 부재가 사용될 때에 각도 부재(67) 대신에 사용될 수 있는 하나 이상의 박스 부재(69)에 상기 플랫이 용접될 수 있다. 물론, 립(73)은 도 12의 Y형상의 수직 부재에 사용될 수도 있다.

예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 수직 부재는 유리 시트(17)를 수직 부재에 의해 생성된 유리 수용 공간으로 안내하기 위한 만곡된 섹션(39)을 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 이러한 커브는, 예를 들어 수직 부재가 형성된 시트 금속 블랭크로 형성될 수 있다. 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 폴드 라인(41, 43, 및 45)을 이용하여, Y형상의 수직 부재가 블랭크로부터, 즉 상기 블랭크를 폴드 라인(43)을 따라 먼저 접은 후에 상기 블랭크를 폴드 라인(43 및 45)을 따라 접어서 레그(35)와 암(37)을 형성함으로써 쉽게 형성될 수 있고, 상기 레그(35)와 암(37)의 각각은 만곡부(39)를 갖는다. 도 14는 프레임(11)에 장착하기 위하여 플랫(71)을 사용하며 제조 공차를 감하기 위하여 암(37) 상의 립(73)을 포함하는 수직 부재를 형성하는데 사용될 수 있는 대응하는 블랭크를 도시하고 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 마찬가지로, 도 15의 수직 부재(47)는, 예를 들어 시트 금속 블랭크로부터 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 수직 부재는 부재의 유리 수용 공간을 형성하는 수직 부재의 바디로 유리 시트를 안내하기 위한 인입 립(49)을 포함한다. 상기 인입 립은 블랭크를 절단하고 상기 립을 부재의 바디의 평면으로부터 외측방향으로 접음으로써 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 도 1 내지 12의 Y형상의 수직 부재는 유리 시트의 대향 주요면과 선접촉한다. 상기 수직 부재의 암에 립의 부가는 스트립 접촉을 발생시키는데 반해, 도 15에 도시된 유형의 수직 부재는 영역 접촉을 발생시킨다. 상기 수직 부재와 유리 시트 간의 접촉 정도는 유리 시트의 열 이력에 영향을 미친다. 구체적으로, 접촉 지점에 가까운 유리 시트의 영역은 상기 접촉 지점에서 먼 영역과 상이한 열 이력을 겪을 것이다. 여러 적용에 대하여, 상기 차이는 후속의 화학적 강화 절차에 영향을 줄 정도로 크지 않을 것이다. 그러나, 일부 경우에, 상기 차이는 중요할 수 있고, 어느 경우에는, 립을 갖는 수직 부재가 도 15에 도시된 유형의 수직 부재보다 더 적절할 수 있다. 또 다른 경우에, 선접촉만을 이루는 수직 부재가 필요할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 본 명세서에 개시된 기술의 이점 중 하나는 유리 시트를 급속하게 가열 및 냉각시킬 수 있는 능력이고, 이에 따라 처리량을 향상시킨다. 그러나, 이러한 급속 가열 및 냉각은 가열 중에 유리 파손을 야기하고 냉각 중에 유리 시트의 제어 손실을 야기한다. 이러한 문제점은 유리 시트의 얇음으로 인하여 발생한다. 구체적으로, 상기 유리 시트는 대략적으로 상기 프레임이 가열 및 그 반대 시에 처리 온도에 도달하기 전에 처리 온도에 도달할 수 있고, 상기 시트는 대략적으로 상기 프레임이 냉각 시에 취급 온도에 도달하기 전에 취급 온도에 도달할 수 있다.

이러한 영향은 도 16 내지 18에 도시되어 있고, 여기서 참조 부호 51, 53, 55, 57, 및 59는 (1) 상기 프레임 및 유리 시트의 초기 상태; (2) 급속 가열 중에 상기 프레임에 대한 유리 시트의 더 큰 팽창; (3) 가열 중에 상기 프레임이 유리 시트를 따라잡음; (4) 급속 냉각 중에 상기 프레임에 대한 유리 시트의 더 큰 수축; 및 (5) 냉각 중에 상기 프레임이 유리 시트를 따라잡음을 각각 도시하고 있다. 또한, 도면에 도시된 것은 수직 부재에 의해 형성된 유리 수용 공간(61), 상기 유리 수용 공간의 내향 단부(63), 및 상기 유리 수용 공간의 외향 단부(65)이다. 도 18은 각각 상기 취급 및 처리 온도에서 유리 시트의 폭(W1 및 W2), 각각 상기 취급 및 처리 온도에서 유리 수용 공간의 외향 단부 간의 거리(O1 및 O2), 및 각각 상기 취급 및 처리 온도에서 유리 수용 공간의 내향 단부 간의 거리(I1 및 I2)를 더 도시하고 있다.

