KR20180025943A - 과압-보조 중력 벤딩 방법 및 그에 적합한 장치 - Google Patents

과압-보조 중력 벤딩 방법 및 그에 적합한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 유리 페인(I)을 벤딩(bending)하기 위한 장치로서, 적어도 하나의 유리 페인(I)을 그 위에 배치하기에 적합한 지지면(2)을 가지는 중력 벤딩 몰드(1), 및 상기 지지면(2)에 대향하며 배치되고, 상기 지지면(2) 상에 배치된 적어도 하나의 유리 페인(I)의 지지면(2)로부터 반대 방향으로 향하는 표면(O)에 과압(overpressure)을 발생시키기 적합한 상부 성형 툴(3)을 적어도 포함하고, 상기 성형 툴(3)은 중력 벤딩 몰드(1)의 방향으로 개방된 중공(hollow space)을 형성하고 중공에 기체를 유입시켜 과압을 발생시키는 수단을 구비하는 커버(8)를 구비하고, 상기 중공은 적어도 하나의 분리벽(12)에 의해 적어도 두 개의 하위공간(subspace)(5.1, 5.2)으로 분할되어, 표면(O)의 적어도 두 개의 영역에 상이한 압력이 생성될 수 있으며, 상기 성형 툴(3)은 분리벽(12)이 연장되는 공통 기체 공급 라인(6)을 구비하는 장치에 관한 것이다.

Description

과압-보조 중력 벤딩 방법 및 그에 적합한 장치
본 발명은 유리 페인에 대한 과압-보조 중력 벤딩 방법(overpressure-assisted gravity bending method), 그에 적합한 장치 및 중력 벤딩 방법에서 과압을 생성하기 위한 상부 성형 툴(shaping tool)의 용도에 관한 것이다.
차량용 글래이징은 일반적으로 굴곡이 있다. 유리 페인을 굴곡시키기 위한 일반적인 방법은 이른바 중력 벤딩 방법(새그 벤딩으로도 알려짐)이다. 이 방법에서는, 초기 상태에서 편평한 유리 페인을 벤딩 몰드의 지지면 상에 배치한다. 이후, 페인을 적어도 그의 연화 온도로 가열하여 중력에 의해 지지면 상에 놓이도록 한다. 따라서, 지지면의 설계에 의해, 유리 페인의 형상이 영향을 받을 수 있다. 최종 굽힘은 중력 벤딩에 의해 달성될 수 있다. 이러한 방법은, 예를 들어, GB813069 A로부터 공지되어 있다. 그러나, 보다 복잡한 페인 형상의 경우에는 다단계 벤딩 방법(multistage bending methods)이 흔히 사용된다. 일반적으로, 제1 벤딩 단계에서 중력 벤딩 수단에 의해 예비 굴곡을 생성하고, 최종 형상은 흔히 상보적인 두 개의 벤딩 몰드 사이에서의 프레스 벤딩을 사용하는 제2 벤딩 단계에서 생성한다. 이러한 다단계 벤딩 방법은, 예를 들어, EP 1 836 136 B1, US 2004107729 A1, EP 0531152 A2, 및 EP 1371616 A1로부터 공지되어 있다.
종래의 중력 벤딩 방법의 단점은 유리 페인을 효과적으로 연화시키기 위한 높은 벤딩 온도 및 페인이 원하는 형상이 될 때까지의 오랜 벤딩 시간을 포함한다. 둘 다 생산 비용을 증가시킨다. 더욱이, 중력 벤딩 후에 유리 페인을 중력 벤딩 몰드로부터 더 급격하게 굴곡된 다른 하부 벤딩 몰드로 옮기는 보다 복잡한 다단계 벤딩 방법에서는 굽힘 오차가 발생할 수 있다. 즉, 옮겨진 직후, 유리 페인은 새 형상을 취하기 전에 새 벤딩 몰드 상의 3개 또는 4개 지점에만 놓이게 되며, 그 결과 상기 지점들에서의 높은 하중 때문에 반대 방향으로의 원치 않은 굽힘이 발생할 수 있다 (이를 카운터-벤딩 또는 크로스-벤딩이라고도 함).
EP 0 706 978 A2는 과압에 의해 보조되는 중력 벤딩 방법을 개시한다. 굽히고자 하는 페인을 하부 중력 벤딩 몰드와 상부 성형 툴 사이에 배치한다. 상부 성형 툴에 의해 상부 유리 표면 상에 과압이 가해지고, 이에 의해 중력 벤딩 몰드에서의 페인 성형이 가속화된다. 상부 성형 툴은 전면 접촉면 또는 프레임 형상의 원주형 접촉면을 구비할 수 있다. 성형 툴은 유리 페인에 직접 접촉(“하드 씰(hard seal)")하거나, 유리 페인보다 약간 높게 위치(“소프트 씰(soft seal)”)할 수 있다.
앞서 언급한 EP 0 706 978 A2는 또한, 페인의 일 영역이 높은 과압을 받고 페인의 다른 영역이 낮은 과압을 받는 불균일한 압력 분포를 유리 페인 상에 발생시킬 수 있음을 개시한다. 이를 위해, 성형 툴은 서로 다른 물리적으로 분리된 하위공간(subspace)으로 분할되며, 하위공간들은 각각의 기체 공급 라인을 가진다. 다수의 독립된 기체 공급 라인으로 인해, 그러한 툴은 제조 및 유지 비용이 높다.
그 밖의 과압-보조 벤딩 방법들은 예를 들어, WO 2012/118612 A1 및 US 2007/157671 A1로부터 공지되어 있다.
WO 2014/166793 A1은 유리 벤딩 툴을 라이닝하기 위한 강철 함유 직물(steel-containing fabric)을 개시한다.
본 발명의 목적은 더욱 개선된 중력 벤딩 방법 및 그에 적합한 장치를 제공하는 것이다. 특히, 중력 벤딩을 보조하기 위한 불균일한 압력 분포가 공지된 해결 수단보다 제조 및 유지 보수면에서 더 간단한 수단에 의해 생성되어야 한다.
본 발명의 목적은 본 발명에 따라 적어도 하나의 유리 페인을 벤딩하는 장치에 의해 달성되며, 상기 장치는
- 적어도 하나의 유리 페인을 그 위에 배치하기에 적합한 지지면을 가지는 중력 벤딩 몰드 및
- 상기 지지면에 대향하여 배치되며, 지지면 상에 배치된 적어도 하나의 유리 페인의 지지면으로부터 반대 방향으로 향하는 표면에 과압을 발생시키기 적합한 상부 성형 툴을 적어도 포함하고,
상기 성형 툴은 중력 벤딩 몰드의 방향으로 개방된 중공(hollow space)을 형성하고 중공에 기체를 유입시켜 과압을 발생시키는 수단을 구비하는 커버를 가진다.
중공은 적어도 하나의 분리벽에 의해 적어도 두 개의 하위공간으로 분할되어, 유리 페인 표면의 적어도 두 개의 영역에 상이한 압력이 생성될 수 있다. 상기 성형 툴은 분리벽이 연장되는 공통 기체 공급 라인을 구비한다.
본 발명의 목적은 또한 적어도 하나의 유리 페인을 벤딩하기 위한 방법에 의해 달성되며, 상기 방법은 적어도 이하 공정 단계를 포함한다.
