KR20150135344A - 유리 시트 지지 구조체 - Google Patents

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아쇼카 쥐. 진카
토마스 제이. 잘레삭
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Abstract

절곡 작업과 관련하여 가열된 유리 시트를 지지하기 위한 지지 구조체는 프레임, 유리 시트의 주변부를 지지하기 위해 프레임 상에 조정 가능하게 지지된 지지 링 및 프레임과 연관된 다수의 리브 조립체를 포함한다. 각각의 리브 조립체는 프레임 상에 지지된 측방으로 연장되는 리브 및 리브에 연결되고 각각의 적어도 일부분이 리브에 대해 조정 가능하도록 구성된 다수의 이격된 지지 부재를 포함한다. 또한, 각각의 지지 부재는 유리 시트가 충분히 냉각될 때까지 유리 시트의 각각의 내부를 지지하도록 유리 시트의 각각의 내부와 접촉하도록 구성된다.

Description

유리 시트 지지 구조체{GLASS SHEET SUPPORT STRUCTURE}
본 발명은 유리 가공 작업과 관련하여 가열된 유리 시트들을 지지하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
유리 시트들을 지지하기 위한 종래의 장치들은, 예를 들어 국제공개 WO 2012/049433호 및 미국 특허 제6,543,255호에 개시되어 있다.
유리 가공 작업과 관련하여 가열된 유리 시트를 지지하기 위한 본 발명에 따른 지지 구조체는 프레임, 유리 시트의 주변부를 지지하기 위해 프레임에 조정 가능하게 지지된 지지 링 및 프레임과 연관된 다수의 리브 조립체를 포함한다. 각각의 리브 조립체는 프레임 상에 지지된 측방으로 연장되는 리브 및 이 리브에 연결되고 각각의 적어도 일부분이 리브에 대하여 조정 가능하도록 구성된 다수의 이격된 지지 부재를 포함한다. 또한, 각각의 지지 부재는 유리 시트가 충분히 냉각될 때까지 유리 시트의 각각의 내부를 지지하도록 유리 시트의 각각의 내부와 접촉하도록 구성된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 유리 가공 작업과 관련하여 가열된 유리 시트를 지지하기 위한 지지 구조체는 프레임 및 이 프레임과 연관된 적어도 하나의 지지 조립체를 포함한다. 각각의 지지 조립체는 프레임 상의 2개의 위치에서 연결되어 프레임 상의 2개의 위치 사이의 개방 영역을 가로지르는 지지체 및 이 지지체에 연결되고 각각의 적어도 일부분이 지지체에 대하여 조정 가능하도록 구성된 다수의 이격된 지지 부재를 포함한다. 또한, 각각의 지지 부재는 유리 시트의 각각의 부분을 지지하도록 유리 시트의 각각의 부분과 접촉하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 절곡 작업과 관련하여 가열된 유리 시트를 지지하기 위한 툴 프레임(tool frame)용 지지 구조체가 제공된다. 지지 구조체는 툴 프레임에 연결되도록 구성된 외부 프레임, 유리 시트의 주변부를 지지하기 위해 외부 프레임 상에 조정 가능하게 지지된 ?치 링(quench ring) 및 외부 프레임과 연관된 다수의 이격된 리브 조립체를 포함한다. 각각의 리브 조립체는 외부 프레임 상에 이동 가능하게 지지된 측방으로 연장되는 리브 및 이 리브에 조정 가능하게 연결된 다수의 이격된 지지 부재를 포함한다. 각각의 지지 부재는 지지 몸체 및 이 지지 몸체에 의해 지지되고 유리 시트의 주변부 내에 배치된 위치에서 유리 시트와 점접촉하도록 구성된 곡선 접촉부를 포함한다. 지지 부재들은 유리 시트가 충분히 급랭될 때까지 지지 구조체가 다양한 곡선 형상들 중 어느 하나의 형상으로 유리 시트를 지지하도록 구성되도록 외부 프레임에 대하여 조정 가능하다.
본 발명에 따른 유리 가공 작업과 관련하여 가열된 유리 시트를 지지하기 위한 방법은 지지 구조체의 다수의 이격된 지지 부재가 유리 시트의 원하는 단부 형상에 대응하는 형상을 형성하기 위해 협력하도록 지지 구조체를 조정하는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법은 유리 시트가 충분히 냉각될 때까지 유리 시트를 지지 부재들과 접촉시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들이 도시되고 개시되었지만, 이러한 개시는 청구항들을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 다양한 변형예들 및 대안적인 설계들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있음이 예상된다.
도 1은 유리 시트들을 가공하기 위한 유리 가공 시스템의 일 실시예를 도시하는 개략적인 측면도로서, 유리 가공 시스템의 가열 스테이션과 절곡 스테이션을 도시한다.
도 2는 도 1의 선 2-2를 따라 취한 개략적인 단면도로서, 절곡 스테이션, 이 절곡 스테이션의 일측에 위치된 급랭 스테이션 및 가공공정의 적어도 일부 중에 유리 시트들을 지지하기 위한 본 발명에 따른 지지 구조체를 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 지지 구조체의 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 지지 구조체의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 지지 구조체의 일부의 부분 확대 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 지지 구조체의 리브 조립체의 측면도이다.
도 7은 도 6의 선 7-7을 따라 취한 리브 조립체의 단면도로서, 리브 조립체의 지지 부재를 더 상세히 도시한다.
