KR950006192B1 - 유리판 굽힘 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유리판 굽힘 방법 및 장치

제1도는 종래 기술 상태에 따라 고온 가스 기류로 유리판을 가압하여 굽히는 굽힘실의 수직 단면도.

제2도는 본 발명의 제1실시예의 동작을 도시한 것으로, 굽힘틀의 횡단면을 도시한 수직 단면도.

제3도는 본 발명의 제2실시예의 동작을 도시한 것으로, 굽힘틀의 횡단면을 도시한 단면도.

제4도는 방법을 실시하는 압력 배플을 가진 자동차 유리용 굽힘틀을 도시한 사시도.

제5도는 제4도에 도시한 굽힘틀의 상세 저면도.

제6도는 제5도의 선(Ⅵ-Ⅵ)을 따라 취한 단면도.

제7도는 압력 배플의 구조를 다른 실시예의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유리판 2 : 로

3 : 전기 방열기 요소 12,26,31 : 굽힘틀

16,24,38,44 : 압력 배플 18,20 : 간극

[발명의 배경]

[발명의 분야]

본 발명은 굽힘온도까지 가열된 유리판을 굽히는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 큰 단면적에 걸쳐 고온 가스 기류를 이용함으로써 유리판을 굽힘틀에 대해 가압시키는 것이다.

[종래 기술의 설명]

이런 형태의 굽힘 방법은 독일 공개 공보 제 35 23 675 호에 기술되어 있다. 이런 방법으로, 굽힘온도로 가열된 유리판이 롤러 컨베이어상에 수평 정렬되어 굽힘 스테이션으로 운반되어 거기서 단면적이 큰 상향 고온 가스 기류에 의해 컨베이어로부터 상승되며 운반 롤러 상방에 위치한 굽힘틀에 가압되고, 그 굽힘틀은 컨베이어 쪽으로 볼록하게 되어 있다. 유리판은 굽힘틀 형태를 취하게 되며 굽힘틀 하방에서 작용하는 지지링에 부착되어, 이 유리판이 굽힌 스테이션으로부터 운반된다.

유리판을 종래의 방법을 이용하여 예를들어 깊이 만곡된 단부 위치가튼 형태로 굽히려면, 가스 기류에 의해 단부상에 적용된 압력은 주어진 조건하에서 깊게 또는 날카롭게 만곡된 단부 위치에서 유리판을 굽힘틀에 단단히 가압하는데는 불충분하다. 결국, 굽은 유리판 형태는 굽힘틀의 소정 윤곽과는 다르게 된다. 이러 어려움은 고온 가스 기류 압력증가, 즉 그 유속을 증가시켜서는 완화시킬 수가 없다.

[발명의 요약]

본 발명의 목적은 상술한 방법을 개선함으로써 심하게 굽혀진 단부를 가진 유리판이나 날카롭게 굽혀진 유리판을 제조하는 방법 및 장치를 개선하는 것이다.

이 문제는 유리판의 일정한 단부부분에서 유리판의 표면을 따라 방사방향으로 이동하는 흐름성분(고온 가스기류)의 유속을 이 흐름성분에 장벽을 개입시킴으로써감소시켜 유동가스의 정압 성분(static pressure component)이 증가되는 것으로 해결된다.

