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KR100696217B1 - 조각 판유리 성형 방법 및 장치 - Google Patents

조각 판유리 성형 방법 및 장치 Download PDF

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KR100696217B1
KR100696217B1 KR1020050091822A KR20050091822A KR100696217B1 KR 100696217 B1 KR100696217 B1 KR 100696217B1 KR 1020050091822 A KR1020050091822 A KR 1020050091822A KR 20050091822 A KR20050091822 A KR 20050091822A KR 100696217 B1 KR100696217 B1 KR 100696217B1
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South Korea
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furnace
glass
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서정무
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서정무
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Abstract

본 발명은 판유리의 단면 또는 양면에 조각 무늬를 형성하는 것과 상기 판유리의 연속 생산이 가능하도록 한 조각 판유리 성형 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조각 판유리 성형 장치는 소정 입체무늬가 형성되어진 하부 및 상부의 성형 틀(120, 200)과, 하부 성형 틀(120)이 올려져서 거치되어지며 사용자 등으로부터 지정받은 소정 온도의 열을 발생시키거나 전도하는 기능을 수행하는 가열패널(110)과, 가열패널에 거치된 상태로 소정 판유리가 인입되면 판유리의 슬럼핑 점(Slumping Point)까지 단계별로 온도를 상승시키며 판유리가 하부 성형 틀에 밀착되어지도록 하는 제 1 노(310)와, 제 1 노로부터 이송되어진 판유리의 온도를 소프트닝 포인트(Softening Point)까지 하강시킨 후, 상부의 일 측단에 구비되어 있는 상부 성형 틀을 하강시켜 판유리를 압착하며 상부 조각을 성형하는 제 2 노(320)로 구성되어짐과, 상기 가열패널(110)은 상기 노의 내부에 형성되어진 컨베이어 장치(400)에 의해 이송되어지는 것을 특징으로 한다.
성형 틀, 가열패널, 뒤틀림 점, 슬럼핑 점, 소프트닝 포인트

Description

조각 판유리 성형 방법 및 장치 { Casting Method of Art Sheet Glass and Apparatus therefor }
도 1은 본 발명에 따른 조각 판유리 성형 장치를 설명하는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 조각 판유리 성형 방법을 설명하는 순서도.
도 3은 보 발명에 따른 가열패널 및 성형 틀을 보완하여 설명하는 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따라 조각 판유리가 성형되는 과정을 설명하는 과정별 단면도.
도 6은 종래의 조각 판유리 성형 장치를 설명하는 참고도.
도 7 및 도 8은 종래의 조각 판유리 성형 과정을 설명하는 과정별 단면도이다.
<주요 부호의 설명>
110: 가열패널, 111: 열선, 120: 하부 성형 틀, 121: 무늬, 130: 판유리,
200: 상부 성형 틀, 210: 압력펌프, 300: 노(Furnace), 310: 제1 노,
320: 제2 노, 311 및 321: 히터장치,
400: 컨베이어장치(400a, 400b, 400c, 400d),
401: 컨베이어롤러, 402: 컨베이어벨트
본 발명은 판유리의 단면 또는 양면에 조각 무늬를 형성하는 것과 상기 판유리의 연속 생산이 가능하도록 한 조각 판유리 성형 방법 및 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 종래의 하나의 노(Furnace)에서 단일 공정에 의해 하나의 조각 판유리가 생산될 수밖에 없었으며, 또한 하단의 일면에만 조각이 되어질 수밖에 없었던 종래의 조각 판유리 생산 공정을 연속적이면서도 양면 모두에 조각 무늬를 성형할 수 있도록 한 판유리 성형 방법 및 장치에 관한 것이다.
단면 또는 양면이 조각되어 있는 조각 판유리는 사생활의 보호 및 건축물의 미적 완성도를 보다 높이기 위해 건물의 내외장용 건축자재로 다양하게 활용되면서 수요가 급증하고 있는 추세이다. 이러한 수요의 증가와 아울러 변화하는 소비자의 다양한 니즈를 충족시키기 위해 생산자 또한 다양한 방법을 시도하며 생산 효율성을 높이기 위해 노력하고 있음은 주지의 사실일 것이다.
종래에 사용되는 방법을 예로 설명하면, 일반적으로 무늬유리의 경우는 최초에 유리가 액상의 상태에서 소정의 형상과 모양으로 압출하는 과정에서 성형롤러를 통과할 때 다양하게 무늬를 형성시키거나 소정의 규격으로 고형화된 판유리에 후가공을 통해서 무늬를 형성시키는 방법이 사용되어 왔다. 그러나 이러한 무늬유리는 롤러 등을 이용한 자동화 공정을 통해 생산할 수가 있어서 비교적 대량생산되는 것이 다능하나 대부분 작은 무늬를 반복되게 형성시킬 수밖에 없고, 뿐만 아니라 무늬의 깊이도 제한적이기 때문에 무늬가 입체감이 떨어지는 단점과 함께 소비자가 요구하는 독창적인 조각 판유리를 제공하기에는 다소 부족한 면이 있어왔다.
