KR920003978B1 - 가요성 링 모울드 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

가요성 링 모올드

제 1 도는 본 발명의 기술사상이 적용된 그래스이이트 벤딩장치의 상류측을 도시하는 일부절결사시도.

제 2 도는 본 발명의 가요성 성형링의 스프링 장착 지지장치의 정면도(단, 간결성을 도모하기 위하여 일부를 생략함)

제 3 도는 제 2 도의 3-3선 단면도.

제 4 도는 제 3 도와 유사한 도면으로서, 본 발명의 가요성 성형링에 의해서 상측모울드상에 지지되어 압축되는 그래스시이트를 나타내는 도면.

제 5 도 내지 제 10 도는 가열연화된 그래스시이트를 들어올려서 상측모울드에 대고 가압하는 본 발명에 의한 가요성 성형링의 작동을 설명하는 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

12 : 가열로 14 : 냉각스테이션

16 : 성형스테이션 18 : 이송수단

20 : 수평반송기 26 : 상측모울드

28 : 하측모울드 30 : 가요성 링

42 : 탄성지지장치

본 발명은 가열연화시킬 수 있는 판재의 성형에 관한 것으로, 특히 가열연화된 그래스시이트를 상측모울드와 가요성 하측모울드 사이에서 성형하는 것에 관한 것이다.

성형 및 템퍼링된 그래스시이트는 자동차등과 같은 차량의 창유리로서 널리 사용되고 있다. 이러한 창유리를 제조하기 위해서는 평판형 그래스시이트를 차량의 창틀에 형성된 개구의 형상 및 윤관에 따라 정확한 곡률로 성형해야 한다. 창유리는 엄격한 광학적 요건을 충족해야 하며, 당해 창유리를 통해 선명한 시야에 지장을 초래하기 쉬운 광학적 결합이 없어야 한다. 가열연화된 그레스시이트와 접촉하는 성형부재에 어떠한 일그러진 부분이 있을 경우에는 그것이 그래스시이트의 주요표면에 복제 되어서 성형후의 그래스시이트에 광학적으로 결함이 있는 표면을 발생시키게 된다.

일반적으로, 성형된 그래스시이트를 상업적으로 제조함에 있어서는, 평판형의 그래스시이트를 그 연화온도까지 가열하고, 가열된 그래스시이트를 소정의 곡률 성형하고, 이어서 성형된 그래스시이트를 제어된 방법으로 냉각시키는 단계를 포함하게 된다. 특히, 그래스시이트는 터널형가열로를 통해 순차적으로 반송되면서 열변형온도까지 가열된 다음, 성형스테이션으로 보내지고, 여기에서 가열연화된 그래스시이트는 수직으로 정렬된 한쌍의 상하측 성형모울드 사이에 협지된다. 성형작업후, 상하측 성형모울드는 서로 분리되지만, 성형된 그래스시이트는 부압에 의해서 상측 모울드에 흡착된 채 남아있다. 외주연의 약간 안쪽에서 그래스시이트의 소망하는 곡률과 일치하는 개략적인 외형을 가지는 이송 및 템퍼링용의 링은 상측모울드의 하부로 이동해가고, 그후 상측모울드는 부압을 해제 하여 성형된 그래스시이트를 템퍼링용의 링위로 낙하시킨다. 이어서 켐퍼링용의 링은 성형된 그래스시이트를 냉각스테이션으로 반송하여 템퍼링을 행한다.

이와 같은 그래스시이트 성형장치의 하측모울드는, 일반적으로 성형스테이션에서 반송로울의 하부에 배치되며, 상측성형모울드의 선택된 표면부에 대하여 상보적인 분절된 곡면형상의 그래스시이트 접촉면을 가진다. 성형작업중 하측모울드는 상방으로 이동하여 반송로울에서 그래스시이트를 들어올려 상측모울드에 접촉시킨다. 그래스시이트는 하측모울드에 접촉함에 있어서 먼저 하측모울드의 가장 높은 부분에 접촉한 다음 당해 모울드의 표면을 따라 미끄럼이동하여 그 표면과 일치하게 된다. 따라서, 그래스시이트가 하측모울드의 표면을 따라 미끄럼 이동할때에는 당해 그래스시이트에 자국이 생길 우려가 있다.