도 8은 도 2의 선 8-8을 따라 취한 개략적인 단면도로서, 절곡 스테이션의 상부 몰드가 프레스 절곡 사이클에 대한 준비로서 수평 컨베이어 시스템으로부터 가열된 유리 시트를 수용하도록 수평 컨베이어 시스템에 근접하게 하방향으로 이동될 수 있는 방식을 도시한다.
도 9는 도 8과 동일한 방향에서 취한 개략도로서, 상부 몰드가 상방향으로 이동되고, 절곡 스테이션의 하부 몰드가 컨베이어 시스템의 일측의 제1 위치로부터 상부 몰드 아래의 제2 위치로 이동된 것을 도시한다.
도 10은 도 9와 동일한 방향에서 취한 개략도로서, 유리 시트를 프레스 절곡하도록 상부 몰드가 하부 몰드에 대하여 하방향으로 이동된 후의 절곡 스테이션을 도시한다.
도 11은 도 10과 동일한 방향에서 취한 개략도로서, 상부 몰드가 하부 몰드와의 맞물림으로부터 상방향으로 이동된 후의 절곡 스테이션을 도시하며, 가열된 유리 시트를 상부 몰드로부터 수용하기 위해 지지 구조체가 상부 몰드 아래로 이동되도록 하부 몰드가 상부 몰드로부터 떨어져 이동되는 것을 도시한다.
도 12는 지지 구조체가 사용될 수 있는 유리 가공 시스템의 다른 실시예의 개략적인 측면도이다.
필요에 따라, 상세한 실시예들이 본 명세서에 개시되지만, 개시된 실시예들은 단지 예시적인 것이며, 다양하고 대안적인 형태들이 채용될 수 있음을 이해해야 한다. 도면들은 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니며; 일부 특징들은 특정 구성요소들을 상세하게 나타내기 위해 과장되거나 또는 최소화될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 특정한 구조적 및 기능적 상세사항은 제한적으로 해석되어서는 안되며, 단지 본 발명을 다양하게 채용하도록 당업자를 교시하기 위한 토대로서 해석되어야 한다. 또한, 당업자가 이해하는 바와 같이, 도면들 중 어느 하나를 참조하여 도시되고 기술된 실시예들의 다양한 특징들은 하나 이상의 다른 도면에 도시된 특징들과 결합되어 명시적으로 도시하거나 기술하지 않은 실시예들을 만들어 낼 수 있다. 또한, 이하의 기술에서 설명된 구체적인 특징들 중 하나 이상이 없이 다른 실시예들이 실행될 수 있다.
태양 에너지 수집 애플리케이션용 유리 거울 패널, 자동차 전면유리, 리어 윈도우 또는 임의의 다른 적절한 제품 등과 같은 유리 시트 제품의 제조 과정에서, 유리 제품의 원하는 형상을 달성할 수 있도록, 성형 또는 절곡 작업과 관련하여(예를 들어, 성형 또는 절곡 작업 및/또는 후속 급랭 작업 중), 또는 임의의 다른 유리 가공 작업과 관련하여 유리 시트를 지지하는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명에 있어서, 방법 및 장치들은 예를 들어 엄격한 허용오차가 달성될 수 있도록, 이러한 작업 중 원하는 형상으로 유리 시트들을 지지하기 위해 제공된다. 또한, 본 발명의 방법 및 장치들은 각각의 유리 시트의 표면 손상을 방지하기 위해, 급랭 유체 흐름에 대한 최소 혼란 및 최소 열 접촉을 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 유리 시트(G)들을 가공하기 위한 유리 가공 시스템(10)이 도시되어 있다. 시스템(10)은 유리 시트(G)들을 가열하기 위한 노(12)와 같은 가열 장치 또는 스테이션; 각각의 유리 시트(G)를 원하는 형상으로 절곡하기 위한 성형 또는 절곡 스테이션(14); 각각의 유리 시트(G)를 냉각하도록 구성된 급랭 스테이션(16)과 같은 냉각 스테이션; 및 절곡 스테이션(14)으로부터 급랭 스테이션(16)으로 유리 시트(G)들을 이송하고, 절곡 및/또는 냉각 동안 유리 시트(G)들을 지지하기 위해 사용될 수 있는 본 발명에 따른 지지 구조체(18)를 포함한다.
노(12)는 유리 시트(G)들을 가열하기 위한 임의의 적절한 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, 노(12)는 이 노(12)를 통과하는 이송면(C)을 따라 유리 시트(G)들을 이송하기 위해 사용될 수 있는 컨베이어 시스템(20)의 상부 및/또는 하부에 위치된 임의의 적절한 가열 요소(19)들을 포함할 수 있다. 더 상세한 예로서, 가열 요소(19)들은 전기 히터와 같은 복사 가열 요소 및/또는 고온 가스 또는 고온 공기 분배기와 같은 대류 가열 요소를 포함할 수 있다.