또한 이러한 조각 판유리를 제공하기 위해 사용되었던 종래의 방법 및 장치를 첨부된 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 우선 이동이 불가능하거나 제한적인 이동만이 가능한 노(910)의 내부에 가열패널(930)이 결합되어 거치되게 된다. 또한 상기 가열패널(930)의 위쪽에는 석고나 점토 또는 금속으로 몰드 제작되어 소정 무늬(941)가 형성되어 있는 성형 틀(940)이 거치되어진 후, 상기 성형 틀(940)의 상부에는 조각 판유리의 원자재가 되는 판유리가(920)가 올려지게 된다. 또한 노(910)에 구비되어 있는 히터장치(911)의 발열작용에 의해 노(910) 내부의 온도가 상승하며 상기 판유리(920)의 온도 또한 상승하게 된다. 통상 온도는 판유리가 변형을 일으키기 시작하는 뒤틀림 점(Strain Point: dir 490도 정도)까지는 증가하게 되며, 뒤틀림 점에 도달이 되면 판유리가 용해작용에 의해 성형 틀(940)에 밀착이 되도록 하는 온도인 슬럼핑 점(Slumping Point; 650도에서 800도 정도) 까지 상승시키게 된다. 이렇게 되면 판유리(920)는 도 8b와 같이 늘어져 쳐진 상태로 성형 틀(940)의 무늬(941)를 채우게 된다. 이후에는 온도를 서냉점(Annealing Point; 575도에서 480도 정도)까지 급속하게 냉각시키는 과정을 거친 후, 상온상태로 온도를 더 낮추게 된다. 이렇게 생성되어진 상태의 조각 판유리는 도 8c와 같이 성형 틀(940)로부터 부리 되어진 후 도 8d와 같은 상태로 상품화되거나 아니면 작업자에 의해 재단되거나 추가 가공되는 과정을 거쳐 상품으로 포장되게 된다. 이러한 노(910)는 다양한 전기장치를 이용하여 온도를 상승 및 하강 시키는 것이 가능한데 일예로, 전기를 이용한 노(910)의 경우에는 가열패널(930)의 바닥면 또는 측면 등에 열선(931) 등이 삽입 형성되어지고 전기를 개폐하는 스위치(950)와 온도 조절기(960) 등이 더 구비되어 형성되는 경우도 있다.
이러한 공정을 거쳐 생산된 판유리는 성형 틀이 하부에만 거치되게 되므로 어는 하나의 면에만 무늬를 성형할 수 있다는 문제점과 아울러 무늬가 있는 반대면의 경우는 표면이 평활하지도 않으면서 울퉁불퉁한 상태가 될 것이므로 생산자의 별도 공정에 의해 마감처리가 되어야 한다는 문제가 있었으며, 또한 이러한 방법 및 장치의 경우는 하나의 노에서 하나의 조각 판유리만이 생산되어질 수 있는 등 연속 생산 공장이 불가능하여 그 생산 효율이 현저히 떨어지는 등의 문제도 있어 왔다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 내부에 컨베이어 장치가 구비되어 있는 제 1 노와, 제 1 노와 마찬가지로 내부에 컨베이어 장치를 구비하고 있으며 또한 내부의 상단에 상부 성형 틀을 구비하고 있는 제 2 노와, 하부 성형 틀 및 판유리를 종 방향으로 거치시킨 후 상기 컨베이어 장치에 올려져 사용자 등의 제어명령에 따라 상기 제 1 노와 제 2 노를 이동하게 되는 가열패널을 포함하여 구성되어져 있어서, 조각 판유리의 연속생산 공정 및 조각 판유리의 양면 성형 공정이 모두 가능하도록 한 조각 판유리 성형 장치 및 조각 판유리 성형 방법을 제공하는 것이다.