가열연화된 그래스시이트가 성형작업중 하측모울드위에서 미끄럼운동을 일으키지 않도록 그래스시이트에 접촉할 수 있는 하측모울드를 제작하는 것이 유리하다.

미합중국특허 제 3,459,526호 및 동 제 3,476,540호 및 동 제 3,527,589호는 상측모울드 및 외형 링형태의 하측 모울드를 구비한 수평프레스 벤딩장치에 관하여 개시하고 있다. 하측모울드에는 이를 절결해서 간극을 형성시키므로써 성형스테이션에 있어서 일련의 이격 반송로울이 점유하고 있는 평면을 통하여 당해 하측모울드가 운동할 수 있도록 한다. 외형 링형태의 하측모울드의 정면형상은 상측모울드의 상보적 형상부에 대응한다.

미합중국특허 제 4,272,274호는 상측진공모울드와 슬롯이 형성된 하측모울드를 구비한 수평 프레스 벤딩장치에 관하여 개시하고 있다. 하측모울드는 상방을 향하여 완만하게 만곡된 긴 복수개의 성형부재를 구비하고 있으며, 이들 성형부재는 하측모울드 전체를 가로질러 연속적으로 연장되는 한편 하측모울드 전체를 완전히 가로질러 연장된 횡방향 연장홈에 의해서 분리되어 있다. 횡방향 연장홈은 성형스테이션 내의 하측모울드를 일련의 반송로울의 하부에서 그 상부로 상승시켜서 가열연화된 그래스시이트를 상측 모울드에 대고 가압하기에 충분한 폭과 깊이로 되어 있다.

본 발명은 그래스시이트를 협지하여 가압함에 따라 성형 모울드의 표면 형상에 순응하여 그것과 대략 일치하도록된 링형 모울드를 구비한 그래스시이트 성형장치를 제공한다. 링 모울드는 한쌍의 스프링을 포함하는 탄성지지장치 상에 장착되며, 상기 한쌍의 스프링은 링 모울드의 가요성 성형면이 회전하거나, 굽힘변형되거나, 병진운동할 수 있게 한다. 작동에 있어서, 링 모울드가 가열연화된 그래스시이트와 접촉하되 대략 평탄한 성형면의 형상을 가지는 제 1위치로부터, 그래스시이트가 성형모울드 표면에 가압되고 링 모울드의 가요성 표면이 가압작업중 성형모울드의 대응부분의 형상에 점차 일치되는 제 2위치로 상기 링 모울드가 이동한다.

이하에서는 가열연화된 그래스시이트를 성형하는 것과 관련하여 본 발명을 설명하겠으나, 본 발명은 다른 형태의 가열연화된 판재성형 장치에도 적용될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

제 1 도를 참조하면, 유리등과 같은 가열연화판재를 처리 및 성형하기 위한 장치는 가열로(12)를 구비하고 있으며, 그래스시이트(G)는 이 가열로를 통해 로우딩스테이션(도시하지 않음)으로부터 순차적으로 반송되어 그래스시이트가 그 변형온도까지 가열된다. 만곡된 그래스시이트를 냉각하기 위한 냉각스테이션(14)과 이 냉각스테이션 너머의 언로우딩영역(도시하지 않음)은 가열로(12)의 하류측에서 연속적으로 배치되어 있다. 가열로(12)와 냉각스테이션(14)사이에는 중간스테이션, 즉 성형스테이션(16)이 배치된다. 냉각스테이션(14)에 배치된 그래스시이트 이송수단(18)은 성형 및 템퍼링된 그래스시이트를 하류측으로 이송하여 언로우딩 스테이션으로 보낸다.