유사하게, 절곡 스테이션(14)은 각각의 유리 시트(G)를 특정 형상으로 절곡하기 위한 임의의 적절한 구성을 구비할 수 있다. 예를 들면, 절곡 스테이션(14)은 가열된 유리 시트(G)를 수용하기 위한 개별 컨베이어 시스템 또는 컨베이어 시스템(20)의 일부일 수 있는 컨베이어 시스템(22); 및 도 1에 개략적으로 도시된, 유리 시트(G)를 절곡하기 위한 절곡 장치(23)를 구비할 수 있다. 도 2를 참조하면, 절곡 장치(23)는 상부 프레스 몰드(24)와 같은 가동식 제1 몰드; 셔틀(shuttle)(27)과 같은 운반 시스템 상에서 프레스 몰드(24)를 향하여 그리고 이 몰드로부터 떨어져 수평방향으로 이동될 수 있는, 하부 주변 프레스 링(26)과 같은 가동식 제2 몰드; 및 프레스 몰드(24)를 컨베이어 시스템(22)과 프레스 링(26)에 대해 이동시키고, 셔틀(27)과 프레스 링(26)을 프레스 몰드(24)에 대해 이동시키기 위한 하나 이상의 액추에이터(28)를 포함할 수 있다. 이러한 구성으로, 유리 시트(G)는 후술하는 바와 같이, 상부 프레스 몰드(24)의 곡면과 프레스 링(26) 사이에서 프레스 절곡될 수 있다. 또한, 프레스 몰드(24)와 프레스 링(26)에는 절곡 작업 중의 유리 시트(G)들의 손상을 감소시키거나 방지하기 위해 천과 같은 비교적 연질의 표면 처리가 각각 제공될 수 있다. 성형 또는 절곡 스테이션들의 추가적인 상세한 예는 미국 특허 제4,282,026호 및 제4,661,141호에 개시되어 있으며, 이 문헌들의 전체 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.
급랭 스테이션(16)은 절곡 스테이션(14)으로부터 각각의 유리 시트(G)를 수용하고, 열 강화 또는 템퍼링을 위해 각각의 유리 시트(G)를 급랭하거나, 또는 예를 들어 각각의 유리 시트(G)를 단순하게 냉각하도록 구성된다. 급랭 스테이션(16)은 임의의 적절한 구성을 구비할 수 있으나, 도시된 실시예에 있어서, 급랭 스테이션(16)은 절곡 스테이션(14)의 일측에 위치되며, 각각의 유리 시트(G)를 공기와 같은 급랭 또는 냉각 매체에 노출시키기 위한 공기 노즐과 같은 다수의 가스 또는 공기 분배기(29)를 포함한다.
지지 구조체(18)는 절곡 스테이션(14)과 급랭 스테이션(16) 사이에서의 운반 동안, 그리고 유리 시트(G)가 급랭 스테이션(16)에서 충분히 급랭될 때까지 각각의 유리 시트(G)를 절곡된 형상으로 지지하도록 구성된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 지지 구조체(18)는 절곡 스테이션(14)에서의 절곡 동안 각각의 유리 시트를 지지할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 지지 구조체(18)는 절곡 스테이션(14)과 급랭 스테이션(16) 사이에서 이동 가능한 툴 프레임(30)에 부착될 수 있다. 예를 들면, 툴 프레임(30)은 도 2에 도시된, 절곡 스테이션(14)과 급랭 스테이션(16) 사이에 툴 프레임(30)을 수평으로 이동시키도록 작동될 수 있는 셔틀(31)과 대응 액추에이터(32)와 같은 운반 시스템 상에 장착되거나 또는 다른 방식으로 지지될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 실시예에 있어서, 지지 구조체(18)는 툴 프레임(30)에 연결된 주변 서브-프레임 또는 외부 프레임(33), 각각의 유리 시트(G)의 주변부를 지지하기 위해 외부 프레임(33) 상에 조정 가능하게 지지된 지지 링 또는 ?치 링(34), 및 외부 프레임(33)과 연관된 리브 조립체(35)들과 같은 하나 이상의 지지 조립체를 포함한다.
?치 링(34)은 임의의 적절한 방식으로 외부 프레임(33) 상에 지지될 수 있다. 예를 들면, 도 5를 참조하면, ?치 링(34)은 외부 프레임(33)을 나사식으로 맞물린 다수의 나사식 패스너(36)에 부착되어 패스너가 외부 프레임(33)에 대해 조정 가능할 수 있다. 또한, ?치 링(34)이 유리 시트(G)들과 접촉할 때 유리 시트(G)들의 손상을 감소시키거나 방지하기 위해, ?치 링(34)에는 천과 같은 비교적 연질의 표면 처리(37)(도 5에 부분적으로 파단되어 도시됨)가 제공될 수 있다.
도시된 실시예에 있어서, 지지 구조체(18)는 상호 이격되는 다수의 리브 조립체(35)를 포함한다. 또한, 도 3 내지 도 6을 참조하면, 각각의 리브 조립체(35)는 외부 프레임(33) 상에 이동 가능하게 지지된 리브(38)와 같은 측방으로 연장되는 지지체 및 이 리브(38)에 조정 가능하게 연결된 다수의 이격된 지지 부재(40)를 포함한다.
