KR830002372B1 - 일련의 유리판 성형방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

일련의 유리판 성형방법

제 1 도는 본 발명에서 일부분을 분명히 하기 위해 생략하여 유리판을 성형 및 템퍼링(tempering)하기 위한 장치의 부분 평도로서 본 발명에 의한 성형위치의 구성 및 배치방법을 도시한 도면.

제 2 도는 제 1 도에서 도시한 장치의 부분 종단면도로서 어떤 부분이 생략되거나 일치하지 않는 위치에서 도시됨으로서 장치의 일부분이 훨씬 명확히 나타나고 일부분이 제 1 도와 같이 쇄선으로 도시된 도면.

제 3 도는 유리판 이송수단의 한쪽으로 상기 수단의 전방을 도시한 부분 개괄적 사시도로서 고리 모양의 부재가 성형위치의 전방으로 되돌아감과 동시에 유리판은 후방쪽으로 후방 컨베이어 이동하는 것을 도시한 도면.

제 4 도는 역진(逆進)된 위치에서의 하부 형 모울드(mold)의 부분 사시도.

제 5 도는 제 4 도와 유사한 도면으로서 유리판을 컨베어로울로 부터 상부 진공성형 모울드와 맞물리는 상승위치로 상승시키는 동안 통과 위치에 있는 하부 성형모울드를 도시한 도면.

본 발명은 강화 유리판의 성형 및 냉각에 관한 것으로, 특히 비교적 두께가 얇은 유리판을 성형 및 열처리하고 공기 급냉시켜 강화된 곡면 유리판을 고속생산할 수 있는 방법에 관한 것이다.

형판 유리는 자동차 같은 차량의 옆창문 유리로서 광범위하게 사용되며 이러한 용도에 맞도록 하기 위해서 판유리를 일정한 만곡면을 가진 형상이나 옆창문 유리가 들어갈 수 있는 창문 크기의 문틀의 형상과 테두리에 맞도록 정확히 성형해야 한다.

여기서 중요한 것은 옆창문이 엄격한 광학적인 요구조건을 충족해야 하고 시야에 들어오는 투명한 투시성 장애를 주는 광학적인 결점이 없어야 한다는 점이다. 가공도중 차량 창문용으로 성형이 되는 유리판을 열처리하여 유리의 강도를 강하게 하며 충격으로 인한 손상에 대하여 저항력을 증가시킨다. 유리판의 내충격성을 증진시키는 것 외에도 템퍼링을 하게되면 유리판을 템퍼링을 안한 유리의 파열에서 생기는비교적 크고 뾰족한 파편보다는 덜 위험한 비교적 조그맣고 모가나지 않는 파편으로 파열된다.

이러한 목적으로 형판 유리의 상업적인 생산에서는 판상유리를 유리의 연화점까지 가열하여 가열된 유리판을 소요의 만곡면을 가지도록 성형한 후 만곡된 유리판을 유리의 서냉(徐冷) 범위 이하의 온도로 냉각시키는 것을 포함하고 있다. 이러한 처리를 하는 도중 유리판은 터널(tunnel) 형식의 로(爐)를 따라 수평이동되어 이 로속에서 유리는 변형온도까지 가열되어 성형위치로 이송되며, 여기서 각각의 유리판이 차례로 상승부재에 의해 상승되어 진공 모울드 속으로 들어가게 된다. 상승부재가 수평통로 이하까지 역진하는 동안 진공모울드가 성형된 유리를 흡입하여 지지하고 있다. 이렇게 된 후 성형된 유리판은 진공모울드에서 방출되어 될 수 있는한 신속히 냉각 위치로 이송되고, 여기서 유리판은 성형된 유리판에 최소한 부분적인 템퍼링을 할 수 있는 충분한 속도에서 가해지는 차거운 템퍼링 매체에 노출된다.

종래의 장치는 성형된 유리판을 진공성형 모울드와 맞물리고 있는 수평이송 통로로부 인양할때는 성형위치로 유리판을 이송하는 횡방향의 컨베이어 로울에 따라 조정이 된 간격을 가지는 고리형식의 외형모 울드를 사용하거나 스터브 로울(stub roll)에 의해 형성된 통로 높이위로 모울드가 수직 이동이 되도록 공간을 형성하게끔 반대쪽에 있는 단면(端面)부분을 따라 톱니모양을 형성시킨 성형용 모울드를 사용했는 것이다. 전자의 경우에서는 모울드가 유리판 이송통로위로 유리판을 상승시키는 방식이다. 고온으로 가열된 유리판은 외형 모울드가 형성하는 테두리 내에서 자유로이 휘어지며 스터브 로울위에서 이송되는 고온의 유리판은 반대편의 스터브로울의 측방향의 내부단면(端面)과 떨어져 형성하는 공간중에서 자유로이 휘어진다.

미국특허 제 3, 374, 077호와 제 3, 374, 080호에 의한 것은 모울드를 수평으로 연속적으로 배치하여 유리판을 성형하며 모울드의 각 단면에는 톱니부분을 형성시켜 스터브 로울의 형성하는 이동통로를 통하여 운동을 할 수 있도록 공간을 만들어준 것이다. 현재 연료효율을 중요시하고 있는 차량에서 필요로 하지 않는 비교적 두꺼운 유리판의 경우를 제외하고는 스터브 로울에 의하여 지지되는 부분사이에 형성된 공간에서 스터브 로울을 따라 이송되는 유리판의 휘어짐을 스터브 로울은 제어하지 못한다.