가열로(12)는 종방향으로 이격배치되고 횡방향으로 연장된 반송로울(22)을 가진 수평반송기(20)를 구비하고 있으며, 상기 반송로울(22)은 가열로(12)를 통해서 연장된 반송경로를 규정한다. 반송기(20)의 반송로울(22)은 구역별로 배치되고 클러치(도시하지 않음)에 의해 그 회전속도가 제어되므로, 각 반송로울 구역의 속도는 편리한 방식으로 제어하여 동기화시킬 수 있다.

성형스테이션(16)은, 가열로(12)에서 배출되어 성형스테이션(16)으로 진입하는 가열연화된 그래스시이트(G)를 지지할 수 있도록 이격배치된 일련의 도너츠형 지지로울(24)과, 본 발명의 주체인 상측 성형모울드(26) 및 하측성형모울드(28)를 포함한다. 본 발명에 있어서 한정적인 것은 아니지만, 상측모울드(26)는 참고로 인용하는 미합중국특허 제 4,579,577호에 개시된 것과 유사하다. 상측모울드(26)의 성형면(30)은 성형하고자 하는 그래스시이트에 요구되는 형상과 일치하는 형상으로 되어 있다. 계속해서 제 1 도를 참조하면, 배출파이프(32) 및 적절한 밸브수단(도시하지 않음)을 통하여 부압원(도시하지 않음)에 연통된 상측모울드는 상부의 수직가이드로드(34)를 개재하여 지지프레임(도시하지 않음)에 적절히 연결되어서 피스톤장치(36)에 의해 상기 지지프레임에 대하여 상대적으로 수직방향으로 운동한다. 배출파이프는(32)는 적절한 밸브장치를 개재하여 압축공기공급원(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 부압라인 및 가압라인의 밸브장치는 소정의 주기에 따라 편리한 방식으로 동기화 한다.

제 1 도 내지 제 3 도를 참조하면, 하측모울드(28)는 가요성 링(38)을 구비하고 있으며, 이 가요성 링은 가열연화된 그레스시이트와 접촉할때에는 대략 평탄한 상태를 유지하지만 가압작업중에는 상측모울드(26)의 주연부 곡면형상에 거의 일치하도록 변형된다. 가요성 링(38)은 탄성지지장치(42)에 의해서 장착판(40)을 통하여 연장된 지지봉(44)을 포함하며, 지지봉(44)의 둘레에는 메인스프링(46)이 그 길이방향으로 연장되어 설치된다. 메인스프링(46)은 상측너트(48)와 하측 로크너트(50)에 의해서 지지봉(44)에 걸려있게 된다. 지지봉(44)의 상단(54)에는 칼라(52)가 고정된다. 본 발명에서 한정적인 것은 아니지만, 제 3 도의 특징 실시예에 있어서, 지지봉(44) 상단(54)의 나사공(58)내에는 나사축(56)이 결합되어서 로크너트(60)에 의해 적절한 위치에 고정된다. 나사축(56)의 타단부에는 칼라(52)가 나사결합된다. 칼라(52)의 표면에는 지지스프링(66)의 하단부(64)를 계지하기 위한 나선형 홈(62)의 형성되어 있다. 상기 칼라(52)와 유사한 칼라(68)는 지지스프링(66)의 상단(70)을 계지한다. 가요성 링(38)의 하판(76)을 계지하는 확대헤드부(74)를 포함하는 축(72)은 와셔(78)를 통해 연장되어서 칼라(68)에 고정된다. 상판(80)은 예를들면 리벳(82)에 의해서 하판(76)에 고정되므로, 가압작업중 상판(80) 및 하판(76)이 휘게 된다. 후술하는 바와같이 상판(80) 및 하판(76)은 서로 상대적으로 미끄럼 운동할 수도 있다.

상판(80) 및 하판(76)은 하측모울드(28)에 재치되는 가열연화된 그래스시이트(G)를 지지하기에 충분한 강성을 가져야 하지만, 후술하는 바와같이 상측모울드(26)의 주연부 형상에 따라 변형될 수 있도록 충분한 가요성도 가져야 한다. 또한, 상판(26), 바람직하게는 상하 양판은 내열성이 있어야 한다. 본 발명의 특정 실시예에 있어서, 상판(80) 및 하판(76)은 뉴욕 소재의 스폴딩 파이버 컴패니 인코포레이티드(Spaulding Fibre Company, Inc.)에서 제조한 1/8인치(0.32mm) 두께의 Spauldite

ARK-2 아라미드 박판을 사용한다.