상기 문제점을 해결하고 소기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조각 판유리 성형 방법은 (a) 조각 판유리를 성형하기 위해 소정 입체무늬가 형성되어진 하부 성형 틀과 상부 성형 틀 중 어느 하나 이상을 포함하는 조각 판유리 생산용 "성형 틀"을 제작하는 단계(s111)와, (b) 상기 하부 성형 틀을 소정 사용자가 지정한 온도의 열을 발생시키거나 전도하는 기능을 수행하는 "가열패널"에 일체로 결합시킨 후 소정 크기와 두께의 "판유리"를 상기 하부 성형 틀 위에 거치시키는 단계(s112)와, (c) 상기 판유리가 거치된 상기 가열패널을 상기 판유리의 슬럼핑 점(Slumping Point)까지 단계별로 온도를 상승시키는 것이 가능한 제 1 노(Furnace)의 내부로 인입시키는 단계(s121)와, (d) 상기 제 1 노에 구비되어 있는 별도의 히터장치 또는 상기 가열패널로부터 발생되는 열에 의해 상기 판유리의 온도를 뒤틀림 점(Strain Point; 섭씨 490도)까지 상승시키는 단계(s122)와, (e) 상기 판유리의 온도가 뒤틀림 점까지 상승하여 상기 판유리가 뒤틀림을 시작하면 상기 판유리의 온도를 슬럼핑 점(Slumping Point; 섭씨 650도 ~ 섭씨 800도)까지 상승시키며 하부 조각을 형성하는 단계(s123)와, (f) 상기 판유리의 온도가 슬럼핑 점까지 상승하여 상기 판유리가 상기 하부 상형 틀에 밀착되게 되면 상기 판유리가 거치되어 있는 상기 가열패널을 제 2 노(Furnace)의 내부로 이송키는 단계(s131)와, (g) 상기 제 2 노에 구비되어 있는 별도의 히터장치 또는 상기 가열패널로부터 발생되는 열에 의해 상기 판유리의 온도를 소프트닝 포인트(Softening oint; 섭씨 575도)까지 하강시키는 단계(s132)와, (h) 상기 제 2 노의 상부의 일 측단에 구비되어 있는 상기 상부 성형 틀을 하강시켜 소프트닝 상태의 상기 판유리를 압착하며 상부 조각을 성형하는 단계(s133)와, (i) 상기 상부 성형 틀이 제거된 상태의 상기 판유리의 온도(소프트닝 포인트 또는 서냉 점)를 상온의 온도까지 하강시키는 단계(s134) 및 (j) 상기 제 2 노로부터 상기 가열패널을 출하한 후 하부 및 상부가 조각된 상태의 상기 판유리를 상기 가열패널에 결합되어 있는 하부 성형 틀로부터 분리시키는 단계(s141)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 조각 판유리 성형 방법의 상기 제 1 노와 상기 제 2 노의 내부에는 소정 사용자 또는 제어장치로부터 지정받은 시간 간격으로 소정 구간을 반복하여 회전하는 것이 가능하도록 형성되어진 컨베이어(Conveyor) 장치가 구비되어지는 것과, 상기 가열패널은 상기 컨베이어 장치의 컨베이어롤러 또는 컨베이어벨트에 올려진 상태에서 상기 각각의 노 내부에서 이송되어지거나 상기 제 1 노에서 제 2 노로 이송되어지는 것을 특징으로 할 수도 있다.
아울러 상기 조각 판유리 성형 방법의 상기 가열패널은 소정 세기의 전력이 외부로부터 공급되어질 경우, 가열되며 상기 사용자 또는 제어장치로부터 지정받은 소정 온도를 발생시키는 것이 가능한 "열선"을 저면 또는 측면 중 어느 한곳 이상에 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것도 가능하다.
상기 문제점을 해결하고 소기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조각 판유리 성형 장치는, 상기 조각 판유리 하단부의 무늬를 성형하기 위해 소정 입체무늬가 형성되어진 하부 성형 틀(120)과 상기 조각 판유리의 상단부의 무늬를 성형하기 위해 소정 입체무늬 또는 평면으로 형성되어진 상부 성형 틀(200)로 구비되어지는 하나 이상의 성형 틀(120, 200)과, 상기 성형 틀 중 상기 하부 성형 틀(120)이 올려져서 거치되어지며 소정 사용자 또는 제어장치로부터 지정받은 소정 온도의 열을 발생시키거나 전도하는 기능을 수행하는 가열패널(110)과, 상기 조각 판유리를 형성하기 위한 재료인 소정 판유리가 상기 가열패널에 거치된 상태로 인입되면, 상기 판유리의 슬럼핑 점(Slumping Point; 섭씨 650도 ~ 섭씨 800도)까지 단계별로 온도를 상승시키며 상기 판유리가 상기 하부 성형 틀(120)에 밀착되어지도록 하는 제 1 노(310)와, 상기 판유리가 상기 하부 성형 틀(120)에 밀착되어진 상태로 이송되어오면 상기 판유리의 온도를 소프트닝 포인트(Softening Point; 섭씨 575도)까지 하강시킨 후 상부의 일 측단에 구비되어 있는 상기 상부 성형 틀(200)을 하강시켜 소프트닝 상태의 상기 판유리를 압착하며 상부 조각을 성형하는 제 2 노(320)로 구성되어짐을 특징으로 한다.
