KR102342004B1 - 유리판들의 열 프리스트레싱 (thermal prestressing)을 위한 블로어 박스 (blower box) - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리판들의 열 프리스트레싱용 블로어 박스 (1)에 관한 것으로서,
- 공동 (2a) 및 공동 (2)에 연결된 가스공급라인 (3)을 갖는 고정 부분, 및
- 유리판 (I)의 표면에 공기 흐름을 적용하기 위해 공동 (2)에 연결된 복수의 노즐들을 갖는 적어도 하나의 폐쇄 요소 (5, 15)를 포함하며,
여기서
- 적어도 하나의 상기 폐쇄 요소 (5, 15)는 적어도 가변 길이의 연결 요소 (6)를 통해 고정 부분에 접속되고,
- 적어도 하나의 상기 폐쇄 요소 (5, 15)는 폐쇄 요소와 고정 부분 사이의 거리가 가변적이도록 고정 부분에 대해 이동 가능하고, 및
- 블로어 박스 (1)에는 적어도 하나의 폐쇄 요소 (5, 15)를 이동시키기 위한 수단 (7)이 장착되어 있다.

Description

유리판들의 열 프리스트레싱 (thermal prestressing)을 위한 블로어 박스 (blower box)

본 발명은 유리판들 (glass panes)의 열 프리스트레싱을 위한 블로어 박스 및 이를 포함하는 장치 및 그와 함께 수행되는 프리스트레싱 방법에 관한 것이다.

유리판들의 열 경화는 오랫동안 알려져 왔다. 그것은 열 프리스트레싱 (thermal prestressing) 또는 템퍼링(tempering)이라고도 한다. 단지 예로서, 특허 문헌 GB 505188 A, DE 710690 A, DE 808880 B, DE 1056333 A가 1930 년대부터 1950 년대까지 나와 있다. 연화 온도 바로 아래까지 가열된 유리판은 유리판을 급속 냉각 (급냉)시키는 공기 흐름에 의해 부딪힌다. 결과적으로, 유리판에서 특징적인 응력 프로파일이 발생하는데, 여기서 압축 응력은 유리 표면에서 우세하고 유리의 코어에서는 인장 응력이 지배적이다. 이는 유리판의 기계적 특성에 두 가지 방식으로 영향을 준다. 첫째, 판유리의 파단 안정성이 향상되어 비경화 판유리보다 높은 하중을 견딜 수 있다. 둘째, 중심 인장 응력 영역에 침투 후 유리 파손 (아마도 날카로운 돌로 인한 손상 또는 날카로운 비상 망치로 의도적으로 파괴됨)은 큰 날카로운 모서리 파편 형태가 아니라 작고 무딘 조각 형태로 발생하여 부상의 위험을 크게 줄인다.

상술한 특성들로 인해, 열적으로 프리스트레스된 유리판들은 차량 분야에서 소위 "단일 판유리 안전유리 (single-pane safety glass)"로서 특히 후면 유리창 및 측면 유리창에 사용된다. 특히, 승용차의 경우, 판유리는 보통 구부러져있다. 굽힘 및 프리스트레싱은 조합하여 수행된다 : 판유리는 가열에 의해 연화되어, 원하는 구부러진 형태가 되고, 냉각 공기흐름에 의해 영향을 받아 프리스트레싱된다. 여기서, 소위 "블로어 박스"(냉각 박스, 냉각 헤드)가 사용되는데, 여기에는 강한 팬에 의해 공기가 공급되고 판유리 표면에 걸쳐 공기 흐름을 가능한 한 균일하게 분배한다.

다양한 유형의 블로어 박스들이 공지되어 있다. 비교적 간단한 블로어 박스들은 노즐판에 의해 완성되며, 유리판에 공기를 충돌하게 하는 노즐들이 2 차원 형태로 분포된다. 이러한 유형의 블로어 박스들은 예를 들어 GB 505188 A, US 4662926 A 및 EP 0002055 A1에 알려져 있다. 더 복잡한 블로어 박스들에서는 공기 흐름이 여러가지 채널들로 나뉘며 각 채널은 노즐 스트립 (nozzle strip)으로 완성된다. 노즐 스트립들에는 유리판을 향한 단일 열의 노즐들이 있으며, 다시 각 채널의 공기 흐름을 나누어 넓은 영역에 분포되는 공기 흐름으로 유리판에 충돌하게 한다. 노즐 스트립들을 갖는 이러한 유형의 블로어 박스들은 예를 들어 DE 3612720 C2, DE 3924402 C1 및 WO 2016054482 A1에 개시되어 있다.

프리스트레스될 유리판이 평면 또는 원통형인 경우, 즉 하나의 공간 방향을 따라 구부러진 경우, 노즐들과 함께 블로어 박스들은 정지 상태로 (유리판에서부터의 거리 측면에서) 유지될 수 있는 반면, 프리스트레스될 유리판은 블로어 박스들 사이의 사잇 공간 (intermediate space) 안으로 그리고 다시 그 밖으로 연속적으로 이송된다. 가변 길이의 연결 요소들을 통해 노즐들에 연결된 블로어 박스들도 알려져 있다. 결과적으로, 노즐들의 위치는 상이한 형상, 즉 상이한 치수 및 상이한 곡률의 판유리 유형이 동일한 장치로 프리스트레스될 수 있도록 조정될 수 있다. 노즐들의 위치는 프리스트레스될 판유리 타입으로 초기에 조정된다. 이러한 판유리 타입의 판유리를 프리스트레싱하는 것은 유리판의 프리스트레싱 위치에서부터의 노즐들 거리가 변하지 않고 이 설정으로 전체 생산 시리즈에 대해 수행된다. 이러한 유형의 블로어 박스들은 예를 들어 EP0421784A1, US4314836A, US4142882 및 DE1056333B1에 공지되어 있다. 유리판들의 운반은 EP0421784A1에서와 같이 롤러에 수평으로 놓여져서 이루어질 수 있고; US4142882 및 DE1056333B1에서와 같이 집게에 수직으로 매달려 될 수 있고; 또는 US4314836A에서와 같이 프레임 몰드에 놓여서 수평으로 이루어질 수 있다.