리브(38)들은 임의의 적절한 방식으로 외부 프레임(33) 상에 지지될 수 있으며, 도시된 실시예에 있어서, 각각의 리브(38)는 외부 프레임(33) 상의 2개의 위치(42, 43)에서 외부 프레임(33)에 연결되어, 각각의 리브(38)는 외부 프레임(33) 상의 이러한 연관된 2개의 연결 위치 사이의 개방 영역을 가로지른다. 또한, 각각의 리브(38)에 대해, 외부 프레임(33) 상의 하나의 연결 위치(42)는 고정식 연결부일 수 있으며, 외부 프레임(33) 상의 다른 연결 위치(43)는 사용 중 외부 프레임(33)에 대한 리브(38)의 이동을 허용하도록 가동식 연결부일 수 있다. 예를 들면, 각각의 고정식 연결부(42)는 하나 이상의 볼트 및 너트와 같은 해제 가능한 패스너 장치에 의해 형성될 수 있으며, 각각의 가동식 연결부(43)는 슬라이딩 가능한 연결부에 의해 형성될 수 있다. 더 상세한 실시예로서, 도 5를 참조하면, 각각의 가동식 연결부(43)는 각각의 리브(38)와 같은 하나의 구성요소에 배치되고, 외부 프레임(33)과 같은 다른 구성요소 상의 세장형 슬롯(46)과 같은 개구부와 슬라이딩 가능하게 맞물리는 핀, 볼트 또는 다른 패스너와 같은 맞물림 요소(44)에 의해 형성될 수 있다(도 5에 도시된 중간 연결 위치(43)의 맞물림 요소(44)는 세장형 슬롯(46)을 드러내도록 제거되어 있음). 이러한 구성으로, 리브(38)들은 절곡 스테이션(14) 및/또는 급랭 스테이션(16)에서의 사용 중의 열 팽창 및/또는 수축을 고려하여 외부 프레임(33)에 대하여 이동될 수 있다.
도 6을 참조하면, 각각의 리브(38)는 특정 유리 시트(G)의 원하는 최종 곡면 형상에 대체로 대응하는 형상을 갖는 곡선 상부면(47)을 또한 가질 수 있다. 이러한 구성으로, 지지 부재(40)들은 원하는 최종 곡면 형상으로 유리 시트(G)를 지지하는 것이 필요한 경우 미세하게 조정될 수 있다. 다른 예로서, 각각의 리브(38)는 직선 상부면을 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 각각의 지지 부재(40)는 대체로 수직으로 연장되는 지지 몸체(48), 및 이 지지 몸체(48)에 의해 지지되고 유리 시트(G)의 내부(즉, 주변부의 내측에 배치된 부분)와 같은 각각의 부분의 외부면과 접촉하도록 구성된 접촉부(50)를 포함할 수 있다. 각각의 지지 몸체(48)는 지지 부재(40)가 연결되는 각각의 리브(38)로부터 대응 접촉부(50)를 이격시키도록 구성된다. 또한, 각각의 지지 몸체(48)는 임의의 적절한 방식으로 각각의 리브(38)에 연결될 수 있으나, 도시된 실시예에 있어서, 각각의 지지 몸체(48)는 리브(38)와 나사식으로 맞물려 각각의 지지 몸체는 리브(38)에 대해 조정될 수 있다. 각각의 지지 부재(40)는 연관된 지지 몸체(48)를 대응 리브(38)에 대하여 원하는 위치에 록킹하기 위해, 연관된 지지 몸체(48) 상에 장착된 잼 너트(jam nut)(51)와 같은 록킹 요소를 또한 포함할 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 실시예에 있어서, 각각의 접촉부(50)는 각각의 유리 시트(G)와 점접촉하도록 구성되는 궁형 면 또는 곡면(52)을 포함한다. 예를 들면, 각각의 접촉부(50)는 구형 요소(spherical element)일 수 있다. 또한, 각각의 접촉부(50)는 임의의 적절한 방식으로 각각의 지지 몸체(48)에 부착될 수 있다. 예를 들면, 각각의 접촉부(50)는 지지 몸체(48)와 나사식으로 맞물리며, 접촉부(50)와 맞물리는 원주 돌출부를 갖는 나사식 유지 너트 또는 캡(56)에 의해 각각의 지지 몸체(48)에 부착될 수 있다(예를 들어, 캡(56)의 돌출부에 의해 형성된 개구부는 접촉부(50)의 직경보다 작음). 다른 예로서, 각각의 접촉부(50)는 나사식 연결부에 의해 각각의 지지 몸체(48)에 조정 가능하게 연결될 수 있다.
접촉부(50)들은 스테인리스 강 메쉬 또는 실에 혼합된 스테인리스 강 섬유(예를 들어, 일본 오사카 소재의 Nippon Seisen사의 Naslon™)와 같은 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있으나, 일 실시예에서, 각각의 접촉부(50)는 목재, 유리섬유 및/또는 세라믹 재료(예를 들어, 미국 플로리다주 보인턴 비치 소재의 Boca Bearing사의 베어링 형태의 지르코니아(산화 지르코늄) 또는 알루미나(산화 알루미늄))와 같은 단열 재료로 제조된다. 이러한 구성으로, 유리 시트(G)와 접촉부(50)들 사이의 열 전달을 최소화하면서, 각각의 유리 시트(G)와 공기와 같은 급랭 매체 사이의 열 전달을 최대화할 수 있다. 유사하게, 각각의 지지 몸체(48)는 지지 부재(40)와 리브(38)들 사이의 열 전달을 최소화하기 위해, 목재, 유리섬유 및/또는 세라믹 재료와 같은 단열 재료로 제조될 수 있다. 다른 예로서, 각각의 지지 몸체(48)는 강과 같은 금속, 또는 임의의 다른 적절한 재료로 제조될 수 있다.