또한 상기 조각 판유리 성형 장치의 상기 제 1 노(310)와 상기 제 2 노(320)의 내부에는 소정 사용자 또는 제어장치로부터 지정받은 시간 간격으로 소정 구간을 반복하여 회전하는 것이 가능하도록 형성되어진 컨베이어(Conveyor) 장치(400)가 더 구비되어지는 것과, 상기 가열패널(110)은 상기 컨베이어 장치(400)의 컨베이어롤러(401) 또는 컨베이어벨트(402)에 올려진 상태에서 상기 각각의 노(300) 내부에서 이송되어지거나, 상기 제 1 노(310)에서 제 2 노(320)로 이송되어지는 것을 특징으로도 할 수 있으며,
아울러 상기 조각 판유리 성형 장치의 상기 제 1 노(310)와 상기 제 2 노(320)의 내부에는, 상기 판유리를 성형하기 위해 필요한 다양한 온도의 열을 발생시키는 기능을 수행하는 히터장치(311,321)가 더 구비되어지는 것을 특징으로 할 수도 있으며,
게다가 상기 조각 판유리 성형 장치의 상기 가열패널(110)은 소정 세기의 전력이 외부로부터 공급되어질 경우, 가열되며 상기 사용자 또는 제어장치로부터 지정받은 소정 온도를 발생시키는 것이 가능한 열선(111)을 저면 또는 측면 중 어느 한곳 이상에 더 구비하고 있는 것을 특징으로 할 수도 있다.
더욱이 상기 조각 판유리 성형 장치의 상기 상부 성형 틀(200)은 상기 제 2 노(320)의 외부에 형성되어진 소정 압력펌프(210)로부터 소프트닝 상태에 있는 상기 판유리를 압착하며 상부 조각을 성형하기 위한 하강 및 상승 동력을 공급받는 것을 특징으로 하는 것이 가능하며,
더하여 상기 조각 판유리 성형 장치의 상기 제 1 노(310)는 상기 판유리의 온도를 뒤틀림 점(Strain Point; 섭씨 490도)까지 상승시킨 후, 상기 판유리가 뒤틀림을 시작하면 상기 판유리의 온도를 슬럼핑 점(Slumping Point; 섭씨 650도 ~ 섭씨 800도)까지 상승시키는 것을 특징으로 하는 것과,
마지막으로 상기 조각 판유리 성형 장치의 상기 제 2 노(320)는 상기 상부 성형 틀(200)을 하강시켜 소프트닝 상태의 상기 판유리를 압착하며 상부 조각을 성형한 후 상기 상부 성형 틀(200)을 후퇴시켜 제거하고, 상기 판유리의 온도를 상온 온도까지 하강시키는 것을 특징으로 하는 것도 가능하다.
이하에서는 본 명세서에 사용되는 주요용어를 설명토록 한다.
뒤틀림 점(Strain Point)이란 판유리가 가열에 의해 변형을 일으키기 시작하는 온도를 의미하며 통상 섭씨 490도 정도가 된다. 슬럼핑 점(Slumping Point)이란 상기 뒤틀림 점(Strain Point)에서 변형을 시작한 판유리가 중력 또는 무게에 의해 처지면서 성형 틀에 밀착되게 되는 온도를 의미하며 통상 섭씨 650도에서 800도 정도가 이에 해당된다. 소프트닝 포인트(Softening Point)란 상기 슬럼핑 점(Slumping Point)에 도달되어 중력 또는 무게에 의해 처지면서 성형 틀에 밀착되어진 판유리가 다시 고형화되기 위한 시작 온도를 의미하며 통상 섭씨 575도 정도가 이에 해당된다. 마지막으로 서냉 점(Annealing Point)이란 통상 상기 소프트닝 포인트(Softening Point)부터 480도 정도의 온도를 의미한다. 통상 판유리 등의 성형 공정에서는 슬럼핑 점(Slumping Point)에서 소프트닝 포인트(Softening Point)까지는 급냉을 시키게 되고, 이후에는 서냉 과정을 거치게 되는데 이는 급냉 과정만을 거쳐 고형화된 유리는 가벼운 외부 충격에도 깨어질 수 있을 정도로 불안정하기에 노 내부에서 유리를 꺼내지 않은 상태에서 서냉 점(Annealing Point)으로부터 상온에 이르기 까지 온도를 낮춰가는 서냉 과정을 거쳐 유리의 투명성을 유지하는 것과 아울러 그 강도도 유지시키게 되는 것이다. 아울러 상기에 명시한 각 점 또는 포인트의 온도는 일반적인 경유를 예로든 것으로 판유리의 재질 또는 크기 등에 따라 그 온도를 달리하는 것도 당연히 가능할 것이다.