구부러진 유리판들을 프리스트레싱하기 위한 장치가 US6722160B1에 공지되어 있으며, 구부러진 유리판들은 노즐들 어레이를 통해 롤러들에 의해 이송된다. 주어진 시간에, 유리판은 모든 경우에 모든 노즐들의 서브 세트로부터의 기류에 의해 영향을 받는다. 특정 순간에 유리판에 할당된 롤러 및 노즐의 위치는 수직방향으로 동시에 위치가 변하는 판유리의 형상에 맞춰진다. JP2004189511A에 유사한 장치가 알려져있다. 판유리의 형상에 대해 조정하는 것은 서로에 대한 롤러들의 변위에 의해 달성되기 때문에, 이 조정은 개별 롤러들의 연장 방향에 수직인 공간 방향에 따른 판유리의 곡률에만 관련된다. 개별 롤러들의 연장 방향에 평행한 공간 방향에 따른 판유리의 곡률에 대한 조정은 불가능하다. 따라서, 이 장치는 원통형으로 휘어진 판유리들에 대해서만 최적으로 사용 가능하다.

차량 창문들은 전형적으로 두 공간 방향들로 구부러져 있기 때문에, 즉, 사발 모양이기 때문에, 프리스트레싱을 위해 2 개의 고정식 블로어 박스들 사이에서 이동시킬 수 없다. 노즐 출구 표면은 사실상 모든 노즐 개구들이 판유리 표면으로부터 실질적으로 동일한 거리가 되도록 유리판의 곡률에 적합한 곡률을 갖는다. 상보적으로 휘어진 블로어 박스들 사이로 휘어진 판유리를 가져 오려면, 블로어 박스들은 비교적 넓게 이격된 상태에 위치되어야 한다. 이 상태에서, 블로어 박스들은 적어도 국부적으로 판유리 표면으로부터 너무 멀어지고, 이는 프리스트레싱 효율을 너무 크게 감소시킨다. 노즐 개구들은 최적의 프리스트레싱 효율을 달성하기 위해 판유리 표면에 가능한 한 가깝게 배치된다. 결과적으로, 휘어진 유리판은 통상적으로 상부 및 하부 블로어 박스 사이로 이동되고; 그런 다음 블로어 박스들이 프리스트레싱을 위해 서로를 향해서 그리고 판유리 표면쪽으로 움직인다. 상기 접근이 가능한 빨리 완료되는 것이 중요한데 프리스트레싱 전에 유리가 이미 충분히 냉각되지 않아야 하기 때문이다. 프리스트레싱 후, 블로어 박스들 사잇 공간으로부터 유리판을 옮길 수 있도록 블로어 박스들이 다시 서로에게서 멀어진다. 2 개의 블로어 박스들을 갖는 전체 장치는 종종 프리스트레싱 스테이션 (prestressing station)이라고 불린다.

무거운 블로어 박스들의 일정한 움직임은 프리스트레싱 장치에 높은 부하를 가해 복잡한 이동 메커니즘을 필요로하고 에너지 집약적이다. 또한, 각 블로어 박스는 노즐판 또는 노즐 스트립이 기하학적 모양 (크기 및 곡률) 측면에서 조정되는 특정 판유리 유형에만 적합하다. 다른 판유리 유형이 프리스트레스트 되려면, 블로어 박스 전체들을 교체하는 것이 필요하여 시간이 많이 걸리고 노동 집약적이 된다.

본 발명의 목적은 사용하기에 더 유연하고, 상이한 판유리 유형 사이의 변환 동안의 노력을 상당히 감소시키며 덜 복잡한 기계적 운동 메커니즘에 의존하는, 유리판 열 프리스트레싱을 위한 블로어 박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항 1에 따른 블로어 박스에 의해 달성된다. 바람직한 실시예들은 종속항에서 명백해진다.

본 발명에 따른 블로어 박스는 열 프리스트레싱을 위해 유리판 표면에 영향을 미치는데 사용된다. 블로어 박스는 내부 공동 (cavity)과 상기 공동에 연결되어 이를 통하여 가스의 흐름이 블로어 박스 내부의 공동으로 도입되는 가스공급라인을 갖고 있는 장치이다. 가스 흐름은 통상적으로 하나의 팬 또는 직렬로 연결된 복수의 팬들에 의해 생성된다. 바람직하게는, 가스공급라인은 예를 들어 슬라이드 또는 플랩에 의해 폐쇄되어 내부 공동안으로의 가스 흐름이 팬 자체를 끄지 않고 차단될 수 있다.

본 발명에 따른 블로어 박스는 공동을 갖는 고정부 및 상기 공동에 연결된 가스공급라인을 포함한다. 공동은 카바에 의해 둘러싸여 있고 카바에 가스공급라인이 연결되고 카바는 적어도 하나의 출구 개구를 갖는다. 블로어 박스는 또한 움직일 수 있는 적어도 하나의 폐쇄요소 (closure element)를 포함하며, 폐쇄요소는 적어도 하나의 상기 개구를 폐쇄하기 위해 제공되며 복수의 노즐들을 갖추고 있다. 노즐들은 공동에 접속되거나 공동에 연결되어 가스가 노즐을 통해 공동밖으로 흘러 유리판의 표면에 공기 흐름이 부딪힌다.

따라서 블로어 박스는 가스공급라인으로부터의 가스 흐름을 노즐을 통한 비교적 작은 단면으로 큰 유효 영역에로 분할한다. 노즐 개구들은 이산되어 (discrete) 있는 가스 출구점들을 형성하는데, 그 수가 매우 많고 균일하게 분포되어 있어서 표면의 모든 영역이 실질적으로 동시에 균일하게 냉각되어 판유리가 균질하게 프리스트레싱되도록 한다