(a) 적어도 하나의 유리 페인을 중력 벤딩 몰드의 지지면 상에 배치하는 단계,
(b) 유리 페인을 그의 연화 온도로 가열하는 단계,
(c) 중력 벤딩 몰드의 방향으로 개방된 중공을 형성하는 커버를 구비하는 상부 성형 툴을 이용하여 적어도 하나의 유리 페인의 지지면으로부터 반대 방향으로 향하는 표면 상에 과압을 발생시키는 단계로서, 상기 과압은 중공 내로 기체를 유입시킴으로써 발생되고, 상기 중공은 적어도 하나의 분리벽에 의해 적어도 두 개의 하위공간으로 분할되며, 상기 분리 벽은 상기 성형 툴의 공통 기체 공급 라인으로 연장되어 상기 표면의 적어도 두 표면 영역에 상이한 압력이 발생되도록 하는 단계,
(d) 유리 페인(I)을 냉각시키는 단계.
상기 장치 및 방법은 이하 상기 장치 및 방법을 동일하게 참조하는 설명 및 바람직한 실시예와 함께 제시된다.
본 발명에 따른 장치로 수행되는 벤딩 방법은 과압-보조 중력 벤딩으로 지칭할 수 있다. 종래의 중력 벤딩 방법과 마찬가지로, 중력이 연화된 유리 페인에 작용하며, 그 결과 유리 페인이 벤딩 몰드 상에 놓인다. 그러나, 이 과정은 유리 페인이 과압을 받는다는 점에서, 보조를 받는다. 과압을 이용함으로써, 연화된 유리 페인은 말하자면 벤딩 몰드쪽으로 눌려지며, 이에 의해 중력 효과가 보조를 받는다. 따라서, 우선 첫째로, 변형이 가속화되어 유리 페인의 원하는 형상이 보다 빠르게 얻어진다. 다음으로, 낮은 온도에서도 충분한 변형이 얻어질 수 있다. 따라서 생산비가 절감될 수 있고, 생산 주기(cycle time)가 짧아질 수 있다.
본 발명은 유리 표면 상에 불균일한 압력 분포를 생성할 수 있다. 따라서, 유리 페인의 선택된 영역에서는 다른 영역보다 더욱 급격한 굽힘이 생성될 수 있다. 이것은 벤딩 방법의 유연성을 증가시키고 더욱 복잡한 페인 형상이 달성될 수 있다. 이것들이 본 발명의 주요 장점이다.
적어도 하나의 유리 페인을 굽히기 위한 본 발명의 장치는, 적어도 하부 중력 벤딩 몰드 및 상부 성형 툴을 포함한다. 굽혀질 유리 페인은 중력 벤딩 몰드 상에 배치되고, 중력 벤딩 몰드 및 상부 성형 툴 사이에 배치된다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 장치 및 중력 벤딩 몰드의 지지면 상에 배치되는 유리 페인을 포함하는 적어도 하나의 유리 페인을 굽히기 위한 배치(arrangement)를 포함한다.
유리 표면 상에 과압은 상부 성형 툴에 의해 유리 표면으로 이동하는 기체 스트림에 의해 발생된다. 기체는 기체 공급 라인(또는 유입 파이프)를 거쳐 상기 성형 툴의 중공으로 유입된다. 기체는 다시 중력 벤딩 몰드를 향하는 중공의 개구를 통해 중공으로부터 배출되어 유리 표면으로 이동한다. 분리벽은 기체 공급 라인으로부터 중공을 통해 개구의 영역으로 이어져 중공을 적어도 두 개의 하위공간으로 분할한다. 다시 말해, 분리벽은 중공을 통해 흐르는 기체 스트림을 둘 이상의 서브스트림(substream)으로 나눈다. 분리벽은 기체 공급 라인 안으로 연장되거나, 아니면 그 직전에서 또는 그로부터 짧은 거리를 두고 종결될 수 있다. 유입 및 유출 단면의 치수를 각각 적절히 조절함으로써, 각각의 서브스트림 강도를 다르게 조정하여, 유리 표면의 서로 다른 영역이 서로 다른 기체 스트림을 받게 할 수 있다.
적어도 하나의 분리벽이 기체 공급 라인 안으로 연장된다는 사실 때문에, 분리벽은 기체 공급 라인의 단면을 적어도 두 개의 하위단면(sub-cross-section), 즉, 제1 공급 라인 하위단면 및 제2 공급 라인 하위단면으로 분할한다. 기체 공급 라인으로부터 제1 하위단면으로 흐르는 기체는 성형 툴의 중공의 제1 하위공간 안으로 이동하고, 제2 하위단면의 기체는 제2 하위공간 안으로 이동한다.
중공의 기체 배출 단면은 중력 벤딩 몰드 방향으로의 개구에 의해 형성되며, 통상 이 개구에 상응한다. 적어도 하나의 분리벽은 또한 상기 기체 배출 단면을 적어도 두 개의 하위단면, 즉, 제1 배출 하위단면 및 제2 배출 하위단면으로 분할한다. 제1 하위공간으로부터의 기체는 제1 배출 하위단면을 통해 이동하고, 제2 하위공간으로부터의 기체는 제2 배출 하위단면을 통해 이동한다. 제1 공급 라인 하위단면 대 제2 공급 라인 하위단면의 비율은 제1 배출 하위단면 대 제2 배출 하위단면의 비율과 상이하다. 따라서, 배출 단면에서 측정된 불균형적으로 다량인 기체가 하위공간들 중 하나로 이동되고, 이에 따라 더 강한 기체 스트림이 이 하위공간에서 생성되고, 결과적으로 유리 표면의 영역에 더욱 큰 과압이 발생한다.
본 발명에 있어서, “과압(overpressure)”이라는 용어는 주위 압력(ambient pressure)보다 큰 압력을 의미한다. 상기 성형 툴은 복수의 분리벽으로 인해 복수의 하위공간을 구비할 수 있다. 서로 다른 하위공간은 적어도 하나의 하위공간이 다른 과압을 발생시키는 한 동일한 과압을 발생시킬 수 있다. 특히, 서로 다른 과압은 다른 강도의 기체 스트림에서 나타난다.
유리한 실시예에서, 적어도 하나의 분리벽은 유리 페인의 적어도 하나의 코너 영역(corner)에서 유리 페인의 중앙 영역에서보다 고압이 발생되도록 배치된다. 따라서, 일반적으로 정확히 코너 영역에서 강한 굽힘이 있는 복잡한 페인 형상이 달성될 수 있다. 또한, 카운터 벤딩 현상은 다음과 같이 대처할 수 있다. 유리 페인이 중력 벤딩 후에 다른 하부 벤딩 몰드로 옮겨지면, 그것은 추가의 벤딩 공정에서 형상을 취하기 전인 초기에는 새 몰드의 지지면 상 위에 일반적으로 코너 영역의 몇몇 지점만이 얹혀진다. 이들 접촉 지점에서의 강한 응력은 일반적으로 의도된 굽힘 방향에 반대되는 의도치 않은 굽힘을 초래할 수 있다. 중력 벤딩 동안 코너 영역에서의 더욱 강한 과압에 의해 코너 영역에 과도한 벤딩이 제공되며, 이것이 의도치 않은 카운터 벤딩에 의해 보상되어, 실제로 의도하는 굽힘을 얻을 수 있다. 바람직하게는, 인접하는 두 코너의 영역, 예를 들어 상부 에지의 양쪽 코너 또는 하부 에지의 양쪽 코너가 더 높은 압력을 받는다. “상부 에지” 및 “하부 에지”라는 용어는 유리 페인의 의도하는 설치 위치를 지칭한다. 네 코너의 영역이 모두 더 높은 압력을 받을 수도 있다.