도 1 내지 도 11을 참조하여, 시스템(10)의 작동을 보다 상세히 기술할 것이다. 우선, 지지 구조체(18)는 지지 부재(40)들과 ?치 링(34)이 유리 시트(G)들의 곡선 단부 형상 또는 편평한 단부 형상과 같은 원하는 최종 단부 형상에 대응하는 형상을 형성하기 위해 협력하도록 조정될 수 있다. 예를 들면, ?치 링(34) 또는 그의 부분들은 외부 프레임(33)에 대하여 조정될 수 있으며, 지지 부재(40)들 또는 그의 부분들 중 하나 이상은 대응 리브(38) 또는 리브(38)들에 대하여 조정될 수 있다.
도 1을 참조하면, 유리 시트(G)들은 이후 노(12) 내로 그리고 컨베이어 시스템(20) 상으로 로딩되어, 유리 시트(G)들이 이송면(C)을 따라 노(12)를 통해 운반될 때, 각각의 유리 시트(G)는 원하는 온도(예를 들어, 600℃ 이상)로 가열될 수 있다.
다음으로, 특정 유리 시트(G)는 컨베이어 시스템(20) 또는 다른 운반 시스템에 의해 절곡 스테이션(14) 내로 그리고 컨베이어 시스템(22) 상으로 운반될 수 있다. 이후, 도 2를 참조하면, 프레스 몰드(24)는 유리 시트(G)를 절곡하는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 8을 참조하면, 유리 시트(G)는 가스 제트 펌프(58)들에 의해 공급된 공기 제트를 사용하여 프레스 몰드(24)로 부풀려질 수 있으며, 이후, 프레스 몰드(24)의 곡면에 진공 공급원(60)을 적용함으로써 유리 시트(G)는 프레스 몰드(24)에 대항하여 진공 성형될 수 있다. 또한, 프레스 링(26) 및/또는 양압 공기(positive air pressure)는 유리 시트(G)의 가장자리부들을 형상화하기 위해 유리 시트(G)의 주변부를 따라 적용될 수 있다. 예를 들면, 프레스 링(26)은 도 9에 도시된 바와 같이 프레스 몰드(24) 아래의 위치로 왕복할 수 있으며, 프레스 몰드(24)는 프레스 링(26) 방향으로 가압되고/되거나 도 10에 도시된 바와 같이, 그 사이의 유리 시트(G)를 압축시키도록 프레스 링(26)은 액추에이터(28)들과 같은 적절한 액추에이터들에 의해 프레스 몰드(24) 방향으로 가압될 수 있다.
다음으로, 도 11을 참조하면, 프레스 몰드(24)는 상방향으로 상승될 수 있으며, 이후, 프레스 링(26)이 사용되는 경우, 프레스 몰드(24)로부터 떨어져 왕복될 수 있어 지지 구조체(18)는 셔틀(31)을 사용하여 절곡 스테이션(14) 내로 그리고 프레스 몰드(24) 아래로 왕복할 수 있다. 이후, 유리 시트(G)를 구비하는 프레스 몰드(24)는 유리 시트(G)가 유리 시트(G)의 원하는 단부 형상을 만들기에 충분한 형상으로 사전 조정된 지지 부재(40)를 가지는 지지 구조체(18)에 근접(예를 들어, 0~12 ㎜만큼 이격)할 때까지 또는 지지 구조체(18)와 접촉할 때까지 하강될 수 있다.
다음으로, 프레스 몰드(24)에 적용된 진공은 유리 시트(G)가 프레스 몰드(24)로부터 해제되도록 감소되거나 또는 제거될 수 있으며, 이에 따라 유리 시트(G)는 도 11에 환상선(phantom lines)으로 나타낸 바와 같이 지지 구조체(18)에 의해 완전하게 지지될 수 있다. 특히, 지지 구조체(18)의 ?치 링(34)은 유리 시트(G)의 주변부와 접촉할 수 있으며, 지지 부재(40)들의 접촉부(50)들은 각각 유리 시트(G)의 주변부 내에 배치된 위치에서 유리 시트(G)와 점접촉할 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 이후, 지지 구조체(18)와 유리 시트(G)는 셔틀(31)에 의해 급랭 스테이션(16)으로 운반될 수 있으며, 이 급랭 스테이션에서 유리 시트(G)는 급랭되어 템퍼링되거나 또는 유리 시트(G)를 다른 방식으로 냉각한다. 유리하게, 지지 구조체(18)는 유리 시트(G)가 충분히 급랭, 예를 들어 충분히 냉각되고 경화될 때까지 원하는 단부 형상으로 유리 시트(G)를 충분하게 지지할 수 있다.
지지 부재(40)들의 개수 및 위치는 유리 시트(G)를 충분하게 지지하고 또한 유리 시트(G)의 처짐을 억제하거나 방지하도록 선택될 수 있다. 그 결과, 유리 시트(G)의 최종 형상은 유리 시트(G)의 전체 표면에 걸쳐 ± 0.15 mm의 정밀 허용오차 이내로 정확하게 형성될 수 있다(예를 들어, 유리 시트는 1.5 m 이상의 길이 및 폭 치수를 각각 가질 수 있음). 더욱이, 지지 부재(40)들은 급랭 매체 흐름에 대해 최소 혼란을 일으키도록, 그리고 유리 시트(G)의 표면에 대한 손상을 방지하는 최소 열 접촉을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 지지 부재(40)들이 각각 유리 시트(G)와의 점접촉을 제공하도록 구성된다면, 유리 시트(G)의 대부분이 노출된 상태를 유지할 것이기 때문에 유리 시트(G)와 급랭 매체 사이의 열 전달은 극대화될 수 있다.