마찬가지로 종전의 생산양상과는 판이한 횡방향의 치수를 한 유리판을 만들어야 할 경우가 있을 때면 언제나 새로운 제조양상에 부합되는 유리판을 제조하기 위해 모울드를 고체해야 됨은 물론 스터브 로울의 길이도 조절해햐 하는데, 이 경우에 있어서 종래의 제조양상에 대하여 새로운 제조양상이 동일하거나 상이한 만곡 반경을 가진다는 점과는 관계가 없다. 더욱이 장방형 및 기타 비장방형등의 상이한 테두리를 하는 유리판을 제조하기 위해서 조절을 해 줄 필요가 있는 것이다.

미국특허 제 3, 418, 098호 및 제 3, 527, 589호는 수평방향의 유리판을 만곡시키기 위하여 지지판위로 수직으로 간격이 형성되어 부착되는 테두리 형식의 성형모울드를 수평배치한 것이다.

일련의 간격을 가진 컨베이어 로울이 차지하는 평면속을 모울드가 이동할 수 있게끔 모울드에 단속적으로 공간을 형성한 것이다.

외형 모울드는 지지된 외형내에서 유리판에 완전한 형상을 부여하는 것을 제어할 능력이 없다. 또한 상이한 외형을 한 유리판에 부여되는 만곡반경이 동일할 경우일지라도 유리판의 모양이 상이한 것을 가공할 경우에는 항시 외형 모울드와 상이한 외형을 한 모울드와를 교체해 줘야 한다. 모양이 바뀔때마다 모울드를 고체해 주자면 시간도 낭비될 뿐더러 모울드 교체회수가 작은 장치를 필요로 한다.

미국특허 제 3, 756, 797호는 가열로를 통과하는 로울러(24)위에서 이동되는 처짐 만곡(sag bending)형의 유리판 만곡용 모울드중의 구멍뚫린 성형표면에 길이 및 횡방향으로 홈을 형성시킨 모울드에 관한 것이다. 가열된 가스는 구멍을 통하여 공급되고 홈을 통하여 배기된다.홈이 크기는 유리관을 성형위치로 이송하는데 사용되는 컨베이어 로울의 보통크기보다 훨씬 작게한 것이다. 따라서 본 발명은 곡률반경이 극히 균일한 상부 성형표면을 가진 유리판 성형 모울드에 관한 것으로 모울드의 치수를 외형은 다르지만 주어진 만곡반경을 가진 창의 치수보다 크게한 것이다. 이러한 모울드는 주어진 곡률반경을 한 상이한 외형의 유리판을 성형할 수 있으며 교체해 줄 필요가 없기 때문에 상이한 곡률반경을 가진 만곡된 창을 만들 수 있다.

본 발명의 특징은 성형모울드의 전체폭에 대해 완전히 횡방향으로 홈을 만들어주며 홈의 폭과 깊이도 간격을 가진 컨베이어 로울에 의해 형성된는 유리판 이동용의 수평통로 위에까지 모울드를 올릴 수 있도록틈을 충분히 내어 줄수 있게 형성되어 있다. 홈의 최대폭은 1인치 (25.4mm)이며 홈의 폭과 근사한 최소거리 만큼 떨어져 있도록 한 것이다. 성형모울드는 규산알루미나 씨멘트로 만들며 고온의 유리판 손상하지 않을 정도의 표면이 평활한 상부 성형면을 구성시킨다.

본 발명을 첨부된 도면에 따라 상술하기로 한다.

제 1 도와 제 2 도에서 유리와 같은 물질로된 판을 열이리하고 성형하기 위한 장치는 로(12)를 가진 가열수단이 있으며, 이 토속을 통하여 유리판이 적재위치에서 부터 이송되면서 유리변형 온도까지 가열된다. (14)로 표시된 만곡된 유리판을 냉각하기 위한 냉각위치(14)를 지나서 있는 배출위치(도면에도시되지 않음)는 로(12)의 오른쪽에 대하여 종단(縱斷) 관계에 있다. 중간위치, 즉 성형위치(16)는 로(12)와 냉각위치(14)사이에 있다. 냉각위치(14)에 있는 유리판 이송수단(17)는 성형 및 강화된 유리판을 후방컨베이어(20)로 이송시켜 배출위치까지 옮긴다.

가스버어너에서 나오는 고온 기체 또는 전기복사 가열기 또는 이 두가지를 혼합하여 로(12)에 열을 공급하는데, 이러한 열공급장치는 공지의 것이다. 가열수단에는 길이방향으로 간격을 가지고 횡방향으로 연장되는 컨베이어 로울(18)로 된 수평컨 베이어를 포함하고 있으며, 컨베이어(18)는 로(12)와 성형위치(16)를 통과하는 이동통로를 향성한다. 컨베이어의 로울을 부분품으로 이루어져 있으며 그 회전속도로 클러치(도면에 도시되지 않음)로 조절하므로서 상이한 컨베이어 부불의 속도를 공지의 방법으로 제어하며 동기화 할수 있다.

유리감지요소 (S)는 로(12)의 출구를 지나 위치하고 있으며 본 발명에 의한 장치의 작업주기를 시작하도록 한다.

리밋 스위치(limit switch)(LS1-LS5)는 사전에 설정한 순서에 따라 장치의 각종 요소의 작동을 동기화하도록 제공된다. 유리 감지요소(S), 리밋 스위스(LS1-LS5) 및 각종 개시(計時)회로를 작동시키므로서 본 발명에 의한 장치의 동기화가 이루어진다.