정량적으로, 제1 근사치에 대하여 적어도, W1, W2, O1, O2, I1, 및 I2는 W2 = W1ㆍ(1 + C_glass△T), O2 = O1ㆍ(1 + C_frame△T), 및 I2 = I1ㆍ(1 + C_frame△T)의 식과 관련되고, 여기서, C_glass는 유리의 열팽창 계수(CTE)이고, C_frame은 상기 프레임을 구성하는데 사용된 재료, 예를 들면 스틸의 CTE이고, △T는 처리 및 취급 온도 간의 차이이다.

급속 가열 중에 상기 유리 수용 공간의 외향 단부와의 접촉의 결과로서 유리 시트의 파손 및 급속 냉각 중에 상기 측부 지지 시스템의 수직 부재에 의한 상기 시트의 제어 손실 양자를 방지하기 위하여, W1, W2, O1, 및 I2는 O1 > W2, W2 > I2, 및 I2 > W1의 관계를 만족해야 한다. 일부 실시예에서, O1과 I1은 (O1-W1)/W1 ≥ 0.02 및 (W1-I1)/W1 ≥ 0.04의 관계를 만족하도록 선택된다. 실제, 이러한 관계가 상온(20℃)에서 만족되는 경우, 상기 O1 > W2, W2 > I2, 및 I2 > W1 관계는 대부분의 처리 및 취급 온도 조합에 대해 만족될 것이다.

다양한 재료가 고정구(9)를 구성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 프레임(11), (사용될 때에) 각도 부재(67), 및 (사용될 때에) 박스 부재(69)는 304나 301 같은 스프링 불림된(spring tempered) 오스테나이트 스테인리스 스틸, 또는 INCONEL 718이나 625 같은 초합금으로 이루어질 수 있다. 동일 유형의 재료가 상기 측부 및 하부 지지 시스템에 사용될 수 있다. 상기 측부 지지 시스템의 수직 부재는 유연하도록 시트 금속으로 이루어질 수 있어서 상기 열처리 중에 유리 시트를 제 위치에 유지하기 위한 스프링으로서 기능할 것이다. 또한, 상기 스프링 기능은 주어진 고정구가 다양한 두께의 유리 시트에 사용되게 한다. 물론, 상기 온도 및 열처리와 연관된 응력을 견딜 수 있는 다른 재료가 필요한 경우에 고정구(9)를 구성하는데 활용될 수 있다.

사용 중에, 유리는, 예를 들어 상업적인 로봇을 이용하여 하나의 시트씩 고정구(9)에 로딩된다. 상기 로딩된 고정구는 대류 가열 메커니즘을 갖춘 레어(lehr)로 운반되어 처리 온도(T_처리)에서 유지 기간 이후에 급속 가열을 받는다. 물론, 가열률, 처리 온도, 및 유지 기간의 지속은 열처리되는 특정 유리에 따라 좌우될 것이다. 일반적인 지침으로서, 상기 가열률은, 예를 들어 600 내지 1200 ℃/시간의 범위에 있을 수 있고, 상기 처리 온도는, 예를 들어 500 내지 750 ℃의 범위에 있을 수 있고, 상기 유지 기간은 0.5 내지 4 시간의 범위에 있을 수 있다.

