KR20150076616A - 강화유리 제조장치의 노 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강화유리 제조장치의 노(爐) 개폐장치에 관한 것으로, 본 발명은 화학 강화를 위한 판유리(110)를 적재한 지그(120)를 저면이 개구된 이송케이싱(210)을 갖는 이송유닛부(200)로 견인 및 수용한 상태로 각 공정별 노(410)의 상부에 이송한 다음, 이송된 지그(120)를 노(410) 속에 수용하거나 각 공정이 끝 난 후에 재차 견인하여 이송할 수 있도록 하기 위하여 노의 상단 개구면을 덮는 개폐문을 개폐하는 장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명에 따르면, 상기 노(410)의 주변을 감싸고 배치되는 다수의 지지대로 짜여진 틀 형상을 갖는 노수용프레임(105)과, 상기 노수용프레임(105)상에서 노(410)의 상단 개구면에 대해 간섭이 일어나지 않도록 실린더(162)에 의해 승하강 가능하게 배치됨과 동시에 노수용프레임(105)의 양쪽 측면에 상호 대향되게 안착 조립되는 승하강프레임(153)과, 상기 승하강프레임(153)의 상단에 일체로 노(410)의 폭에 비해 상대적으로 길게 연장 형성된 레일빔(152) 상에 배치되어 개폐수단(150)에 의해 양측으로 레일빔(152)을 따라 슬라이드 이동하여 개폐되는 개폐문(151)을 포함하는 강화유리 제조장치의 노 개폐장치를 제공한다.

Description

강화유리 제조장치의 노 개폐장치{Opening and Closing Apparatus of Furnace at Glass Plate using Chemical Reinforcement}

본 발명은 강화유리 제조장치의 노 개폐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학강화를 위한 판유리를 지그로 이송하여 각 노(爐)에 수용하고자 할 때, 판유리를 적재한 지그를 각 노에 안정적으로 승하강시킬 수 있도록 개폐문을 원활하게 자동 개폐할 수 있을 뿐만 아니라 개폐문이 각 노의 기밀성을 높일 수 있도록 구비된 강화유리 제조장치의 노 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 강화유리는 디스플레이 장치의 화면으로 많이 사용되는 것으로, 경도 및 강도가 우수한 강화유리를 제조하기 위해서는 유리의 강화 공정이 필요하다.

통상적으로 유리의 강화는 크게 물리적 강화와 화학적 강화로 나뉘는데, 일반적으로 물리적 강화는 유리의 두께 5mm이상의 유리를 사용하여 온도를 550℃에서 700℃ 사이에서 유리를 가열하여 급냉하는 방식으로 유리의 내부 강도를 강화하는 방식으로 이는 강화 유리문, 자동차용 유리 등에 주로 사용된다.

한편, 화학적 강화는 박판유리를 450℃의 질산칼륨용액이 담긴 강화로에서 3시간 이상 침지시킴에 따라 유리에 포함된 나트륨 이온과 질산칼륨용액의 칼륨 이온을 서로 치환시켜 유리를 강화하는 것으로, 주로 2.0mm 이하의 박판유리를 강화하는데 이용된다.

최근에는 용융칼륨염을 함유한 용융물중에 용융석염을 미량 함유시켜 이온교환시킴에 따라 유리표면층의 나트륨이온과 칼륨이온의 이온교환 반응속도를 촉진시키는 방법을 통해 강화유리를 제조할 수 있는 제조장치가 제안되고 있다.

도 1은 이와 같은 질산칼륨용액을 이용하여 화학적으로 강화 유리를 제조하는 강화유리 제조장치의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 메인프레임(1)과 상부 좌우 양측에 평행하게 설치되는 가이드레일 및 동력을 전달하는 랙기어(11)가 설치되어 있고, 가이드 레일(11) 따라 로딩로봇(2), 언로딩로봇(3)이 다수개의 유리가 거치된 랙(12)을 수평 방향으로 순차 이송시켜 예열조(4), 강화조(5), 서냉조(6), 온수조(7), 열수조(8) 이송되어 유리를 강화 처리하며, 완료된 강화유리가 거치된 랙(12)을 외부로 반출하는 강화유리 제조 장치이고, 강화유리 제조장치를 전체적으로 관리하기 위한 컨트롤 박스(13)를 구비한다.

이와 같이 강화유리 제조장치는 기본 골격으로서 메인 프레임(1), 상기 메인프레임(1) 상부 좌우 양측에 평행하게 설치되어 있어 로봇이 평행이동할 수 있는 가이드레일(11), 메인프레임(1) 내측 하부에 유리를 강화시키기 전에 유리를 1차 가열하여 강화시 열변형과 크랙을 방지하는 예열조(4), 내부에 질산칼륨(KNO₃)을 가열하여 용융화시켜서 질산칼륨을 용융상태로 유지함으로써 강화 온도를 조절 하는 강화조(5), 상기 강화조(5)에서 강화된 유리의 온도를 서서히 냉각하여 응력을 제거하는 서냉조(6), 서냉조(6)에서 냉각된 강화유리를 세정하는 온수조(7)와 열수조(8)를 구비한다.