또한, 지지 부재(40)들이 외부 프레임(33)에 대해 조정 가능하기 때문에, 지지 구조체(18)는 유리 시트(G)가 충분히 급랭될 때까지 다양한 곡면 형상들 중 어느 하나의 형상으로 유리 시트(G)를 지지하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 지지 구조체(18)는 유리 시트(G)가 충분히 급랭될 때까지, 조건부로 편평한 형상으로 유리 시트(G)를 지지하는 데 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 지지 구조체(18)는 또한 특정 유리 시트(G)의 절곡 작업 중에 사용될 수 있다. 예를 들면, 지지 구조체(18)는 절곡 스테이션(14)에서 프레스 몰드(24)에 대하여 유리 시트(G)를 압축시키도록 프레스 링(26) 대신에 또는 프레스 링(26)에 부가하여 사용될 수 있다. 다른 예로서, 지지 구조체(18)는 휨 절곡(sag bending) 작업 중 특정 유리 시트(G)를 형상화하기 위한 1차 몰드로서 사용될 수 있다. 더 상세한 예로서, 절곡 스테이션(14)의 제1 몰드는 진공 공급원을 평판 타일에 적용함으로써 편평한 유리 시트(G)가 인발될 수 있는 평판 몰드 또는 타일(tile)일 수 있다. 지지 구조체(18)는 평판 타일 하부의 절곡 스테이션(14) 내로 왕복될 수 있으며, 평판 타일에 적용된 진공은 유리 시트(G)가 평판 타일로부터 해제되도록 감소되거나 제거될 수 있어 유리 시트(G)는 지지 구조체(18)의 ?치 링(34)과 접촉할 수 있다. 이후, 유리 시트(G)는 이 유리 시트(G)가 지지 구조체(18)의 지지 부재(40)들과 ?치 링(34)에 의해 완전하게 지지될 때까지 휘어질 수 있으며, 이에 따라 유리 시트(G)는 지지 부재(40)들과 ?치 링(34)에 의해 정의된 바와 같은 곡면 형상으로 형성될 수 있다.
또 다른 예로서, 지지 구조체(18)는 편평한 형상 또는 상태로 유리 시트(G)를 지지하는 데 사용될 수 있다. 보다 상세한 예로서, 지지 구조체(18)는 급랭 작업 또는 절곡을 원하지 않는 다른 유리 가공 작업 동안 편평한 형상으로 유리 시트(G)를 지지하는 데 사용될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 지지 구조체(18)는 전술한 ?치 링(34) 없이 제공될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 지지 구조체는 또한 특정 유리 시트(G)의 주변부를 지지하기 위한 하나 이상의 추가 지지 부재(40)를 구비할 수 있다.
도 12를 참조하면, 지지 구조체(18)가 사용될 수 있는 유리 가공 시스템의 다른 실시예(110)가 도시되어 있다. 시스템(110)은 유리 시트(G)들을 가열하기 위한 노(112)와 같은 가열 장치 또는 스테이션; 각각의 유리 시트(G)를 원하는 형상으로 절곡하기 위한 성형 또는 절곡 스테이션(114); 및 각각의 유리 시트(G)를 냉각하도록 구성된 급랭 스테이션(116)과 같은 냉각 스테이션을 포함한다. 필요한 것은 아니지만, 도 12에 도시된 실시예에 있어서, 노(112), 절곡 스테이션(114) 및 급랭 스테이션(116)은 모두 축방향으로 정렬되어 있다.
노(112)와 급랭 스테이션(116)은 각각 임의의 적절한 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, 노(112)와 급랭 스테이션(116)은 동일한 또는 유사한 구성요소들을 가질 수 있으며, 전술한 노(12)와 급랭 스테이션(16)과 동일한 또는 유사한 방식으로 각각 작동될 수 있다. 설명을 쉽게 하기 위해서, 노(112)와 급랭 스테이션(116)는 노(12)와 급랭 스테이션(16)과 유사한 구성요소들로 각각 도시되어 있다.
절곡 스테이션(114)은 임의의 적절한 구성을 또한 구비할 수 있으나, 도시된 실시예에 있어서, 절곡 스테이션(114)은 노(112)로부터 가열된 유리 시트(G)를 수용하기 위한 휠 베드(wheel bed)와 같은 컨베이어 시스템(122); 상부 프레스 몰드(124)와 같은 가동식 제1 몰드; 하부 주변 프레스 링(126)과 같은 가동식 제2 몰드; 및 컨베이어 시스템(122)과 프레스 링(126) 사이 및 프레스 링(126)과 프레스 몰드(124) 사이에 상대적 수직 이동을 제공하는 하나 이상의 액추에이터(128)를 포함한다. 예시적 절곡 스테이션의 추가적인 상세 내용은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된 미국 특허 제6,543,255호에 개시되어 있다.
시스템(110)에 의해, 유리 시트(G)들은 노(112)에서 가열된 후 절곡 스테이션(114)으로 그리고 컨베이어 시스템(122) 상으로 이송될 수 있다. 다음으로, 프레스 몰드(124)는 유리 시트(G)를 절곡하는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 프레스 링(26)은 컨베이어 시스템(122) 위로 상승되고, 이에 의해 유리 시트(G)를 컨베이어 시스템(122)으로부터 들어올릴 수 있으며, 프레스 링(26)은 그 사이에서 유리 시트(G)를 압축하도록 프레스 몰드(124) 방향으로 가압할 수 있다. 이후, 유리 시트(G)는 프레스 몰드(124)에 대해 진공 성형될 수 있다.