장착판(40)은 승강수단(도시하지 않음)에 고정되어 있으므로, 가요성 링(38)은 그것의 그래스시이트 접촉면(84)이 성형스테이션(16)에서 지지로울(24)의 하부에 있게 되는 초기위치로부터 그래스시이트를 성형하기 위한 지지로울(24) 상부의 제 2 위치로 후술하는 바와같이 수직방향으로 왕복운동할 수 있다.

탄성지지장치(42)는 가요성 링(38)이 상측모울드(26)의 성형면(30)에 접촉하여 그 형상에 따라 변형될 수있게 된다. 제 4 도를 참조하면, 지지스프링(66)은 유니버설 조인트와 같은 작용을 한다. 즉, 가요성 링(38)이 어떤 축을 중심으로 피봇운동하여 상측모울드(26)의 성형면(30)에 부합되도록 한다. 또한, 메인스프링(46)의 스프링 상수는 가요성 링(38)을 상측모울드(26)쪽으로 가압할때에 그것에 압력을 가하여 휘게할 수 있는 정도의 충분한 강성을 가지되, 성형작업중 그래스시이트(G)의 주연부에 자국을 내거나 그것을 압착하지는 않도록 충분한 가요성도 가지고 있어야 한다.

제 1 도 및 제 5 도 내지 제 10 도를 참조하여 작동을 설명하면, 그래스시이트(G)는 가열로(12)를 통하여 반송되면서 연화온도까지 가열된다. 센서(86)(제 11 도에만 도시함)는 그래스시이트(G)의 위치를 검출하여 그 정보를 제어기(도시하지 않음)로 보내고, 상기 제어기는 가열로(12)에 있어서 로울(22)의 반응속도 및 성형 스테이션(16)에 있어서 로울(24)의 반송속도를 제어한다. 그래스시이트(G)가 가열로(12)에서 배출되어 성형스테이션(16)으로 반송될때에, 하측모울드(14)의 가요성 링(38)은 지지로울(24)의 상측반송면보다 아랫쪽에 위치되어 있으므로, 그래스시이트는 제 5 도 및 제 6 도에 도시한 것과 같이 아무런 간섭을 받지 않고 반송된다. 그래스시이트(G)가 상측모울드(26)와 하측모울드(28)사이의 적당한 위치에 오게되면, 하측모울드(28)는 상방으로 이동하여 제 7 도 및 제 8 도에 도시한 것과 같이 반송로울(24)에서 그래스시이트를 들어올린다. 가요성 링(38)이 초기에 그래스시이트(G)와 접촉할때에는 실질적으로 평탄한 상태에 있게 되어 성형하고자 하는 그래스시이트의 모든 외주연과 동시에 접촉한다. 하측모울드(28)는 계속해서 상방으로 이동하여 제 9 도 및 제 10 에 도시한 것과 같이 가열연화된 그래시이트(G)를 상측모울드(26)에 대고 가압한다. 하측모울드(28)상의 그래스시이트(G)가 상측모울드(26)의 성형면(30)의 주연부와 접촉하기 시작하면, 메인스프링(46)은 압축되고 지지스프링(66)은 회전한다. 그래스시이트(G)는 초기에는 상측모울드(26)의 최하측주연부 표면과 접촉하고, 하측모울드(28)가 그래스시이트를 계속해서 상방으로 가압함에 따라, 가요성 링(38)은 제 9 도에 도시한 것과 같은 회전방향 및 제 10 도에 도시한 것과 같은 종방향으로 굽힘변형을 일으키고 그래스시이트(G)의 주연부가 상측 진공 모울드(26)의 대응부에 일치하도록 점차적으로 변형된다.

