KR20200042297A - 유리 시트 제조용 롤 장치 및 이를 적용하는 퓨전 드로우 머신 - Google Patents

유리 시트 제조용 롤 장치 및 이를 적용하는 퓨전 드로우 머신 Download PDF

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Abstract

퓨전 드로우 머신과 이에 적용되는 롤 장치에 관해 개시된다. 롤 장치는 유리 시트의 전후면에 접촉하는 롤의 3 방향의 자유로운 방향 또는 위치 제어가 가능하여 에지 풀링(edge pulling) 및 굽혀진 프로파일(bowed profile)의 강화(reinforcing) 등을 수행할 수 있고, 이러한 롤 장치는 하나의 조립체로 구현되기 때문에 설치가 용이하고 유리 시트의 생산성을 높일 수 있다.

Description

유리 시트 제조용 롤 장치 및 이를 적용하는 퓨전 드로우 머신{Roll apparatus for manufacturing glass sheet and fusion draw machine employing the same}
본 개시는 유리 리본 제조에 사용되는 롤 장치 및 이를 적용하는 퓨젼 드로우 머신(fusion draw machine)에 관한 것으로, 구체적으로 다방향으로의 롤의 방향 또는 위치 조정이 가능한 롤 장치 및 이를 적용하는 퓨젼 드로우 머신에 관한 것이다.
용융 재료, 예를 들어 용융 유리를 이용해 다운 드로우(down draw) 방식의 평판 유리 제조 설비에는 하향 유리 리본을 인발(draw)하는 롤 장치가 마련된다. 이러한 롤 시스템은 일반적으로 유리 리본의 앞면과 뒷면에 대응하는 적어도 한 조의 에지 롤을 포함하며, 이 한 조의 에지 롤은 리본의 이송 안내뿐 아니라 비정상적 변형 부분을 바로 잡아 주고, 그리고 유리 리본에서 커팅된 유리 시트에서의 응력 발생을 감소시키는 등의 기능을 가진다.
이를 위하여 에지 롤의 회전을 지지하는 샤프트 또는 스핀들은 유리 시트의 인발 방향에 직교하는 횡방향(lateral direction)으로 연장되거나, 유리 리본의 평면에 나란한 상태에서 유리 리본의 흐름 방향으로 기울어(tilt)지게 배치되어 유리 리본에 상기 인발 방향에 수직인 횡방향의 교차 장력(cross tension)을 부여할 수 있다. 한편으로 유리 리본의 굽은 프로파일(bowed profile)을 유지하고 보강하도록 상기 스핀들이 유리 리본의 평면에 수직한 법선 방향(수평 방향)으로 기울어질 수 있다.
이와 같이 여러 방향으로 롤의 자세 제어를 정밀하게 수행할 뿐 아니라 각 방향의 제어가 상호 간섭이 없는 롤 장치가 필요하다.
모범적인 실시 예는 여러 방향의 롤의 자세 제어가 가능한 유리 시트 제조용 롤 장치 및 이를 적용하는 퓨전 드로우 머신을 제시한다.
모범적 실시 예는 안정적인 유리 시트의 안내는 물론, 교차 인장력(cross tension)의 제어 및 굽힘 프로파일(bowed profile)의 제어가 가능한 유리 시트 제조용 롤 장치 및 이를 적용하는 퓨전 드로우 머신을 제시한다.
모범적 실시 예에 따른 유리 리본 제조용 롤 장치는 메인 베이스(main base); 상기 메인 베이스에 피벗 결합되는 요잉 스테이지(yawing stage); 및 상기 요잉 스테이지 상에 장착되고, 롤 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 스핀들 프레임(spindle frame)을 포함하는 한 조의 스핀들 어셈블리(spindle assembly)를 포함한다.
모범적인 실시 예에 따르면, 상기 한 조의 스핀들 어셈블리의 각 스핀들 어셈블리는 상기 각 스핀들 프레임이 장착되는 프레임 베이스를 더 구비하고, 그리고 상기 스핀들 프레임의 각각은 상기 스핀들 프레임이 상기 프레임 베이스에 대하여 기울어질 수 있도록 설치될 수 있다.
모범적 실시 예에 따르면, 상기 프레임 베이스에 대해 상기 스핀들 프레임이 피벗 결합될 수 있다.