이처럼, 종래 기술에 따른 강화유리 제조장치는 길이방향으로 여러 개의 조(bath)가 상호 이격 설치되고, 각각의 조에는 내부에 히터가 내장된 내부 가열부가 구비되며, 상기 각 조에는 상부에 설치된 가이드레일을 타고 이동하는 원판유리를 적재한 지그(혹은 랙)를 승하강 작업을 통해 수용할 수 있도록 되어 있는 것이 대부분이었다.

이와 같이 원판유리의 강화 처리 공정에서 이송되는 강화 대상 원판유리는 지그에 적재되어 로딩 로봇에 의해 공정 순서에 따라 이동되고, 각 조에 지그가 승하강을 통해 안착되거나 견인되어 이송되는 것이다.

이처럼, 강화유리를 제조하기 위하여 준비된 원판유리를 예열조(4)에서 예열하고, 강화조(5)에서 질산칼륨(KNO₃)에 침지하여 화학 강화 처리하며, 서냉조(6), 온수조(7), 열수조(8)에서 냉각 및 세정 등에 의한 후처리하여 두께가 얇으면서도 이온교환반응에 의하여 강도 및 경도가 강화됨으로써 강화유리를 얻을 수 있게 된다.

한편, 도 2(a),(b)에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 종래 기술의 일실시예에 따른 예열조(20)는 상측으로 설치된 도어(21)와 실린더(22)에 의해 개폐 가능한 단열벽 구조로서 송풍을 병용하여 가열 기능을 수행하도록 구비되며, 예열조(20)는 파이프히터(24)와 원적외선히터(25)를 교대로 구비하고 송풍기(27)를 이용하여 온도를 조절하도록 구성된다.

이때, 정밀한 제어를 위해서 예열조(20)의 내부에 온도센서(미도시됨)를 설치하여 온도가 설정치를 초과하면 송풍기(27)의 송풍량을 증가시키고 반대로 미달하면 송풍량을 감소시키도록 한다.

이와 같이 강화유리를 제조하기 위한 각 공정을 구성하는 각 조의 상단에는 도어(21, 혹은 개폐문)가 구비되고, 이 도어(21)는 실린더(22)와 같은 동력 수단에 의해 개폐 가능하도록 함으로써, 강화 유리를 제조하는 예열, 화학 강화, 냉각 등의 과정에서 각 조의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지함과 아울러, 각 조 내부의 온도가 외부로 빠르게 유출되는 것을 미연에 방지하도록 되어 있었다.

그러나, 종래의 도어(21)는 각 조의 상단면, 예를 들어 예열조(20)의 상단면과의 기밀성이 다소 떨어지는 단점이 있었다.

또한, 상기 도어(21)를 개폐하는 방식에 있어서, 각 조(bath)의 규격 및 조(bath)의 형상 구조에 따라 매우 다양한 형태로 구현되어 개시되어 있다.

예를 들어, 대한민국 등록특허공보 제0659558호, 대한민국 등록특허공보 제0914628호, 대한민국 등록특허공보 제0937225호, 대한민국 등록특허공보 제0966025호 등의 선행문헌들에는 다양한 강화유리 제조장치에 대한 기술이 개시되어 있고, 이러한 강화유리 제조장치에서 각 조의 도어(혹은 개폐문)를 개폐하는 장치에 대한 다양한 실시양태를 보여주고 있다.

특히, 상기 선행문헌들에 개시된 각 조의 도어(혹은 개폐문)를 개폐하는 장치는 그 실시예별로 각각의 장단점을 가지고 있는바, 대체적으로 도어(혹은 개폐문)에 의한 각 조의 기밀성이 떨어진다는 단점을 가지고 있었다.

대한민국 등록특허공보 제0659558호(2006.12.20. 공고, 명칭: 표시창용 강화유리의 제조장치) 대한민국 등록특허공보 제0914628호(2009.9.2. 공고, 명칭: 강화유리 제조장치) 대한민국 등록특허공보 제0937225호(2010.1.15. 공고, 명칭: 판유리 강화장치) 대한민국 등록특허공보 제0966025호(2010.6.24. 공고, 명칭: 디스플레이 화면보호용 강화유리필름의 제조방법 및 이로부터 제조된 강화유리필름)

이에 본 발명은 종래 기술에 따른 강화유리 제조장치에 있어서, 노의 상단 개구면을 개폐하는 장치가 다양한 형태로 제시되고 있는 실정에서 보다 기밀성을 유지할 수 있고 안정적으로 개폐시킬 수 있는 노 개폐장치를 제공하고자 연구 개발된 것이다.