가열 후, 상기 고정구는 대류 냉각 메커니즘을 갖춘 냉각 챔버로 운반될 수 있다. 다시, 상기 유리 시트가 추가 처리에 앞서 냉각되는 냉각률 및 온도(취급 온도(T_취급))는 처리되는 특정 유리에 따라 좌우될 것이다. 일반적인 지침으로서, 상기 냉각률은, 예를 들어 600 내지 1200 ℃/시간의 범위에 있을 수 있고, 상기 취급 온도는, 예를 들어 20 내지 50 ℃의 범위에 있을 수 있다. 상기 냉각이 완료된 후, 상기 유리는, 예를 들어 로봇을 이용하여 상기 고정구로부터 하나의 시트씩 언로딩되어 다음의 공정 단계, 예를 들어 화학적 강화 단계로 이송된다.

전술한 바로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 유리의 변형점 근처의 온도에서 대형이며 얇은 디스플레이급 유리 시트를 열처리하기 위한 실제 장치를 제공한다. 상기 열처리는 유리 표면의 대부분을 건드리지 않고(즉, 품질 영역을 건드리지 않고) 수행되어, 스크래치 및 오염을 방지한다. 상기 유리 시트는 뒤틀림을 최소화하기 위하여 수직의 곧은 위치에서 유지되고, 상기 수직 유지 메커니즘은 대류 가열/냉각 사이클 중에 유리 진동으로 인한 손상을 제어하기 위하여 댐핑 효과를 제공한다. 특히, 상기 수직 유지 메커니즘은 유리를 완만하게 "니핑(nip)"할 수 있고 (메커니즘과 유리 사이에는 간극이 없음), 이에 따라 상기 유리는 똑바른 위치에 유지될 양호한 기회를 가질 것이고 가열 사이클 중에 처질 기회는 적게 될 것이다.

상기 장치는 생산성을 증가시키기 위하여 여러 유리 시트를 유지시킬 수 있고, 모든 시트(및 각 개별 시트의 전체 품질 영역)가 동일한 지속 기간 동안에 동일한 온도로 가열되고 동일한 방식으로 냉각되어 상기 시트의 상이한 경로에 대한 상이한 열 이력의 결과로서 상기 유리 시트의 최종 특성의 변화를 방지하게 할 수 있다.

상기 장치는 열처리 중에 유리 시트를 유지하는데 사용된 이전의 장치보다 간단하며 가벼운 개방된 박스 디자인을 갖는다. 따라서, 상기 장치는 비용 효율적이고 작동 효율에 대하여 간단하며 기능적이고 안정되며 경량이다. 또한, 상기 장치는 치수적으로 안정적인데, 이는 간단하며 경량인 프레임이 더 복잡한 구조보다 가열 및 냉각 사이클 중에 열 왜곡을 덜 받기 때문이다.

상기 장치는 로봇 친화적이고 유리 시트가 증가된 생산성 및 감소된 비용을 위하여 자동적으로 로딩/언로딩되게 한다. 특히, 상기 수직 부재(수직 유지 핀)의 상부에서 안내 특징은 유리 시트의 용이한 삽입을 제공한다. 또한, 상기 박스 프레임은 로봇 로딩/언로딩 작동에서 상기 장치의 위치결정 및 인덱싱을 용이하게 한다.

본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않는 다양한 수정은 전술한 내용으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 다음의 청구범위는 본 명세서에서 제시된 구체적인 실시예뿐만 아니라 이러한 실시예의 수정, 변형, 및 동등물을 커버하도록 의도된다.

도면에서 사용된 참조 부호는 다음에 대응한다.
9: 고정구
11: 프레임
13: 측부 지지 시스템
15: 하부 지지 시스템
17: 유리 시트
19: 처리 용적
21: 제1 수직 측부(제2 수직 측부)
23: 제3 수직 측부(제4 수직 측부)
25: 상부
27: 하부
29: 제1 측부 지지 서브시스템
31: 제2 측부 지지 서브시스템
33: 측부 지지 시스템의 수직 부재
35: 레그
37: 암
39: 암의 만곡부
41: 절곡 라인
43: 절곡 라인
45: 절곡 라인
47: 측부 지지 시스템의 대안적인 수직 부재
49: 인입 립
51: 초기 상태
53: 급속 가열의 결과로서 프레임 상태보다 유리가 더 팽창함
55: 가열 중에 프레임이 상태를 따라잡음
57: 급속 냉각의 결과로서 프레임 상태보다 유리가 더 냉각함
59: 냉각 중에 프레임이 상태를 따라잡음
61: 유리 수용 공간
63: 유리 수용 공간의 내향 단부
65: 유리 수용 공간의 외향 단부
67: 각도 부재
69: 박스 부재
71: 플랫
73: 립