그런 다음, 프레스 링(126)은 컨베이어 시스템(122) 아래로 하강될 수 있으며, 지지 구조체(18)는 셔틀(31)을 사용하여 절곡 스테이션(114) 내로 왕복할 수 있다. 다음으로, 시스템(10)에 대하여 전술한 것과 유사한 방식으로, 유리 시트(G)를 가지는 프레스 몰드(124)는 유리 시트(G)가 유리 시트(G)의 원하는 단부 형상을 만들도록 사전 조정된 지지 부재(40)을 가지는 지지 구조체(18)에 근접(예를 들어, 0~12 ㎜만큼 이격)할 때까지 또는 지지 구조체(18)와 접촉할 때까지 하강될 수 있다.
다음으로, 프레스 몰드(124)에 적용된 진공은 유리 시트(G)가 프레스 몰드(124)로부터 해제되도록 감소되거나 또는 제거될 수 있으며, 이에 따라 유리 시트(G)는 지지 구조체(18)에 의해 완전하게 지지될 수 있다. 특히, 지지 구조체(18)의 ?치 링(34)은 유리 시트(G)의 주변부와 접촉할 수 있으며, 지지 부재(40)들의 접촉부(50)들은 각각 유리 시트(G)의 주변부 내에 배치된 위치에서 유리 시트(G)와 점접촉할 수 있다. 이후, 지지 구조체(18)와 유리 시트(G)는 셔틀(31)에 의해 급랭 스테이션(116)으로 운반될 수 있으며, 이 급랭 스테이션에서 유리 시트(G)는 급랭되어 템퍼링되거나 또는 유리 시트(G)를 다른 방식으로 냉각한다.
본 발명의 실시예들이 도시되고 기술되었지만, 이 실시예들은 본 발명의 모든 가능한 형태를 나타내고 기술하는 것은 아니다. 오히려, 본 명세서에 사용된 단어들은 제한보다는 설명을 위한 단어들이며, 다양한 변경이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 알 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 지지 구조체는 임의의 적절한 유리 가공 시스템과 함께 사용될 수 있다.

Claims (25)

  1. 유리 가공 작업과 관련하여 가열된 유리 시트를 지지하기 위한 지지 구조체에 있어서,
    프레임;
    상기 유리 시트의 주변부를 지지하기 위해 상기 프레임 상에 조정 가능하게 지지된 지지 링; 및
    상기 프레임과 연관된 다수의 리브 조립체를 포함하되,
    각각의 리브 조립체는 상기 프레임 상에 지지된 측방으로 연장되는 리브, 및 상기 리브에 연결되고 각각의 적어도 일부분이 상기 리브에 대해 조정 가능하도록 구성된 다수의 이격된 지지 부재를 포함하며, 각각의 지지 부재는 상기 유리 시트가 충분히 냉각될 때까지 상기 유리 시트의 각각의 내부를 지지하도록 상기 유리 시트의 각각의 내부와 접촉하도록 추가적으로 구성되는, 지지 구조체.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 지지 부재는 상기 유리 시트와 점접촉하도록 구성되는 접촉부를 포함하는, 지지 구조체.
  3. 제2항에 있어서, 각각의 접촉부는 단열 재료를 포함하는, 지지 구조체.
  4. 제1항에 있어서, 각각의 지지 부재는 대체로 수직으로 배향된 지지 몸체 및 상기 지지 몸체에 의해 지지되고 상기 유리 시트와 접촉하도록 구성된 접촉부를 포함하며, 각각의 지지 부재에 대해, 대응하는 지지 몸체는 상기 지지 부재가 연결되는 각각의 리브로부터 상기 대응 접촉부를 이격시키는, 지지 구조체.
  5. 제4항에 있어서, 각각의 접촉부는 상기 유리 시트와 점접촉하도록 구성되는, 지지 구조체.
  6. 제1항에 있어서, 각각의 지지 부재는 상기 유리 시트와 점접촉하도록 구성되는 구형 접촉 요소를 포함하는, 지지 구조체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 구형 접촉 요소들의 각각은 세라믹 재료를 포함하는, 지지 구조체.
  8. 유리 가공 작업과 관련하여 가열된 유리 시트를 지지하기 위한 지지 구조체에 있어서,
    프레임; 및
    상기 프레임과 연관된 적어도 하나의 지지 조립체를 포함하되,
    각각의 지지 조립체는 상기 프레임 상의 2개의 위치에서 연결되어 상기 프레임 상의 2개의 위치 사이의 개방 영역을 가로지르는 지지체, 및 상기 지지체에 연결되고 각각의 적어도 일부분이 상기 지지체에 대해 조정 가능하도록 구성된 다수의 이격된 지지 부재를 포함하며, 각각의 지지 부재는 상기 유리의 각각의 부분을 지지하도록 상기 유리 시트의 각각의 부분과 접촉하도록 추가적으로 구성되는, 지지 구조체.
  9. 제8항에 있어서, 각각의 지지체는 상기 프레임에 이동 가능하게 연결되는, 지지 구조체.
  10. 제8항에 있어서, 각각의 지지체에 대해, 상기 프레임 상의 하나의 연결 위치는 고정식 연결부이며, 상기 프레임 상의 다른 연결 위치는 상기 프레임에 대한 상기 지지체의 이동을 허용하도록 가동식 연결부인, 지지 구조체.