유리 표면의 제1 영역에는, 제2 영역보다 더 높은 압력이 생성된다. 본 방법의 유리한 실시예에서, 0 mbar 내지 15 mbar, 바람직하게는 2 mbar 내지 10 mbar의 압력이 제1 영역에 생성되고, 유리 표면의 제2 영역에서는 15 mbar 내지 30 mbar, 바람직하게는 20 mbar 내지 25 mbar의 압력이 생성된다. 따라서, 좋은 결과가 얻어진다.
특히 유리한 실시예에서, 상기 제1 영역은 페인 중앙을 포함하고 상기 제2 영역은 적어도 하나의 페인 코너를 포함한다. 바람직하게는, 적어도 두 개의 제2 영역에 있는데, 이들 각각은 두 개의 인접하는 코너, 예를 들어 상부 에지 또는 하부 에지의 코너, 또는 모든 코너 중 하나를 포함한다. 두 개의 인접하는 코너를 제2 영역으로 하고 나머지 두 인접하는 코너를 제3의 압력을 생성하는 제3 영역으로 하는 것도 가능하다.
중력 벤딩 몰드는 적어도 하나의 유리 페인을 그 위에 배치하기에 적합한 지지면을 구비한다. 지지면은 굴곡진 유리 페인의 형상을 형성한다. 유리 페인이 적어도 그의 연화 온도로 가열될 때, 중력의 영향에 의해 지지면 상에 놓이게 되어 원하는 형상이 달성된다. 중력 벤딩 몰드는 이른바 “하부 몰드”이고, 페인은 지지면이 지면을 향하는 유리 페인의 하부면과 접촉할 수 있도록 배치된다. 통상적으로 유리 페인의 에지 영역은 지지면을 넘어서 원주 방향으로 돌출된다.
본 발명은 중력 벤딩 몰드의 특정 타입에 제한되지 않는다. 지지면은 바람직하게는 오목하게 구현된다. “오목한 몰드”라는 용어는 지지면과의 의도된 접촉시 유리 페인의 코너 및 에지가 벤딩 몰드로부터 멀어지는 방향으로 굽혀지는 몰드를 의미하는 것으로 이해된다.
지지면은, 예를 들어 전면으로 구현되어, 전면이 유리 페인과 접촉할 수 있다. 그러나, 바람직한 실시예에서, 중력 벤딩 몰드는 프레임형 지지면을 구비한다. 프레임형 지지면만이 유리 페인과 직접 접하고, 페인의 대부분은 상기 툴과 직접적으로 접할 수 없다. 이에 따라, 특히 높은 광학 품질을 가지는 페인이 생산될 수 있다. 상기 툴은 링(벤딩 링) 또는 프레임(프레임 몰드)으로도 지칭될 수 있다. 본 발명에 있어서, “프레임형 지지면”이라는 용어는 본 발명에 따른 상기 툴을 전면 몰드와 구별하는 역할만을 한다. 지지면은 완전한 프레임을 형성할 필요는 없고, 불연속일 수도 있다. 지지면은 완전하거나 불연속적인 프레임 형태로 구현된다.
프레임형 지지면의 폭은 바람직하게는 0.1 cm 내지 20 cm, 특히 바람직하게는 0.1 cm 내지 5 cm, 일 예로 0.3 cm이다.
본 발명에 따라, 중력 벤딩 몰드로부터 반대 방향으로 향하는 유리 페인의 표면은 과압을 받는다. 중력 벤딩 몰드로부터 반대 방향으로 향하는 유리 페인의 표면을 상부 표면으로, 중력 벤딩 몰드를 향하는 표면을 하부 표면으로 지칭할 수도 있다.
유리한 실시예에서, 중력 벤딩 몰드와 제2 하부 몰드 사이에 유리 페인을 옮기기 위해, 중력 벤딩 몰드는 제2 하부 몰드에 대해 상대적으로 수직으로 이동할 수 있다. 중력 벤딩 몰드 및 제2 하부 몰드는, 특히 멀티파트(multipart) 벤딩 툴의 일부이다. 바람직하게는, 제2 하부 몰드도 프레임형이고 오목하다. 중력 벤딩 몰드는 제2 하부 몰드 내부에 배치될 수 있다. 다시 말해, 제2 하부 몰드의 지지면은 중력 벤딩 몰드의 지지면보다 더 큰 원주를 그리며, 멀티파트 벤딩 툴의 중심으로부터 더 큰 거리를 가짐으로써 제2 하부 몰드가 중력 벤딩 몰드를 둘러싼다. 그러나, 다른 방법으로, 제2 하부 몰드는 중력 벤딩 몰드 안쪽으로 배치될 수도 있다. 중력 벤딩 몰드와 제2 하부 몰드 사이에 유리 페인을 이동시키기 위해, 중력 몰드는 제2 하부 몰드에 대해 상대적으로 수직으로 이동 가능하다. 중력 벤딩 공정 동안, 중력 벤딩 몰드는 제2 하부 몰드의 상부에 배치되고, 상기 페인은 중력 벤딩 몰드의 지지면 상에 놓인다. 이후, 중력 벤딩 몰드는 제2 하부 몰드에 대해 상대적으로 수직 하방으로 이동된다. 여기서 중요한 점은 두 몰드 간의 서로 상대적인 이동이며, 실제 물리적 이동은 중력 벤딩 몰드에 의해(하방), 제2 하부 몰드에 의해(상방), 또는 둘 모두에 의해 이루어진다는 점이다. 중력 벤딩 몰드의 지지면이 아래에 제2 하부 몰드의 지지면보다 밑에 배치되자마자, 유리 페인은 제2 하부 몰드의 지지면 상에 놓이고 중력 벤딩 몰드의 지지면은 자유로운 상태가 된다. 따라서, 유리 페인은 중력 벤딩 몰드에 의해 제2 하부 몰드로 옮겨진다. 유리한 실시예에서, 제2 하부 몰드도 중력 벤딩 몰드이며, 다만 제1 중력 벤딩 몰드보다 높은 곡률을 갖는다.
적절하게는, 제2 하부 몰드의 지지면은 중력 벤딩 몰드의 지지면과는 상이한 기하학적 형상, 특히 곡률을 갖는다. 제2 하부 몰드는 더 복잡하고 일반적으로 더 급격하게 만곡된 페인 형상이 달성되는 또 다른 벤딩 공정을 위해 제공된다. 옮겨질 때, 유리 페인은 중력 벤딩 몰드에 의해 형성된 굽힘을 가지므로, 옮겨진 후 유리 페인은 제2 하부 몰드 상의 단지 몇 개의 지점에만 놓이게 되는데, 일반적으로 페인의 코너 영역이 놓이게 된다. 이후 벤딩 공정 동안 상기 페인은 제2 하부 몰드의 지지면에 의해 형성되는 굽힘을 나타낸 후 전체 지지면 상에 놓이게 된다. 옮겨진 후 지지점에서의 강한 응력은 원치 않은 굽힘을 야기시킬 있다. 일반적으로, 유리 페인의 상부면은 오목한 면이다. 아래로부터 일정 지점들에 가해지는(point-wise) 압력은 상기 주 벤딩 방향에 반대되는 벤딩을 야기하고, 국부적으로 상부면에 볼록한 벤딩을 생성하거나 또는 적어도 원하는 예비 벤딩(pre-bending)을 상쇄할 수 있다. 이러한 의미에서, 이것을 카운터 벤딩 또는 크로스 벤딩이라 지칭한다. 카운터 벤딩에 의해 영향을 받은 영역, 일반적으로 코너 영역은 중력 벤딩 동안 더 강한 과압을 받아 결과적으로 더 크게 만곡된다는 점에서, 본 발명에 따른 상부 성형 툴에 의해 이런 영향이 보상될 수 있다. 따라서, 실제로 원하는 예비 벤딩보다 더 큰 굽힘을 국부적으로 생성할 수 있으며, 이것은 옮겨진 후에 카운터 벤딩에 의해 다시 보상된다.