성형위치(16)는 하부성형 모울드(34)와 상부진공성형 모울드(36)로 구성되어 있다. 상부진공성형 모울드(36)는 공지된 바와 같이 유리섬유(35)같은 내화성 물질로 피복시킨 금속으로 구성되어 이Te.k 하부성형 모울드는 유리를 소요의 길이를 가진 형상으로 만곡시키도록 할 수 있는 홈(24)에 의해 이루어져 있으며 이홈(24)이 제 5 도에 도시한 바와같이 컨베이어 로울(18)아래에 있는 하강위치와 제 4 도에 도시한 바와 같은 컨베이어 로울의 위치위에 있는 상부 위치사이에서 성형 모울드(34)를 상승 및 하강시키는 간격을 제공한다. 하부 성형 모울드(34)는 하부 모울드 지지요소(26)에 고정되어 있으며 상이한 제조공정일 때는 모울드(34)를 대체할 수 있도록 쉽게 떼어낼 수 있게 한다.

차량의 옆창문은 차체에서 개방 및 폐쇄위치 사이로 상승 및 하강을 용이하게 하기 위하여 수평축에 대해 꽤 일정한 곡률반경을 갖고 있기 때문에 여러가지 다른 형상을 할 수 있으나 동일한 곡률반경으로 만곡된다. 따라서 각가지 형상을 만들 수 있는 하부서형 모울드가 있어야 한다. 주어진 곡률반경을 갖고 있으나 테두리 형상이 다르거나 상이한 치수를 옆 창문보다 긴 치수를 가진 주어진 곡률반경을 갖고 있는 하부성형 모울드는 크기는 다를지라도 주어진 곡률반경을 가진 옆 창문을 만들 수 있다.

본 발명에 의한 장치에 있어서 하부성형 모울드 한개를 보조만곡부를 가진 상부진공 모울드와 결합하여 구성하므로서 주어진 반경의 만곡부이면서도 크기가 다르거나 테두리 형상이 다른 것을 하부성형 모울드를 떼어 내거나 교체할 필요가 없이 만들 수 있다.

한가지 형상을 위하여 모울드를 떼어내고 동일한 곡률반경을 갖고 있으나 테두리 형상이 다르거나 크기가 다른 형상을 만들기 위해 모울드를 교체하는 데 소요되는 시간은 상당히 소요되며 이것은 생산에 소요되는 시간을 저해하는 것이기도 하다.

각 제조양상에 따라 독특한 테두리 모양을 이루고 있는 하부성형 모울드는 새로운 제조양상이 종래의 제조양상과 동일한 곡률반경을 갖고 있을 경우에도 상이한 테두리 모양을 갖고 있는 모울드를 필요로 하게 된다. 주어진 곡률반경을 갖고 있는 형상들에 대한 모든 제조형태에 공통되는 성형표면을 구성하면 제조시간이 단축된다.

하부성형 모울드(34)의 상부표면(22)은 바람직하게는 원활하게 표면을 이루고 있어서 지지된 유리한 표면에 불규칙성이 없도록 하고 있으며 유리와 반응이 안되는 재료로 구성되어 있으면, 필요로 하는 원활한 표면을 가진 테두리로 용이하게 성형되며 장기간에 걸쳐서 주기적으로 급격한 온도변화로 인한 고온의 유리와 간헐적인 접촉에도 불구하고 내구성이 양호하다. 홈이 파진 하부성형 모울드(34) 용으로서 양호한 재질은 존스 맨빌(Johns-Manyille)회사의 트랜사이트(TRANSITE)란 상품명을 가진 규산알루미늄 씨멘트이다.

피스톤 지지대(30)에 견고히 설치된 피스톤(28)의 형태를 가진 상승 및 하강수단은 지지요소(26) 및 이 요소에 부착되어 있는 하부성형 모울드(34)를 상승 및 하강시킨다. 조절기둥(32)을 모울드 지지요소(26)에 부착시켜 하부모울드(34)의 수직이동이 가능토록하고 돌기(lug)(33)를 모울드(34)에 연결시켜 리밋 스위치(LS-4)를 작동시키도록 한다.

컨베이어 로울(18)이 통과할 수 있을 정도로 홈(24)의 폭과 깊이를 충분하게 해준다. 홈의폭과 거의 비슷한 컨베이어 로울(18)에 의해 형성된 이송통로를 따라 있는 최소간격으로 서로 간격을 갖고 홈(24)을 형성시킨다.

본 발명에 의한 실시예에서 성형위치(16)에 있는 컨베이어 로울(18)은 중심간격이 2인치(50.8mm)인 중심을 가지며 직경이 3/4인치(19mm)인 강철막대로 구성된다. 성형위치(16)에 있는 각 컨베이어로울(18) 주위로 유리섬유로된 천을 사용하여 이 중 두께를 가진 슬리이브를 감싸준다. 각 홈(24)dlm 폭은 1인치(25.4mm)이며 인접한 홈과의 간격을 유리판 이송방향으로 1인치(25.4mm)로 하여준다. 따라서 표면이 원활한 상부성형표면(22)은 각 유리판의 반정도를 지지하게 하므로서 성형위치(16)에 있는 유리판을 반정도를 지지하게 하므로서 성형위치(16)에 있는 유리판을 상승시킬 경우 열 연화된 유리판에 대하여 최대 1인치 정도의 지지되지 않은 폭이 형성되게 하여 상승시킨다.

하부성형 모울드(34)가 유리판을 맞물기전에 유리판은 컨베이어 로울(18)에 의해 전체폭을 따라 지지되므로서 인접한 지지요소 사이에서 2인치(50.8mm)간격으로 횡방향의 회전지지를 하게된다. 상부진공 모울드(36)은 상부고정판(37)과 구멍을 갖고 있는 하부벽(38) 및 측벽(39)로 구성되어 있으며 측벽 중 최소한 한개에 구멍을 낸다. 하부벽(38)의 형상은 하부성형 모울드(34)의 상부표면에 의해 형성된 성형표면과 대응하도록 이루어진다. 상부진공 모울드(36)는 배출 파이프(40)와 적당한 밸브(도면에 도시되지 않음)를 통하여 진공 발생원(도면에 도시되지 않음)과 통하게 된다.