  11. 제8항에 있어서, 각각의 지지 부재는 대체로 수직으로 배향된 지지 몸체 및 상기 지지 몸체에 의해 지지되고 상기 유리 시트와 접촉하도록 구성된 접촉부를 포함하며, 각각의 지지 부재에 대해, 대응하는 지지 몸체는 상기 지지 부재가 연결되는 각각의 리브로부터 상기 대응 접촉부를 이격시키는, 지지 구조체.
  12. 제11항에 있어서, 각각의 접촉부는 상기 유리 시트와 점접촉하도록 구성되는, 지지 구조체.
  13. 제12항에 있어서, 각각의 접촉부는 단열 재료를 포함하는, 지지 구조체.
  14. 제8항에 있어서, 각각의 지지 부재는 상기 유리 시트와 점접촉하도록 구성되는 궁형 접촉부를 포함하는, 지지 구조체.
  15. 제8항에 있어서, 각각의 지지 부재는 상기 유리 시트와 점접촉하도록 구성되는 구형 접촉 요소를 포함하는, 지지 구조체.
  16. 제15항에 있어서, 각각의 구형 접촉 요소는 세라믹 재료를 포함하는, 지지 구조체.
  17. 제8항에 있어서, 상호 이격되는 복수의 지지 조립체를 더 포함하는, 지지 구조체.
  18. 제8항에 있어서, 각각의 지지 부재는 각각의 지지체에 조정 가능하게 연결된 지지 몸체를 포함하며, 상기 조정 가능한 연결부들은 상기 지지 구조체가 다양한 형상들 중 어느 하나의 형상으로 가열된 유리 시트를 지지하도록 구성되는 것을 허용하는, 지지 구조체.
  19. 제8항에 있어서, 상기 유리 시트의 주변부를 지지하기 위해 상기 프레임 상에 조정 가능하게 지지된 지지 링을 더 포함하는, 지지 구조체.
  20. 절곡 작업과 관련하여 가열된 유리 시트를 지지하기 위한 툴 프레임용 지지 구조체에 있어서,
    상기 툴 프레임에 연결되도록 구성된 외부 프레임;
    상기 유리 시트의 주변부를 지지하기 위해 상기 외부 프레임 상에 조정 가능하게 지지된 ?치 링; 및
    상기 외부 프레임과 연관된 다수의 이격된 리브 조립체로서, 각각의 리브 조립체는 상기 외부 프레임 상에 이동 가능하게 지지된 측방으로 연장되는 리브, 및 상기 리브에 조정 가능하게 연결된 다수의 이격된 지지 부재를 포함하며, 각각의 지지 부재는 지지 몸체 및 상기 지지 몸체에 의해 지지되고 상기 유리 시트의 주변부 내에 배치된 위치에서 상기 유리 시트와 점접촉하도록 구성된 곡선 접촉부를 포함하는, 다수의 리브 조립체를 포함하되,
    상기 지지 부재들은 상기 유리 시트가 충분히 급랭될 때까지, 상기 지지 구조체가 다양한 곡선 형상들 중 어느 하나의 형상으로 유리 시트를 지지하도록 구성되는 것을 허용하도록 상기 외부 프레임에 대해 조정 가능한, 지지 구조체.
  21. 유리 가공 작업과 관련하여 가열된 유리 시트를 지지하기 위한 방법에 있어서,
    지지 구조체의 다수의 이격된 지지 부재가 상기 유리 시트의 원하는 단부 형상에 대응하는 형상을 형성하기 위해 협력하도록 상기 지지 구조체를 조정하는 단계; 및
    상기 유리 시트가 충분히 냉각될 때까지 상기 유리 시트를 상기 지지 부재들과 접촉시키는 단계를 포함하며,
    상기 지지 구조체는 프레임 및 상기 프레임과 연관된 지지 조립체를 포함하며, 상기 지지 조립체는 지지 부재 및 상기 지지 부재에 연결된 지지체를 포함하여, 각각의 지지 부재의 적어도 일부는 상기 지지체에 대하여 조정 가능하며, 상기 지지체는 상기 프레임 상의 2개의 위치에서 상기 프레임에 추가적으로 연결되어, 상기 지지체가 상기 프레임 상의 2개의 위치 사이의 개방 영역을 가로지르는, 방법.
  22. 제21항에 있어서, 각각의 지지 부재는 상기 유리 시트와 점접촉하도록 구성되는 접촉 요소를 포함하며, 상기 접촉 단계는 상기 유리 시트를 상기 접촉 요소들과 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
  23. 제21항에 있어서, 각각의 지지 부재는 상기 지지체에 조정 가능하게 연결된 지지 몸체 및 상기 지지 몸체에 의해 지지되고 상기 유리 시트와 점접촉하도록 구성된 접촉 요소를 포함하며, 상기 조정 단계는 상기 지지 몸체들 중 하나 이상을 상기 지지체에 대하여 조정하는 단계를 포함하며, 상기 접촉 단계는 상기 유리 시트를 상기 접촉 요소들과 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
  24. 제21항에 있어서, 각각의 지지 부재는 상기 지지체에 나사식으로 연결되며, 상기 조정 단계는 상기 지지 부재들 중 하나 이상을 상기 지지체에 대하여 회전시키는 단계를 포함하는, 방법.
  25. 제21항에 있어서, 상기 지지 구조체는 복수의 지지 조립체를 포함하며, 상기 지지 조립체의 지지체들은 상호 이격되는, 방법.
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