벤딩 공정 중에, 상부 성형 툴은 중력 벤딩 몰드의 지지면의 맞은편에 배치되고, 유리 페인은 중력 벤딩 몰드와 성형 툴 사이에 배치될 수 있다. 이것은, 지지면 상에 배치된 유리 페인의 지지면으로부터 반대 방향으로 향하는 표면 상에 과압을 발생시키는 데에 적절하다. 상기 성형 툴은 전면 접촉면을 구비하는 몰드로 구현되지 않고, 중공 몰드로 구현된다. 상기 성형 툴은 커버를 구비하는데, 커버는 예를 들어 금속 시트로부터 만들어진다. 상기 커버는 중공을 형성하도록 성형된다. 중공은 폐쇄형 중공이 아니라, 중력 벤딩 몰드를 향하여 큰 개구를 구비한다. 상기 툴은 종형(bell-like) 또는 후드형(hood-like)으로 지칭될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 또한 중력 벤딩 몰드와 상기 성형 툴을 서로에 대해 상대적으로 이동시키는 수단을 포함한다. 이 수단에 의해, 중력 벤딩 몰드와 상기 성형 툴은 유리 페인이 중력 벤딩 몰드 상에 위치한 후에 서로 가깝게 되어, 성형 툴이 유리 페인과 접촉하게 된다. 이들은 중력 벤딩 몰드, 성형 툴 또는 둘 다를 이동시켜 서로 가까워질 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 성형 툴은 유리 페인 쪽으로 하강 이동되나, 이에 반해 중력 벤딩 몰드는 수직 이동하지 않는다.
본 발명에 따른 장치는 유리 페인을 연화 온도로 가열하기 위한 수단도 포함한다. 일반적으로, 중력 벤딩 몰드 및 상부 성형 툴은 가열 가능한 벤딩로(bending furnace) 또는 가열 가능한 벤딩 챔버의 내부에 배치된다. 가열을 위해, 유리 페인은 터널로 등과 같은 분리된 챔버를 통과할 수 있다.
과압은 기체를 상기 성형 툴의 중공으로 유입시킴으로써 생성된다. 이를 위해, 성형 툴은 과압을 생성하기 위해 중공으로 기체를 유입시키기 위한 수단을 구비한다. 이를 위해, 외부 환경으로부터 중공으로 이어지는 파이프(유입 파이프)가 기체 공급 라인으로서 커버에 설치되는 것이 바람직하다. 기체는 상기 파이프를 거쳐 중공으로 유입된다. 바람직한 실시예에서, 기체는 특히 압축 공기이며, 이는 이것이 경제적으로 생산될 수 있기 때문이다. 그러나, 원칙적으로 다른 기체, 예를 들어 이산화탄소 또는 질소도 사용될 수 있다. 공기는 벤튜리 노즐 또는 송풍기 등과 같은 임의의 방식으로 파이프를 통해 중공으로 운반될 수 있다.
유입 기체는 일반적으로 상승된 온도에서 실시되는 벤딩 공정 동안 유리 페인을 냉각시키지 않도록 가열되는 것이 바람직하다. 기체의 온도는 대략 유리 페인의 온도와 일치하는 것이 바람직하다.
중공에서, 디플렉터 플레이트(deflector plate)가 파이프 배출구 맞은편, 특히 파이프 배출구 바로 아래에 위치한 중공의 하위공간에 배치되어, 기체 스트림은 직접적으로 유리 표면과 충돌하도록 한다. 대신, 유입 기체는 디플렉터 플레이트에 직접 충돌한다. 이는 유입 기체가 유리 페인과 직접 충돌하는 것을 방지하며, 전체 하위공간 또는 이와 관련된 유리 페인의 전체 표면 영역에서 균일한 과압을 발생시키는 것이 가능하다.
커버는 바람직하게는 5 mm 이하, 특히 바람직하게는 2 mm 내지 4 mm의 재료 두께를 갖는다. 이러한 얇은 재료 두께로 인해 성형 툴의 무게를 낮출 수 있다. 상기 커버는 바람직하게는 강 또는 스테인레스 강으로 만들어진다.
성형 툴은 페인의 상면에 직접 접촉되거나 유리 페인 상부의 적절히 짧은 거리에 직접 접촉하지 않고 배치될 수 있다.
유리한 실시예에서, 성형 툴은 실링 립(sealing lip)에 의해 유리 페인과 접촉하게 된다. 실링 립에 의해, 성형 툴과 유리 페인 사이에 확실한 연결이 이루어질 수 있고, 이에 의해 더 높은 과압이 생성될 수 있다. 따라서, 유리 벤딩 공정의 효율이 보다 높아진다. 또한 실링 립에 의해, 금속 성형 툴이 유리 페인과 직접 접촉하는 것과 비교해서 유리에 대한 손상 위험이 감소한다.
유리한 실시예에서, 성형 툴은 적어도 하나의 실링 립을 구비한다. 실링 립은 만곡되는 유리 페인의 상부면과 접촉하는 역할을 한다. 실링 립은 커버의 주변 에지부, 특히 중공과 마주하는 에지부의 표면 상에 배치된다. 본 발명에 따라 중력 벤딩 툴 및 유리 페인을 향하여 개방된 성형 툴의 중공은 말하자면 실링 립을 통해 유리 페인에 의해 밀봉되어, 과압이 효과적으로 중공 및 유리 페인의 상부면에 생성될 수 있다. “에지부”라는 용어는 에지와 관련된 커버의 영역을 지칭하고, 실링 립은 일반적으로 커버의 측면 에지로부터 일정 거리를 둔다.
실링 립은 본 발명에 따른 과압이 상부면의 대부분에 생성될 수 있도록 에지 영역에서 원주 방향으로 유리 페인과 접촉한다. 실링 립과 유리 페인 표면 사이의 접촉 영역은 바람직하게는 유리 페인의 측면 에지로부터 20 cm 이하, 특히 바람직하게는 10 cm 이하의 거리를 둔다. 과압은 바람직하게는 표면의 적어도 80% 이상에서 발생되고, 과압이 가해지지 않는 표면의 영역은 에지 영역에서 실링 립에 의해 둘러싸인 영역 밖에 배치된다.
실링 립은 펠트(felt) 또는 플리스(fleece)로 제조되는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게, 벨트가 펠트 또는 플리스에 배치되어 실링 립을 가중한다. 따라서, 실링 립은 유리 표면과 접촉을 안정적으로 유지할 수 있다. 펠트 또는 플리스 스트립은 예를 들어 벨트를 휘감을 수 있다. 펠트 또는 플리스는 바람직하게는 금속을 함유하며, 특히 바람직하게는 스테인레스 강을 함유한다. 펠트 또는 플리스는 바람직하게 금속 함유 펠트 또는 금속 플리스이고, 특히 바람직하게는 스테인레스 강 함유 펠트 또는 스테인레스 강 플리스이다. 이러한 재료들은 산업적 대량 생산을 위해 충분한 안정성을 가지고 있으면서도, 유리 표면에 손상시키지 않을 정도로 충분히 부드럽다. 펠트 또는 플리스의 재료 두께는 바람직하게 0.1 mm 내지 10 mm이고, 특히 바람직하게는 1 mm 내지 5 mm이다.