노즐들은 전체 폐쇄 요소를 통해 연장되는 보어 (bore) 또는 통로들이다. 각각의 노즐은 가스 흐름이 노즐안으로 들어가는 입구 개구 (노즐 인렛)와 가스 흐름이 노즐 (및 전체 블로어 박스)로부터 나가는 반대쪽 아웃렛 개구 (노즐 개구)를 갖는다. 입구 개구를 갖는 폐쇄 요소의 표면은 블로어 박스의 공동을 향하고 노즐 개구를 갖는 표면으로부터 멀어져있어 사용하고자 할 때 유리판을 향한다. 노즐 개구들에 의해, 유리판의 표면은 공기 흐름에 의해 의도적으로 부딪힌다. 노즐들은 유리하게는 유체 역학 관점에서 효율적으로 그리고 개별적으로 각각의 노즐 내로 공기를 안내하기 위해 입구 개구에 연결되고 출구 개구 방향으로 테이퍼링되는 부분을 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, 폐쇄 요소는 블로어 박스의 고정 부분에 견고하게 연결되지 않는다. 대신에, 폐쇄 요소는 고정 부분에 대해 이동 가능하고, 실제로 고정 부분으로부터 멀어지고 그 반대로 고정 부분을 향해 이동 가능하다. 폐쇄 요소와 고정 부분 사이의 거리는 따라서 가변적이다. 프리스트레싱을 위해 노즐 개구부들을 유리판 근처로 가져 오면 더 이상 전체 블로어 박스를 이동할 필요가 없다. 대신에, 고정 부분은 움직이지 않고 고정 부분으로부터의 거리를 증가시킴으로써 폐쇄 요소만을 유리판근처로 가져오게 된다. 프리스트레싱 후, 폐쇄 요소는 고정 부분으로부터의 거리를 감소시킴으로써 유리판으로부터 다시 멀어지고, 유리판은 블로어 박스들 사이의 사잇 공간 밖으로 이동할 수있다. 공동 (cavity)과 폐쇄 요소 사이의 가스 흐름을 유지하기 위해, 폐쇄 요소는 가변 길이를 갖는 연결 요소를 통해 고정 부분에 연결된다. 따라서 연결 요소는 각각의 경우 폐쇄 요소와 고정 부분 사이에 설정된 거리에 조정될 수 있다.

구부러진 유리판들의 프리스트레싱을 위해, 그들의 윤곽이 유리판에 맞추어진 폐쇄 요소들이 사용되는데, 이는 전체 판유리 표면에 걸쳐 유리판과 노즐들 사이에 실질적으로 동일한 작은 거리를 보장하기 위해서이다. 종래 기술의 블로어 박스들에서, 폐쇄 요소는 공동(cavity)을 갖는 다른 블로어 박스에 직접 연결된다. 결과적으로, 공동의 출구 개구의 윤곽은 폐쇄 요소의 윤곽에 정확하게 맞춰져야 한다. 결과적으로 전체 블로어 박스는 특정 유형의 판유리에만 적합하다. 생산 라인을 곡률이 다른 다른 유형의 판유리로 변환하려면 전체 블로어 박스를 교환해야 한다.

대조적으로, 본 발명은 블로어 박스들을 유연하게 사용할 수 있게 한다. 폐쇄 요소는 블로어 박스의 고정 부분에 직접 연결되지 않고 가변 길이의 연결 요소를 통해 연결되기 때문에, 본 발명에 따른 블로어 박스에는 더 이상 공동의 출구 개구의 윤곽이 폐쇄 요소의 윤곽에 정확하게 맞아야 할 필요가 없다. 이로써 블로어 박스의 동일한 고정 부분에 다른 폐쇄 요소들을 장착할 수 있다. 프리스트레스될 판유리 타입을 변경해야 한다면 더 이상 전체 블로어 박스를 교체할 필요가 없다. 대신 폐쇄 요소만 교체하면 된다. 결과적으로, 공구 비용과 필요한 저장 공간이 크게 줄어든다. 왜냐하면 각 판유리 타입에 대해서 전체 블로어 박스 대신 폐쇄 요소 세트만 제조 및 보관하면 되기 때문이다. 또한 변환하는 동안의 노력이 줄어 든다. 프리스트레싱 장치는 또한 단순화되고 더 에너지 효율적이 된다. 왜냐하면 비교적 가벼운 폐쇄 요소를 움직이는 것이 무거운 블로어 박스를 움직이는 것보다 덜 부담스러워서 기계적으로 더 적은 강한 조정 요소가 필요하기 때문이다. 이들은 본 발명의 주요 장점이다.

모든 노즐들 전체의 서로에 대한 상대적 배열은 일정하고 변하지 않는 것이 바람직하다. 모든 노즐 개구들 전체에 의해 카바되는 영역은 따라서 고정되고 적어도 하나의 폐쇄 요소의 움직임에 따라 변하지 않는다. 특정 폐쇄 요소 또는 모든 폐쇄 요소들 전체는 냉각 가스 흐름으로 모든 노즐들 전체에 의해 유리판에 동시에 충돌하기에 적합하다.

본 발명은 다양한 유형의 블로어 박스들에 적용 가능하다. 제 1 실시예에서, 폐쇄 요소는 노즐판 (nozzle plate)이다. 이 경우 블로어 박스에는 단일 폐쇄 요소만 있다. 노즐판은 단일 요소, 전형적으로 하나의 금속 시트이며 노즐판에는 블로어 박스의 전체 노즐들이 있다. 노즐들은 판 (plate)을 통과하는 보어들 (bores) 또는 통로들 (passages) 로서 구현된다. 노즐들은 2 차원 패턴의 방식으로, 예를 들어 다수의 행 및 다수의 열로 판에 배열된다. 개별 노즐판은 공동을 완성하기 위해 가변 길이의 단일 연결 요소에 의해 블로어 박스의 고정 부분에 연결된다. 이러한 유형의 블로어 박스는 비교적 단순하게 만들어지고 결과적으로 경제적이다.

노즐판은 매끄럽거나 주름질 수 있으며, 주름진 설계 (corrugated design)에서는 노들즐이 웨이브의 꼭대기 (crests of waves)에 배치되는 것이 바람직하다. 웨이브의 골은 유출 가스를 위한 배출 채널을 제공한다.