즉, 본 발명의 목적은, 화학강화를 위한 판유리를 지그로 이송하여 각 노(爐)에 수용하고자 할 때, 판유리를 적재한 지그를 각 노에 안정적으로 승하강시킬 수 있도록 개폐문을 원활하게 자동 개폐할 수 있을 뿐만 아니라 개폐문이 각 노의 기밀성을 높일 수 있도록 구비된 강화유리 제조장치의 노 개폐장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 화학 강화를 위한 판유리를 적재한 지그를 견인하여 수용한 상태로 가이드레일을 따라 각 공정별 노(爐) 속으로 이송시킬 수 있도록 각 공정별 노의 상부에 이송 배치되는 저면이 개구된 이송케이싱을 갖는 이송유닛부를 포함하는 강화유리 제조장치에서, 이송유닛부에 의해 이송된 지그를 노 속에 수용 및 견인할 수 있도록 하기 위한 강화유리 제조장치의 노 개폐장치에 있어서, 상기 노의 주변을 감싸고 배치되는 다수의 지지대로 짜여진 틀 형상을 갖는 노수용프레임과, 상기 노수용프레임상에서 노의 상단 개구면에 대해 간섭이 일어나지 않도록 실린더에 의해 승하강 가능하게 배치됨과 동시에 노수용프레임의 양쪽 측면에 상호 대향되게 안착 조립되는 승하강프레임과, 상기 승하강프레임의 상단에 일체로 노의 폭에 비해 상대적으로 길게 연장 형성된 레일빔 상에 배치되어 개폐수단에 의해 양측으로 레일빔을 따라 슬라이드 이동하여 개폐되는 개폐문을 포함하는 강화유리 제조장치의 노 개폐장치를 제공하는 데 그 특징을 갖는다.

여기서, 상기 개폐수단은 양쪽으로 대향되게 각각 슬라이드 개폐되는 개폐문의 저면에 구비되어 양측의 레일빔 상의 레일을 따라 슬라이드 이동하는 다수의 롤러와, 상기 양측의 레일빔 양단쪽에 각각 배치되는 제1풀리와, 상기 각각의 제1풀리에 대향되게 쌍을 이루도록 레일빔의 중앙 부위에 각각 형성되는 제2풀리와, 상기 제1풀리와 제2풀리사이에 감겨진 상태로 각각의 개폐문 양 측면상에 일정 간격을 두고 배치된 고정브라켓에 양단이 각각 고정되는 체인과, 상기 체인이 제1풀리와 제2풀리를 중심으로 각각 왕복 이동을 통해 개폐문을 개폐하는 구동력을 제공할 수 있도록 제1풀리의 하단에 각각 연결 배치된 개폐모터와, 상기 개폐모터쪽 제1풀리와 연동되도록 반대편쪽 레일빔상에 배치된 제1풀리로 동력을 전달할 수 있게 연결 배치된 연동축을 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 승하강프레임의 저면에는 승하강프레임이 노수용프레임의 상단면에서 실린더 작동에 의해 승하강할 수 있도록 일정 간격을 두고 다수의 가이드축이 고정 배치되어 있고, 상기 노수용프레임 및 노수용프레임 상단 양쪽에서 연장되게 구비되는 보조지지대에는 가이드축이 삽입 조립된 상태에서 가이드축의 승하강 슬라이드를 안내하는 슬라이드지지공이 각각 형성 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 노(爐) 주변을 감싸고 배치된 노수용프레임 상단에 실린더에 의해 승하강되는 승하강프레임을 배치하고, 이 승하강프레임 상에 개폐문을 장착함으로써, 개폐문 개방 시 승하강프레임을 승강시켜 개폐문과 노 상단의 간섭 문제를 해결함과 동시에 승하강되는 개폐문에 의한 노 상단의 기밀성으로 보다 안정적으로 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면, 개폐문의 슬라이드 이동을 다수의 롤러와 체인 구동을 통해서 구현함으로써, 기본적으로 체인 구동이 갖는 개폐 작동의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.

도 1은 종래 기술에 따른 화학적으로 강화 유리를 제조하는 강화유리 제조장치의 일실시예를 보여주는 사시도.
도 2(a),(b)는 종래 기술에 따른 예열조의 상단 개구면을 도어로 개폐하는 상태를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 화학적으로 강화 유리를 제조하는 강화유리 제조장치의 배치 상태를 보여주는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 화학적으로 강화 유리를 제조하는 강화유리 제조장치의 배치 상태를 보여주는 도 3의 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 강화유리 제조장치에서 이송케이싱 내부의 지그를 노의 상부로 이송하여 하강 및 견인할 수 있는 상태를 보여주는 도 3의 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 노수용프레임과 노 상부에 배치된 노 개폐장치의 구성을 보여주는 일 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 노수용프레임과 노 상부에 배치된 노 개폐장치의 구성을 보여주는 도 6의 타 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 노 개폐장치의 승하강프레임에 개폐모터 및 연동축이 배치된 상태를 보여주는 평면도.
도 9는 본 발명에 따른 노수용프레임 상에서 실린더에 의해 승하강프레임이 승강하는 상태를 보여주는 작동 예시도.
도 10은 본 발명에 따른 승하강프레임이 승강한 상태에서 개폐문이 개방되는 상태를 보여주는 작동 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

이때, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 위해 과장되거나 생략될 수 있으며, 도면에 병기된 도면부호에 따라 부여되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강화유리 제조장치는 크게 이송유닛부(200,201), 지그공급부(300), 제1,2차예열부(400,500), 화학강화부(600), 제1,2차서냉부(700,800), 세척부(900), 지그배출부(301)와 같이 각 공정을 수행하기 위해서 필요한 일련의 장치를 일렬로 순차 배치하는 구조물(100)을 포함한다.