상부진공 모울드(36)는 상부 수직안내막대(41)를 통하여 상부지지 프레임(42)과 연결되어 있으며 상부 수직 피스톤(43)에 의해 이 프레임(42)에 대하여 이동이 가능하다.

상부진공 모울드(36)를 상부고정판(37)으로 부터 쉽게 떼어내어 상이한 형상을 한 다른 상부진공 모울드(36)와 신속히 교체시킬 수 있다. 배출파이프(40)는 적절히 밸브를 조절하여 가압공기 공급원(도면에 도시되지 않음)에 연결되며 진공 압력 라인용 밸브가 공지의 방법으로 미리 설정한 시간주기에 따라 동기화 된다.

구멍을 포함하고 있는 상부진공 성형모울드(36)의 어떤 부분에도 한쪽끝에 탭(61)을 갖고 있는 구멍이 있는 슬라이드(60)이 제공되어 있다. (제19도, 제20도). 구멍을 갖고 있는 슬라이드(60)는 크기와 형상 및 간격이 구멍을 갖고 있는 벽(39)에 배치된 구멍(93)과 일치하는 구멍(93)을 가지며 구멍이난 벽(39)을 따라 이동하므로서 구멍을 갖고 있는 측벽(39)의 구멍과 슬라이드의 구멍이 완전히 일치되어 측벽(39)에 대해 최대의 유효 개방 면적이 되는 위치를 차지하도록 하며, 또한 측벽(39)이 유효 개방면적이 없는 연속측벽과 동일한 방법으로 작용할 수 있도록 슬라이드의 구멍이 측벽(39)의 구멍사이에 있는 공간을 향하는 위치를 가지도록 한다.

슬라이드(60)의 위치를 조절하여 구멍(63)이 구멍(59)과 부분적으로 일치되게 하거나 한개이상의 구멍(63)이 구멍(39)을 갖고 있는 측벽(39)중의 한개 이상의 구멍(59)과 부분적으로 또는 완전히 일치하도록 함으로서 측벽(39)내에 필요로하는 유효개방면적과 필요에 따라 개방면적을 조절할 수 있는 수단을 제공하고 있다.

측벽(39)중 적어도 1개소에 구멍(59)과 구멍을 갖고 있는 슬라이드(60)을 제공하는 이유는 유리판(G)이 고리모양의 요소(70)(차후에 설명이 될 것임)위로 상부진공 성형 모울드(36)로 부터 진공이 제거될때 상부진공성형 모울드(36)의 구멍을 갖고 있는 하부벽(38)에 대하여 맞물리고 있는 방향으로 부터 기울어지지않고 낙하할수 있도록 하기 위함이다. 고리모양의 부재(70)는 성형위치(16)로부터 냉각위치(14)까지 유리판이 이동할 때 유리판을 지지한다.

구멍을 갖고 있는 하부벽(33)의 구멍은 될 수 있는한 작게 만들어 흡입에 의해 지지된 열연화된 유리판의 왜곡 변형을 최소로 하여줌과 동시에 간격도 거의 접근될 정도로 하여 경제적인 에너지 소모로 열처리된 고온의 유리판을 진공으로 지지할 수 있도록 한다. 길이 46인치(117cm), 폭 22인치(56cm)인 구멍을 갖고 있는 하부벽(38)과 맞물려 있는 유리판을 갖고 있는 상부진공 모울드에 구멍의 직경을 0.09인치(0.23cm)로 하고 장방형 또는 다이아몬드형으로 하여 주며 상호간의 간격을 1.5인치(3.8cm)로 하여주면 유리판의 중량이 20파운드(9kg)인 것까지 충분히 취급할 수가 있음이 확인되었다.

각 구멍의 직경이 1인치(25.4mm)이고 중심간의 간격이 2.2인치(56mm)인 다섯개의 구멍은 구멍을 갖고 있는 슬라이드(60)과 측벽(39)에서 이에 상응하는 열(列)로된 구멍에 대해서도 충분하다.

또한 성형위치(16)에도 하부 받침대(44)를 포함하고 있다. 수직기둥(46)은 상부모울드 지지프레임(42), 피스톤 지지대(30) 및 하부 받침대(44)를 상호 연결시켜 단일 구조물로 제공한다. 바퀴(48)는 단일 구조물에 설치되어 성형위치(16) 가로(12)의 출구와 냉각위치(14)의 입구사이에 조절이 된 위치로부터 용이하게 이탈되도록 하며 오프셋위치가 성형위치(16)의 구조적인 요소와 정비를 용이하게 할 수 있게 한다.

냉각위치(14)는 길이방향으로 간격을 두고 위치한 횡방향으로 간격을 두고 있는 파이프 노즐의 횡방향열을 갖고 있는 상부 플리넘(plenum)(51)으로 구성되어 있으며, 파이프노즐(52)은 노즐의 바닥개구와 위치 조절이되는 유리판의 상부표면을 향해 압력하에서 상부폴리넘에 가해진 공기를 전달하도록 하방으로 연장하고 있다.

상부 폴리넘(51)의 반대쪽에 바아(bar) 형식의 하부 노즐 하우징(54)을 갖고있는 하부 플리넘이 있으며, 이 하우징은 수직으로 연장하는 두꺼운 벽면으로 배치되어 있으며 이 두께를 통하여 상방향으로 연신된 개구(55)를 갖고 있어서 압력하에서 하부 플리넘(53)에 가해진 공기가 유리판의 하부의 주요 표면에 대하여 연신된 개구(55)를 통해 상방향으로 전달된다.