제 2 실시예에서, 노즐 스트립들은 보다 복잡한 블로어 박스들에 통상적인 바와 같이 폐쇄 요소들로서 사용되며, 이를 통해 더 높은 프리스트레싱 효율이 달성될 수 있다. 이 경우에, 복수의 채널들이 공동 (cavity)에, 일반적으로 가스 공급 라인의 반대쪽에, 연결되며 작동 중에 가스 흐름이 이 채널 내로 분할된다. 블로어 박스의 고정 부분 내에서, 공동으로부터의 가스 흐름을 채널로 분할하기 위해 공동으로부터 복수의 채널들로의 전이가 있다. 채널들은 노즐 웹 (webs), 핀 (fins) 또는 리브 (ribs)라고도 한다. 채널들은 전형적으로 연장되고 실질적으로 직사각형 단면을 가지며, 더 긴 치수는 실질적으로 공동 (cavity)의 폭에 대응하고 더 짧은 치수는 8 cm 내지 15 cm의 범위에 있다. 전형적으로, 채널들은 서로 평행하게 배열된다. 채들널의 수는 보통 10 내지 50이다. 채널들은 전형적으로 판금으로 만들어진다.

공동은 바람직하게는 쐐기형이다. 채널들에 인접한 공동의 경계는 예각으로 수렴하는 2 개의 측면들로 설명될 수 있다. 채널들은 전형적으로 상기 측면들의 연결 라인에 수직으로 연장된다. 결과적으로, 하나의 채널의 길이는 일정하지 않고, 대신에 중심에서 측면으로 증가하여 공동에 연결된 채널의 입구 개구가 쐐기형이며 매끄럽고 통상 휘어진 표면에서 출구 개구에 걸쳐있다. 모든 채널들의 출구 개구들은 일반적으로 편평한 곡면을 형성한다. 상술한 공동 (cavity)의 쐐기모양 실시예 및 상술한 채널들 배열의 결과로서, 가스 흐름은 특히 채널들안으로 효율적으로 분할되고 이는 전체 유효 영역에 걸쳐 매우 균일한 가스 흐름을 생성한다.

공동의 반대쪽 끝에서 각 채널은 노즐 스트립으로 완성된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 이 연결은 딱딱하지 않다. 대신에, 각각의 노즐 스트립은 가변 길이를 갖는 연결 요소를 통해 이와 관련된 채널 (즉, 연결되어 완성되는 채널)에 연결된다. 따라서 연결 요소는 각 경우에 노즐 스트립과 채널 사이에 설정된 거리에 조정될 수 있다. 따라서, 별도의 연결 요소 및 노즐 스트립이 각 채널과 연결된다.

노즐 스트립은 노즐들로 지칭되는 복수의 통로들을 갖는다. 채널의 가스 흐름은 다시 노즐 스트립의 노즐들로 나뉘어진다. 노즐 스트립은 바람직하게는 실질적으로 하나의 라인을 따라 배열되는 단일 열 노즐 개구들을 갖는다. 노즐 개구들의 열은 노즐 스트립 길이의 적어도 80 %에 걸쳐서 연장되는 것이 바람직하다.

블로어 박스의 모든 노즐 스트들립은 함께 움직일 수 있도록 서로 견고하게 연결되는 것이 바람직하다. 예를 들어 하나 또는 복수의 크로스 브레이스들 (cross-braces)를 통해 또는 원주 프레임형 브래킷에 의해 연결될 수 있다. 폐쇄 요소를 이동시키기 위한 수단을 사용하여, 노즐 스트립들을 요구되는 상대적 배열을 해서 브레이스 또는 브래킷으로 고정함으로써, 모든 노즐 스트립들이 동시에 이동된다.

가변 길이의 적어도 하나의 연결 요소는 연결된 폐쇄 요소에 직접 또는 간접적으로 부착될 수 있다. 간접 연결의 경우, 추가 요소, 예를 들어 폐쇄 요소를 위한 가스 채널 또는 고정 요소가 실제 폐쇄 요소, 즉 노즐판 또는 노즐 스트립과 연결 요소 사이에 배치된다. 그런 다음 연결 요소는 추가 요소에 연결되며, 이 요소는 다시 폐쇄 요소에 연결된다. 고정 요소는 예를 들어 폐쇄 요소가 삽입되는 고정 레일일 수 있다.

다음의 설명은, 달리 언급하지 않는 한, 폐쇄 요소가 노즐판, 노즐 스트립으로서 또는 다른 방식으로 구현되는지에 관계없이 일반적인 형태로의 본 발명에 관한 것이다.

폐쇄 요소는 바람직하게는 알루미늄 또는 강철을 함유하고 바람직하게는 상기 재료로 제조된다. 이러한 재료는 다루기 쉽고 장기간 사용시 유리한 안정성을 제공한다. 그러나, 폐쇄 요소는 또한 플라스틱을 함유하거나 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있으며, 이는 약 250℃ 온도까지 안정적인 것이 바람직하다. 플라스틱은 사용 목적에 필요한 온도 안정성을 가져야 한다. 유출 가스의 온도는 200 ℃이상이다. 적합한 플라스틱은 예를 들어 에틸렌-프로필렌 공중합체 (EPM), 폴리이미드 또는 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)이다.

노즐 개구들은 바람직하게는 4 mm 내지 15 mm, 특히 바람직하게는 5 mm 내지 10 mm, 가장 특히 바람직하게는 6 mm 내지 8 mm, 예를 들어 6 mm 또는 8 mm의 직경을 갖는다. 인접한 노즐 개구들 사이의 거리는 바람직하게는 10 mm 내지 50 mm, 특히 바람직하게는 20 mm 내지 40 mm, 예를 들어 30 mm이다. 이것은 좋은 프리스트레싱 결과를 나타낸다. 여기서, "거리"는 노즐 개구들의 각각의 중심 사이의 거리를 지칭한다.

폐쇄 요소의 길이와 폭은 블로어 박스의 설계에 의해 좌우된다. 노즐 스트립 길이에 대한 전형적인 값들 (노즐들 열의 연장 방향을 따라 측정됨)은 70 cm 내지 150 cm이고; 폭 / 깊이 (노즐 개구들의 평면에서 길이에 수직으로 측정 됨)에 대해, 8 mm 내지 15 mm, 바람직하게는 10 mm 내지 12 mm 이다. 노즐판의 길이에 대한 전형적인 값들은 마찬가지로 70 cm 내지 150 cm이고, 폭은 20cm에서 150cm 사이 이다.