모범적 실시 예에 따르면, 상기 유리 리본의 평면을 가로지르는 방향으로 상기 한 조의 스핀들 어셈블리가 소정 거리 왕복 운동을 할 때 상기 한 조의 스핀들 어셈블리를 각각 안내하도록 구성된 한 조의 제1슬라이더가 상기 요잉 스테이지 위에 마련될 수 있다.
모범적인 실시 예에 따르면, 상기 한 조의 제1슬라이더 상에 상기 제1슬라이더의 왕복 운동 방향에 직교하는 방향으로 소정 거리 왕복 운동하도록 구성된 제2슬라이더가 마련되고, 상기 제2슬라이더의 각각에 상기 한 조의 스핀들 어셈블리의 해당 스핀들 어셈블리가 장착될 수 있다.
모범적인 실시예에 따르면, 상기 한 조의 스핀들 어셈블리의 각 스핀들 어셈블리의 소정 거리 왕복 운동을 안내하도록 구성된 한 조의 제1슬라이더가 상기 요잉 스테이지 위에 상기 유리 리본의 평면을 가로지르는 방향으로 마련될 수 있다.
모범적인 실시예에 따르면, 상기 제1슬라이더 상에 제1슬라이더의 운동방향에 직교하는 방향으로 소정 거리 왕복운동을 할 수 있도록 안내하는 제2슬라이더가 마련되고, 상기 한 조의 제2슬라이더의 각각에 상기 한 조의 스핀들 어셈블리 각각이 장착될 수 있다.
모범적 실시 예에 따른 퓨전 드로우 머신은 형성 용기(forming vessel); 상기 형성 용기의 아래에 배치되는 한 조의 스핀들 어셈블리(spindle assembly)로서, 상기 한 조의 스핀들 어셈블리의 각 스핀들 어셈블리가 회전축에 대하여 롤(roll)을 회전 가능하도록 지지하는 스핀들 프레임을 포함하는 상기 한 조의 스핀들 어셈블리; 상기 한 조의 스핀들 어셈블리가 그 위에 배열된 요잉 스테이지(yawing stage); 및 상기 유리시트의 평면을 가로 지르는 방향으로 상기 요잉 스테이지가 회동 가능하게 피벗 결합되는 메인 베이스(main base)를 포함한다.
모범적 실시 예에 따라, 상기 한 조의 스핀들 어셈블리의 각 스핀들 어셈블리는 상기 스핀들 프레임이 장착되는 프레임 베이스를 더 구비하고, 그리고 상기 스핀들 프레임은 상기 프레임 베이스에 대해 기울어질 수 있도록 설치될 수 있다.
모범적 실시 예에 따라, 상기 프레임 베이스에 대해 상기 스핀들 프레임이 피벗 결합될 수 있다.
모범적인 실시 예에 따라, 상기 요잉 스테이지에, 상기 유리시트의 평면을 가로지르는 방향으로 상기 한 조의 스핀들 어셈블리 각각의 소정 거리 왕복 운동을 안내하는 한 조의 제1슬라이더가 마련될 수 있다.
모범적인 실시 예에 따라, 상기 제1슬라이더 상에 제1슬라이더의 운동방향에 직교하는 방향으로 소정 거리 왕복운동을 할 수 있도록 안내하는 제2슬라이더가 마련되고, 상기 한 조의 제2슬라이더의 각각에 해당 스핀들 어셈블리가 장착될 수 있다.
모범적인 실시예에 따라, 상기 요잉 스테이지에, 상기 유리시트의 평면을 가로지르는 방향으로 상기 한 조의 스핀들 어셈블리 각각의 소정 거리 왕복 운동을 안내하는 한 조의 제1슬라이더가 마련될 수 있다.
모범적인 실시예에 따라, 상기 제1슬라이더 상에 제1슬라이더의 운동방향에 직교하는 방향으로 소정 거리 왕복운동하는 제2슬라이더가 마련되고, 상기 한 조의 제2슬라이더의 각각에 해당 스핀들 어셈블리가 장착될 수 있다.