벨트(가중된 벨트)는 바람직하게 유리 섬유 및/또는 금속 섬유를 포함하고, 특히 바람직하게는 유리 섬유와 금속 섬유의 혼합물을 포함한다. 벨트의 두께는 바람직하게는 1 mm 내지 100 mm이고, 특히 바람직하게는 5 mm 내지 30 mm이다.
유리한 실시예에서, 실링 립이 임의로 배치되는 커버의 에지부는 성형 툴의 목적에 따른 배치에서 아래 방향으로 향하게 된다. 에지부는 바람직하게는 실질적으로 수직으로 배치된다. 아래 방향으로 향하는 에지부는 종종 “에이프런(apron)”으로 지칭된다. 커버의 측면 에지는 아래 방향으로 향하는 에지부의 단부에 배치되고 하방을 향할 수 있다. 그러나, 예를 들어 측면 에지가 하방을 향하지 않도록 에지부의 단부가 구부러지더라도 성능에 부정적인 영향을 미치지 않는다.
본 발명의 유리한 실시예에서, 장치는 벤딩 동안 상기 커버의 에지부 또는 적어도 아래 방향으로 향하는 부분이 굽혀질 유리 페인의 표면보다 완전히 위에 배치되도록 구성되고 치수화된다. 이 경우, 전체 기체 스트림이 과압을 생성하는데 이용될 수 있도록, 기체 배출구의 치수는 바람직하게는 유리 표면의 치수보다 작고, 이는 효율 측면에서 유리하다. 만약 유리 표면이 (커버 그 자체나 실링 립에 의해) 직접 접촉되면, 중공을 실링하는 힘이 유리 표면에 직접 작용하여 역시 효율면에서 유리하다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 장치는 벤딩 동안 에지부가 굽혀질 유리 페인을 둘러싸도록 구성되고 치수화된다. 따라서, 에지부(“에이프런”)는 소위 말해 적어도 편평한 초기 상태에서 유리 페인이 성형 툴의 중공 안으로 완전히 배치될 수 있도록 유리 페인에 포개진다. 성형 툴은 굽혀질 유리 페인의 크기에 맞출 필요가 없으며, 오히려 유리 페인이 중공에 들어맞는다면, 동일한 툴로 서로 다른 크기의 다양한 유리 페인을 처리할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 장점은 과압 보조 수단에 의해 원하는 페인의 형상이 종래 중력 벤딩보다 빠르게 달성될 수 있다는 것이다. 따라서, 산업적 대량 생산에서 더 짧은 생산 주기를 달성할 수 있다. 유리한 실시예에서, 과압은 유리 페인의 상면 상에서 최대 100초, 바람직하게는 최대 60초, 특히 바람직하게는 최대 30초에 걸쳐 생성된다. 표면 상에 과압이 생성되는 기간은 예를 들어 5초 내지 30초일 수 있다.
본 발명의 또 다른 장점은 벤딩이 과압 보조에 의해 종래 중력 벤딩보다 더 낮은 온도에서 달성된다는 것이다. 따라서, 에너지가 절약될 수 있는데, 이는 벤딩 챔버가 그렇게 많이 가열될 필요가 없기 때문이다. 윈도우 페인용 유리로서 일반적인 소다 석회 유리는 약 630℃에서 굽혀진다. 본 발명에 따른 과압 보조에 의해, 더 낮은 온도 예를 들어 610℃에서 이미 적당한 속도로 굽혀질 수 있다. 결과적으로 유리한 실시예에서 유리 페인이 가열되는 최고 온도는 유리 페인이 소다 석회 유리를 함유하거나 소다 석회 유리로 만들어질 때, 630℃ 미만, 바람직하게는 620℃ 미만이다.
하지만, 굽혀질 유리 페인은 붕규산 유리 또는 석영 유리와 같은 다른 타입의 유리를 포함할 수도 있다. 유리 페인의 두께는 일반적으로 0.2 mm 내지 10 mm이고, 바람직하게는 0.5 mm내지 5 mm이다.
공정 단계의 순서는 연화 온도가 초과된 후에만 과압 생성을 위한 조치가 취해짐을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 대신, 유리 패널은 가열하는 동안 이미 과압을 받을 수 있다. 과압은 물론 연화 온도에 도달한 후에만 효과를 나타낼 수 있지만, 공정 기술상의 이유로 과압을 연속 생성하는 것이 더 간단할 수 있다.
과압-보조 중력 벤딩은 유일한 벤딩 단계이거나, 또는 다른 벤딩 단계가 앞서거나 뒤따르는 다단계 벤딩 공정의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 중력 벤딩, 프레스 벤딩, 또는 흡입 벤딩 등을 사용하여 과압-보조 중력 벤딩과 유리 페인의 냉각 사이에서 다른 벤딩 단계가 실시될 수 있다. 이를 위해, 유리 페인은 본 발명에 따른 중력 벤딩 몰드로부터 다른 벤딩 몰드로 옮겨질 수 있다.
유리 페인의 냉각은 본 발명에 따른 중력 벤딩 몰드 또는 심지어 페인이 옮겨진 다른 몰드 상에서 실시될 수 있다. 냉각은 주위 온도 또는 능동 냉각에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 중력 벤딩 몰드는 예를 들어 카트 상에 장착되는 등 이동 가능하게 구현될 수 있다. 따라서, 굽혀질 글레스 페인은 상부 성형 툴 아래의 중력 벤딩 몰드 상으로 옮겨질 수 있다. 중력 벤딩 몰드를 가열로에 통과시킬 수 있고, 이때, 유리 페인이 벤딩 온도로 가열되거나 또는 적어도 예열된다. 가열과 과압-보조 벤딩을 벤딩로의 서로 다른 챔버들로 물리적으로 분리함으로써, 페인이 벤딩 챔버에 도달할 때까지 가열되지 않는 경우보다 더 높은 순환율을 얻을 수 있다. 일반적인 벤딩 온도는 500℃ 내지 700℃이고, 바람직하게는 550℃ 내지 650℃이다.
방법의 특히 바람직한 개선점으로, 본 발명에 따른 과압-보조 중력 벤딩 후 유리 페인은 다른 하부 몰드로 옮겨진다. 상술한 바와 같이, 이런 이동은 상술한 바와 같이 바람직하게는 상이한 벤딩 몰드의 상대적인 수직 운동에 의해 페인을 이동시키는 멀티파트 벤딩 툴을 이용하여 수행된다. 이후 유리 페인은 바람직하게는 또 다른 벤딩 단계를 거친다. 이것은 바람직하게는 제2 하부 몰드 상에서의 또 다른 중력 벤딩 단계이다. 여기에서, 유리 페인은 바람직하게는 더 높은 온도에 도달하거나 과도 냉각을 보상하기 위해 다시 가열된다. 그러나, 대안으로 추가의 벤딩 단계는 제2 하부 몰드와 상보적인 상부 프레스 벤딩 몰드 사이에서의 프레스 벤딩 단계일 수도 있다.