블로어 박스는 또한 고정 부분으로부터 적어도 하나의 폐쇄 요소의 거리를 변경하기 위해 특정 폐쇄 요소 또는 폐쇄 요소들을 이동시키기 위한 수단을 구비한다. 이를 위해 액추에이터 모터, 예를 들어 서보 모터로 구동되는 실린더가 사용될 수 있다. 그들은 매우 빠르고 정확하게 움직일 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 대안적으로, 예를 들어 공압식 또는 유압식 구동 실린더가 사용될 수 있다. 평면도에서, 블로어 박스의 고정 부분의 출구 개구는 전형적으로 사각형, 특히 직사각형 또는 사다리꼴이므로, 4 개의 구동 실린더들 바람직하게 사용되며, 각각은 블로어 박스의 코너에 각각 배치된다. 그러나, 의도된 용도에 따라, 출구 개구의 다른 기하학적 형상들, 예를 들어 원형 또는 타원형 출구 단면들도 고려될 수 있다.

폐쇄 요소를 이동시키기 위한 수단은 특히 노즐들의 서로에 대한 상대적인 배치를 변경하지 않고 고정 부분으로부터 특정 폐쇄 요소 또는 모든 폐쇄 요소들의 거리를 변경하는데 적합하다. 블로어 박스의 모든 노즐 개구들에 의해 카바되는 영역은 프리스트레스될 유리판의 형상에 맞추어지는 것이 바람직하며, 폐쇄 요소의 이동 중에 일정하게 유지된다. 특히 유리한 실시예에서, 상기 영역은 3 차원, 즉 두 공간 방향을 따라 구부러져있다. 이를 구면 곡률이라고도 한다.

폐쇄 요소를 이동시키기 위한 수단은, 적어도 하나의 폐쇄 요소를 프리스트레스될 각각의 유리판 가까이로 가져갔다가 프리스트레스한 다음에는 그것을 다시 유리판에서 멀어지게하고, 바람직하게는 상기 폐쇄 요소를 프리스트레스될 다음 유리판 가까이로 가져가는데 적합하도록 되어 있다. 특정 폐쇄 요소 또는 모든 폐쇄 요소들의 이동은 동시에 이루어지는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에서 가변 길이의 연결 요소는 벨로우즈 (bellows, 풀무)이다. 가스 흐름을 실질적으로 약화시키지 않기 위해, 벨로우즈는 가스 투과성이 가장 적은 재료로 만들어져야 한다. 적합한 재료는 예를 들어, 캔버스, 가죽 또는 심지어 강철이고, 스프링처럼 생겼거나 직물로 구현된다. 벨로우즈의 재료의 두께는 바람직하게는 0.2 mm 내지 5 mm, 특히 바람직하게는 0.5 mm 내지 3 mm이다. 그 결과, 한편으로는 적절한 안정성 및 기계적 내구성은 물론 우수한 기밀성이 보장되며, 다른 한편으로는 유리한 유연성 및 성형성이 보장된다. 폐쇄 요소로서 노즐판의 경우, 단일 벨로우즈가 사용되며 한쪽에서는 노즐판의 원주측 에지 영역에서 또는 연결 요소와 노즐판 사이에 위치한 다른 요소에 부착되며, 그리고 다른 쪽에서는 고정 부분의 공동 (cavity)을 둘러싸는 커버의 출구 개구의 영역에 부착된다. 폐쇄 요소로서 노즐 스트립의 경우, 각각의 노즐 스트립에 대해 별도의 벨로우즈가 사용되는데, 이 벨로우즈는 한쪽에서는 노즐 스트립의 원주측 가장자리 영역에 또는 연결 요소와 노즐 스트립 사이에 위치한 다른 요소 위에 위치하고, 다른 쪽에서는 연관된 채널 경계의 출구 개구 영역에 부착된다.

다른 바람직한 실시예에서, 연결 요소는 강성 튜브로서 구현되고, 연결 요소와 블로어 박스의 고정 부분은 서로 망원경 방식으로 (telescopically) 안내되고 폐쇄 요소와 고정 부분사이의 거리를 가변적으로 하기 위해서 서로에 대해 변위 가능하다. 튜브는 전형적으로 노즐판 또는 노즐 스트립의 형상에 대응하는 사각형 단면을 갖는다. 튜브는 전형적으로 금속 시트, 예를 들어 강철 또는 알루미늄으로 형성되고, 바람직하게는 0.5 mm 내지 3 mm의 벽 두께를 갖는다. 폐쇄 요소로서의 노즐판의 경우, 단일 튜브가 사용되는데, 이는 한쪽에서는 노즐판의 원주측 에지 영역에 직접 또는 간접적으로 연결된다. 다른 쪽에서는, 튜브는 고정 부분의 공중 (cavity)을 둘러싸는 커버 내로 삽입되어 커버 및 공중 내로 돌출되거나, 또는 대안적으로, 커버가 튜브 내로 돌출되도록 커버 위에 연결된다. 폐쇄 요소로서의 노즐 스트립의 경우, 별도의 튜브가 각각의 노즐 스트립에 사용되며, 튜브는 채널안으로 돌출되도록 관련 채널 배출구 안에 연결되거나, 또는 대안적으로 채널 경계가 튜브 안으로 돌출되도록 관련 채널 배출구 위에 연결된다. 고정 부분의 커버 또는 채널 경계가 특정 튜브 또는 여러 튜브들 안으로 돌출되는 변형이 바람직할 수 있는데, 이 경우 가스 흐름에 대한 흐름 단면이 고정 부분에서 연결부로의 전이에서 확장되고 그래서 유량 손실이 적기 때문이다. 어쨌든, 특정 튜브 및 관련 고정 부분은 가스 흐름의 상당한 압력 강하를 일으키지 않기 위해 튜브들 사이의 가능한 최소 거리로 가능한 한 매끄럽게 배치되어야 한다.

연결 요소로 단단한 튜브를 사용하는 경우 망원경식 (telescopic) 구조를 둘러싸는 벨로우즈도 추가로 사용할 수 있다. 이 경우 벨로우즈는 가변 길이의 연결 요소가 아니라 텔레스코픽 구조를 먼지나 습기로부터 보호하는데 사용된다.