여기서, 상기 제1,2차예열부(400,500), 화학강화부(600), 제1,2차서냉부(700,800), 세척부(900)는 판유리(110)를 강화유리로 제조하기 위한 각 공정을 수행하는 부위로써, 상기 각 부위는 노(爐, furnace 혹은 조(bath)) 형태로 구성되어 지그(120)에 적재된 판유리(110)를 수용할 수 있는 공간을 제공하고 있다.

그리고, 상기 구조물(100)의 1층에 배치된 제1,2차예열부(400,500), 화학강화부(600), 제1,2차서냉부(700,800), 세척부(900)는 상부에 출입구를 갖는 상자형의 함체로 이루어진 노(爐) 형태를 가지며 일렬로 나란히 배치되는 구조를 갖는다.

또한, 상기 구조물(100)의 2층에는 가이드레일(103)이 수평하게 설치되고, 이 가이드레일(103)을 따라서 저면에 개구된 상자형 이송유닛부(200,201)가 이동 가능하도록 좌우측에 대향되게 배치된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구조물(100)은 H자형 빔과 같은 철골을 소정 간격을 두고 세워서 상단을 상호 연결하여 직육각형의 뼈대(101,102; 대략, 길이×폭×높이; 31m×8m×10m의 크기)를 갖는 대형 구조물로 형성되어 있다.

이때, 상기 구조물(100)의 1층은 지상에서 대략 4m 높이를 갖고 있으며, 전술한 바와 같이 이송유닛부(200,201), 제1,2차예열부(400,500), 화학강화부(600), 제1,2차서냉부(700,800), 세척부(900)를 구획된 구간별로 배치할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 구조물(100)의 2층은 나머지 대략 6m 높이를 가지고 있으며, 상기 구조물(100)의 2층 중 지상에서 대략 7m 높이 정도에는 뼈대의 길이방향으로 대향되게 가이드레일(103)를 설치하여 이송유닛부(200,201)의 이송롤러부(104)가 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

여기서, 상기 이송유닛부(200,201)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 강화시키고자 하는 판유리(110)를 제1,2차예열부(400,500), 화학강화부(600), 제1,2차서냉부(700, 800), 세척부(900)에 순차적으로 이송시키기 위한 부분으로써, 대체로 직사각형 형상의 금속재 이송케이싱(210) 내에 판유리(110) 적재용 지그(120)를 위치시킨 상태에서 순차적인 공정에 따라 각 공정부위로 판유리(110)를 이송시켜 승하강시키는 역할을 수행하게 된다.

이러한 이송유닛부(200, 201)는 이송케이싱(210), 가이드이송블럭(220), 지그걸이대(230), 그리고 승하강견인부(240)를 포함한다.

상기 이송케이싱(210)은 대체로 직사각형 형상의 금속재로 이루어져 하단면이 개구된 형태를 취하고 있고, 판유리(110)를 적재한 지그(120)를 수용할 수 있도록 되어 있다.

이때, 상기 이송유닛부(200,201)는 공정의 빠른 수행과 편의성을 위해 구조물(100)의 좌우측에 배치되어 각각의 공정에 따라 판유리(110)를 적재한 지그(120)를 각 공정의 노(爐)로 이송하는 역할을 하게 된다.

즉, 첨부도면 도 3의 도면 상 좌측에 위치한 이송유닛부(200)는 제1,2차예열부(400,500)에서 화학강화부(600)까지 지그(120)를 이송하는 역할을 담당하고, 첨부도면 도 3의 도면 상 좌측에 위치한 이송유닛부(201)는 제1,2차서냉부(700, 800)에서 세척부(900)로 지그(120)를 이송하는 역할을 담당하게 된다.

이와 같이 각 이송유닛부(200,201)의 이송 구역이 할당됨에 따라 서로 대향 배치되는 각 이송유닛부(200,201)의 구체적인 내부 구성에서 다소의 차이를 두고 있다.

즉, 상기 제1,2차예열부(400,500), 화학강화부(600)에서는 판유리(110)의 화학 강화를 위해 일정 수준의 온도로 예열 및 가열하는 과정을 거치기 때문에, 이렇게 예열 및 가열되는 판유리(110)의 온도를 이송유닛부(200)로 이송과정에서 떨어뜨리지 않고 유지할 수 있도록 하기 위하여 1차예열부(400) 측면에 배치되는 이송유닛부(200)의 이송케이싱(210) 내에는 온도 유지를 위한 별도의 히팅장치(도시안됨)가 구비되는 것이 바람직하다.

반면에, 상기 제1,2차서냉부(700, 800) 및 세척부(900) 쪽에서는 화학강화가 이루어진 판유리(110)의 온도를 안정적으로 떨어뜨리는 공정을 수행하는 관계로, 세척조(900)의 측면에 배치되는 이송유닛부(201)의 이송케이싱(210)에는 온도 유지의 필요성이 없어 히팅장치가 구비되지 않는 차이점을 가지고 있다.

상기 가이드이송블럭(220)은 이송케이싱(210)의 상단에 위치하여 이송유닛부(200,201)를 각 공정별 노(爐)의 상부쪽으로 이송시키 위한 이송롤러부(104) 및 승하강견인부(240)가 배치되는 지지판 역할을 수행한다.