발명의 특히 유리한 실시예에서, 유리 페인의 복잡한 예비 벤딩이 두 번의 중력 벤딩 단계를 거쳐 달성되고, 최종적인 페인 형상은 이후의 프레스 벤딩 단계에서 달성된다. 따라서, 특히 복잡한 페인 형상이 실현될 수 있다. 특히 적합한 방법은 EP 1836136 B1에 기술되어 있다. 여기에서, 유리 페인은 상부 몰드에 의해 공기 스트림으로 유리 페인의 에지를 쓸어냄(sweep)으로써 중력 벤딩 몰드로부터 리프트된다. 이후 유리 페인은 상기 상부 몰드과 하부의 전면 몰드 사이에 배치되며, 이 하부 몰드는 홀을 구비하여 이를 통해 유리 페인 상에 흡입력을 가한다.
심지어 다수의, 예를 들어 두 개의 중첩된 유리 페인이 본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법에 의해 동시에 굽혀질 수 있다. 이것은 특히 두 개의 개별 페인이 나중에 그 형상이 서로 최적으로 일치하도록 적층되어 복합 글레이징을 형성해야 할 때 바람직할 수 있다. 이를 위해, 유리 페인은 편평하게 중첩 배치되고 동일한 크기 및 형태로 동시에 함께 굽혀진다. 벤딩 후에 유리 페인들은 다시 서로 분리될 수 있도록, 분리 수단, 예를 들어 분리 파우더 또는 패브릭이 유리 페인들 사이에 배치된다. 유리한 실시예에서, 상술한 방법은 포개진 다수의, 특히 두 개의 유리 페인에 적용된다.
본 발명은 또한 중력 벤딩 몰드 방향으로 개방된 중공을 형성하는 커버를 구비하는 상부 성형 툴의 중력 벤딩 공정을 보조하기 위한 용도로서, 상기 성형 툴을 사용하여 기체를 중공 내로 유입시킴으로써 굽혀질 유리 페인의 중력 벤딩 몰드로부터 반대 방향으로 향하는 표면 상에 과압을 생성하며, 중공은 적어도 하나의 분리벽에 의해 적어도 두 개의 하위공간으로 분할되고, 상기 분리벽이 성형 툴의 공통 기체 공급 라인으로 연장되어 상이한 압력이 표면의 적어도 두 영역에서 생성되는 용도를 포함한다.
이하, 도면 및 예시적 실시예를 참고하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도면은 개략적인 표현이며, 정확한 비율로 도시된 것은 아니다. 도면은 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 상부 성형 툴의 실시예를 통한 단면도이다.
도 2는 도 1의 일부분(Z)의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법의 실시예 동안 본 발명에 따른 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법 동안 본 발명에 따른 상부 성형 툴의 다른 실시예를 통한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 실시예의 흐름도이다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 성형 툴(3)을 각각 도시한다. 성형 툴(3)은 3 mm 두께의 강판으로부터 형성된 커버(8)를 포함한다. 따라서, 성형 툴(3)은 낮은 중량을 가진다. 커버(8)는 유리 페인(I) 방향으로 개방된 중공(5)을 형성한다. 커버(8)의 에지부(4)는 실질적으로 수직으로 연장된다(소위 “에이프런”).
커버(8)는 중앙에 기체 공급 라인(6)(유입 파이프)을 구비하고, 이를 통해 가열된 압축 공기가 중공(5)으로 흘러들어 중력 벤딩 공정 동안 유리 페인의 표면에 과압을 생성할 수 있다. 성형 툴(3)은 분리벽(12)를 구비하는데, 이는 중공을 하위공간으로 분할한다. 도시된 두 개의 분리벽(12)은 중공을 중앙 하위공간(5.1) 및 두 개의 외측 하위공간(5.2, 5.3)으로 분할한다. 도시된 단면은 성형 툴의 측면 에지 부근으로 연장되고, 하위공간(5.2 및 5.3)은 성형 툴의 코너에 배치된다.
분리벽(12)은 기체 공급 라인(6) 내로 연장되고, 그로부터 중공을 거쳐 배출구의 영역으로 연장된다. 기체 공급 라인(6)을 통해 유입되는 기체 스트림은 분리벽(12)에 의해 서브스트림으로 분리되고, 이들은 각각 하위공간(5.1, 5.2, 5.3)으로 흘러든다. 유입 단면과 배출 단면의 적절한 분할에 의해, 불균형적으로 더 많은 기체가 하위공간(5.2, 5.3)으로 유입되어 중앙 하위공간(5.1)을 통한 것보다 더 높은 과압이 하위공간(5.2, 5.3)을 통해 유리 표면 상에 생성된다. 이러한 하위공간(5.2, 5.3)과 관련된 유리 페인의 영역, 즉 코너 영역은, 하위공간(5.1)과 관련된 유리 페인의 중앙 영역보다 결과적으로 더 급격히 구부러진다. 따라서, 복잡한 페인 형상이 가능하게 된다. 기체 공급 라인(6)의 단면은 분리벽(12)에 의해 하위단면으로 분할된다. 유사하게, 중공의 개구의 단면은 분리벽(12)에 의해 하위단면으로 분할된다. 중앙 하위공간(5.1)의 공급 라인 하위단면에 대한 외측 하위공간(5.2 및 5.3)의 공급 라인 하위단면의 각각의 비율은, 중앙 하위공간(5.1)의 배출 하위단면에 대한 외측 하위공간(5.2 및 5.3)의 배출 하위단면의 각각의 비율보다 크다.
중앙 하위공간(5.1)은 기체 공급 라인(6)의 바로 아래에 배치되어, 유입 기체가 유리 표면 상에 직접적으로 충돌해서 원치 않은 벤딩 효과를 초래할 수 있다. 이를 방지하고 하위공간(5.1)에 균일한 과압을 생성하기 위해, 유입 공기가 충돌하는 디플렉터 플레이트(11)가 하위공간(5.1)에 유입 파이프(6)의 개구 반대쪽으로 배치된다.
실링 립(7)은 물론 중공을 마주보는 측부에서 에지부(4) 상에 부착된다. 원주형 실링 립(7)은 3 mm의 재료 두께를 가지는 스테인레스 강 플리스(9)로 구성된다. 스테인레스 강 플리스(9)의 스트립은 벨트(10) 주위에 배치되며, 벨트(10)는 실링 립 내부에 배치되어 실링 립(7)의 가중화를 발생시킨다. 벨트(10)는 유리 섬유와 금속 섬유의 혼합물로 구성되며, 직경이 20 mm인 대략적으로 원형인 단면을 가진다. 이러한 실링 립(7)은 중공의 양호한 실링을 보장하고, 유리 페인(I)에 대한 부정적인 영향을 방지하도록 충분히 유연하며, 산업적으로 이용되도록 충분히 안정적이다.
도 3은 유리 페인(I)을 벤딩하는 본 발명에 따른 방법 동안의 본 발명에 따른 장치를 도시한다. 초기 상태에서 편평한 유리 페인(I)을 프레임형 중력 벤딩 몰드(1)의 오목한 지지면(2) 상에 위치시킨다 (도 3a). 중력 벤딩에서 일반적인 것처럼, 유리 페인(I)을 적어도 연화 온도에 상응하는 벤딩 온도로 가열한다. 이후 연화된 유리 페인(I)은 중력의 영향으로 지지면(2)에 달라 붙는다 (도 3b).
