KR20190093660A - 유리판을 구부리는 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20190093660A
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하인리히 크론하르트
발렌틴 슐츠
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

입구(10)와 출구(11)를 갖는 노(1) 안에서 유리판(2)을 구부리는 방법에 있어서,
- 장착부(3)가 예열되어 있고 그 위에 유리판 (2)을 제공하는 단계 (S100),
- 구부리기 위해 장착된 유리판 (2)을 노(1)의 입구(10)에 도입하는 단계(S200),
- 구부러진, 장착된 유리판(2')을 노(1)의 출구(2')에서 배출하는 단계 (S300),
- 구부러진, 장착된 유리판(2')를 장착부(3)에서 빼내는 단계 (S400)
- 장착부(3) 위에 단열재(4)를 설치하는 단계 (S500),
- 이송수단(5)에 의해 장착부(3)와 단열재(4)를 되돌려 보내는 단계 (S600),
- 장착부를 갱신하기 전에 단열재를 제거하는 단계 (S700),
- 상기 단계들이 주기적인 방법으로 다시 수행되는 단계를 포함하는,
노(1)에서 유리판을 구부리는 방법.

Description

유리판을 구부리는 방법 및 장치
본 발명은 유리판을 구부리는 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재의 업계에서는, 특히 자동차 산업에서는, 유리판이 평평하지는 않고, 대신에 다양한 형태로 구부러져 있다.
보편적으로, 이하에서는 "유리판"을 언급하는데, 이 용어는 제한하는 것으로 이해되어서는 안되며, 복합 유리판 생산에서 볼 수 있듯이, 예를 들어, 다양한 유리판과 관련될 수 있다.
전형적으로 구부러진 유리판은 유리판이 적절한 장착부에 장착되고 가열되어 - 예: 650℃ - 유리판이 중력의 영향을 받아 원하는 모양이 되도록 하고, 또는 누르기, 그리기, 빨아들이기와 같은 성형을 통하여 만들어진다. 이어서, 이제 구부러진 유리판이 냉각되어 장착부에서 제거된다.
일반적으로, 추가 단계들이 이전, 단계들 사이, 그리고 단계들 이후에 제공 될 수 있는데, 예를 들어, 원하는 모양을 얻기 위해 다른 방향들로 구부릴 필요가 있을 수 있다. 유리판을 여러 번 가열할 수도 있다. 즉, 이하에서, "노" (furnace) 라는 용어는 넓은 의미로 이해되며, 유리판을 180℃ 이상, 예를 들어 650℃로 만든다거나 또는 이와 같은 온도로 유지하는데 적합한 임의의 장치를 포함한다. 여기서 "노"는 전체 열 굽힘 과정을 의미하는 것으로 이해할 수 있다.
장착부에서 유리판을 제거한 후 장착부를 다시 사용할 수 있다.
이렇게 하면 구부러진 유리판을 대량 생산할 수 있다.
하나의 생산 라인에서 다수의 유리판들이 각각의 장착부 위에 동시에 - 예컨대 상이한 공정 단계에 - 배치될 수 있다.
여기 참고할 특허가 예시로 나와 있는데, 국제특허출원 PCT/EP2011/072492을 참조하면, 도 1에는 예시적인 종래 기술의 생산 공정의 개략도가 도시되어 있다.
그러나, 이전의 제조 방법 및 이전의 장치는 결함들이 있다.
따라서, 노의 가열 출력의 큰 부분 - 예: 20% - 은 장착부(들) 온도를 원하는 온도로 가열하는 데에 사용되어야 한다는 것이 입증되었다. 왜냐하면, 전형적으로, 장착부의 온도는 구부러진 유리판을 제거할 때부터 장착부를 재사용하기 전까지 떨어지기 때문이다.
이로 인해 높은 운영 비용이 발생하므로 피하는 것이 중요하다.