이하에서는 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명토록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 조각 판유리 성형 장치를 설명하는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 조각 판유리 성형 방법을 설명하는 순서도이고, 도 3은 보 발명에 따른 가열패널 및 성형 틀을 보완하여 설명하는 단면도이다. 상기 도면들을 참 조하여 본 발명을 자세히 설명하면 우선 생산자는 원하는 조각 판유리를 성형하여 생산하기 위해 조각 판유리의 아랫면을 조작하게 될 입체무늬(121)가 내부에 형성되어있는 하부 성형 틀(120)과 조각 판유리의 윗면을 조각하게 될 입체무늬가 내부에 형성되어 있는 상부 성형 틀(200)을 제작(s111)하게 되고, 제작되어진 상기 하부 성형 틀(120)을 가열패널(110)에 고정되도록 결합시킨 후에 원하는 조각 판유리를 생산하기 위해 크기와 두께 등이 계산되어 재단되어진 판유리(130)를 하부 성형 틀(120)의 위쪽에 거치(s112) 시키게 된다.
가열패널(110)은 판유리(130)의 모양에 대응되는 사각형 모양을 하는 것이 일반적일 것이며 바닥면 또는 측면에 자체에 열선(111)을 구비되어 있는 경우에는 전기를 공급받아 직접 열을 발생시키는 것이 가능하고, 만약 다른 히터장치(311,321)에서 열이 발생될 경우 이를 전도하여 판유리(130)에 전달하는 것도 가능할 것이다. 이후 판유리(130)가 거치된 가열패널(110)은 노(300) 외부에 구비되어 있는 컨베이어 장치(400a)에 올려져 컨베이어 장치(400a)의 회전에 의해 제 1 노(310)의 내부로 이송되어 인입(s121)되게 된다.
이때 제 1 노(310)는 제 1노(310)의 내부에 별도로 구비되어 있는 히터장치(311)를 작동시키거나 아니면 가열패널(110)에 구비되어 있는 열선(111)에 전기를 공급하는 방법 등으로 열을 발생시켜 판유리(130)의 온도를 상승시키게 되는데 통상 판유리(130)의 온도를 판유리(130)가 변형을 일으키는 섭씨 490도의 뒤틀림 점(Strain Point)까지 상승(s122)시키는 것과 판유리(130)의 온도가 뒤틀림 점까지 상승하여 판유리가 뒤틀림 등의 변형을 시작하면 다시 판유리(130)의 온도를 섭씨 650도 ~ 섭씨 800도의 슬럼핑 점(Slumping Point)까지 상승시키며 중력과 자체무게에 의해 판유리(130)가 쳐지며 하부 조각이 형성(s123)되도록 하게 된다. 이때 상기 제 1노(310)의 내부에는 역시 컨베이어 장치(400b)가 구비되어 있어 판유리(130)가 거치되어 있는 가열패널(110)을 사용자 또는 제어장치 등에서 지정한 시간과 속도 및 방향 등으로 이동시키게 된다. 이렇게 슬럼핑 점(Slumping Point)까지 온도가 상승되어 판유리(130)가 하부 상형 틀(120)에 밀착되게 되면 판유리(130)가 거치되어 있는 가열패널(110)은 제 1 노(310)내부의 컨베이어 장치(400b)에 의해 제 2 노(320)의 컨베이어 장치(400c)로 옮겨지며 제 2 노(320) 내부로 이송(s131)되게 된다. 이때 제 2 노(320)는 제 2 노(320)의 내부에 별도로 구비되어 있는 히터장치(321)를 작동시키거나 아니면 가열패널(110)에 구비되어 있는 열선(111)에 전기를 공급하는 방법 등으로 열을 발생시켜 판유리(130)의 온도를 원하는 상태로 유지시키게 되는데 통상 판유리(130)의 온도를 섭씨 575도인 소프트닝 포인트(Softening Point)까지 하강(s132)시킨 후, 제 2 노(320)의 상부의 일 측단에 구비되어 있는 상부 성형 틀(200)을 하강시켜 소프트닝 상태의 판유리(130)를 압착하며 상부 조각을 성형(s133)하게 된다. 이때 사기의 상부 성형 틀(200)의 하강과 상승을 위한 동력은 제 2 노(320)의 외부에 형성되어진 압력펌프(210) 등으로부터 공급받는 것이 가능할 것인데, 상기 압력펌프(210)의 장치구조 및 동작원리는 통상적인 것으로 본 명세서에서는 자세한 설명을 생략하도록 한다. 이렇게 상부 성형 틀(200)에 의해 판유리(130)의 윗면이 조작되게 되면 상부 성형 틀(200)은 상승하며 원래의 위치로 복원되게 되는데 이때 가열패널(110)은 제 2 노(320)의 내부에 구비되어 있는 컨베이어 장치(400c)에 의해 사용자 또는 제어장치가 지정한 방향으로 이동되게 된다. 이때 상부 성형 틀(200)이 제거된 상태의 판유리(130)의 온도는 제 2 노(320)의 내부에서 여전히 소프트닝 포인트인 섭씨 575도 또는 서냉 점의 온도인 섭씨 575도에서 섭씨 480도 정도로 유지되고 있는데 유리의 투명도 및 강도의 유지를 위해 상온 온도까지 하강시켜 서냉(s134)하게 된다. 이렇게 서냉이 완료된 판유리(130)와 가열패널(110)은 제 2 노(320)의 내부에 있는 컨베이어 장치(400c)로부터 제 2 노(320)의 외부에 있는 컨베이어 장치(400d)로 이송되어 외부로 출하되게 되며, 사용자 등은 하부 및 상부가 조각된 상태의 상기 판유리(130)를 상기 가열패널(110)에 결합되어 있는 하부 성형 틀(120)로부터 분리(s141)시키게 된다.