본 발명의 모범적인 실시예들에 따른 롤 장치들은 유리 시트의 전후면에 접촉하는 하는 롤의 3 방향의 자유로운 방향 또는 위치 제어가 가능하여 단순히 유리 시트의 안내 역할만 수행하였던 롤에 대해 에지 풀링(edge pulling) 및 굽혀진 프로파일(bowed profile)의 강화(reinforcing) 등의 다양한 기능의 부여가 가능하다. 이러한 다기능 롤의 미세한 자세 및 위치 조절에 의해 유리 시트의 에지 부분의 품질을 향상할 수 있다. 본 발명의 모범적인 실시예들에 따른 롤 장치는 하나의 조립체로 구현되기 때문에 설치가 용이하며, 유리 시트의 생산성을 높이고, 롤 장치의 설치 및 유지 보수에 따른 비용 부담을 경감할 수 있다.
도1은 모범적 실시 예(Exemplary embodiment)에 따른 롤 장치 및 퓨전 드로우 머신이 적용되는 유리 리본 제조 장치의 개략적 구성을 보인다.
도2는 모범적 실시 예에 따른 퓨전 드로우 머신의 개략적 사시도이다.
도3은 모범적 실시 예에 따라, 롤 장치에 마련된 롤의 자세(pose) 또는 위치(position) 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도4는 모범적 실시 예에 따라, 유리 리본의 평면에 직교하는 평면 상에서의 샤프트의 움직임을 예시한다.
도5는 모범적 실시 예에 따라, 유리 리본의 평면에 나란한 평면에서의 샤프트의 회동 또는 틸트를 예시한다.
도6은 모범적 실시 예에 따라, 유리 리본의 이송방향에 직교하는 방향으로의 샤프트의 축 상 이동을 예시한다.
도7은 모범적 실시 예에 따라, 유리 리본의 제1면과 제2면에 대응하는 롤의 상호 간의 간격 변화를 예시한다.
도8a 및 8b는 모범적 실시 예에 따른 롤 장치의 개략적 분해 사시도 및 조립사시도이다.
도9는 모범적 실시 예에 따른 롤 장치에서 메인 베이스에 요잉 스테이지의 결합된 상태를 보이는 부분 발췌 사시도이다.
도10은 모범적 실시 예에 따른 롤 장치에서, 요잉 스테이지에 대한 제1슬라이더, 제2슬라이더의 설치 상태를 개략적으로 보이는 개략적 사시도이다.
도11은 모범적 실시 예에 따라 하나의 구조체로 조립된 제1슬라이더와 제2슬라이더를 도시한다.
도12는 모범적 실시 예에 따른 스핀들 어셈블리의 개략적 사이도이며,
도13은 모범적 실시 예에 따른 스핀들 어셈블리의 평형 상태 및 틸트 상태를 보이는 측면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들로 인해 한정 되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명 개념의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 반대로 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “갖는다” 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.
어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
첨부 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 여기에 사용되는 모든 용어 "및/또는"은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
도 1은 모범적인 실시 예에 따른 에지 롤 장치 및 퓨전 드로우 머신이 적용되는 유리 제품 제조 장치(100)를 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 상기 유리 제품 제조 장치(100)는 유리 배치재료(102, glass batch material)를 수용하는 저장통(101)과 배치 재료(102)를 용융하여 용융 유리(105)를 형성하는 용융 용기(104)를 포함할 수 있다. 상기 배치 재료(102)는 배치전달 장치(103)에 의해 저장통(101)으로부터 용융 용기(104)로 공급된다.
상기 용융 용기(104) 하류에는 제1연결 튜브(106)에 의해 용융 용기(104)에 연결된 청징 용기(107)가 마련될 수 있다. 상기 청징 용기(107)의 하류에 교반 장치(109)가 위치될 수 있고, 교반 장치(109) 하류에는 전달 용기(111)가 위치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 교반 장치(109)는 청징 용기(107)와 전달 용기(111)의 사이에 위치하는 교반 용기(109a)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 교반기(109b)가 교반 용기(109a) 내부에 회전 가능하게 장착될 수 있다.
상기 전달 용기(111)의 하류에 마련된 출구 도관(112)은 용융 유리(105)를 퓨전 드로우 머신 (fusion draw machine, 120)으로 전달한다.
상기 퓨전 드로우 머신(102)은 용융 유리가 유입되는 유입구(121)가 마련되고 홈통(trough, 123)이 상부 쪽에 마련된 형성 용기(122)를 포함한다. 상기 홈통(123)의 용융 유리는 형성 용기(122)로부터 오버 플로우하면서 드로우 방향(200D)으로 하향 드로잉되는 유리 리본(146)을 형성한다.