굽힘의 품질이 크게 변동한다는 것이 또한 입증되었다. 예를 들어, 장착부의 열팽창의 영향이 감지될 수 있다. 장착부를 재사용하기까지 경과한 시간에 따라 온도가 내려가기 때문에 "시작 온도"는 매우 가변적이다. 노에서 후속 가열하는 동안, 장착부들은 다르게 팽창한다. 장착부는 또한 비교적 복잡한 형상을 띠고 있기 때문에, 결과적으로 열 전도 및 수반되는 팽창은 예측하기 어렵다. 따라서, "시작 온도" 및 노에서 체류 시간뿐만 아니라 장착부의 각 구성, 장착부의 연결 지점 등에 따라 팽창이 항상 다르다. 또한, 굽힘에 대한 온도 커브는 다양하다. 왜냐하면 "시작 온도"에 따라 가열 에너지가 장착부를 가열하는 데에도 사용되기 때문이다.
그러나, 이러한 변화는 굽힘의 결과에 영향을 미치고, 따라서 굽혀져 생산된유리판 품질에도 영향을 미친다. 굴곡이 너무 크게 벗어나면 더 이상 설치될 수 없거나 부정적 광학 특성을 갖게 되거나 품질인증을 위한 임계값을 벗어나기 때문에 유리판을 사용할 수 없다.
일본특허출원 JP S56-26734 A에 유리용 이송장치를 갖는 유리를 굽히는 장치가 공지되어 있다. 유리를 굽히는 장치는 노에서 유리판을 구부리기 위한 주기적인 방법을 사용하는데, 판유리들은 장착부 위에서 노를 관통하고, 구부러진 판유리를 내린 후, 빈 장착부가 노 위에 배치된 샤프트를 통해 시작 지점으로 되돌아간다. 샤프트는 노의 고온 배기 가스에 의해 가열되고, 결과적으로 빈 장착부가 가열된다. 이 장치는 또한 부피가 큰 특정 배열을 필요로 한다. 고온의 배기 가스를 배출해야 하는 장치로부터의 열 손실도 있다.
이러한 상황으로부터 출발하여, 본 발명의 한가지 목적은 경제적이면서도 높은 정밀도를 갖는 구부러진 유리판을 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 입구 및 출구를 갖는 노의 내부에서 유리판을 구부리기 위한 방법에 의해 달성된다. 상기 방법은 장착부 상에 유리판을 제공하는 단계를 포함하며, 상기 장착부는 예열된다. 상기 방법은 또한 유리판을 구부리기 위해 장착된 유리판을 노의 입구에 도입하는 단계 및 구부러진, 장착된 유리판을 노의 출구 밖으로 배출하는 단계를 갖는다. 다른 단계에서, 구부러진 장착된 유리판이 장착부에서 제거된다. 이어서, 단열재가 장착부에 설치된다. 장착부 및 단열재는 운송 장치를 통하여 다른 단계로 반환된다. 그런 다음, 새로운 장착부 공정에 앞서, 단열재가 제거되고, 상기 단계가 주기적으로 다시 수행된다.
상기 방법의 일 실시예에서, 구부러지고 장착된 유리판을 장착부에서 빼내는 것과 장착된 유리판을 노의 입구에 도입하는 것과의 사이에 적어도 간헐적으로 장착부가 가열된다. 본 방법의 다른 실시예에서, 단열재는 후드 (hood)처럼 구현되고 단열재를 설치하는 중에 장착부 위에 놓인다.
본 방법의 또 다른 실시예에 따르면, 장착부는 노의 출구 부근으로부터 60 초 이내에 노의 입구 부근으로 운반된다.
상기 방법의 또 다른 실시예에 따르면, 구부러지고 장착된 유리판을 장착부에서 빼어서 그 유리판을 노의 입구에 도입하는 사이에, 적어도 간헐적으로, 장착부를 제어/조절된 또는 제어되지 않게 가열된다.
상기 방법의 또 다른 실시예에서, 장착부의 온도는 노의 내부로 진입하기 전에 200℃ 이상이다.