마지막으로 도 4 및 도 5는 본 발명에 따라 조각 판유리가 성형되는 과정을 설명하는 과정별 단면도로서, 판유리(130)의 부호를 131부터 134까지의 부호로 구분하여 판유리가 성형되는 과정별로 분리하여 설명한다.
도 4a는 조각 판유리 성형을 위한 원 재료인 판유리가 원래의 모양(131)을 유지하고 있는 상태로서 통상 제 1 노 내부에서 뒤틀림 점(Strain Point; 섭씨 490도)까지 온도가 상승하는 과정에 있는 모양이다. 도 4b는 판유리가 중력 또는 자체의 무게의 의해 쳐져서 하부 성형 틀에 밀착되어 있는 모양(132)으로서 통상 제 1 노의 내부에서 섭씨 650도 ~ 섭씨 800도의 슬럼핑 점(Slumping Point)까지 판유리의 온도가 상승되면 나타나는 모양이다. 도 4c는 하부 성형 틀에 밀착되어 있는 모양(132)의 판유리에 위쪽 무늬를 성형하기 위해 상부 성형 틀(200)이 하강하는 모양이고, 도 4d는 상기 상부 성형 틀(200)에 의해 하부 성형 틀에 밀착되어 있는 판유리가 압착되어지는 모양(133)이다. 이러한 과정을 거친 후 최종적으로 하부와 상부에 무늬가 조작된 판유리(134)의 모양은 도 4d에 도시되어 있다. 이러한 판유리의 위쪽 무늬는 도 5a에 도시된 바와 같이 상부 성형 틀(200)의 모양에 따라 달라지는 것이 가능한데, 만약 상부 성형 틀(200)의 모양이 반원의 타원으로 형성되어 있다면 판유리의 위쪽 무늬 또한 그 모양에 대응되어 반원의 타원 모양으로 조각(134)되게 되는데 이 모양은 도 5b에 도시되어 있다.
상기에서 설명한 각각의 노의 모양과 컨베이어 장치의 모양은 크기와 용도에 맞게 변경되거나 추가되는 것 등도 가능한데, 일예로 제 2 노를 제 2 노와 제 3 노로 구분하여 판유리의 윗면을 조각하는 공정과 판유리를 서냉하는 공정으로 분리하는 것도 가능할 것이고, 또한 컨베이어 장치의 경우도 각각의 노 내부에 하나 이상씩을 구비하여 상호 연결하거나 아니면 제 1 노와 제 2노 및 외부의 컨베이어 장치를 하나의 대형 컨베이어 장치로 구성하는 것 등도 가능할 것이다. 아울러 이러한 컨베이어 장치 중 각각의 노(Furnace)외부에 있는 컨베이어 장치를 생략하여 사용자가 선반 등을 이용하여 수작업으로 진행하는 것 등도 당연히 가능할 것이다.
또한 컨베이어 장치(400)는 컨베이어벨트(402) 없이 컨베이어롤러(401) 만을 구비하는 것도 가능한데, 이 경우 상기 가열패널(110)는 컨베이어롤러(401)의 위에 직접 거치되게 될 것이다.