용융 유리 리본(14)은 복수의 롤 장치(125, 200)에 의해 상기 드로우 방향(200D)을 따라 안내된다. 도 1에서 윗 쪽의 롤 장치(125)는 유리 리본(124)의 일부 위에 배치된 에지 롤 장치(125) 및 상기 유리 리본(124)의 다른 일부 위에 배치된 풀 롤(pull roll) 장치(200)을 나타낸다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 에지 롤 장치(125)는 상기 풀 롤 장치(200)에 비하여 상기 홈통(123)에 더 가깝게 제공될 수 있다. 상기 에지 롤 장치(125) 및 상기 풀 롤 장치(200)의 위치들은 서로 바뀔 수 있다.
모범적 실시 예에 따른 풀 롤 장치(200)는 상기 유리 리본(124)의 폭의 치수가 감소하는 것을 방지하는 에지 롤 장치로서의 기능뿐 아니라 크로스 드로우 텐션(cross-draw tension)을 유리 시트에 부여하여 풀링 롤 장치로서의 기능도 가질 수 있으며, 이를 위하여 유리 시트의 전후 면에 접촉되는 롤의 방향이 다양하게 조절될 수 있는 구조를 가진다.
도 2는 모범적 실시 예에 따른 롤 장치를 적용하는 퓨전 드로우 머신(120)의 개략적 사시도이다.
도 2를 참조하면, 형성 용기(122)의 홈통(123)으로부터 오버플로우한 용융 유리에 의해 형성된 유리 리본(124)이 하향 인발(down draw)되며, 이 유리 리본(124)의 드로잉 경로의 인근에는 유리 리본(124)의 가장자리 제1면(Sf)과 제2면(Sb)에 접촉되는 롤을 갖춘 다수 롤 장치(125, 200)가 마련될 수 있다. 도 2에는 상부와 하부의 두 개소에 롤 장치(125, 200)가 마련된 퓨전 드로우 머신이 도시되어 있으며, 본 발명의 기술적 범위는 이러한 롤 장치의 개수 및 배치 구조에 의해 제한되지 않는다.
모범적인 실시 예에 따른 롤 장치(200)는 롤(201)의 방향(orientation) 및 위치(position) 제어에 의해, 상기 드로잉 방향(200D)에 수직인 방향의 크로스 드로우 텐션(cross draw tension) 및 상기 드로잉 방향(200D)에 평행인 방향의 다운 드로우 텐션(down draw tesion)의 제어 및 조절 (control and adjust)이 가능하다. 또한, 유리 리본의 드로잉 방향(200D)에 직교하는 수평방향으로 상기 롤(201)의 회전축(202)의 각도 조절이 가능하며, 따라서 소위 "굽혀진 프로파일(bowed profile)"을 보강(reinforce)하는 기능도 갖는다.
도 3은 모범적 실시 예에 따라, 롤 장치(200)에 마련된 롤(201)의 X-Y-Z 평면 상에서의 방향 또는 위치(position) 변화를 설명하기 위한 도면이다.
이하의 설명에서, 상기 롤(201)의 위치 또는 방향 변화는 이에 연결된 샤프트(202)의 움직임에 의해 결정된다.
도 3을 참조하면, 제1면(Sf)과 제2면(Sb)을 가지는 수직의 유리 리본(124)을 사이에 두고 양측 롤 장치(200)의 롤(201)이 상호 마주보게 배치된다. 상기 상호 마주보는 두 롤(201)의 샤프트(202)는 대략적으로 상기 유리 리본(124) 의 드로잉 방향을 가로지르는, 대략 X-X 방향으로 정렬된다. 도 3에서, X-Y 평면은 유리 리본(124)의 평면에 평행한 수직면을 나타내며, X-Z 평면 및 Y-Z 평면은 유리 리본(124)의 평면과 직교하는 수평면 및 수직면을 각각 나타낸다.
상기 양 롤(201)의 자세 및 방향 변화는 각각의 샤프트(202)의 움직임에 의해 결정된다. 상기 샤프트(202)는 그 축 방향으로 소정 거리 왕복이 가능할 뿐 아니라 회전 중심을 제공하는 별도의 피벗 구조에 의해 수직 및/또는 수평 방향으로 일정 각도 범위에서 회동한다.