상기 목적은 노로 복수의 유리판들을 구부리기 위한 장치에 의해 달성된다. 노는 입구 및 출구를 가지며, 상기 장치는 유리판용 장착부를 이송하기 위한 이송장치를 포함하고, 노의 출구에서 노의 입구로 이송하기 위한 이송장치 위에 장착부가 제공되며, 더 나아가, 이송장치 위에 있는 장착부를 위하여 단열재가 제공된다.
상기 장치의 일 실시예에서, 단열재는 후드와 같이 구현된다.
상기 장치의 다른 실시예에 따르면, 이송장치는 컨베이어 벨트이거나 선형 운반 캐리지 (linear transport carriages)를 갖는다.
상기 장치의 또 다른 실시예에서, 이송장치는 장착부를 노의 출구 부근에서 입구 부근으로 60 초 이내로 운반하는데 적합하다.
상기 장치의 또 다른 실시예에 따르면, 가열 장치가 장착부용 이송장치 위에 제공된다. 그 가열 장치는, 구부러지고 장착된 유리판을 장착부에서 빼어서 그것을 노의 입구에 도입하는 사이에, 적어도 간헐적으로, 장착부 가열을 제어/조절하거나 또는 제어하지 않는다.
상기 장치의 또 다른 실시예에서, 가열 장치는 이송장치에 의해 이송 중에 장착부의 하단부에 배치된다.
상기 목적은 더 나아가 노로 여러 유리판들을 구부리기 위한 장치에 의해 달성되며, 그 노는 입구 및 출구를 가지며, 상기 장치는 유리판용 장착부를 이송하기 위한 이송장치를 포함하며 상기 장착부는 노 출구에서 입구로 운반하기 위한 이송장치 위에 제공된다. 여기서 이송장치는 컨베이어 벨트나 선형 운반 캐리지를 갖는다.
상기 장치의 다른 실시 예에서, 이송장치는 장착부를 노의 출구 부근에서 노의 입구 부근으로 60 초 이내에 이송하는데 적합하다.
상기 목적은 다수의 유리판들을 구부리기 위한 장치에 의해 달성되며, 상기 노는 입구 및 출구를 가지며, 상기 장치는 유리판용 장착부를 이송하기 위한 이송장치를 포함하며 장착부는 노의 출구에서 입구로 운반하기 위한 이송장치 위에 제공되고, 게다가 상기 장착부의 가열 장치가 이송장치 위에 제공되며, 그 가열 장치는, 구부러지고 장착된 유리판을 장착부에서 빼어서 그것을 노의 입구에 도입하는 사이에, 적어도 간헐적으로, 장착부의 가열을 제어/조절하거나 또는 제어하지 않는다.
상기 장치의 또 다른 실시예에서, 가열 장치는 이송장치에 의해 이송 중에 장착부의 하단부에 배치된다. 원칙적으로, 가열 장치의 배치에 대한 제한이 없어서측면에 배치하든지 또는 상단부에 배치하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 모든 장치의 실시예에 따르면, 노 내부로 진입하기 전에 장착부의 온도는 200℃ 이상이다.
본 발명의 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 예로서 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 하나의 실시예에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방법의 단계들에 대한 개략적인 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 각각의 경우에 개별적으로 또는 조합하여 사용될 수 있는 다양한 양태를 기술한다는 것을 주목해야 한다. 달리 말하면, 순수한 대안으로서 명시적으로 표현되지 않는 한, 임의의 양태가 본 발명의 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다.
덧붙혀, 이하에서는 간략화를 위해서 일반적으로 말하자면, 단지 하나의 부재 (entity)만이 참조된다. 그러나, 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 발명은 각각의 경우에 복수의 해당 부재를 지칭할 수도 있다. 따라서, 단어 "a" 및 "an"의 사용은 간단한 실시예에서 적어도 하나의 부재가 사용되는 것을 나타내는 것으로 이해된다.