본 발명의 방법은 유동 가스의 정압 성분은 모든 방향으로 작용하며 동압 성분(dynamic pressure component)은 가스 흐름 방향으로만 작용한다는 사실을 이용한 것이다. 유리판의 단부부분에서, 유리판쪽에 직각으로 향한 흐름은 약한 형태로만 유리판에 실제로 충돌하는데, 그 이유는 계(field)의 중간부분에서 유리판에 충돌하는 가스는 유리 표면에서 방향을 바꾸어 유리판을 따라 방사방향으로 흘러서 유리판의 단부부분에서의 원래 흐름 방향으로 흐르는 흐름 효과를 감소시키기 때문이다. 굽힘틀의 단부부분의 곡률이 크거나 단부부분이 가스 흐름 방향에 바람직하지 못한 경사진 각도를 가지고 있다면 유리판의 표면에 직각으로 작용하는 동압은 유리 표면에 평행한 흐름방향을 가지므로 소정 굽힘력을 발생하기에는 불충분하다. 이점에 비추어, 본 발명은 이 부분에서의 정압 성분을 적합하게 증가시키는 수단을 제공한다. 유동 가스 또는 유동액 시스템에서는 정압과 동압의 합은 주어진 유선상에서 일정하고, 따라서 이 경우 굽힘 작동에 더욱 효과적인 정압은 이 유선의 유속이 감소될 경우 증가시켜야만 한다는 사실이 공지되어 있다. 본 발명에 따르면, 문제가 되고 있는 부분에서 유속을 적당히 감소시키는 것을 상기 흐름 말기에 또는 국부적 흐름 경로내에 상기 고온가스의 흐름을 방해하고 그 속도를 감소시키는 적합한 장벽을 배치시킴으로써 성취할 수 있다.

본 발명의 장점은, 동시에 유리판 뒤의(즉, 우리판과 굽힘틀 표면 사이의) 정압이 이 중간 공간에 굽힘틀 뒤의 공간을 연결함으로써 감소된다는 것이다.

본 발명 방법의 제1양호한 실시예에 따르면, 문제의 유리판의 단부부분을 따라 통과하는 반경방향의 고온 가스의 흐름이 굽힘틀과 유리판 사이에 형성된 중간 공간에서 흐름단면이 감소된 조건하에 굽힘틀의 단부를 통과하도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 양호한 실시예에 따르면, 문제의 유리판의 단부분을 따라 통과하는 고온 가스의 방사 방향 흐름 통로는 굽힘틀상에 배치된 장벽에 의해 완전히 차단되며, 유리판의 이들 단부 영역과 굽힘틀의 성형면 사이의 중간 공간내의 가스 정압은 낮은 정압으로 굽힘틀의 다른측면상의 공간에 이 중간 공간을 연결함으로써 감소되며, 상기 연결은 굽힘틀내의 구멍에 의해 수행된다.

본 발명 방법은 수행하는 적합한 장치는 가스 기류의 정압 성분이 증가되는 위치에서 굽힘틀의 단부상에 압력 배플이 설치되며 이 배플들은 굽힘틀의 끝부 접선에 거의 수직으로 배치되어 있다는 점에서 근본적으로 구별된다.

[발명의 상세한 설명]

본 발명을 이하 도면을 참조하여 보다 상세히 기술하기로 한다.

고온 가스 기류, 특히 고온 공기 기류의 도움으로 유리판(1)을 가압 만곡시키는 굽힘 스테이션은 유리판이 전기 방열기 요소(3)에 의해 굽힘 온도로 가열되는 로(2)를 통과하는 롤러에 결합하도록 배치된다. 유리판(1)은 종동 롤러(4)로 구성되며 굽힘 스테이션내로 연장되는 롤러 컨베이어상에서 수평으로 운반된다.

굽힘 스테이션 벽(9)에 적당한 열 절연층(도시않음)이 제공된 수직 흐름 통로(8)를 포함한다. 유리판(1)은 로(2)로부터 로(2)에 결합하는 흐름 통로(8)의 벽(9)내에 개구(10)를 경유하여 굽힘 스테이션내로 통과한다. 유리판(1)은 굽힘 스테이션내의 굽힘틀(12)하방에 위치되어 있다. 유리판(1)을 굽힘 스테이션내로 운반하는 도중, 그리고 이를 위치결정하는 도중에 수직 상향으로 흐르는 가스 기류의 체적 유량 및 압력은 낮게 유지된다. 상기 유량 및 압력은 중력 작용하에서 켄베이어 롤러(4) 사이의 처짐으로 인한 유리판의 변형을 피하기 위해 유리판(1)의 무게를 상쇄하는 적당한 값이 되게 한다. 그러나 무게의 상쇄 정도는 일부일분이며, 그 이유는 켄베이어 롤러(4)를 회전함으로써 유리판(1)을 운반하는 능력을 유지해야 하기 때문이다.