본 발명은 또한 유리판의 열 프리스트레싱 장치를 포함한다. 상기 장치는 본 발명에 따른 제 1 블로어 박스와 본 발명에 따른 제 2 블로어 박스를 포함하며, 이들은 폐쇄 요소와 노즐이 서로 마주 보도록 서로 대향 배치된다. 블로어 박스는 유리판이 그들 사이에 배치될 수 있도록 서로 이격되어 있다. 일반적으로, 제 1 블로어 박스 (상부 블로어 박스)의 노즐은 실질적으로 아래 방향을 가리키고 제 2 블로어 박스 (하부 블로어 박스)의 노즐은 실질적으로 윗 방향을 가리킨다. 이어서, 유리판은 유리하게는 블로어 박스들 사이에서 수평 위치로 이동될 수 있다. 노즐들은 유리 표면에 대략 수직으로 정렬된다.

상기 장치는 또한 유리판을 이동시키기 위한 수단을 포함하는데, 유리판이 2 개의 블로어 박스들 사이의 사잇 공간 안으로 그리고 다시 상기 사잇 공간 밖으로 유리판을 이동시키기에 적합하다. 예를 들어 레일, 롤러 또는 컨베이어 벨트 시스템이 이를 위해 사용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 유리판을 이동시키기 위한 수단은 또한 유리판 이송 동안 그 위에 장착되는 프레임 몰드를 포함한다. 프레임 몰드는 원주형 프레임형 지지 표면을 가지며, 그 위에 유리판의 측면 가장자리가 놓여있는 반면, 판유리 표면의 대부분은 프레임 몰드에 놓인다

블로어 박스들 자체, 즉 이들의 고정 부분들은 본 발명에 따라 프리스트레싱 동안 이동되지 않도록 한다. 그러나, 상기 장치는 제 1 및 제 2 블로어 박스 사이의 거리를 변경하기 위한 수단, 예를 들어 서버 모터들을 포함할 수 있고 이는 블로어 박스들이 서로에게서 멀어지게 할 수 있다. 블로어 박스들 사이의 거리는 예를 들어 유지 보수 목적으로 또는 폐쇄 요소를 개조하기 위해 크게 할 수 있다.

상기 장치는 특히, 블로어 박스들 사이의 사잇 공간에 배열된 프리스트레스될 각 유리판에 폐쇄 요소들을 더 가깝게 가져오고, 프리스트레싱 후에는 블로어 박스들 사잇 공간에서 유리판을 다시 밖으로 이동시키기 위해서 폐쇄 요소들을 다시 유리판에서 거리를 두기에 (달리 말하자면, 유리판에서부터 폐쇄 요소의 거리를 크게하도록) 적합하도록 되어 있다. 블로어 박스의 특정 폐쇄 요소 또는 모든 폐쇄 요소들의 이동이 동시에 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 장치는 특히 블로어 박스들의 모든 노즐들에 의해 냉각 가스 흐름이 유리판에 동시에 충돌하기에 적합하도록 되어 있다.

블로어 박스들 노즐 개구들의 상대적 배열은 프리스트레스될 판유리의 형상에 적합하게 되는 것이 바람직하다. 하나의 블로어 박스의 노즐 개구들은 볼록하게 휜 영역에 펼쳐지고 반대쪽 블로어 박스의 노즐 개구들은 오목하게 휜 영역에 펼쳐져 있다. 이들 영역들은 폐쇄 요소들의 이동 중에 일정하게 유지되는 것이 바람직하다; 따라서 블로어 박스 노즐들의 서로에 대한 상대적인 배치는 변하지 않는다. 블로어 박스의 모든 노즐들 전체는 서로에 대한 상대적 배열이 변하지 않은 채 유리판을 향해서 또는 유리판에서 멀어지는 방향으로 동시에 이동된다. 따라서, 블로어 박스 노즐들의 서로에 대한 상대적인 배열 및 그들의 노즐 개구들에 의해 펼쳐진 영역은 유리판에서 더 먼 상태 (판유리가 안으로 또는 밖으로 운송되는 상태)에서 그리고 가까운 상태(실제 프리스트레싱이 이루어지는 상태) 에서 동일하다. 곡률의 선명도는 판유리의 모양에 의해 결정된다. 프리스트레싱 동안, 볼록한 블로어 박스는 판유리의 오목한 표면을 향하고 오목한 블로어 박스는 볼록한 표면을 향한다. 따라서, 노즐 개구들은 유리 표면에 더 가까이 위치될 수 있고, 프리스트레싱 효율을 증가시킨다. 판유리들은 일반적으로 위로 향하는 오목면을 갖는 프리스트레싱 스테이션으로 운송되기 때문에, 상부 블로어 박스는 볼록한 것이 바람직하고 하부 블로어 박스는 오목한 것이 바람직하다. 유리 표면으로부터 노즐 출구들의 거리는 적어도 하나의 폐쇄 요소를 이동시키기 위한 수단에 의해 원하는 값으로 정확하게 설정될 수 있다.

상기 장치는 바람직하게는 3 차원적으로 구부러진 (즉, 두 공간 방향을 따라 구부러진) 유리판들을 프리스트레싱하기에 적합하도록 되어있다. 이러한 유리판들은 또한 단지 하나의 공간 방향을 따라 구부러진 원통형 곡면 유리판들과 대조적으로 구형으로 구부러진 것으로 불릴 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 장치 및 2 개의 불로어 박스들 사이에 배치된 유리판을 포함하는 유리판들의 열 프리스트레싱 장치를 포함한다.

본 발명은 또한 유리판의 열 프리스트레싱 방법을 포함하며, 여기서

(a) 2 개의 1 차 표면들 및 원주 측면 에지를 갖는 가열된 유리판은 2 개의 1 차 표면들이 가스 흐름에 의해 충돌될 수 있도록 본 발명에 따른 제 1 블로어 박스와 본 발명에 따른 제 2 블로어 박스 사이에 면상으로 배열되고,

(b) 그런 다음 두 블로어 박스들의 폐쇄 요소들을 유리판 근처에 가져오며, 그리고

(c) 이어서, 유리판의 2 개의 1 차 표면들은 유리판이 냉각되도록 2 개의 블로어 박스들에 의한 가스 흐름에 의해 충돌된다.