다음에서 설명하는 방법에서는 개별 단계를 단일 단계에 통합하여 동시에 실행할 수 있다. 또한, 특정 순서가 필요한 것으로 명시적으로 기술되지 않는 한, 단계의 순서는 단계의 순서가 필수적으로 해석되어서는 안되는 정도로 다양할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방법이 사용될 수 있는 본 발명의 실시예를 개략적으로 도시한다. 설명을 쉽게하기 위해 개별 요소는 유사한 참조 문자 및/또는 해칭(hatching)으로 그려져 있다. 이 방법은 노 (furnace) (1)에서 유리판 (2)을 구부리는데 적합하며, 상기 노는 입구 (10) 및 출구 (11)를 갖는다. 구부러지지 않은 유리판 (2)과 굴곡된 유리판 (2')은 모두 해칭이 없는 직사각형으로 도시되어 있다.
제 1 단계 S100에서, 적어도 하나의 유리판(2)이 장착부 (3) 상에 제공되고, 장착부 (3)는 예열된다. 장착부 (3)는 해칭된 직사각형으로 도시되어 있다. 여기서, "예열된"은 장착 온도가 180 ℃ 이상, 특히 200 ℃ 이상임을 의미한다. 가열은, 아래에서 더 설명되듯이, 이전에 사용한 것에 의해 및/또는 실제 가열함으로써 제공될 수 있다.
또 다른 단계 S200에서, 장착된 유리판 (2)은 구부리기 위해 노 (1)의 입구 (10)로 도입된다. 보편적으로, 이하에서는 유리판을 언급하는데, 이 용어는 제한하는 것으로 이해되어서는 안되며, 대신에 적층 유리판 생산에서 볼 수 있듯이, 예를 들어, 복수의 유리판과 관련될 수 있다.
노 내에서 소정의 체류 시간 및 굴곡 후에, 굴곡되고 장착된 유리판 (2')은 단계 S300에서 노 (1)의 출구 (11)에서 배출된다.
그 후, 즉시 또는 냉각 기간 후에, 단계 S400에서 이제 구부러진 장착된 유리판 (2')이 장착부 (3)에서 제거될 수 있다.
현재 사용하지 않는 장착부(3)가 냉각되지 않도록 다양한 방식으로 보호될 수 있으며, 여기서 다양한 방법은 상호 배타적인 것이 아니라, 임의의 조합으로 사용될 수 있다.
따라서, 예를 들어, 단계 S500에서 단열재 (4)를 장착부 (3) 상에 설치하는 것이 가능하다. 단열재 (4)는 다이아몬드 패턴의 직사각형으로 도시되어 있다. 결과적으로, 자연스러운 열의 복사가 감소되어, 단계 S100으로 복귀한 후에 본 발명에서는 장착부가 여전히 예열되어 있다. 바람직하게는, 이러한 수동적인 조치가 유리판 (2')을 장착부 (3)에서 빼낸 후 가능한 한 빨리 적용되어야 한다.
동시에 또는 이후에, 장착부 (3)는 이송장치 (5)에 의해 단계 S600로 되돌아 간다. 이송장치 (5)는 두꺼운 점선으로 도시되어 있다.
또 다른 단계 S700에서, 단열재 (4)는 갱신된 단계 S100에서 갱신된 (다음의) 장착 공정 전에 제거된다.
이러한 단계는 생산 라인에서 주기적으로 다시 수행될 수 있다.
단열재 (4)의 설치는 열손실을 감소시킨다. 따라서, 장착부 (3)는 예열된 상태로 남아 있고 가열 전력이 덜 필요하다. 따라서 생산 비용이 감소한다. 또한, 장착부 (3)의 열분포는 단열재 (4)에 의해 개선되어 장착부에서의 응력이 적어지고, 결과적으로 구부러진 유리판 (2')의 품질이 향상될 수 있다. 그러나, 특히, 본 발명으로, 가열 전력을 더 적게 사용하는 것이 가능해지거나 열손실이 감소될 수 있기 때문에 필요한 공간도 줄어들 수 있다. 측정한 바로는, 에너지 소비를 약 10 % 줄일 수 있다. 또한, 이 후드는 암면(rock wool), 그라스울 (glass wool) 또는 에틸렌 - 프로필렌 공중합체, 폴리이미드, 실리콘 코팅된 유리 섬유 직물과 같은 재료를 가질 수 있다. 단열재를 설치하기 전 장착부(3) 온도 또는 셋팅된 장착부(3) 온도가 재료의 선택을 제한할 수 있다.