상기 지그걸이대(230)는 상방으로부터 지그(120)를 걸어 지지하는 부분으로, 도 3 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 이송케이싱(210)의 내부에 배치된 상태에서 지그(120)의 양 측면에 돌출 형성된 걸이축(121)에 걸어 견인하기 위한 걸고리(231)를 포함하고 있다.

즉, 상기 지그걸이대(230)의 말단부에 걸고리(231)가 구비됨으로써, 지그(120)의 상단 양측면에 돌출 형성된 걸이축(121)에 걸어서 이송케이싱(210) 상부쪽으로부터 지그(120)를 견인할 수 있도록 되어 있다.

상기 걸고리(231)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 지그(120)의 걸이축(121)에 탈착 가능하게 결합될 수 있도록 고리 형태를 갖는 구조로 형성되어 있다.

이러한 걸고리(231)는 지그(120)의 걸이축(121)에 걸어서 견인할 수 있게 조립 결합됨으로써, 상기 지그(120)를 상방향으로부터 안정적으로 견인할 수 있는 구조를 제공하게 되는 것이다.

상기 지그(120)는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 각 공정에 따른 각각의 노(410, 爐) 내부에 투입되어 강화될 판유리(110)를 흔들림 없도록 견고하게 거치하여 지지하는 부분으로써, 서로 마주보게 위치된 다수의 지지대로 틀을 짜 이루어진 6개의 측면을 가지는 직육면체 형상의 프레임 구조를 갖는다.

상기 지그(120)는 판유리(110)의 규격 변화에 관계 없이 하나의 지그(120)만으로 다양한 판유리(110)의 규격에 맞춰 거치폭과 거치높이를 조절하여 판유리(110)를 안정적으로 거치할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 지그(120)의 상판 쪽 양측면에는 승하강견인부(240)에 의해 지그(120)를 들어 올리기 위한 걸고리(231)를 걸 수 있는 걸이축(121)이 돌출 구비되어 있다.

상기 승하강견인부(240)는, 각 공정에 따라 지그(120)를 견인하여 각 노(410, 爐)에 수용하거나 꺼내는 역할을 하는 지그 승하강장치이다.

상기 승하강견인부(240)는 가이드이송블럭(220) 상단면에 고정 설치되어 모터(241)의 구동력에 의해 승하강체인(242) 및 지그걸이대(230)를 이용하여 지그(120)의 사방 네곳을 안정적으로 견인할 수 있게 걸어서 잡은 다음, 이송케이싱(210) 내에서 저면 개구면을 통해 상하방향으로 지그(120)를 승하강시키는 역할을 수행하게 된다.

한편, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1,2차예열부(400, 500), 화학강화부(600), 제1,2차서냉부(700, 800)의 각 상단 개구면을 선택적으로 개폐할 수 있도록 구조물(100)의 1층과 2층 사이에는 레일빔(152)을 따라 이동하는 개폐문(151)을 포함하는 개폐수단(150)이 각각 설치되어 있다.

상기 개폐수단(150)은 크게, 개폐모터(160)에 의한 체인(155) 구동을 통해 개폐되는 개폐문(151)과, 상기 개폐문(151)을 지지 안내하는 레일빔(152)을 포함하면서 승하강하는 승하강프레임(153) 및 승하강프레임(153)의 승하강 동력을 제공하는 실린더(162)로 구성되어 있다.

여기서, 상기와 같은 본 발명에 따른 노 개폐장치의 보다 구체적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.

도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 노 개폐장치는, 이송유닛부(200)에 의해 이송된 지그(120)를 각 공정별 노(410, 爐) 속에 수용 및 견인할 수 있도록 하기 위하여 노(410)의 상단 개구면을 개폐하는 장치이다.

즉, 본 발명에 따르면, 상기 노 개폐장치를 구성하기 위한 기본적인 뼈대로써, 상기 노(410)의 주변을 감싸고 노수용프레임(105)이 배치되는 바, 상기 노수용프레임(105)은 다수의 지지대로 짜여진 틀 형상을 갖는다.

따라서, 상기 노수용프레임(105)의 내부에 각 공정별 노(410, 본 발명에서는 제1차예열부(400)를 중점으로 도시하여 예시 설명한다.)를 수용 배치하게 되는 것이다.

이때, 상기 노(410)의 상단은 개구된 상태인 관계로, 상기 노(410)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지함과 아울러, 각 공정별 노(410) 내부의 온도가 외부로 빠르게 유출되는 것을 미연에 방지하기 위하여 노(410)의 상단 개구면을 개폐할 수 있는 덮개인 개폐문(151)이 설치되고 있다.

특히, 본 발명의 경우, 종래에 노(혹은 조(Bath))의 상단을 덮는 도어(혹은 개폐문)와의 사이에 기밀성이 떨어지는 문제점을 보완하기 위하여 개폐문(151)이 최대한 노(410)의 상단 개구면에 안착된 상태로 덮을 수 있는 설계구조를 가지고 있는바, 이러한 구조적 설계의 특징으로 인해 단순히 개폐문(151)을 노(410)의 상단에서 슬라이드 개폐하게 될 때에는 노(410)의 상단과 개폐문(151) 사이에 간섭이 일어날 수 있는 구조를 가지고 있다.