유리판(1)이 소정 위치에 도달하자마자 유리판(1)이 켄베이어 롤러(4)로부터 상승되는 범위와 굽힘틀(12)의 성형면에 가압되는 범위까지 압력 및 체적 유량이 증가된다. 제1도의 평면을 횡단하는 레일(14)상에서 이동하는 케리지(carriage ; 도시않음)는 굽혀진 유리 판(1') 하방으로 이동한다. 캐리지는 굽혀진 유리판의 형태에 알맞는 지지링을 갖고 있다. 흐름 통로(8)내의 가스 압력 및 체적 유량은 감소되어 굽혀진 유리판이 지지링상으로 하강되고 상기 유리판은 굽힘 스테이션으로부터 운반되어 나온다.

유리판(1)상에 작용하는 가스 기류는 단면에 걸쳐 균일한 압력 프로파일을 갖는다. 유리판(1)이 컨베이어 롤러(4)로부터 올려지고 굽힘틀(12)에 접촉되어 상승되는 기간중에, 유리판의 표면에 분포되는 압력은 거의 균일하다. 그러나, 이런 상황은 유리판이 굽힘틀(12)에 의해 파지되자마자 변화된다. 이 시점부터, 유리판(1)상에 있는 가스를 유리판 표면을 따라 측방향으로 유동시켜야 하며 굽힘틀(12) 단부에서 상향으로 방향을 다시 잡게 된다. 유리판(1')의 단부 영역에서, 판을 통과하는 가스의 흐름은 두가지 효과를 갖는다. 그 하나는, 수직 흐름이 수평 흐름으로 반향되기 때문에 이 단부부분에서 수직 작동 동압 성분의 효과를 감소시키도록 상향 유동 가스의 직접적 효과를 방해하고, 이 단부부분을 지난 가스 흐름이 상기 가스 기류상의 수직 유동 작용을 감소한다는 것이다. 둘째로는, 유리판(1')을 따라 흐르는 방사 유동 가스의 동압 성분이 자체적으로 유리판의 표면에 수직인 방향의 어떤 압력 성분도 갖지 않으며 유리판 부근에서 유리판을 지나 유동하는 가스는 굽힘 동작에 기여하지 않게 된다는 것이다. 따라서, 유리판의 단부부분상에 작용된 굽힘력은 우리판 표면적이 증가되고 굽힘동작중 단부 접선 각(α)이 증가됨에 따라 더욱 감소된다. 이런 형태로 작용된 굽힘력(P)은 더이상 굽힘틀(12)의 성형면에 밀접하게 유리판(1')의 단부부분을 가압하게 충분치 못하게 된다.

제2도는 본 발명에 따른 제1형상을 도시한 것으로서, 중요 부위에서의 굽힘력을 아주 저렴한 비용으로 효과적인 수준으로 증가시킬 수 있다. 이런 목적으로, 실제로 굽힘이 더욱 심한 부위에서, 유리판(1')을 따라 유동하는 가스 기류는 유속은 (상기)기류에 거의 수직 방향으로 배치된 압력 배플(16)을 개재시켜 감소된다. 이로써 가스 흐름은 방해를 받게 되며 유리판(1')과 압력 배플(16)사이에 남는 간극(18)을 통해 강제 통과되며, 여기서 입력 배플(16)상부와 굽힘틀(12) 단부 사이의 간극(20)을 통해 상향 통과된다. 유리판(1')하방의 정압은 유리판을 따라 가스 흐름의 유속 감속 결과로서 증가되며, 정압과 동압이 합이 주어진 유선에서 일정한데 따른 관계는 계속 유지된다. 정압(P')은 유리 표면상에서 증가된 굽힘 압력으로서 작용한다. 동시에, 공간(22)에서의 정압은 감소되는데, 이는 공간(22)이 간극(20)을 통해 정압이 전체적으로 낮은 굽힘틀(12) 상방 공간[굽힘틀(12)상의 상기 공간]에 직접 연통되기 때문이다.