단계 S500 및 S700의 대안으로서 또는 그 단계에 추가함으로써 구현될 수 있는, 즉 단열재를 설치하고 제거함으로써 구현될 수 있는 본 발명의 일 실시예에서, 구부러진 장착된 유리판(2')를 장착부(3)에서 빼내는 단계 S400와 장착된 유리판(2)을 노(1)의 입구로 도입하는 단계 사이에서 장착부(3)는 적어도 간헐적으로 가열된다.
이 가열은 예를 들어 전기 저항 히터 또는 연소 가스에 의해 할 수 있다. 예를 들어, 전기 에너지는 열에 민감한 케이블 연결이 필요하지 않도록 유도 커플링에 의해 접촉없이 장착부 (3)에 공급될 수 있다. 그렇게 되면 실제 가열 장치는 저항 요소로 구현될 수 있다. 상기 두 옵션은 이송장치 (5)를 독립적으로 설계할 수 있게 해준다. 특히, 상기 두 옵션을 구현하는 것이 간단하다.
가열 장치는 장착부 (3)의 개별 부품 또는 장착부 (3) 전체를 가열할 수 있다. 예를 들어, 가열 장치를 이송장치 (5)에 의해 이송 중 장착부 (3)의 하단부에 배치하여 상승하는 열이 장착부(3)를 균일하게 가열할 수 있도록 할 수 있다.
보편적으로 이러한 예열은 제어/조절 (controlled/regulated)되거나 제어되지 않을 수 있다. 가열을 제어하는 것은 예를 들어 시간을 제어하는 것 일 수 있다. 가열을 조절하는 것은 실제 온도와 설정값을 비교하여 그 비교에 따라 가열을 제어함으로써 가능할 수 있다. 예를 들어, 조절은 장착부 (3)상의 온도 센서에 의해 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 선택적 단계 S550 에서, 온도가 특정값, 예를 들면 200℃ 이하로 떨어졌는지를 점검하여, 그렇다면 단계 S560에서 가열 장치를 켠다. 그 후, 가열은 장착부 (3)가 원하는 목표 온도, 예컨대 280℃에 도달할 때까지 계속될 수 있다. 이를 위해, 온도가 특정값, 예를 들어 280℃에 도달했는지 또는 초과했는지를 선택적인 단계 S650 에서 점검하여, 만일 그렇다면 단계 S660에서 가열장치를 끈다.
도 2의 이들 단계가 반환 단계 S600 이전 또는 이후에 배열되더라도, 이에 아무 제한이 없다. 대신에, 단계 S550, S560, S650, S660은 단계 S500과 S700 사이에서 주기적으로 수행될 수 있다.
이 방법을 사용하면 에너지 손실을 약 5% 줄일 수 있다. 즉, 더 많은 에너지가 요구 되더라도 전체 에너지 균형과 품질 균형은 긍정적이다.
단계 S500 및 S700의 대안으로서 또는 추가적으로, 즉 단열재를 설치 및 제거하고 및/또는 단계 S550, S560, S650, S660의 대안으로서 또는 추가적으로 구현될 수 있는 본 발명의 일 실시예에서, 장착부(3)는 단시간 동안 노 (1)의 외부에 남겨진다. 이것은, 예를 들어, 컨베이어 벨트, 선형 이송 캐리지 (linear transport carriage)등 비교적 고속인 이송장치 (5)에 의해 구현될 수 있다.
장착부가 노 (1)의 출구 (11) 부근에서 노의 입구 (10) 부근으로 60 초 이내에 운반되는 것이 특히 유리하다. 이러한 추가적인 수동적인 조치로, 에너지 손실은 대략 5% 감소될 수 있다. 또한 (고속) 컨베이어 벨트, 선형 이송 캐리지 등을 사용하여 장착부의 숫자를 줄일 수 있기 때문에 장착부를 조달하고 유지하는 지출이 최소화된다.