따라서, 이를 해결하기 위해 본 발명에서는 개폐문(151)을 양쪽으로 개폐하기 전에 개폐문(151)을 상향으로 들어 줄 수 있도록 구조 설계를 제공하는 데 그 특징을 두고 있다.

이를 위해, 상기 노수용프레임(105)의 양 측면 상단에는 상호 대향되는 구조로 개폐문(151)이 설치되는 승하강프레임(153)이 승하강 가능하게 각각 안착 조립된다.

상기 승하강프레임(153)을 승강시키는 이유는, 전술한 바와 같이 개폐문이 개방되는 과정에서 노(410)의 상단 개구면에 대해 간섭이 일어나지 않도록 노수용프레임(105)상에서 승하강프레임(153)을 최대한 들어올림으로써, 결과적으로 개폐문(151)을 노(410)의 상단보다 더 높이 들어 줄 수 있도록 하기 위함이고, 개폐문(151)으로 노(410)의 상단을 폐쇄할 때에는 승하강프레임(153)을 초기 상태로 하강시켜 복귀함으로써, 최대한 개폐문(151)이 노(410)의 상단 개구면에 안착되어 기밀성을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 승하강프레임(153)의 승하강은 실린더(162)에 의해 이루어진다.

상기 실린더(162)는 노수용프레임(105)과 승하강프레임(153) 사이에 고정 배치되는바, 상기 노수용프레임(153) 상에 고정된 상태에서 실린더(162)의 피스톤(163)이 승하강프레임(153)의 저면에 연결 지지되는 구조로 설치된다.

이때, 상기 실린더(162)는 승하강프레임(153)의 양측면 중심쪽에 배치되어 승하강프레임(153)을 균형있게 들어 올릴 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 경우에는 실린더(162)가 승하강프레임(153)의 양측면에 각각 하나씩 배치되는 것으로 구현하고 있으나, 이와 같은 구조로 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 다수개의 실린더(162)를 이용하여 승하강프레임(153)의 사방을 분산된 힘으로 균형있게 들어 올릴 수 있도록 설계 변경이 가능함은 당연하다.

그리고, 상기 승하강프레임(152)의 저면에는 승하강프레임(152)이 노수용프레임(105)의 상단면에서 실린더(162) 작동에 의해 안정적으로 승하강할 수 있도록 안내하기 위하여 일정 간격을 두고 다수의 가이드축(161)이 고정 배치되어 있다.

물론, 상기 가이드축(161)에 대향되게 노수용프레임(105)에는 가이드축(161)이 삽입 조립된 상태에서 가이드축(161)의 승하강 슬라이드를 안내하는 슬라이드지지공(166)이 각각 형성 구비되어 있다.

특히, 본 발명에 따르면, 상기 승하강프레임(153)의 저면 길이는 노수용프레임(105)의 상단 길이보다 상대적으로 더 길게 연장 형성되어 있는바, 상기 승하강프레임(153)의 저면 가장자리쪽에도 가이드축(161)이 각각 설치되어 있는 관계로, 상기 승하강프레임(153)의 저면 길이에 대향되는 길이로 노수용프레임(105) 상단 양쪽으로 보조지지대(106)가 연장되게 구비되고, 상기 보조지지대(106) 상에 가이드축(161)을 조립하여 안내할 수 있도록 하기 위하여 슬라이드지지공(166)이 대향되게 구비되어 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 상기 승하강프레임(153)의 상단에는 개폐문(151)이 배치되고, 이 개폐문(151)을 개폐하기 위한 개폐수단(150)이 구비되게 된다.

이때, 상기 승하강프레임(153)의 상단에는 일체로 노(410)의 폭에 비해 상대적으로 길게 연장 형성된 레일빔(152)이 구비되어 있고, 이 레일빔(152) 상에 개폐문(151)이 개폐수단(150)에 의한 동력을 전달받아 슬라이드 이동 가능하게 배치된다.

상기 레일빔(152)은 H자형 빔구조를 가지며, 그 상단면에 단면이 둥근 레일이 일체로 형성되어 있는 구조를 가지고 있다.

따라서, 상기 레일빔(152)의 상단 레일에 개폐문(151) 저면에 배치된 다수의 롤러(154)가 결합되어 슬라이드 이동 가능하게 조립되는 것이다.

여기서, 본 발명에 따른 개폐수단(150)은 양쪽으로 대향되게 각각 슬라이드 개폐되는 개폐문(151)의 저면에 구비되어 양측의 레일빔(152) 상의 레일을 따라 슬라이드 이동하는 다수의 롤러(154)와, 상기 양측의 레일빔(152) 양단쪽에 각각 배치되는 제1풀리(158,165)와, 상기 각각의 제1풀리(158,165)에 대향되게 쌍을 이루도록 레일빔(152)의 중앙 부위에 각각 형성되는 제2풀리(159,159)와, 상기 제1풀리(158,165)와 제2풀리(159,159) 사이에 감겨진 상태로 각각의 개폐문(151) 양 측면상에 일정 간격을 두고 배치된 고정브라켓(156,157)에 양단이 각각 고정되는 체인(155)과, 상기 체인(155)이 제1풀리(158,165)와 제2풀리(159,159)를 중심으로 각각 왕복 이동을 통해 개폐문(151)을 개폐하는 구동력을 제공할 수 있도록 제1풀리(158)의 하단에 각각 연결 배치된 개폐모터(160)와, 상기 개폐모터(160)쪽 제1풀리(158)와 연동되도록 반대편쪽 레일빔(152)상에 배치된 제1풀리(165)로 동력을 전달할 수 있게 연결 배치된 연동축(164)을 포함하는 구성을 갖는다.