프리스트레싱 후, 두 블로어 박스의 폐쇄 요소는 유리판에서 다시 멀어지게 이동된다. 이어서, 유리판이 유리판 사이의 사잇 공간 밖으로 이동된다. 상기 방법은 유리판이 그곳에 머무르지 않고 블로어 박스 사이의 사잇 공간을 통해 연속적으로 이동하는 연속적인 방법이 아니다. 대신에, 유리판은 사잇 공간에 배치되고, 프리스트레싱 동안 그곳에 남아있고, 그 후에 사잇 공간으로부터 다시 이동된다. 그런 다음 블로어 박스 사이에 다음 유리판이 배치될 수 있다. 유리판을 향했다가 유리판에서 다시 멀어지게 되는 폐쇄 요소들의 움직임은 개별 유리판에 대해서 분리되어 이루어진다. 블로어 박스의 특정 폐쇄 요소의 이동 또는 모든 폐쇄 요소 전체의 이동이 동시에 이루어지는 것이 바람직하다. 프리스트레싱 동안, 유리판은 블로어 박스들의 모든 노즐들 전체에 의해 냉각 가스 흐름과 동시에 충돌한다.

실제 프리스트레싱 동안, 유리판은 전형적으로 앞뒤로 진동 운동을 하게되어 하나의 노즐에서 나오는 공기 흐름이 항상 유리판의 동일한 위치에 부딪치게 되지는 않지만, 오히려 유리판에 대한 냉각 효과가 보다 균일하게 분포된다.

바람직하게는, 단계 (b)에서, 블로어 박스들의 폐쇄 요소들만이 이동되는 반면, 블로어 박스들의 고정 부분들은 움직이지 않고 고정된 상태로 유지된다.

유리판은 바람직하게는 롤러, 레일 또는 컨베이어 벨트위에서 블로어박스 사이로 운송된다. 유리한 실시예에서, 유리판은 이를 위해 프레임형 지지 표면을 갖는 몰드 (프레임 몰드) 상에 배열된다.

가스 흐름이 판유리 표면들에 충돌하는 것은 가스 흐름을 각 블로어 박스의 내부 공동 (cavity) 안으로 도입하고, 그것을 거기서 나누어 노즐 개구들을 통해 판유리 표면들위에 균일하게 분배하여 이루어진다.

유리판을 냉각하기 위해 사용되는 가스는 바람직하게는 공기이다. 프리스트레싱 장치 내에서 프리스트레싱 효율을 증가시키기 위해 공기를 적극적으로 냉각할 수 있다. 그러나 일반적으로 적극적으로 온도를 제어하지 않는 공기가 사용된다.

판유리 표면들은 바람직하게는 1 초 내지 10 초의 기간에 걸쳐 가스 흐름에 부딪힌다.

강화될 유리판은 바람직한 실시예에서 창 판유리들에 통상적이듯이 소다석회유리로 만들어진다. 그러나, 유리판은 또한 붕규산 유리 또는 석영 유리와 같은 다른 유형의 유리를 포함하거나 이로 제조될 수 있다. 유리판의 두께는 전형적으로 1 mm 내지 10 mm, 바람직하게는 2 mm 내지 5 mm이다.

유리판은 바람직하게는 차량용 판유리에 일반적이듯이 3 차원적으로 구부러져 있다. 당 업계에서, "3 차원적으로 구부리는 것"은 2 개의 (상호 직교하는) 공간 방향을 따라 구부리는 것, 즉 유리판의 높이 치수를 따라 굽히는 것과 유리판의 폭 치수를 따라 굽히는 것을 의미한다. 구부러진 프리스트레스 판유리들은 특히 차량 분야에서 일반적이다. 따라서, 본 발명에 따라 프리스트레스 되는 유리판은 바람직하게는 차량, 특히 바람직하게는 자동차, 특히 승용차의 창문 판유리로 사용된다.

폐쇄 요소들은 판유리 형상에 맞춰지는데 바람직하게는 블로어 박스의 각각의 노즐이 판유리 표면으로부터 실질적으로 동일한 거리이다. 폐쇄 요소들의 변위 동안, 노즐들의 서로에 대한 상대적 배열은 변하지 않지만, 블로어 박스의 모든 노즐들 전체가 유리판을 향해 또는 유리판으로부터 멀어지도록 동시에 이동된다. 바람직하게는 판유리 표면의 형상에 실질적으로 대응하는 모든 노즐 개구들 전체에 의해 커버되는 영역은 폐쇄 요소들이 이동하는 동안 일정하게 유지되고 유리판을 향해 그리고 유리판에서 멀어지게 전체로서 이동된다.

유리한 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 초기 상태에서 평면인 유리판이 구부러지는 굽힘공정 바로 다음에 온다. 굽힘공정 동안, 유리판은 연화 온도로 가열된다. 프리스트레싱 공정은 유리판이 상당히 냉각되기 전 굽힘공정 다음에 온다. 따라서 프리스트레싱만을 위해 유리판이 다시 가열될 필요가 없다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법으로 프리스트레스된 유리판을 육상, 공중 또는 수상 교통수단, 바람직하게는 철도 차량 또는 자동차 창문 판유리에 특히 승용차의 후면 창, 측면 창 또는 지붕 패널로서 사용하는 것을 포함한다.

본 발명은 도면 및 예시적인 실시예를 참조하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도면은 개략적인 표현이며 실제 축척과 맞지 않는다. 도면은 결코 본 발명을 제한하지 않는다. 특히, 블로어 박스들의 노즐들 및 채널들의 수는 실제에 맞게 도시되어 있지는 않고 단지 원리를 설명하는 역할을 한다.

도 1은 본 발명에 따른 블로어 박스의 제 1 실시예의 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 블로어 박스를 관통하는 노즐 스트립들에 수직인 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 블로어 박스를 관통하는 노즐 스트립들의 길이 방향의 단면도이며,
도 4는 노즐 스트립의 사시도이며,
도 5는 도 4의 노즐 스트립을 관통하는 단면도이고,
도 6은 하나의 노즐 스트립을 갖는 단일 채널 및 그 연결 요소의 제 1 실시예의 상세도이고,
도 7은 하나의 노즐 스트립을 갖는 단일 채널 및 그 연결 요소의 제 2 실시예의 상세도이며,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에서 하나의 노즐 스트립을 갖는 단일 채널의 상세도이며,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에서 하나의 노즐 스트립을 갖는 단일 채널의 상세이고,
도 10은 열 프리스트레싱을 위한 본 발명에 따른 장치의 일부로서 본 발명에 따른 2 개의 블로어 박스들을 관통하는 단면도이고,
도 11은 프리스트레싱 작업 동안 본 발명에 따른 장치를 관통하는 단면도이고,
도 12는 본 발명에 따른 블로어 박스의 다른 실시예의 사시도이며,
도 13은 도 12의 블로어 박스를 관통하는 단면도이며,
도 14는 본 발명에 따른 방법의 실시예의 흐름도이다.