본 발명의 모든 실시예에서, 노 (1)로 들어가기 전에 장착부 (3)의 온도가 200 ℃ 이상인 것이 유리하다는 것이 판명되었다. 이 온도는 하나의 조치 또는 여러 조치들의 조합에 의해 얻어질 수 있다.
그러한 조치들을 결합하여, 에너지 소비를 최대 20% 까지 줄일 수 있다. 또한 장착부의 조달 비용과 유지 비용을 줄일 수 있다. 모든 조치들은 (개별적으로 또는 조합하여) 에너지 손실을 최소화하고, 비용을 줄이며, 얻어진 구부러진 유리판의 품질을 향상시킬 수 있다 .
1 노
2, 2' 유리판
3 장착부
4 단열재
5 이송장치
10 노 입구
11 노 출구
단계
S100 장착부 상에 유리판을 공급
S200 장착된 유리판을 노 입구에 도입
S300 구부러지고 장착된 유리판을 노 출구에서 배출
S400 구부러지고 장착된 유리판을 장착부에서 빼냄
S500 장착부 상에 단열재를 설치
S550 온도가 특정값 이하로 떨어졌는지 점검
S560 가열장치를 켜기
S600 장착부와 단열재를 되돌려보내기
S650 온도가 특정값에 도달하였거나 초과하였는지를 점검
S660 가열장치를 끄기
S700 단열재를 제거

Claims (6)

  1. 입구(10)와 출구(11)를 갖는 노(1) 안에서 유리판(2)을 구부리는 방법에 있어서,
    - 장착부(3)가 예열되어 있고 그 위에 유리판 (2)을 제공하는 단계 (S100),
    - 구부리기 위해 장착된 유리판 (2)을 노(1)의 입구(10)에 도입하는 단계(S200),
    - 구부러진, 장착된 유리판 (2')을 노(1)의 출구(2')에서 배출하는 단계 (S300),
    - 구부러진, 장착된 유리판 (2')을 장착부(3)에서 빼내는 단계 (S400)
    - 장착부(3) 위에 단열재(4)를 설치하는 단계 (S500),
    - 이송수단(5)에 의해 장착부(3)와 단열재(4)를 되돌려 보내는 단계 (S600),
    - 장착부를 갱신하기 전에 단열재를 제거하는 단계 (S700),
    - 상기 단계들이 주기적인 방법으로 다시 수행되는 단계를 포함하는,
    노(1)에서 유리판을 구부리는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 장착부(3)가 구부러진 장착된 유리판(2')를 장착부(3)에서 빼내는 단계 (S400)와 장착된 유리판(2)을 노(1)의 입구(10)로 도입하는 단계(S200) 사이에서 적어도 간헐적으로 가열되는 것을 특징으로 하는, 노(1)에서 유리판을 구부리는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 단열재 (4)는 후드(hood)처럼 구현되어 단열재(4)를 설치하는 동안 (S500) 장착부(3) 위에 놓이는 것을 특징으로 하는, 노(1)에서 유리판을 구부리는 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 장착부는 노(1)의 출구(11) 부근에서 노의 입구(10) 부근으로 60초 이내에 운송되는 것을 특징으로 하는, 노(1)에서 유리판을 구부리는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 구부러진 장착된 유리판(2')을 장착부(3)에서 빼내는 단계(S400)와 제공된 유리판 (2)을 노(1)의 입구(10)로 도입하는 단계(S200) 사이에서 장착부(3)를 최소한 간헐적으로 제어/조절된 또는 조절되지 않게 가열하는 것을 특징으로 하는, 노(1)에서 유리판을 구부리는 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서 장착부(3)의 온도가 노에 들어가기 전에 200℃ 이상인 것을 특징으로 하는, 노(1)에서 유리판을 구부리는 방법.

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