지금까지 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 살펴보았다. 본 발명의 범위는 위에서 예시한 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상이 적용된 경우라면 모두 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 판유리의 단면 또는 양면에 조각 무늬를 형성하는 것과 상기 판유리의 연속 생산이 가능하도록 한 조각 판유리 성형 방법 및 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 종래의 하나의 노(Furnace)에서 단일 공정에 의해 하나의 조각 판유리가 생산될 수밖에 없었으며, 또한 하단의 일면에만 조각이 되어질 수밖에 없었던 종래의 조각 판유리 생산 공정을 연속적이면서도 양면 모두에 조각 무늬를 성형할 수 있도록 한 판유리 성형 방법 및 장치에 관한 것이다.
롤러 등을 이용한 자동화 공정을 통해 생산할 수가 있어서 비교적 대량생산되는 것이 다능하나 대부분 작은 무늬를 반복되게 형성시킬 수밖에 없고, 뿐만 아니라 무늬의 깊이도 제한적이기 때문에 무늬가 입체감이 떨어지는 단점과 함께 소비자가 다양하고 독창적인 요구에 대응할 수 없었던 종래 무늬유리의 문제점과,
하나의 면에만 무늬를 성형할 수 있다는 단점과 무늬가 있는 반대면의 경우는 표면이 평활하지도 않으면서 울퉁불퉁한 상태가 되어 생산자의 별도 공정에 의해 마감처리가 되어야 한다는 문제 및 하나의 노에서 하나의 조각 판유리만이 생산되어질 수 있는 등 연속 생산 공장이 불가능하여 그 생산 효율이 현저히 떨어지는 등의 문제 등도 있었던 종래의 무늬우리 및 조각 판유리의 문제점을 해결한 본 발명에 따르면,
조각 판유리의 연속생산 공정 및 조각 판유리의 양면 성형 공정이 모두 가능하여 다양한 조각 판유리를 보다 빠르고 보다 저렴하게 생산하여 공급할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 소정 판유리를 가열하여 조각 판유리를 성형하는 방법에 있어서,
    (a) 조각 판유리를 성형하기 위해 소정 입체무늬가 형성되어진 하부 성형 틀과 상부 성형 틀 중 어느 하나 이상을 포함하는 조각 판유리 생산용 "성형 틀"을 제작하는 단계(s111); 와
    (b) 상기 하부 성형 틀을, 소정 사용자가 지정한 온도의 열을 발생시키거나 전도하는 기능을 수행하는 "가열패널"에 일체로 결합시킨 후, 소정 크기와 두께의 "판유리"를 상기 하부 성형 틀 위에 거치시키는 단계(s112); 와
    (c) 상기 판유리가 거치된 상기 가열패널을 상기 판유리의 슬럼핑 점(Slumping Point)까지 단계별로 온도를 상승시키는 것이 가능한 제 1 노(Furnace)의 내부로 인입시키는 단계(s121); 와
    (d) 상기 제 1 노에 구비되어 있는 별도의 히터장치 또는 상기 가열패널로부터 발생되는 열에 의해 상기 판유리의 온도를 뒤틀림 점(Strain Point; 섭씨 490도)까지 상승시키는 단계(s122); 와
    (e) 상기 판유리의 온도가 뒤틀림 점까지 상승하여 상기 판유리가 뒤틀림을 시작하면 상기 판유리의 온도를 슬럼핑 점(Slumping Point; 섭씨 650도 ~ 섭씨 800도)까지 상승시키며 하부 조각을 형성하는 단계(s123); 와
    (f) 상기 판유리의 온도가 슬럼핑 점까지 상승하여 상기 판유리가 상기 하부 상형 틀에 밀착되게 되면 상기 판유리가 거치되어 있는 상기 가열패널을 제 2 노(Furnace)의 내부로 이송키는 단계(s131); 와
    (g) 상기 제 2 노에 구비되어 있는 별도의 히터장치 또는 상기 가열패널로부터 발생되는 열에 의해 상기 판유리의 온도를 소프트닝 포인트(Softening oint; 섭씨 575도)까지 하강시키는 단계(s132); 와
    (h) 상기 제 2 노의 상부의 일 측단에 구비되어 있는 상기 상부 성형 틀을 하강시켜 소프트닝 상태의 상기 판유리를 압착하며 상부 조각을 성형하는 단계(s133); 와
    (i) 상기 상부 성형 틀이 제거된 상태의 상기 판유리의 온도(소프트닝 포인트 또는 서냉 점)를 상온 온도까지 하강시키는 단계(s134); 및
    (j) 상기 제 2 노로부터 상기 가열패널을 출하한 후 하부 및 상부가 조각된 상태의 상기 판유리를 상기 가열패널에 결합되어 있는 하부 성형 틀로부터 분리시키는 단계(s141); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 조각 판유리 성형 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 노와 상기 제 2 노의 내부에는
    소정 사용자 또는 제어장치로부터 지정받은 시간 간격으로 소정 구간을 반복하여 회전하는 것이 가능하도록 형성되어진 "컨베이어(Conveyor) 장치"가 구비되어지는 것; 과
    상기 가열패널은
    상기 컨베이어 장치의 컨베이어롤러 또는 컨베이어벨트에 올려진 상태에서 상기 각각의 노 내부에서 이송되어지거나, 상기 제 1 노에서 제 2 노로 이송되어지는 것; 을 특징으로 하는 조각 판유리 성형 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가열패널은
    소정 세기의 전력이 외부로부터 공급되어질 경우, 가열되며 상기 사용자 또는 제어장치로부터 지정받은 소정 온도를 발생시키는 것이 가능한 "열선"을 저면 또는 측면 중 어느 한곳 이상에 구비하고 있는 것; 을 특징으로 하는 조각 판유리 성형 방법.