바아형식 하부노즐의 하우징에 있는 개구는 상부 파이프노즐의 개구와 상응한 것으로 서로 마주보고 있다. 바아형식 노즐의 하우징은 상부 파이프노즐 아래에 수직으로 간격을 갖고 위치하므로 고리모양의 부재(70)가 상기 상부노즐과 하부노즐 사이에 형성된 통로를 따라 이동할 수 있는 간격을 제공한다. 파이프 열(列)의 하단부는 바아형식 하우징의 원활한 상부표면의 만곡형상부와 일치하는 만곡 표면을 따라 위치 시킴으로써 하부노즐이 이들 사이로 이송되는 유리판의 횡방향 형상에 일치하는 만곡된 간격을 가진 공간을 제공하고 있다. 필요에 따라서 냉각위치(14)의 길이를 따라 플리넘(51)(53)을 분할함으로써 상부 플리넘과 하부 플리넘의 여러부분에 상이한 공기 압력을 제공하여 냉각위치(14)의 길이를 따라 공기취입이 되게 한다.

바아 형식하부 노즐의 하우징(54)의 상부표면은 유리판이 냉각위치에서 파열될 때 유리파편이 저장되는 불연속적인 원활한 표면을 제고하도록 서로에 대해 평행이며 원활한 표면을 갖고 있다.

바아형식 하부노즐의 하우징(54)은 냉각위치(14)의 길이방향으로 연장하는 축주위를 선회 가능하게 설치된 프레임(50)에 의해 상호 연결되어 있다. 프레임 선회수단(49)은 프레임(50)을 선회시키기 위하여 제공됨으로써 원활한 표면을 갖고 있는 바아형식 하부노즐의 하우징(54)을 경사위치로 선회시켜 유리파편이 냉각위치의 한쪽으로 미끄러져서 냉각위치에 있는 유리파편이 신속하고도 효율적으로 제거된다. 앞서 있는 유리판의 파편이 냉각위치의 한쪽으로 미끄러진후 그다음에 있는 유리판이 진행되기 전에 바아형식 하부노즐의 하우징(54)은 정상위치로 되돌아 가게 된다. 바아형식 하부노즐의 하우징(54)을 선회시키는 수단은 미국특허 제 3, 846, 106호에 기재된 구조와 유사한 것으로 하부노즐들을 선회시키는 방식으로 되어 있다.

상부파이프 노즐(52)사이에 있는 공간은 본 발명에 의한 장치를 사용하여 처리된 유리판 상부의 오목표면에 대하여 분사되는 공기가 빠져나가는 통로를 제공하며, 인접하고있는 바아형식 하부노즐의 하우징(54)사이에 있는 공간은 상기 유리판의 하부 볼록 표면에 대하여 분사되는 공기가 빠져나가는 통로를 제공한다. 유리 아래에 있는 배출통로에 대한 것보다는 유리 위에 있는 배출통로에 대하여 전체공간을 훨씬 많이 형성해 주면 성형된 유리판의 반대쪽에 제공된 전체 배출통로의 공간에 차이가 나므로, 만일 상부 및 하부 유리판표면이 도일한 크기의 배출통로를 가질 경우에 대한 것보다는 상부 및 바닥표면을 훨씬 균일하게 냉각시킬 수 있게 된다. 이러한 결과는 볼록표면이 오목표면보다 훨씬 유선형으로 하기 쉽기 때문이다. 따라서 볼록표면에 대해 정상적으로 가한는 공기보다 오목표면에 대하여 분사되는 공기에 대한 것보다 상부 오목 표면에 대하여 분사되는 공기를 제거하도록 제공된다.

냉각위치(14)에 있는 유리판 이송수단(17)은 프레임(64)에 설치된 모우터 및 기어박스(gear box)(도면에 도시되지 않음)로 부터 구동되는 가느다란 축의 중심부에 설치된 비교적 큰 직경의 도우넛로울(56) 수개로 구성되어 있는 수직으로 이동가능한 컨베이어 부분을 포함하고 있다. 프레임(64)에 연결된 돌기(65)는 리밋 스위치(LS-5)를 작동시키며 한개이상의 피스톤 형식을 취하고 있는 상승수단(66)은 상기 프레임에 견고히 지지되어 있다. (각각 피스톤막대(68)로 지지됨)). 수직가이드(guide)(69)는 피스톤막대(68)가 연장되어 나올때 도우넛로 울(56)을수직방향으로 상승시켜 이들의 상부의 공통접 평면이 고리모양의 부재(70)에 있는 성형표면의 최상부위에 있는 수평면에 위치하도록 하므로서 유리판을 이송시키는 방식으로 프레임(64)의 이동을 제어한다.