도 4는 유리 리본(124)의 평면에 직교하는 X-Z 평면 상에서의 샤프트(202)의 회동을 예시한다. 샤프트(202)는 X-Z 평면에서 별도의 피벗 구조에 의해 일정 각도(θ1) 범위 내에서 회동이 허용된다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 샤프트(202)들은 동일한 각도만큼 동시에 회동하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 샤프트(202)들은 소정의 각도 범위 내에서 독립적으로 회동하도록 구성될 수 있다. 이러한 X-Z 평면에서의 샤프트의 회동은 소위 굽힘 프로파일(bowed profile)을 이루기 위해 필요한 움직임이며, 이를 통해서 굽힘 프로파일을 보강(reinforce)할 수 있게 된다.
도 5는 유리 시트(146)의 평면에 나란한 X-Y 평면에서의 샤프트(202)의 수직 하방으로의 회동 또는 틸트(tillt)를 예시한다. 이러한 틸트는 X-Y 평면에서 별도의 기울기 조절 구조 또는 피벗 구조에 의해 허용되며, 그 기울기는 일정 각도(θ2) 범위 내에서 조정된다. 이러한 샤프트(202)의 하향 틸트(downward tilt)는 상기 유리 리본(124)에 크로스 드로우 텐션을 제공하기 위하여 사용될 수 있다.
도 6은 상기와 같이 X-Z 평면 및 X-Y 평면에서 회동 가능한 샤프트(202)의 다른 위치 변경을 나타내는 것으로 이러한 위치 변경은 유리 시트(146)의 가장자리에 접촉하는 롤(201)의 X-X 축 상에서의 위치 조정(ΔX)에 관계된다.
한편, 도 7은 상기 롤(201)의 상호 간의 간격 변화를 나타낸다. 즉, 상기 롤(201)는 유리 리본(124)을 사이에 두고 그 양 측면(Sb, Sf)에 접촉하게 되는데, 이때에 롤(201)이 유리 리본(124)과 더 이상 접촉하지 않도록 롤(201)과 유리 리본(124)간의 인위적 분리를 위해, 또는 충격 완화 등의 댐핑을 위해 Z-Z 방향으로 가해지는 힘에 의해 상기 롤들(201) 사이의 간격(ΔZ)의 조정이 가능하다. 모범적인 실시 예에 따르면, 상기 유리 리본(124)의 양면과 적절히 조절된 압력으로 접촉할 수 있도록 상기 롤(201)에 중량추를 포함하는 외력 소스로부터의 외력이 부가될 수 있다.
이하에서, 모범적인 실시 예에 따른 롤 장치의 구체적인 구조를 설명한다.
도 8a 및 도 8b는 각각 모범적인 실시 예에 따른 예시적인 롤 장치(200)의 구조를 나타낸 개략적 분해 사시도 및 조립 사시도이다.
도 8a와 도 8b를 참조하면, 롤 장치(200)는 자신의 최하부에 메인 베이스(208)를 포함한다. 이 메인 베이스(208)는 유리 리본의 드로잉 경로에 인접하는 주변 구조물에 고정되며, 그 길이 방향의 중간의 상기 메인 베이스(208)의 일 측 가장자리에 후술하는 요잉 스테이지(207)에 대해 피벗 포인트를 제공하는 제1피벗 결합부(208a)가 마련된다.
상기 메인 베이스(208) 위에 상기 요잉 스테이지(207)가 소정 각도 범위에서의 회동이 가능하도록 설치된다. 상기 요잉 스테이지(207)에는 상기 제1피벗 결합부(208a)와 결합되는 제2피벗 결합부(207a)가 형성된다. 상기 제1피벗 결합부(208a)와 제2피벗 결합부(207a)는 하나로 결합되어 상기 메인 베이스(208)에 대해 상기 요잉 스테이지(207)의 회동을 허용한다.
상기 요잉 스테이지(207) 위에는 한 조의 제1슬라이더(205)가 마련된다. 상기 양 제1슬라이더(205)는 제1슬라이더(205)의 하부에 설치된 제1왕복동 구조체(206)에 의해 요잉 스테이지(207)에 대해 왕복 운동 가능하게 설치된다.