본 발명의 방법은 유리판(1')과 배플(16)에 의해 형성된 간극(18)의 폭(A)이 굽힘틀(12)의 단부와 배플(16)에 의해 형성된 간극(20)의 폭(B)보다 작도록 압력 배플(16)이 형성, 배치된 경우에 특히 효과적이다. 간극(20)의 폭(B)은 예를들어 5 내지 20㎜이며 간극(18)의 폭(A)은 2 내지 100㎜가 적당하다. 배플의 기능을 수행하는 배플(16)의 부분 높이(H)는 예를들어 10 내지 100㎜, 양호하게는 20 내지 50㎜가 적당하다.

제3도에 도시한 예시적인 실시예에서, 바람직한 유사효과는 약간 다른 수단에 의해 성취된다. 이 경우, 압력 배플(24)은 굽힘틀(26)의 단부상에 직접 배치된다. 이리하여 압력 배플(24)과 굽힘틀(26) 사이의 가스흐름은 전혀 없게 된다. 따라서, 압력 배플(24) 전방에 가스 와류(28)가 형성되며, 배플쪽으로 가는 가스흐름을 배플(24) 주위로 강제 안내된다. 유리판(1') 인접부위에서의 방사 방향 흐름은 전혀 없게 된다. 동역학적 유동 에너지가 거의 사라진다는 면에서, 정압 성분은 실제로 증가된다(총압 에너지는 일정하게 유지되기 때문). 결과적으로 작용 굽힘력(P')이 중가된다. 유리판(1')의 후방에 있어서의 소요 감압은 굽힘틀(26)내의 구멍(30)으로 인해 주어지는데, 이 구멍은 상기 굽힘틀(26)을 관통하며 공간(22)[유리판(1') 및 굽힘틀(26) 사이]을 굽힘틀(26) 후방의 공간, 즉 정압이 낮은 공간에 연통시킨다.

제4도 내지 제7도는 자동차용 후방 측부 유리를 굽히기 위한 독특한 형상의 굽힘틀의 특정 대표적 실시예를 도시한 것이다. 굽힘틀(31)의 굽힘표면의 전체적 구조 및 윤곽은 굽힌 유리판의 크기 및 형상에 꼭맞게 되어 있다. 예를들어 세라믹이나 금속재료로 제조될 수 있는 굽힘틀(31)에는 연결 플랜지(39)를 경유하여 굽힘 스테이션에 배치된 파지 튜브(40)에 연결된 원통형 부품(36)이 제공되어 있다.

경험으로 보아, 굽힘면(32)의 단부부분(32', 32")은 구면으로 굽혀야 하는 코너부분이기 때문에, 그리고 이들 부위에서 틀의 표면의 단부 접선 각도가 보통 부위보다 크기 때문에 더욱 큰 굽힘력을 요한다. 따라서, 압력 배플(38)은 약 10㎜(B) 크기의 간극(20)이 굽힘틀(31)의 주위면과 이 주위면을 마주보는 배플(38) 표면 사이에 남도록 이 부분(32', 32")에서 굽힘틀(31)의 단부에 배치된다. 배플(38)은 나사(41)에 의해 굽힘플(31)에 부착된다. 굽힘틀로부터의 필요한 이격 거리는 스페이서 부싱(42)에 의해 제공된다. 배플(38)이 수직면과 이루는 각도(β)는 장벽으로서 작용하는 배플 표면이 유리판을 따라 흐르는 방사 방향 가스 기류의 흐름 방향에 거의 수직으로 연정되도록 굽힘틀의 곡률에 따라 선택된다.

많은 경우에, 배플과 유리판의 단부 사이에 남는 간극이 굽힘 공정중 유리판의 단부의 전체 통로(운동 통로)에 걸쳐 일정하게 유지되도록 배열을 정돈하는 것이 유리하다. 이 경우에 배플 구조는 제7도의 배플(44) 구조에 대응하는 배플 구조가 적합하다. 즉, 굽힘 공정중 유리판(1')의 단부의 이동 체적을 설명하는 곡선(K)에 대응하게 만곡시키는 것이다. 이런 방법으로, 아주 좁은 간극(18)이 전체 굽힘 공정중에 유지될 수 있고, 이는 상기 공정중 압력 조건을 더욱 개선시킬 수 있다.