상기 제1풀리(158,165) 및 제2풀리(159,159)는 각각 한 쌍을 이루며 서로 대향되게 배치되어 개폐문(151)을 체인(155)을 통해 양쪽으로 개폐할 수 있도록 개폐모터(160)에 연결되어 동력 전달을 지지하는 것으로써, 안정적인 체인(155) 구동을 위해 체인스프라켓 형상으로 구현되어 있다.

그리고, 상기 개폐문(151)의 양측면에는 각각 일정 간격을 두고 마련된 고정브라켓(156,157)은 체인(155)의 양단을 각각 고정하는 고정지지점 역할을 하는 것으로써, 상기 체인(155)이 고정브라켓(156,157)을 고정지지점으로 하여 고정된 상태로 개폐모터(160) 작동 시 제1풀리(158,165) 및 제2풀리(159,159) 사이에서 왕복 이동함에 따라 개폐문(151)에 개폐모터(160)의 동력을 전달하게 되는 것이다.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 개폐문(151)이 개방된 상태에서 초기 상태로 복귀하여 폐쇄되는 과정에서 양쪽의 개폐문(151)이 서로 밀착될 때, 개폐모터(160)의 작동을 정지시키기 위한 제어를 위하여 개폐문(151)의 위치를 접촉 감지하는 리미트스위치를 개폐문(151)이 폐쇄되는 위치에 설치하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 갖는 노 개폐장치가 적용된 강화유리 제조장치의 동작 과정을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명에 따른 강화유리 제조장치에 의하면, 다수개의 강화유리 대상용 판유리(110)가 지그(120)에 의하여 거치되고, 이렇게 판유리(110)가 거치된 지그(120)는 도 3에 도시된 지그공급부(300)를 통해서 이송유닛부(200)의 이송케이싱(210) 내에 수용되게 된다.

이때, 상기 지그(120)는 이송유닛부(200)에 배치된 승하강견인부(240)를 통해 견인되게 된다.

그리고, 상기 이송유닛부(200)는 가이드이송블럭(220)의 이송롤러부(104)를 통해 가이드레일(103)를 따라 이동하면서 지그(120)를 강화유리 제조공정 중 첫번째 공정인 예열 공정을 수행하기 위해 제1차예열부(400)로 이동시키게 된다.

상기 이송유닛부(200)가 제1차예열부(400)의 상부에 이동하게 되면, 제1차예열부(400)의 노(410, 爐)를 폐쇄하고 있던 개폐문(151)을 개방하여 지그(120)를 수용할 수 있도록 작동하게 된다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 노수용프레임(105)과 승하강프레임(153) 사이에 배치된 실린더(162)가 작동하여 피스톤(163)으로 승하강프레임(153)을 밀어 올리게 된다.

이때, 승하강프레임(153)의 저면에 구비된 가이드축(161)이 노수용프레임(105) 및 보조지지대(106)에 형성된 슬라이드지지공(166)을 통해서 승강 상태가 안내되기 때문에 승하강프레임(153)이 흔들림 없이 안정적으로 승강되게 된다.

이와 같이 승하강프레임(153)이 노(410) 상부로 밀어 올려지게 되면, 노(410)의 상단 개구면에서 개폐문(151)이 들어 올려지기 때문에, 후술하는 개폐문(151)의 개방 과정에서 노(410) 상단면과 개폐문(151)의 간섭이 원천적으로 방지되게 된다.

이렇게 승하강프레임(153)이 승강되면, 도 10에 도시된 바와 같이 개폐모터(160)가 작동하여 개폐문(151)을 레일빔(152) 상에서 양쪽으로 슬라이드 이동시켜 개방하게 된다.

즉, 상기 개폐모터(160)가 작동하여 제1풀리(158)를 구동시키면, 이 제1풀리(158)에 연결된 연동축(164)이 함께 회동하여 반대쪽 레일빔(152) 상의 제1풀리(165)를 구동시키게 되고, 이에 따라 각각의 제1풀리(158,165) 및 제2풀리(159,159)에 감겨진 상태로 개폐문(151)쪽의 고정브라켓(156,157)에 양단이 각각 연결 고정된 체인(155)이 작동하여 개폐문(151)을 개방하는 방향으로 슬라이드 이동시키게 되는 것이다.

그리고, 상기 개폐문(151)이 개방되어 노(410)의 상단 개구면이 개방되면, 이송유닛부(200)내에 수용된 지그(120)를 승하강견인부(240)를 통해 하강시켜 노(410) 속에 안착시키게 된다.