냉각위치(14)로 유리판 이송수단(17)의 후방 컨베이어 축(72)을 갖고 있는 후방 컨베이어(20)로 구성된다. 추가되는 각 컨베이어축(72)에 이축과 같이 선회하는 한쌍의 도우넛 로울(74)을 추가한다. 축(72)은후방 컨베이어(20)의 길이를 따라 상호간에 길이 방향으로 간격을 갖고 위치하며 도우넛 로울(74)는 고리모양의 부재(70)의 최상부 표면보다 약간 높은 위치에 위치한 공통접평면으로 견고히 지지된다. 고리모양의 부재(70)는 레일로 구성되어 있고 이 레일은 고리모양의 구조를 하면서 레일높이를 형성하는 폭으로 단면(端面J)상에 위치한다. 접속기(79)는 내부 단면(端面)이 일정한 간격을 갖고 있는각 지점에서 레일의 횡방향의 외부 표면과 부착되며 외부단면이 보강용 프레임(80)과 부착된다. 보강용 프레임(80)과 프레임같은 부재(70)모두가 지지된 유리판의 테두리와 유사한 형상 및 지지된 유리판의 만곡부와 유사한 높이를 가지고 성형된다. 보강용 프레임(80)은 고리모양의 부재(70)의 윤곽과 유사한 윤곽을 가진 외부강철 파이프로 구성되어 있으며 고리모양의 부재를 일정한 간격을 두고 에워싸도록 하는 것이 좋다. 고리모양의 부재(70)와 보레용강 임(80)사이의 간격은 접속수단(79)의 길이에 의해 결정된다. 고리모양의 부재(70)와 보강용 프렝임(80) 모두 후방단부에 개방된 부분을 가진다. 보강용 프레임(80)은 접속부재(97)를 통하여 왕복대(Carriage)(96)에 연결된다. 왕복대(96)의 각측면에서 워엄 드라이브(Worm drive)(102)와 맞물리고 있는 내부 나사식의 슬리이브(Sleeve)(100)에서 끝나는 직립상태의 귀부분(98)이 왕복대(96)에 있다 이러한 구성을 함으로서 성형위치(16)의 전방위치와 유리판 이송수단(17)과 맞춰진 후방위치 및 성형위치의 후방에 위치한 중간위치 사이에서 고리모양의 부재(70)의 이동이 안내된다.

왕복대(96)는 바아형식 하부노즐의 하우징(54)의 상부표면과 상부파이프 노즐(52)로 이루어지는 열(列)의 하부단면에 의해 형성된 횡방향의 만곡형성과 일치하는 수개의 원호형을 가진 크로스 브레이스(Cross brace) (도면에 도시되지 않음)로 보강시켜 이 사이에서 이동이 가능하도록 한다. 성형된 유리판 이송수단17)의 도우넛 로울(50)은 일정한 간격으로 평행한 열을 이루도록 배치된다. 상부 위치에서 수직운동이 가능한 로울(56)은 추가되는 도우넛 로울(74)의 상부 공통접 평면과 동일한 수평면에서 상부 공통 접평면을 갖고 있다.

아래쪽 위치에서 로울(56)은 고리모양의 부재(70)와 지지프레임(80)에 dlm해 이루어진 통로 아래에 위치한다.

워엄 드라이브(102)는 작동주기중 고리모양의 부재(70)가 차지하는 나머지 세개의 위치중 한 위치에 대하여 왕복대(96) 및 상기 왕복대에 지지된 고리모양의 부재(70)의 위치를 제어한다. 리밋스위치(LS-1, LS-2, LS-3)를 왕복대(96)에 부착된 돌기(104)에 의해 작동시키므로서 고리모양의 부재(70)의 이동주기동안의 상이한 단계가 제어된다.

[작동주기]

유리판(G)은 하부성형모울드(34)와 상부진공 모울드(36) 사이에 간격을 두고 정렬이된 성형위치(16) 중의 한 위치에 도달한다. 이 운동에서 고리모양의 부재(70)는 성형위치(16)를 향해 전 방으로 되돌아간다.

이렇게 되면 유리판(G)은 모울드(34)와 (36)사이에서 동시에 맞물리게 되고 감지수단(S)가 타이머를작동시켜 로(12)의 출구를 통하여 유리판이 통과하고 있음을 감지한 후 일정시간 간격으로 유리판(G)을 성형위치의 적절한 장소에 정지시킨다. 진공이 상부 진공모울드(36)의 진공실에 공급되어 상부진공 모울드(36)의 구멍을 갖고 있는 하부벽(38)에 성형된 유리판(G)을 고정시키므로서 하부 성형 모울드(34)가 역진할 때 유리판은 구멍을 갖고 있는 하부벽(38)과 계속하여 접촉된 상태로 있게 된다. 하부성형 모울드(34)는 유리판(G)이 성형위치(16)를 통과할 때 피스톤(28)에 연장되어 있는 계시(計時)회로(도면에 도시되지 않음)를 작동시키는 감지기(S)에 응답하여 상승된다. 리밋 스위치(LS-4)는 모울드(34)가 상승함에 따라 정지되어 상부진공 모울드(36)에 대한 진공상태를 만들고 타이머를 작동시켜 하부 성형모울드(34)의 하강 위치로의 복귀를 제어하게 된다. 하부성 형모울드(34)는 역진되므로서 리밋 스위치(LS-4)를 작동시키며, 또한 상부 진공모울드(36)는 유리판을 고정하도록 가해진 흡입된 상태로 역진된다. 성형위치는 고리모양의 부재(70)를 상부 진공모울드(36) 아래의 위치에서 받아들일 준비가 된 것이다. 돌기(104)가 리밋 스위치(LS-1)와 맞물릴 때 고리모양의 부재(70)는 상술한 전방위치에서 정지된다.

동시에 리밋 스위치(LS-1)는 상부진공 모울드(36) 에진공을 없애주게 되므로 고리모양의 부재가 전방위치에 있을때 유리판(G)이 고리모양의 부재(70)위에 놓이게 된다.

고리모양의 부재(70)위에 지지된 유리판(G)은 냉각위치(14)로 이송되며 고리모양의 부재(70)로 부터 후방 켄베이어(20)로 신속히 이송된다. 이러한 목적을 위하여 유리판(G)을 후방으로 진행하는 방향과 일체로 회전시키면서 고리모양의 부재(70)로 부터 유리판(G)을 상승시키도록 일체로 상승된다.

제 3 도는 유리판 이송수단(17)의 도우넛 로울(56)로 부터 후방 컨베이너(20)의 도우넛 로울(74)로 화살표 방향(d)으로 표시된 후방으로 냉각된 유리판(d)을 이송시킴과 동시에 고리모양의 부재(70)가 성형위치(16)의 바로 후방에 있는 중간위치 쪽을 향하여 화살표(u)방향으로 표시된 전방으로 복귀하기 시작함으로 도시하고 있으며, 이 경우에서 다음에 계속되는 유리판(G)은 상부진공성형모울드(36)에 의해 흡입되어 물려 있지 않는 상태로 있다.