  4. 소정 판유리를 가열하여 조각 판유리를 성형하는 장치에 있어서,
    상기 조각 판유리 하단부의 무늬를 성형하기 위해 소정 입체무늬가 형성되어진 하부 성형 틀(120)과, 상기 조각 판유리의 상단부의 무늬를 성형하기 위해 소정 입체무늬 또는 평면으로 형성되어진 상부 성형 틀(200)로 구비되어지는 하나 이상의 성형 틀(120, 200); 과
    상기 성형 틀 중 상기 하부 성형 틀(120)이 올려져서 거치되어지며, 소정 사용자 또는 제어장치로부터 지정받은 소정 온도의 열을 발생시키거나 전도하는 기능을 수행하는 가열패널(110); 과
    상기 조각 판유리를 형성하기 위한 재료인 소정 판유리가 상기 가열패널에 거치된 상태로 인입되면, 상기 판유리의 슬럼핑 점(Slumping Point; 섭씨 650도 ~ 섭씨 800도)까지 단계별로 온도를 상승시키며 상기 판유리가 상기 하부 성형 틀(120)에 밀착되어지도록 하는 제 1 노(310); 와
    상기 판유리가 상기 하부 성형 틀(120)에 밀착되어진 상태로 이송되어오면 상기 판유리의 온도를 소프트닝 포인트(Softening Point; 섭씨 575도)까지 하강시킨 후, 상부의 일 측단에 구비되어 있는 상기 상부 성형 틀(200)을 하강시켜 소프트닝 상태의 상기 판유리를 압착하며 상부 조각을 성형하는 제 2 노(320); 로 구성되어짐을 특징으로 하는 조각 판유리 성형 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 노(310)와 상기 제 2 노(320)의 내부에는
    소정 사용자 또는 제어장치로부터 지정받은 시간 간격으로 소정 구간을 반복하여 회전하는 것이 가능하도록 형성되어진 컨베이어(Conveyor) 장치(400); 가 더 구비되어지는 것과,
    상기 가열패널(110)은
    상기 컨베이어 장치(400)의 컨베이어롤러(401) 또는 컨베이어벨트(402)에 올려진 상태에서 상기 각각의 노(300) 내부에서 이송되어지거나, 상기 제 1 노(310)에서 제 2 노(320)로 이송되어지는 것; 을 특징으로 하는 조각 판유리 성형 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 노(310)와 상기 제 2 노(320)의 내부에는
    상기 판유리를 성형하기 위해 필요한 다양한 온도의 열을 발생시키는 기능을 수행하는 히터장치(311,321); 가 더 구비되어지는 것을 특징으로 하는 조각 판유리 성형 장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 가열패널(110)은
    소정 세기의 전력이 외부로부터 공급되어질 경우, 가열되며 상기 사용자 또는 제어장치로부터 지정받은 소정 온도를 발생시키는 것이 가능한 열선(111)을 저면 또는 측면 중 어느 한곳 이상에 더 구비하고 있는 것; 을 특징으로 하는 조각 판유리 성형 장치.
  8. 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 노(310)는
    상기 판유리의 온도를 뒤틀림 점(Strain Point; 섭씨 490도)까지 상승시킨 후, 상기 판유리가 뒤틀림을 시작하면 상기 판유리의 온도를 슬럼핑 점(Slumping Point; 섭씨 650도 ~ 섭씨 800도)까지 상승시키는 것; 을 특징으로 하는 조각 판유리 성형 장치.
  9. 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 노(320)는
    상기 상부 성형 틀(200)을 하강시켜 소프트닝 상태의 상기 판유리를 압착하며 상부 조각을 성형한 후 상기 상부 성형 틀(200)을 후퇴시켜 제거하고, 상기 판유리의 온도를 상온 온도까지 하강시키는 것; 을 특징으로 하는 조각 판유리 성형 장치.
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