제1왕복동 구조체(206)는 상기 요잉 스테이지(207)에 설치되는 레일(206a)과 상기 레일(206a)에 결합되는 것으로 상기 양 제1슬라이더(205)의 하부에 고정되는 선형 베어링(206b)을 포함할 수 있다. 상기 양 제1슬라이더(205)의 움직임 방향은 유리 시트의 평면에 직교하는 Z-Z 방향이며, 이 방향으로의 움직임은 상기 양 제1슬라이더(205) 각각에 가해지는 별도의 외력 소스에 의해 일어난다. 도8a에서 참조번호 '209'는 상기 외력 소스에 관계된 부품이 탑재되는 스테이지 또는 블라켓을 나타낸다.
한편, 상기 제1슬라이더(205)에는 후술하는 스핀들 어셈블리(203)가 각각 탑재되는 제2슬라이더(204)가 선택적으로 설치될 수 있다. 상기 제2슬라이더(204)와 제1슬라이더(205)의 사이에는 제2왕복동 구조체(211)가 마련되어 제1슬라이더(205)의 이동방향에 직교하는 X-X 방향으로 상기 제1슬라이더(205)에 대해 소정 거리만큼 상기 제2슬라이더(204)가 왕복하여 슬라이딩 운동할 수 있도록 설치된다. 이를 위하여 한 실시 예에 따르면, 상기 제2왕복동 구조체(211)는 제1슬라이더(205)와 제2슬라이더(204)의 사이에 도브테일형 슬라이더(211a)와 이에 대응하는 상보적 구조를 가지는 도브테일형 채널(211b)을 구비할 수 있다.
한편, 상기 제2슬라이더(204)에는 스핀들 어셈블리(203)가 장착될 수 있다. 스핀들 어셈블리(203)는 전술한 롤 샤프트(202)를 회전 가능하게 지지하는 스핀들 프레임(203a)과, 스핀들 프레임(203a)이 장착되는 것으로서 스핀들 프레임(203a)이 틸트 각도를 조절 가능하도록 설치되는 프레임 베이스(203b)를 구비할 수 있다.
모범적 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1슬라이더(205)에 스핀들 어셈블리(203)가 직접 장착될 수 도 있다.
도 9는 상기 메인 베이스(207)에 요잉 스테이지(207)가 결합된 상태를 보이는 부분 발췌 평면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 메인 베이스(208) 위에 요잉 스테이지(207)가 설치될 수 있다. 상기 메인 베이스(208)의 제1피벗 결합부(208a)에 요잉 스테이지(207)의 제2피벗 결합부(207a)가 당 기술 분야에 알려진 임의의 결합 수단을 이용하여 결합되며, 따라서 상기 메인 베이스(208)에 대해 요잉 스테이지(207)가 일정 각도 범위 내에서 회동 가능하도록 결합된다. 상기 요잉 스테이지(207)의 상면 양측에는 제1왕복동 구조체(206)의 한 요소인 레일(206a)이 횡방향(즉, Z-Z 방향)으로 설치되어 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 레일(206a)은 서로 평행하게 연장될 수 있다. 상기 요잉 스테이지(207)와 메인 베이스(208)의 평면은 유리 시트의 평면에 대략 직교한다.
도 10은 상기 메인 베이스(208)에 대한 요잉 스테이지(202)의 장착 상태 및 요잉 스테이지(207)에 대한 일측 제1슬라이더(205)와 제2슬라이더(204)의 설치 상태를 개략적으로 보이는 개략적 사시도이다.
도 10을 참조하면, 상기 메인 베이스(208)에 요잉 스테이지(207)가 제1피벗 결합부(208a)과 제2피벗 결합부(207a)에 의해 회동 가능하게 결합되어 있고, 요잉 스테이지(207) 상의 양 레일(206a)에는 제1슬라이더(205)가 설치되고, 제1슬라이더(205)와 상기 레일(206a)의 사이에는 제1왕복동 구조체(206)의 다른 한 요소인 선형 베어링(206b)이 마련된다. 상기 선형 베어링(206b)은 상기 레일(206a)과 맞물리도록 구성될 수 있다. 그리고 제1슬라이더(205) 위에는 제2슬라이더(204)가 장착되어 있다. 제2슬라이더(204)의 하부에는 전술한 제2왕복동 구조체(211)가 마련되어 있다.