성형위치(16)에 있는 전방위치로 고리모양의 부재(70)가 직접이동 하는데, 이 경우에는 다음에 있는 유리판은 상부진공 모울드(36)에 대하여 흡입된 상태로 지지되어 있어야 하며, 또한 하부성형모울드(34)는 수직위치로 충분히 내려가서 고리모양의 부재(70)가 정지됨이 없이 모울드(36)아래로 이동할 수 있는 공간이 제공되는 것이다.

유리판(G)은 고리모양의 부재(70) 위에서 지지되어 있으며 볼록하게 만곡된 하향단면을 가지는 횡방향의 열(列) 중에 배열을 한 상부파이프형 노즐(52)과 오목하게 만곡된 상부표면을 가지며 아래쪽에 구멍을갖고 있는 바아형식의 노즐(54) 사이로 후방으로 이동하며 공기는 노즐(52)과 하우징(54)를 통하여 분사된다. 도우넛 로울(56)과 유리판이 송수단에 있는 이로울의 가느다란 축(58)은 하향의 역진된 위치에 있게 되며 상승수단(66)에 의해 작동되는 피스톤막대(68)의 역진으로 인하여 프레임(64)로 하방향으로 역진되며, 한편 돌기(104)가 리밋 스위치(LS-2)와 맞물리게 되는 위치로 고리모양의 부재(70)를 구동하여 유리판 이송수단(17)으로 진입하게 한다. 이때까지 후방으로 리밋 스위치(LS-2)와 맞물리고 있는 돌기(104)에 의해 작동되는 계시회로는 상승 수단(66)로 하여금 피스톤(56)을 상승시킴으로써 프레임(64), 축(58) 및 회전 도우넛로울(56)을 고리모양의 부재(70)로 부터 유리판(G)을 들어올리는 위치에 가까운 중간위치까지 상승시킨다.

이러한 상방향으로 이동이 되면 리밋 스위치(LS-5)를 정지시켜 도우넛 로울(56)이 회전히기 시작한다. 고리모양의 부재(70)는 돌기(104)가 리밋 스위치(LS-3)와 맞물리는 최후방 위치에 도닫하여 워엄 드라이브(102)를 정지시킨다. 이때 회전하고 있는 도우넛 로울(56)을 후방 컨베이어(20)의 최전방 도우넛 로울(74)쪽으로 고리모양의 부재(70) 및 이부재의 개방된 단면을 가진 보강용 프레임(80)위를 지나 유리판(G)을 이송시키기 시작한다. 피스톤막대(68)는 유리판(G)이 후방 컨베이어(20)쪽으로 후방 이동함에 따라 완전히 뻗어나온 상태로 있게되다.

유리판(G)의 뒷단면이 고리모양의 부재(70)의 개방된 후방단부를 지나기 전에 워엄 드라이브(102)는 성형위치(16)쪽을 향하여 고리모양의 부재를 전방으로 이동시키기 시작한다. 리밋 스위치(LS-3)에 의해 작동되는 타이머는 고리모양의 부재(70)의 전방으로 복귀이동을 제어하는 워엄 드라이브(102)의 역회전을 제어한다.

로울(56)을 후방 컨베이어(20)의 컨베이어 축(72)에 고정된 도우넛 로울러(74)쪽으로 유리판을 이송시키게 되면 리밋 스위치(LS-3)에 의해 제어되는 다른 계시회로는 상승수단(66)로 하여금 피스톤막대(68)를 역진시키기 시작함에 따라 도우넛 로울(56)과 이들의 가느다란 축(58)을 하강시킨다. 이전에 상승프레임(64)을 하강위치로 하강시키면 리밋 스위치(LS-5)가 작동되며, 따라서 워엄 드라이브는 돌기(104)가 리밋 스위치(LS-1)와 맞물리는 위치로 왕복대(96)를 전방으로 움직이게 되고, 이로 인하여 하부성형 모울드(34)가 역진하는 경우 리밋 스위치(LS-4)의 작동에 의해 나타나는 계속된 유리판의 성형이 끝나기를 대기하는 중간위치로 고리모양의 부재(70)가 오도록 한다. 그러나 감지수단(S)의 후속되는 작동에 의해 시간이 시작하는 계시회로의 타임하우트(time-out)로 나타나는 바와 같이, 만일 장치가 너무 급속히 작동하면 복귀 리밋 스위치(LS-4)는 중간위치에서 정지됨이 없이 중간위치를 통하여 고리모양의 부재(70)를 전방으로 이동시키게 된다.

고리모양의 부재가 리밋 스위치(LS-2)에 대한 돌기(104)의 맞물림에 의해 제어되는 중간위치를 통하여 이동하는 동안 하부성형모울드(34)는 충분히 역진된 채로 있게 되어, 다음에 계속되는 유리판(G)이 상부진공 모울드와 하부성형모울드(34) 사이에서 정렬된 위치로 들어갈 수 있는 간격을 제공한다.

도우넛 로울(56)이 설치된 축(58)이 고리모양의 부재(70)에 놓여있는 유리판(G)의 하부표면이 차지하고 있는 위치보다 높은 위치로 로울(56)이 상승될 때 회전하도록 하는 것이 좋다. 로울(56)은 계속 회전하든지 간헐적으로 회전할 수 있다. 간헐적인 회전의 경우 로울(56)이 이송되는 유리판의 하부표면과 접하게 될때 수직이동도중 회전하도록 해야 한다.