성형작업이 완료된후, 하측모울드(28)는 하강하고, 성형된 그래스시이트(G)는 부압에 의해서 상측모울드(26)에 흡착된다. 이어서, 템퍼리용의 링(88)과 같은 그래스시이트 이송수단(18)이 성형된 그래스시이트(G)를 받기 위하여 상측진공모울드(26)의 하부로 위치하게 된다. 그후, 부압이 해제 되고, 그래스시이트(G)는 템퍼링용의 링(88)위에 지지되어 냉각스테이션(14)으로 반송된 다음, 그곳에서 그래스시이트(G)는 변형전 이하의 온도로 냉각되어 켐퍼링 처리된다.

제 4 도를 참조하면 알 수 있는 것과같이, 가요성 링(38)은 충분한 넓이를 가지므로 상판(80)과 하판(76)간의 리벳이음부(82)가 상측모울드와 하측모울드 사이에 협지된 그래스시이트의 주연부에 접촉하는 일은 없다. 상판(80)에는 가요성 링(38)이 용이하게 굽힘변형될 수 있도록 리벳(82)이 삽입되는 확대개구 또는 장공(89)을 형성시켜서 당해 상판(80)이 하판(76)위에서 보다 자유롭게 미끄럼운동 하도록 할 수도 있다. 또한, 가요성 링(38)은 실제적으로 그래스시이트(G)의 외주연과 접촉하여 그것을 상측모울드(26)에 대고 가압함으로써 그래스시이트의 외주면이 적절한 형상으로 성형되도록 한다.

도너츠형 반송로울(24)은 다른 형태의 하측모울드(28)에도 적용할 수 있다. 반송축을 따라 개개의 도너츠형 지지체(90)가 미끄럼운동 가능하게 배치되므로 인접한 지지체(90)사이에는 가요성 링(38)을 위한 공간이 형성된다. 당업자라면 알 수 있는 바와같이, 가요성 링(38)의 주변부내에서는 횡방향의 길이가 짧은 표준형 반송로울을 사용하여 그래스시이트(G)를 지지할 수도 있다. 또한, 필요한 경우, 성형하고자 하는 그래스시이트(G)의 형상이 반송시에 그것의 주연부를 가요성 링(38)의 선택된 부분의 외측에 사용될 수도 있다.

본 발명에 있어서 한정적인 것은 아니지만, 지지스프링(66)은 메인스프링(46)에 비하여 더 큰 강성, 즉 보다 큰 스프링상수를 갖도록 하여, 가압작업시 메인스프링(46)이 지지스프링(66)보다 더 큰 수직방향 압축력을 인가하고 지지스프링(66)은 수직방향 압축부재라기 보다는 주로 회전부재의 기능을 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 성형작업중 가열 연화된 그래스시이트의 주연부에 자국을 내는 일 없이 여러종류의 스프링 상수를 조합해서 사용하는 것도 가능하였다. 본 발명에 있어서 한정적인 것은 아니지만, 메인스프링(46)의 스프링상수는 7.5내지 20 1b/in(1.34 내지 3.58 kg/cm)의 범위내에서 변경될 수 있고, 지지스프링(66)의 스프링상수는 50 내지 150 1b/in(8.95 내지 26.84 kg/cm)의 범위내에서 변경될 수 있었다.

이상에 설명하고 도면에 도시한 본 발명의 형태는 예시적인 양호한 실시태양에 불과하므로 특허청구의 범위에 정의된 주제 이외에도 발명의 요지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경실시할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

Claims (9)