이후, 상기 개폐문(151)을 개방하는 반대 방향으로 개폐모터(160)가 회전 작동하면, 상기 개방과정과 반대되는 작동과정에 의해 개폐문(151)이 초기 상태로 폐쇄되고, 이 상태에서 실린더(162)의 작동으로 승하강프레임(153)이 하강하여 개폐문(151)이 노(410)의 상단 개구면에 안착되어 폐쇄시킴으로써, 최대한 기밀성을 유지할 수 있도록 작동하게 되는 것이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명에 따른 강화유리 제조장치의 노 개폐장치에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.

100 : 구조물 101,102 : 뼈대
103 : 가이드레일 104 : 이송롤러부
105 : 노수용프레임 106 : 보조지지대
110 : 판유리 120 : 지그
121 : 걸이축 150 : 개폐수단
151 : 개폐문 152 : 레일빔
153 : 승하강프레임 154 : 롤러
155 : 체인 156,157 : 고정브라켓
158,165 : 제1풀리 159 : 제2풀리
160 : 개폐모터 161 : 가이드축
162 : 실린더 163 : 피스톤
164 : 연동축 166 : 슬라이드지지공
200,201 : 이송유닛부 210 : 이송케이싱
220 : 가이드이송블럭 230 : 지그걸이대
231 : 걸고리 240 : 승하강견인부
241 : 모터 242 : 승하강체인
300 : 지그공급부 301 : 지그배출부
400, 500 : 제1,2차예열부 600 : 화학강화부
700,800 : 제1,2차서냉부 900 : 세척부

Claims (3)

1. 화학 강화를 위한 판유리(110)를 적재한 지그(120)를 견인하여 수용한 상태로 가이드레일(103)을 따라 각 공정별 노(410, 爐) 속으로 이송시킬 수 있도록 각 공정별 노(410)의 상부에 이송 배치되는 저면이 개구된 이송케이싱(210)을 갖는 이송유닛부(200)를 포함하는 강화유리 제조장치에서, 이송유닛부(200)에 의해 이송된 지그(120)를 노(410) 속에 수용 및 견인할 수 있도록 하기 위한 강화유리 제조장치의 노 개폐장치에 있어서,
   상기 노(410)의 주변을 감싸고 배치되는 다수의 지지대로 짜여진 틀 형상을 갖는 노수용프레임(105)과, 상기 노수용프레임(105)상에서 노(410)의 상단 개구면에 대해 간섭이 일어나지 않도록 실린더(162)에 의해 승하강 가능하게 배치됨과 동시에 노수용프레임(105)의 양쪽 측면에 상호 대향되게 안착 조립되는 승하강프레임(153)과, 상기 승하강프레임(153)의 상단에 일체로 노(410)의 폭에 비해 상대적으로 길게 연장 형성된 레일빔(152) 상에 배치되어 개폐수단(150)에 의해 양측으로 레일빔(152)을 따라 슬라이드 이동하여 개폐되는 개폐문(151)을 포함하는 것을 특징으로 하는 강화유리 제조장치의 노 개폐장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 개폐수단(150)은 양쪽으로 대향되게 각각 슬라이드 개폐되는 개폐문(151)의 저면에 구비되어 양측의 레일빔(152) 상의 레일을 따라 슬라이드 이동하는 다수의 롤러(154)와, 상기 양측의 레일빔(152) 양단쪽에 각각 배치되는 제1풀리(158,165)와, 상기 각각의 제1풀리(158,165)에 대향되게 쌍을 이루도록 레일빔(152)의 중앙 부위에 각각 형성되는 제2풀리(159,159)와, 상기 제1풀리(158,165)와 제2풀리(159,159) 사이에 감겨진 상태로 각각의 개폐문(151) 양 측면상에 일정 간격을 두고 배치된 고정브라켓(156,157)에 양단이 각각 고정되는 체인(155)과, 상기 체인(155)이 제1풀리(158,165)와 제2풀리(159,159)를 중심으로 각각 왕복 이동을 통해 개폐문(151)을 개폐하는 구동력을 제공할 수 있도록 제1풀리(158)의 하단에 각각 연결 배치된 개폐모터(160)와, 상기 개폐모터(160)쪽 제1풀리(158)와 연동되도록 반대편쪽 레일빔(152)상에 배치된 제1풀리(165)로 동력을 전달할 수 있게 연결 배치된 연동축(164)을 포함하는 것을 특징으로 하는 강화유리 제조장치의 노 개폐장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 승하강프레임(152)의 저면에는 승하강프레임(152)이 노수용프레임(105)의 상단면에서 실린더(162) 작동에 의해 승하강할 수 있도록 일정 간격을 두고 다수의 가이드축(161)이 고정 배치되어 있고, 상기 노수용프레임(105) 및 노수용프레임(105) 상단 양쪽에서 연장되게 구비되는 보조지지대(106)에는 가이드축(161)이 삽입 조립된 상태에서 가이드축(161)의 승하강 슬라이드를 안내하는 슬라이드지지공(166)이 각각 형성 구비된 것을 특징으로 하는 강화유리 제조장치의 노 개폐장치.
   

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