도우넛 로울(56)로 부터 컨베이어축(72)에 대하여 회전하도록 고정시킨 회전 도우넛 로울(74)까지 유리가 이송되는 도중 유리에 오점이 생기는 것을 피하기 위하여 유리판 이송수단(17)에 위치한 수직운동이 가능한 로울(56)의 주변속도는 후방 컨베이어(20)의 도우넛 로울(74)의 주변속도와 동일하게 한다. 더욱이고리모양의 부재(70)위에 놓여진채로 유리판(G)을 충분히 급냉시켜 최종유리제품의 불합격 원인이 되는 표면결함이 생성됨이 없이 회전로울(56)과의 구름접촉(rolling contact)을 견딜 수 있을 정도로 유리판의 표면을 최소로 경화시킨다. 또한 회전로울 위에 유리판을 올려놓기 전에 유리판을 최소한 부분적으로 강화시킬 수 있을만치 충분한 속도에서 냉각을 시키는 것이 좋다.

로속을 통과하는 길이가 긴 로울러 컨베이어를 따라 이송되는 비장방형 윤곽을 한 유리판은 방향이 잘못되고 배열이 잘못되는 경향이 있다. 그러나 미국특허 제 4, 058, 200호에 의한 로의 후방 출구쪽에 인접한 유리판의 방향을 잡아 배열을 할 수 있는 방법과 장치를 사용하여 유리판의 방향과 배열을 용이하게 고정할 수 있다.

본 발명에 의하여 유리판을 변형온도까지 가열하면서 전체폭에 걸쳐 각 유리판을 지지하는 일정간격을 가진 컨베이어 로울로 구성된 비교적 값이싼 로울러 형식의 컨베이어 위에서 유리판을 연속으로 이송시키고 있으며 유리판 성형용 홈붙이 모울드를 사용하여 성형위치(16)에서 소요의 형상으로 성형할 수 있으며, 유리판 성형용 홈붙이 모울드는 표면이 원활하고 상방향으로 향한 성형표면위에 유리판의 상당한 부분을 맞물림으로써 모울드의 전체폭을 통하여 일정한 근접간격을 가진 부분에서 열연화된 유리판을 지지할 수 있다. 지지되지 않은 폭중에서 최대한으로 약 1인치(25.4mm)정도를 지지하여 주면 성형모울드의 홈붙이 상부성형 표면에 부합되는 형상으로 열처리된 유리판을 성형할 수 있게 된다.

성형모울드란 용어는 모울드의 전체 횡방향 치수에 걸쳐 완전히 연장하고 있는 홈을 갖고 있는 평활한면의 곡면으로 이루어진 하부성형 모울드(34)를 가리키는데 사용된다. 평판유리를 횡방향으로 연장하고 있는 회전 컨베이어 로울 위에서 이송시킴으로써 각 유리판에 대하여 길이 방향으로 간격을 가지며 횡방향으로 연속적으로 지지하며 결국에는 유리판이 성형위치(14)에서 밀접하게 간격을 갖고 있으며 횡방향으로 있는연속하는 만곡지지 부분에 의해 상승된다. 따라서 본 발명에 의한 장치는 하부성형 모울드가 상부진공모울드와 일치하는 성형면을 향하여 유리판을 상방향으로 상승시킬 때 이들 사이에서 지지되지 않은 부분의 폭이 거의 협소한 표면적의 상당한 부분위에서 차례로 가열된 각 유리판을 지지할 수 있다. 열연화된 유리판은 상부 성형표면(22)의 형상과 부합 되어 휘어지는데, 이때 성형된 유리판이 자유로이 휘어지는 부분을 만드는 지지부분 사이의 공간이 거의 없게 된다.

자유로이 휘어지는 부분을 완전히 제거할 수는 없진만 상부진공 모울드의 흡입작용에 의해 성형된 유리판을 맞물리게 하여 유리판의 성형이 정확히 되도록 개량할 수 있다. 그러나 상부 진공모울드가 없을 경우에도, 연속하는 컨베이어 로울에 간격을 제공하기에 충분한 폭과 깊이를 갖고 있는 홈 사이에 연속적으로 성형된 지지부분을 갖고있는 성형모울드에 의해 맞물리기 위하여 길이 방향으로 간격을 갖고 떨어져 있으며 연속하고 있는 컨베이어 로울 위에 성형 위치로 이송되는 열연화된 유리판에 제공된 형상을 열연화된 유리판을 테두리 성형모울드를 가진 성형위치로 이송시킴으로써 또는 스터브로울(stub roll)위에서 성형위치로 이송시켜 주변부분에 톱니를 가진 성형모울드에 의해 맞물려 상승되게 하므로서 얻게되는 형상보다는 소요의 형상에 훨씬 가깝게 할 수 있다.

Claims (1)

1. 횡방향으로 다수 뻗어 있으며 유리판 이송통로를 따라 길이방향으로 간격을 가지는 회전하는 원통형상의 컨베이어 로울상에 각 유리판을 전체폭을 따라 지지하면서 이송통로를 따라 터널모양의 가열로를 거쳐 후방으로 이송하여 성형위치로 이송시키고, 컨베이어 로울상에 폭을 따라 완전히 뻗으며 길이 방향의 간격을 가진 부분에 유리판을 지지하면서 성형위치에서 차례로 유리판을 정지시키며, 컨베이어 로울에 의해 제공되는 지지부분의 중간에 있는 유리판의 폭을 따라 완전히 횡방향으로 뻗으며 성형되어 있는 부분으로 된 윗방향의 만곡된 성향면을 가진 모울드에 유리판이 맞물릴 때 까지 유리 연화 온도로 가열하면서 정지된 유리판을 상승시키는 것으로 구성되는 일련의 유리판 성형방법.

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