1. 가요성 성형면과; 상기 가요성 성형면을 가열연화된 판재의 외주연에 접촉시키고 상기 판재를 제 2성형모울드의 외형면에 대고 가압하도록 링형 가압모울드에 작용하는 수단과; 상기 제 2성형모울드의 상기 외형면에 대략 부합하는 상기 가요성 성형면이 상기 판재를 상기 제 2성형모울드의 상기 외형면에 대고 가압함에 따라 상기 가요성 성형면을 재배향하는 수단을 포함하는 링형 가압모울드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 재배향수단은 상기 가요성 복수개의 스프링부재를 포함하고 ; 상기 스프링부재는 상기 가요성 성형면을 수평, 수직 및 회전운동시키는 링형 가압모울드.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 재배향 수단은 상기 스프링부재에 고정된 복수개의 링지지체를 더 포함하고; 상기 링지지체는, 장착판을 통해 연장되어 일단부가 장착판에 미끄럼운동 가능하게 고정된 축과, 상기 축을 따라 연장되어 상기 장착판과 상기 축의 타단부에 위치한 고정수단과의 사이에 설치되는 지지스프링을 포함하는 링형 가압모울드.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 링형 가압모울드와 상기 제 2모울드는 수직으로 배열된 한쌍의 모울드이고, 상기 제 2모울드는 상측 진공모울드인 것을 특징으로 하는 링형 가압모울드.
5. 가요성 성형면과; 외형 성형면과; 상기 가요성 성형면이 상기 외형면의 형상과 대략 유사한 형상으로 변형될 수 있도록 상기 가요성 성형면에 연결된 만능운동수단과; 가열연화된 판재를 사이에 두고 상기 가요성 성형면을 상기 외형 성형면쪽으로 이동시켜 그것과 접촉되게 하고, 상기 만능운동수단을 이동시켜서 상기 가요성 성형면의 상기 유사형상이 형성되도록 상기 만능운동수단과 상기 가요성 성형면에 작용하는 수단을 포함하는 판재 성형장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 외형성형면은 성형될 판재의 최종형상과 일치하는 상측모울드이고; 상기 가요성 모울드는 수직으로 배열된 하측 링모울드이고; 상기 작용수단은, 상기 하측 모울드의 상기 가요성 성형면이 실질적으로 평탄한 상태로 유지되는 제 1위치로부터, 상기 가요성 성형면이 상기 판재의 주연부와 접촉하여 그것을 상기 상측모울드의 대응 주연부쪽으로 가압하게 되는 제 2위치로 상기 하측모울드를 이동시키는 수단을 포함하는 판재 성형장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 만능운동수단은 일단이 상기 가요성 성형면에 고정되고 타단이 지지축의 상단에 고정된 제 1스프링과, 상기 지지축을 따라 연장되어 상기 지지축의 상단과 하축모울드 장착판 사이에 설치되는 제 2스프링을 포함하는 복수개의 가변지지체를 포함하고, 상기 하측모울드가 상기 판재를 상기 상측모울드에 대고 가압하에 따라, 상기 제 1스프링은 상기 가요성 성형면을 병진운동 및 회전운동시키고 상기 제 2스프링은 상기 가요성 성형면을 상기 상측모울드의 성형면쪽으로 가압하여 바이어스시키는 판재 성형장치.
8. 성형면이 대략 평탄면의 형상으로 유지되는 동안 판재의 주연부를 가요성 판재 접촉 성형면을 가진 링형 모울드에 접촉시키는 단계와; 상기 링형 모울드와 그위에 지지된 상기 판재를 제 2모울드의 외형면에 접촉되게 이동시키는 단계와; 상기 가요성 성형면을 가열연화된 판재를 사이에 두고 제 2모울드의 외형 성형면쪽으로 점차 바이어스시키는 단계와; 상기 바이어스 단계중 상기 판재가 상기 제 2모울드와 접촉함에 따라, 상기 링형 모울드의 상기 가요성 성형면이 상기 제 2모울드의 상기 외형 성형면과 대략 일치되도록 상기 가요성 성형면을 점차적으로 변형시키는 단계를 포함하는 가열연화된 판재의 성형방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 변형단계는, 상기 가요성 성형면을 복수개의 스프링 지지체로 지지하는 단계와, 상기 제 2모울드의 성형면의 대응부분과 대략 일치되도록 상기 스프링지지체로 하여금 상기 가요성 성형면을 상기 제 2모울드의 성형면쪽으로 가압 및 바이어스시키는 단계를 포함하는 판재의 성형방법.

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