도 11은 하나의 구조체로 조립된 제1슬라이더(205)와 제2슬라이더(204)를 도시한다. 전술한 바와 같이 제1슬라이더(205)는 요잉 스테이지(207)에서 일 방향(즉, Z-Z 방향)으로 왕복 운동 가능하게 설치되고, 제1슬라이더(205)에는 상기 일 방향(즉, Z-Z 방향)에 직교하는 다른 방향(즉, X-X 방향)으로 왕복 운동하는 제2슬라이더(204)가 결합되어 있다. 제2슬라이더(204)와 제1슬라이더(205)의 슬라이딩 가능한 결합은 제2왕복동 구조체(211)에 의하여 이루어 진다. 일부 실시예들에 있어서, 제2왕복동 구조체(211)는 제2슬라이더(204)에 마련된 도브테일형 운동자(mover, 211a)와 제1슬라이더(205)에 결합되어 있는 도브테일형 채널(211b)을 포함할 수 있다. 비록 도 11에서 상기 제2왕복동 구조체(211)는 도브테일형 운동자(211a) 및 도브테일형 채널(211b)로서 설명되었지만, 본 발명이 이들에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2왕복동 구조체(211)는 서로 맞물려서 서로에 대하여 선형적으로 슬라이딩될 수 있는, 당 기술 분야에 알려진 임의의 두 요소들일 수 있다.
도 12는 모범적 실시 예에 따른 스핀들 어셈블리의 사시도이며, 도 13은 상기 X-X 방향에 대하여 평행하게 그리고 상기 X-X 방향에 대하여 기울어지게 배열된 스핀들 어셈블리를 보이는 측면도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 롤(201)은 스핀들 어셈블리(203) 내의 스핀들 프레임(203a)에 대해 회전 가능토록 결합될 수 있다. 상기 스핀들 프레임(203a)은 하부의 프레임 베이스(203b)에 대해 피벗 연결부(203c)에 의해 결합되어 프레임 베이스(203b)에 대해 기울기 조절이 가능하도록 결합되어 있다.
상기 스핀들 어셈블리(203)의 일 부분에는 프레임 베이스(203b)에 대해 스핀들 프레임(203a)를 고정하는 락킹 파트(203d)가 마련되어 있다. 락킹 파트(203d)는 일반적인 구조에서와 같이 볼트와 너트 등의 체결 부품에 의한 스핀들 프레임(203a)의 틸트 각도 조정 구조를 가질 수 있다.
도 13을 참조하면, 스핀들 프레임(203a)에서, 프레임 베이스(203b)에 대해 스핀들 프레임(203a)이 경사지게 배치된 상태를 이점 쇄선으로 도시한다. 이러한 스핀들 프레임(203a)의 경사 상태는 상기 락킹 파트(203d)에 의해 고정된다.
이와 같이 모범적 실시 예에 따르면, 유리 리본의 대향하는 전후면에 접촉하는 하는 롤들의 자유로운 방향 제어가 가능하여 롤에 에지 풀링(edge pulling) 및 굽혀진 프로파일(bowed profile)의 강화(reinforcing) 등의 다양한 기능의 부여가 가능하다. 이러한 다기능 롤의 미세한 방향(orientation) 및 위치(position) 조절에 의해 유리 시트의 에지 부분의 품질을 향상할 수 있다.