본 발명에 따라, 중력 벤딩은 지지면(2)으로부터 반대 방향으로 향하는 유리 페인(I)의 상부를 향하는 표면(O) 상에 과압을 생성하는 상부 성형 툴(3)에 의해 보조를 받는다. 상부 성형 툴(3)은 유리 페인(I)을 마주하는 중공(5)을 구비하는 종형 또는 후드형 툴이다. 상부 성형 툴(3)은 원주형 실링 립(7)을 거쳐 유리 페인(I)의 상면(O)와 접촉해서, 유리 페인(I)이 중공(5)을 실링하게 한다. 표면(O) 상의 과압은 중공(5)으로의 압축 공기 유입에 의해 생성된다. 중공은 분리벽(12)에 의해 하위공간(5.1, 5.2, 5.3)으로 분할되며, 이는 도 1을 참조하여 전술한 바와 같다.
과압에 의해, 중력의 영향을 받는 유리 페인(I)의 변형이 보조된다. 따라서 원하는 형상이 보다 낮은 벤딩 온도와 보다 적은 시간으로 이미 달성될 수 있다. 중공이 하위공간(5.1, 5.2, 5.3)으로 분할됨에 의해, 불균일한 압력 분포가 표면(O)에 생성된다. 유리 페인(I)의 코너 영역에서의 과압은 중앙 영역(예를 들어, 8 mbar)보다 크다(예를 들어 20 mbar). 결과적으로, 코너는 더욱 빠르게 보다 심하게 굽혀질 수 있다.
유리 페인(I)과 상부 성형 툴(3)의 접촉은 실링 립(7)을 통해 이루어지고 중공이 효과적으로 실링되어 유리하게 높은 과압이 발생될 수 있다. 유리 페인(I)이 성형 툴(3)의 강성 금속 커버 대신에 유연한 실링 립(7)과 접한다는 사실 때문에, 유리 페인(I)의 광학 품질의 손상 또는 감소가 회피될 수 있다. 커버(8)의 수직 에지부(4) 및 실링 립(7)은 유리 페인(I)보다 완전히 위에 배치된다. 따라서 벤딩 동안, 에지부(4)는 표면(O) 상으로 유도된다. 상부 성형 툴(3)에 의해 생성되는 가압력(pressing force)은 표면(O) 상에 직접 작용하기 때문에, 중공의 효율적인 실링이 달성되고 높은 과압이 생성될 수 있다.
중력 벤딩 몰드(1)는 중력 벤딩 몰드(1) 외에 제2 하부 몰드(13)을 구비하는 멀티파트 벤딩 툴의 일부이다. 제2 하부 몰드(13)는 본 발명에 따라 과압-보조 중력 벤딩에 후속하는 추가적인 중력 벤딩 단계를 위해 제공된다. 중력 벤딩 몰드(1)는 유리 페인(I)의 첫 번째 예비 벤딩용으로 사용되는 반면, 제2 하부 몰드(13)는 추가의 급격한 벤딩용으로 제공된다. 제2 하부 몰드(13)도 유사하게 프레임형의 오목한 지지면을 구비하나, 중력 벤딩 몰드(1)의 지지면(2)과는 상이한 곡률을 가진다. 제2 하부 몰드(13)는 제2 하부 몰드(13)를 둘러싸는 중력 벤딩 몰드(1) 안쪽에 배치된다. 중력 벤딩 몰드(1) 및 제2 하부 몰드(13)는 서로에 대해 수직으로 이동 가능하다. 초기에는, 중력 벤딩 몰드(1)가 제2 하부 몰드(13) 위에 배치되어 유리 패널(I)이 지지면(2)에 놓이게 된다. 일단 중력 벤딩이 완료되면, 중력 벤딩 몰드(1)는 제2 하부 몰드(13)의 아래로 수직 하방 이동한다. 따라서, 유리 페인(I)은 중력 벤딩 몰드(1)로부터 제2 하부 몰드(13)로 이동된다 (도 3c). 이때 유리 페인(I)의 곡률이 제2 하부 몰드(13)의 지지면의 곡률과 아직 일치하지 않기 때문에, 유리 페인(I)은 초기에는 일반적으로 페인의 코너의 영역의 일정 지점들에서만 놓이게 된다. 이것은 바람직하지 않은 카운터 벤딩을 초래할 수 있으며, 말하자면 유리 페인(I)은 지지점에서 상방으로 가압되어 그 결과 극단적인 경우에는 국부적으로 상면(O)에 볼록한 굽힘이 생성된다. 앞선 중력 벤딩 단계에서 코너 영역을 보다 강하게 벤딩함으로써, 이런 효과가 보상될 수 있다. 유리 페인(I)의 관련 영역은 과도하게 굽혀지며, 카운터 벤딩이 과도한 벤딩을 보상하여 실제로 원하는 페인 형상을 생성할 수 있다. 매우 복잡한 페인 형상이 본 발명에 따른 방법에 의해 실현될 수 있다.
예시를 위해, 벤딩 방법을 단일 유리 페인(I)을 참조하여 도시하였다. 그러나 상기 방법은 서로 포개져 동일 크기 및 형상으로 함께 굽혀지는 두 개의 유리 페인에 대해서도 실시될 수 있다. 이는 특히 두 개의 유리 페인이 추후 적층되어 복합 유리 페인을 형성해야 할 경우 유리하다.
도 4는 본 발명에 따른 방법 동안 본 발명에 따른 상부 성형 툴(3)의 또 다른 실시예를 도시한다. 여기에서는 또한 커버(8)가 수직으로 연장되는 에지부(4)를 구비한다. 그러나 성형 툴(3)은 수직 에지부(4)가 유리 페인(I)을 둘러싸서 유리 페인(I)이 중공 내에 배치되도록 구현된다. 선택적인 실링 립(7)이 에지부로부터 유리 페인(I)의 표면(O)상으로 연장된다.
이 실시예는 상부 성형 툴(3)이 특정 페인 타입에 대해 특별하게 제조될 필요가 없다는 장점이 있다. 대신, 서로 다른 크기의 유리 페인(I)도 동일한 성형 툴(3)로 굽혀질 수 있다.
도 5는 흐름도를 참조하여 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시예를 도시한다. 유리 페인(I)의 추가적인 가열 및 제2 하부 몰드(13)에서의 추가적인 중력 벤딩 단계가 도 3에 도시된 중력 벤딩 및 제2 하부 몰드(13)상으로의 옮겨지는 것에 후속한다.
추가의 벤딩 단계, 예를 들어 EP 1836136 B1에 따른 프레스 벤딩 단계가 상기 중력 벤딩에 후속할 수 있다.
실시예
일련의 실험에서, 종래 기술의 중력 벤딩을 불균일한 압력 분포를 가지는 본 발명에 따른 과압-보조 중력 벤딩과 비교했다. 유리 페인(I)이 중력 벤딩 몰드(1)로부터 제2 하부 몰드(13)로 이동된 후의 소위 “카운터 벤딩” 정도를 조사했다. 이 효과는 도면과 관련하여 상술하였다. 본 발명에 따른 방법에서, 카운터 벤딩은 유리 페인(I)의 코너 영역에서의 보다 높은 과압에 의해 상쇄되었다.
측정된 평균 카운터 벤딩을 표 1에 요약했다.