본 발명은 상기 서술한 점에 비추어 여러가지 변형예나 변경이 있을 수 있음이 명백하다. 따라서, 이하 청구범위의 범주내에서, 본 발명이 본원에 서술한 바와는 다르게 실시될 수도 있음을 이해해야 한다.

Claims (12)

1. 유리판에 대해 큰 단면적을 갖는 고온 기류를 불어 넣어 유리판을 굽힘틀(curving form)에 가압시켜서 굽힘 온도로 가열된 유리판을 굽히는 방법에 있어서, 유리판이 적어도 규정된 단부부분에서 유리판의 표면을 따라 방사방향으로 이동하는 고온가스 기류의 유동성분의 유속을 상기 성분의 경로내에 장벽(barrier)을 개재시킴으로써 감소시켜, 유동가스의 정압성분(static pressure component)을 상기 단부분에서 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.
2. 제1항에 있어서, 유리판의 단부부분과 굽힘틀의 표면 사이의 공간에서 이 중간 공간과 굽힘틀 후방의 공간을 연통시킴으로써 정압을 감소시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단부부분을 따라 통과하는 고온가스의 방사 방향 흐름이 굽힘틀과 유리판사이에 형성된 중간 공간에서 감소된 유동 단면 조건하에서 굽힘틀 단부를 통과하는 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.
4. 제3항에 있어서, 유리판 단부부분과 굽힘틀 사이의 공간에서 가스 정압을 더욱 감소시키기 위해, 이 공간을 굽힘틀을 관통하는 구멍에 의해 굽힘틀의 다른쪽에 있는 공간과 연통시키는 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 굽힘틀상에 배치된 장벽에 의해 유리판의 규정된 단부부분을 따라 통과하는 고온가스의 방사 방향 흐름 통로를 완전히 차단하는 단계를 포함하며, 유리판의 이들 단부분과 굽힘틀 성형면 사이의 중간 공간내의 가스 정압이 굽힘틀을 관통하는 구멍에 의해 감소되는 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.
6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항의 방법을 수행하는 유리판 굽힘 장치에 있어서, 압력 배플(16,24,38,44)은 굽힘틀 단부상에 적어도 선택된 위치에 배치되며, 굽힘틀(12,26,31)의 성형면의 단부접선에 수직방향으로 향한 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 압력 배플(16,38,44)은 굽힘틀(31)에 5 내지 20㎜의 거리(B)를 두고 부착되어 있어서, 배플(16,38)과 굽힘틀의 단부 사이의 간극(20)을 형성하는 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 굽힘틀에는 압력 배플에 인접한 영역에서 이를 관통하는 구멍이 제공된 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.
9. 제6항에 있었서, 상기 압력 배플(24)은 굽힘틀(26)의 단부상에 직접 배치되어 있고, 굽힘틀(26)에는 상기 압력 배플(24)에 인접한 부분에서 상기 굽힘틀(26)의 성형면을 연결하는 구멍(30)이 제공된 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.
10. 제6항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 배플(16,24,38,44)의 부분은 길이(H)가 10 내지 10㎜이며, 양호하게는 20 내지 50㎜로된 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.
11. 제6항 내지 제9항중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 배플(44)은 상기 유리판 굽힌 동작중 항상 유리판의 단부로부터 동일 거리에 있도록 그 길이를 따라 굽혀지는 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.
12. 유리판에 대해 큰 단면적을 갖는 고온 기류를 불어넣어 굽힘틀의 굽혀진 성형면에 대해 유리판을 가압시켜서 굽힘 온도로 가열된 유리판을 굽히는 방법에 있어서, 상기 성형면이 날카롭게 굽혀진 성형틀의 외부면의 일부분에 인접한 적어도 하나의 단부부분에서 외부면의 일부분상에 배치된 장벽에 의해 가스 흐름의 정압 성분을 증가시키는 단계와, 상기 단부부분으로부터 정압 성분이 감소되는 성형틀의 대향 측면상의 공간까지 상기 성형틀을 통해 통로를 제공함으로서 상기 유리판과 상기 단부부분의 성형면 사이의 정압을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리판 굽힘 방법.

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