Claims

유리 시트를 열처리하기 위한 방법으로서,
(a) 고정구를 이용하여 수직 방향으로 복수의 유리 시트를 유지하는 단계 - 상기 고정구는,
(i) 처리 용적을 형성하고, 상부, 하부, 및 제1, 제2, 제3, 및 제4 수직 측부를 갖는 박스 형상의 개방 프레임 - 상기 제1 및 제2 수직 측부는 상기 프레임의 대향 측에 있임 - ;
(ii) 상기 프레임의 제1 수직 측부에 장착되는 제1 세트의 수직 부재 및 상기 프레임의 제2 수직 측부에 장착되는 제2 세트의 수직 부재를 포함하는 유리 시트용 측부 지지 시스템 - 상기 제1 세트의 수직 부재는 상기 프레임의 제1 수직 측부를 따라 연장되는 제1 세트의 유리 수용 공간을 형성하고 상기 제2 세트의 수직 부재는 상기 프레임의 제2 수직 측부를 따라 연장되는 제2 세트의 유리 수용 공간을 형성하고, 상기 제1 및 제2 세트의 유리 수용 공간은 각 유리 시트의 대향 에지 영역을 수용하기 위하여 쌍으로 정렬됨 - ; 및
(iii) 상기 프레임의 하부에 장착되는 유리 시트용 하부 지지 시스템을 포함함 - ;
(b) 상기 처리 용적을 통해 그리고 상기 복수의 유리 시트의 주요면 위로 가열 가스를 통과시켜 상기 시트의 온도를 처리 온도(T_처리)로 상승시키는 단계; 및
(c) 상기 처리 용적을 통해 그리고 상기 복수의 유리 시트의 주요면 위로 냉각 가스를 통과시켜 상기 시트의 온도를 취급 온도(T_취급)로 낮추는 단계
를 차례대로 포함하고,
(i) 상기 유리 시트는 취급 온도에서의 폭(W1) 및 처리 온도에서의 폭(W2)을 갖고, W2는 W1보다 크고;
(ii) 각 유리 수용 공간은 내향 단부와 외향 단부를 갖고, 상기 내향 단부는 상기 프레임의 대향 수직 측부에 가깝고 상기 외향 단부는 상기 프레임의 대향 수직 측부로부터 멀고;
(iii) 상기 제1 세트의 유리 수용 공간의 외향 단부는 상기 취급 온도에서의 거리(O1) 및 상기 처리 온도에서의 거리(O2)만큼 상기 제2 세트의 유리 수용 공간의 외향 단부로부터 분리되고, O2는 O1보다 크고;
(iv) 상기 제1 세트의 유리 수용 공간의 내향 단부는 상기 취급 온도에서의 거리(I1) 및 상기 처리 온도에서의 거리(I2)만큼 상기 제2 세트의 유리 수용 공간의 내향 단부로부터 분리되고, I2는 I1보다 크고;
(v) 상기 프레임이 T_처리에 도달하기 전에 상기 유리 시트가 T_처리에 도달하는 속도로 상기 유리 시트는 단계 (b)에서 가열되고;
(vi) 상기 프레임이 T_취급에 도달하기 전에 상기 유리 시트가 T_취급에 도달하는 속도로 상기 유리 시트는 단계 (c)에서 냉각되고;
(vii) W1, W2, O1, 및 I2는,
O1 > W2,
W2 > I2, 및
I2 > W1의 관계를 만족하는, 방법.
제1항에 있어서, 상온에서 W1, O1, 및 I1은,
(O1-W1)/W1 ≥ 0.02 및
(W1-I1)/W1 ≥ 0.04의 관계를 만족하는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
(i) 상기 처리 용적은 개방 상부 영역 및 개방 하부 영역(A_상부 및 A_하부)을 각각 갖고;
(ii) 상기 하부 지지 시스템은 A_하부의 전부가 아니라 일부를 통한 가스 통과를 차단하고, 가스 통과를 위해 개방된 채 남아 있는 A_하부의 부분은 A_하부의 적어도 75퍼센트이고;
(iii) 단계 (b)에서, 상기 가열 가스는 처리 용적을 통해 상기 가열 가스를 통과시키기 위하여 A_상부 및 A_하부의 개방된 부분을 이용하여 상기 유리 시트의 주요면 위로 통과하고;