모범적인 실시 예에 따라, 이상에서 설명된 롤 장치는 하나의 조립체로서 용이하게 설치될 수 있다. 이러한 모범적인 실시 예는 결과적으로 유리 시트의 생산성을 높이고, 롤 장치의 설치 및 유지 보수에 따른 비용 부담을 경감할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 모범적 실시 예들에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시 예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (14)

  1. 메인 베이스(main base);
    상기 메인 베이스에 피벗 결합되는 요잉 스테이지(yawing stage); 및
    상기 요잉 스테이지 상에 장착되고, 롤 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 스핀들 프레임(spindle frame)을 포함하는 한 조의 스핀들 어셈블리(spindle assembly);
    를 포함하는 유리 리본 제조용 롤 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 조의 스핀들 어셈블리의 각 스핀들 어셈블리는 상기 각 스핀들 프레임이 장착되는 프레임 베이스를 더 구비하고, 그리고 상기 스핀들 프레임의 각각은 상기 스핀들 프레임이 상기 프레임 베이스에 대하여 기울어질 수 있도록 설치되어 있는, 유리 리본 제조용 롤 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프레임 베이스에 대해 상기 스핀들 프레임이 피벗 결합되어 있는, 유리리본 제조용 롤 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유리 리본의 평면을 가로지르는 방향으로 상기 한 조의 스핀들 어셈블리가 소정 거리 왕복 운동을 할 때 상기 한 조의 스핀들 어셈블리를 각각 안내하도록 구성된 한 조의 제1슬라이더가 상기 요잉 스테이지 위에 마련되어 있는, 유리 리본 제조용 롤 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 한 조의 제1슬라이더 상에 상기 제1슬라이더의 왕복 운동 방향에 직교하는 방향으로 소정 거리 왕복 운동하도록 구성된 제2슬라이더가 마련되고,
    상기 제2슬라이더의 각각에 상기 한 조의 스핀들 어셈블리의 해당 스핀들 어셈블리가 장착되어 있는, 유리 리본 제조용 롤 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 한 조의 스핀들 어셈블리의 각 스핀들 어셈블리의 소정 거리 왕복 운동을 안내하도록 구성된 한 조의 제1슬라이더가 상기 요잉 스테이지 위에 상기 유리 리본의 평면을 가로지르는 방향으로 마련되어 있는, 유리 리본 제조용 롤 장치.
  7. 제6항에 있어서
    상기 제1슬라이더 상에 제1슬라이더의 운동방향에 직교하는 방향으로 소정 거리 왕복운동을 할 수 있도록 안내하는 제2슬라이더가 마련되고,
    상기 한 조의 제2슬라이더의 각각에 상기 한 조의 스핀들 어셈블리 각각이 장착되어 있는, 유리 리본 제조용 롤 장치.
  8. 형성 용기(forming vessel);
    상기 형성 용기의 아래에 배치되는 한 조의 스핀들 어셈블리(spindle assembly)로서, 상기 한 조의 스핀들 어셈블리의 각 스핀들 어셈블리가 회전축에 대하여 롤(roll)을 회전 가능하도록 지지하는 스핀들 프레임을 포함하는 상기 한 조의 스핀들 어셈블리;
    상기 한 조의 스핀들 어셈블리가 그 위에 배열된 요잉 스테이지(yawing stage); 및
    상기 유리시트의 평면을 가로 지르는 방향으로 상기 요잉 스테이지가 회동 가능하게 피벗 결합되는 메인 베이스(main base);
    를 포함하는 퓨전 드로우 머신.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 한 조의 스핀들 어셈블리의 각 스핀들 어셈블리는 상기 스핀들 프레임이 장착되는 프레임 베이스를 더 구비하고, 그리고 상기 스핀들 프레임은 상기 프레임 베이스에 대해 기울어질 수 있도록 설치되어 있는, 퓨전 드로우 머신.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프레임 베이스에 대해 상기 스핀들 프레임이 피벗 결합되어 있는, 퓨전드로우 머신.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 요잉 스테이지에, 상기 유리시트의 평면을 가로지르는 방향으로 상기 한 조의 스핀들 어셈블리 각각의 소정 거리 왕복 운동을 안내하는 한 조의 제1슬라이더가 마련되어 있는, 퓨전 드로우 머신.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1슬라이더 상에 제1슬라이더의 운동방향에 직교하는 방향으로 소정 거리 왕복운동을 할 수 있도록 안내하는 제2슬라이더가 마련되고,
    상기 한 조의 제2슬라이더의 각각에 해당 스핀들 어셈블리가 장착되어 있는, 퓨전 드로우 머신.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 요잉 스테이지에, 상기 유리시트의 평면을 가로지르는 방향으로 상기 한 조의 스핀들 어셈블리 각각의 소정 거리 왕복 운동을 안내하는 한 조의 제1슬라이더가 마련되어 있는, 퓨전 드로우 머신.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1슬라이더 상에 제1슬라이더의 운동방향에 직교하는 방향으로 소정 거리 왕복운동하는 제2슬라이더가 마련되고,
    상기 한 조의 제2슬라이더의 각각에 해당 스핀들 어셈블리가 장착되어 있는, 퓨전 드로우 머신.
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