벤딩 공정 카운터 벤딩
1 종래 기술의 중력 벤딩 0.7 mm
2 상부 성형 툴(3)을 이용한 중력 벤딩 0.1 mm
표에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 장치에 의해 바람직하지 않은 카운터 벤딩이 효과적으로 감소된다. 또한, 중력 벤딩은 과압 보조에 의해 보다 짧은 시간 내에 완료되고, 더 낮은 온도에서 가능하다. 이들은 본 발명의 주요 장점이다.
1: 중력 벤딩 몰드
2: 중력 벤딩 몰드(1)의 지지면
3: 상부 성형 툴
4: 상부 성형 툴(3)의 에지부
5.1: 성형 툴(3)의 중공 내의 제1 하위공간
5.2: 성형 툴(3)의 중공 내의 제2 하위공간
5.3: 성형 툴(3)의 중공 내의 제3 하위공간
6: 성형 툴(3)의 기체 공급 라인(유입 파이프)
7: 성형 툴(3)의 실링 립
8: 성형 툴(3)의 커버
9: 실링 립(7)의 펠트/플리스
10: 실링 립(7)의 벨트
11: 성형 툴(3)의 디플렉터 플레이트
12: 성형 툴(3)의 중공 내의 분리벽
13: 제2 하부 몰드
I: 유리 페인
O: 지지면(2)로부터 반대 방향으로 향하는 유리 페인(I)의 상부면
Z: 성형 툴(3)의 확대부

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 유리 페인(I)을 벤딩(bending)하기 위한 장치로서,
    - 적어도 하나의 유리 페인(I)을 그 위에 배치하기에 적합한 지지면(2)을 가지는 중력 벤딩 몰드(1), 및
    - 상기 지지면(2)에 대향하며 배치되고, 상기 지지면(2) 상에 배치된 적어도 하나의 유리 페인(I)의 지지면(2)로부터 반대 방향으로 향하는 표면(O)에 과압(overpressure)을 발생시키기 적합한 상부 성형 툴(3)을 적어도 포함하고,
    상기 성형 툴(3)은 중력 벤딩 몰드(1)의 방향으로 개방된 중공(hollow space)을 형성하고 중공에 기체를 유입시켜 과압을 발생시키는 수단을 구비하는 커버(8)를 구비하고,
    상기 중공은 적어도 하나의 분리벽(12)에 의해 적어도 두 개의 하위공간(subspace)(5.1, 5.2)으로 분할되어, 표면(O)의 적어도 두 개의 영역에 상이한 압력이 생성될 수 있으며,
    상기 성형 툴(3)은 분리벽(12)이 연장되는 공통 기체 공급 라인(6)을 구비하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 분리벽(12)은,
    - 기체 공급 라인(6)의 단면을 적어도 하나의 제1 공급 라인 하위단면(sub-cross-section) 및 하나의 제2 공급 라인 하위단면으로 분할하고,
    - 중공의 기체 배출 단면을 적어도 하나의 제1 배출 하위단면 및 하나의 제2 배출 하위단면으로 분할하며,
    기체는 제1 하부단면에서 제1 하위공간(5.1)으로 이동하고 제2 하부단면에서 제2 하위공간(5.2)으로 이동하며,
    기체는 제1 배출 하위단면을 통해 제1 하위공간(5.1)으로부터 배출되고, 제2 배출 하위단면을 통해 제2 하위공간(5.2)으로부터 배출되며,
    제1 공급 라인 하위단면 대 제2 공급 라인 하위단면의 비율은 제1 배출 하위단면 대 제2 배출 하위단면과 상이한 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 분리벽(12)은 유리 페인(I)의 적어도 하나의 코너의 영역에서 유리 페인(I)의 중앙 영역보다 더 높은 압력이 발생되도록 배치되는 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    중력 벤딩 몰드(1)는 프레임형의 오목한 지지면(2)를 구비하는 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    중력 벤딩 몰드(1)는 중력 벤딩 몰드(1)와 제2 하부 몰드(13) 사이에 유리 페인(I)을 옮기기 위해, 제2 하부 몰드(13)에 대해 상대적으로 수직으로 이동할 수 있는 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    성형 툴(3)은 적어도 하나의 유리 페인(I)의 지지면(2)으로부터 반대 방향으로 향하는 표면(O)과 접촉하기 위한, 커버(8)의 에지부(4)에 배치되는 실링 립(sealing lip)(7)을 구비하는 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    실링 립(7)은 유리 섬유 및/또는 금속 섬유를 함유하는 벨트(10)가 안에 배치된 금속 함유 펠트(felt) 또는 플리스(fleece)(9)로 제조되는 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    에지부(4)는 하방을 향하고 바람직하게는 실질적으로 수직으로 배치된 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    커버(8)는 5 mm 이하의 재료 두께를 가지는 장치.
  10. 적어도 하나의 유리 페인(I)을 벤딩하기 위한 방법으로서,
    (a) 적어도 하나의 유리 페인(I)을 중력 벤딩 몰드(1)의 지지면(2) 상에 배치하는 단계,
    (b) 유리 페인(I)을 적어도 그의 연화 온도로 가열하는 단계,
    (c) 중력 벤딩 몰드(1)의 방향으로 개방된 중공을 형성하는 커버(8)를 구비하는 상부 성형 툴(3)을 이용하여 적어도 하나의 유리 페인(I)의 지지면(2)으로부터 반대 방향으로 향하는 표면(O) 상에 과압을 발생시키는 단계로서, 상기 과압은 중공 내로 기체를 유입시킴으로써 발생되고, 상기 중공은 적어도 하나의 분리벽(12)에 의해 적어도 두 개의 하위공간(5.1, 5.2)으로 분할되며, 상기 분리벽(12)은 상기 성형 툴(3)의 공통 기체 공급 라인(6)으로 연장되어 상기 표면(O)의 적어도 두 영역에 상이한 압력을 발생시키는 단계, 및
    (d) 유리 페인(I)을 냉각시키는 단계를 적어도 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 표면(O)의 제1 영역에서 0 mbar 내지 15 mbar, 바람직하게는 2 mbar 내지 10 mbar의 압력을 발생시키고,
    상기 표면(O)의 제2 영역에서 15 mbar 내지 30 mbar, 바람직하게는 20 mbar 내지 25 mbar의 압력을 발생시키는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 표면(O)의 제1 영역은 페인 중앙을 포함하고, 상기 표면(O)의 제2 영역은 적어도 하나의 페인 코너를 포함하는 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    (c) 단계 후, 중력 벤딩 몰드(1)를 제2 하부 몰드(13)에 대해 상대적으로 수직 하방으로 이동시키고, 유리 페인(I)을 중력 벤딩 몰드(1)로부터 제2 하부 몰드(13)상으로 이동시키는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    유리 페인(I)을 제2 하부 몰드(13)상에서 추가의 중력 벤딩으로 처리하는 방법.
  15. 중력 벤딩 몰드(1) 방향으로 개방된 중공을 형성하는 커버(8)를 갖는 상부 성형 툴(3)의, 중력 벤딩 공정을 보조하기 위한 용도로서,
    중공에 기체를 유입시킴으로써 벤딩하려는 유리 페인(I)의 중력 벤딩 몰드(1)로부터 반대 방향으로 향하는 표면(O)상에 과압을 발생시키고, 중공은 적어도 하나의 분리벽(12)에 의해 적어도 두 개의 하위공간(5.1, 5.2)으로 분할되고, 상기 분리벽(12)은 표면(O)의 적어도 두 영역에 상이한 압력이 발생하도록 성형 툴(3)의 공통 기체 공급 라인(6)으로 연장되는 용도.
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