(iv) 단계 (c)에서, 상기 냉각 가스는 처리 용적을 통해 상기 냉각 가스를 통과시키기 위하여 A_상부 및 A_하부의 개방된 부분을 이용하여 상기 유리 시트의 주요면 위로 통과하고;
(v) 상기 제1 및 제2 세트의 수직 부재는 상기 시트의 주요면 위로 상기 가열 가스의 통과의 결과로 인한 상기 시트의 진동을 감소시키기 위하여 상기 열처리 중에 실질적으로 시트의 전체 길이를 따라 상기 유리 시트의 수직 측부를 클램핑하는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
(i) 각 수직 부재는 상기 처리 용적으로 연장되고 서로 수평으로 벌어진 두 개의 암을 포함하는 수평 단면을 갖고;
(ii) 상기 유리 시트의 수직 측부는 인접한 수직 부재의 암 사이에서 클램핑되는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 단계 (a)에 앞서, 상기 복수의 유리 시트는 각 시트를 연속적으로 정렬된 쌍의 유리 수용 공간으로 연속적으로 슬라이딩시키는 로봇을 이용하여 상기 프레임에 삽입되면서 상기 시트의 하부가 하부 지지 시스템으로 받쳐지는, 방법.
열처리 중에 복수의 유리 시트를 수직 방향으로 유지하기 위한 장치로서,
(a) 상부, 하부, 및 제1, 제2, 제3, 및 제4 수직 측부를 갖는 박스 형상의 프레임 - 상기 제1 및 제2 수직 측부는 상기 프레임의 대향 측에 있음 - ;
(b) 상기 프레임의 제1 수직 측부에 장착되는 제1 세트의 수직 부재 및 상기 프레임의 제2 수직 측부에 장착되는 제2 세트의 수직 부재를 갖는 지지 시스템 - 상기 제1 세트의 수직 부재는 상기 프레임의 제1 수직 측부에 제1 세트의 유리 수용 공간을 형성하고 상기 제2 세트의 수직 부재는 상기 프레임의 제2 수직 측부에 제2 세트의 유리 수용 공간을 형성하고, 상기 제1 및 제2 세트의 유리 수용 공간은 상기 장치의 사용 중에 각 유리 시트의 대향 에지 영역을 수용하기 위하여 쌍으로 정렬됨 - ; 및
(c) 상기 장치의 사용 중에 유리 시트의 하부 에지와 맞물리는 상기 프레임의 하부에 장착되는 하부 지지 시스템
을 포함하고,
(i) 각 수직 부재는 서로 수평으로 벌어진 두 개의 암을 포함하는 수평 단면을 갖고;
(ii) 상기 제1 세트의 수직 부재의 각 수직 부재는 상기 프레임의 제1 수직 측부에 장착되면서 그의 암은 상기 프레임의 제2 수직 측부를 향해 연장되고;
(iii) 상기 제2 세트의 수직 부재의 각 수직 부재는 상기 프레임의 제2 수직 측부에 장착되면서 그의 암은 상기 프레임의 제1 수직 측부를 향해 연장되고;
(iv) 상기 제1 및 제2 세트의 유리 수용 공간은 인접한 수직 부재의 암에 의해 각각 형성되는, 장치.
제6항에 있어서, 상기 수직 부재의 암은 장치의 사용 중에 상기 시트의 주요면과 접촉하는 립(lip)을 포함하는 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 수직 부재의 암은 장치의 사용 중에 상기 시트의 주요면과 선접촉하는 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 수직 부재는 유리 시트를 클램핑하지 않을 때에 상기 인접한 부재의 암이 접촉하도록 서로 수평으로 이격되는 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 각 수직 부재의 각 암의 상부는 인접한 수직 부재 사이에서 유리 시트를 안내하도록 만곡되는 장치.