도 1은 유리판의 열 프리스트레싱을 위한 본 발명에 따른 블로어 박스 (1)의 일 실시예의 사시도를 도시한다. 블로어 박스 (1)는 내부 공동 (cavity)를 가지며, 그로부터 채널 (4)이 연장된다. 각 채널 (4)의 출구 개구는 가변 길이의 연결 요소 (6)를 통해 폐쇄 요소로서 기능하고 채널 (4)을 완성하는 노즐 스트립 (5)에 연결된다. 연결 요소 (6)는 예를 들어 1.5 mm의 재료 두께를 갖는 강판으로부터 튜브로서 제조된다. 각각의 연결 요소 (6)는 연관된 채널 (4)에 망원경식으로 (telescopically) 연결된다 : 연결 요소 (6) 및 채널 (4)의 경계는 서로 안내되고 서로에 대해 변위 가능하다. 노즐 스트립들 (5)은 크로스 브레이스들 (cross-braces) (8)에 의해 서로 견고하게 연결되어 노즐 스트립들 (5)과 채널들 (4) 사이의 거리를 변경하기 위해 함께 이동 가능하며, 가변 길이의 연결 요소들 (6)은 블로어 박스 (1)로부터의 가스 흐름이 유지되도록 보장한다. 노즐 스트립들 (5)과 채널들 (4) 사이의 원하는 거리를 설정하기 위해, 블로어 박스 (1)는 노즐 스트립들 (5)을 이동시키기 위한 수단 (7)을 갖는다. 이들은 각각의 경우 블로어 박스 (1)의 코너에 배치되는 4 개의 서보 모터들의 형태로 구현된다. 그것들은 노즐 스트립 (5) 또는 크로스 브레이스 (8)에 연결된 실린더를 구동한다. 실린더의 이동은 노즐 스트립들 (5)의 전체를 블로어 박스 (1)에서 멀어지도록 또는 그쪽으로 향하도록 이동한다.

노즐 스트립들 (5)은 단순화하고 선명도를 개선하기 위해 직선으로 도시되어 있다. 그러나, 구부러진 차량 유리창을 프리스트레싱하기 위해, 구부러진 노즐 스트립들 (5)이 실제로 사용되며, 여기서 노즐 개구들에 의해 펼쳐진 곡선 영역은 유리판의 윤곽에 맞춰진다. 유리판이 블로어 박스 (1)에 대해 의도된 대로 위치될 때, 블로어 박스 (1)의 고정 부분은 고정된 상태로 유지한 채, 노즐 스트립들 (5)을 서보 모터들 및 변위 가능한 실린더들에 의해 유리판 표면 근처로 가져올 수 있다. 비교적 가벼운 노즐 스트립들 (5)을 이동시키기 위해, 종래 기술의 장치들에서와 같이 전체 블로어 박스 (1)를 이동시키는 것에 비해 훨씬 덜 강력한 서보 모터들이 필요하다. 결과적으로 블로어 박스는 더 경제적이다. 또한, 블로어 박스 (1)의 고정 부분은 범용 툴로서 사용될 수 있으며, 다른 판유리 유형으로 변환하는 동안 연결 요소들 (6)을 갖는 노즐 스트립들 (5)만이 교체된다. 따라서 각 유형의 판유리에 대한 별도의 블로어 박스를 생산 및 보관할 필요가 없으며 각각의 툴로 다시 설치할 필요가 없다. 이것은 또한 프리스트레싱 장치의 비용 및 유연성 측면에서 장점이 있다.

도 2 및 도 3은 도 1과 유사한 본 발명에 따른 블로어 박스 (1)를 관통하는 단면도를 도시하며, 도 2의 절단면은 채널들 (4)에 수직으로 연장되고, 도 3에서는 채널들 (4)의 길이방향으로 연장되어 있다. 블로어 박스 (1)는 예를 들어 DE 3924402 C1 또는 WO 2016054482 A1에 기술된 유형이다. 블로어 박스 (1)는 내부 공동 (2)을 갖는데, 도면에 회색 화살표로 표시된 공기 흐름이 가스공급라인 (3)을 통해 그 안으로 안내된다. 공기 흐름은 예를 들어 가스 공급 라인 (3)을 통해 블로어 박스 (1)에 연결된 직렬로 연결된 2 개의 팬들 (도시되지 않음)에 의해 발생된다. 공기 흐름은 팬들을 끄지 않고도 폐쇄 플랩 (12)에 의해 차단될 수 있다.

가스공급라인 (3)의 반대쪽에 있는, 공기 흐름이 일렬의 부분 흐름으로 분할 되는 채널들 (4)이 공동 (cavity) (2)에 연결된다. 채널들 (4)은 실질적으로 일차원에서 공동 (2)만큼 긴 중공 리브 (hollow rib)의 방식으로 구현되고 그에 수직인 차원에서 상당히 작은 폭, 예를 들어 약 11 mm의 매우 작은 폭을 갖는다. 연장된 단면을 갖는 채널들 (4)은 서로 평행하게 배열된다. 도시된 채널들 (4)의 수는 대표적인 것이 아니며 작동 원리를 설명하기 위해서만 제공된다.

공동 (2)은 쐐기형상이다 - 제 1 차원를 따라, 공동 (2)의 깊이는 블로어 박스의 중심에서 최대이며 바깥쪽 양 방향으로 감소한다. 제 2 차원에서, 이에 직각으로, 제 1 차원의 주어진 위치에서의 깊이는 각 경우에 일정하게 유지된다. 채널들 (4)은 상기 제 1 차원을 따라 쐐기형 공동 (10)에 연결된다. 결과적으로, 그것들은 공동 (2)의 쐐기형상에 상보적인 깊이 프로파일을 가지며, 깊이는 채널 (4)의 중심에서 최소이고 바깥 방향으로 증가하여 각 채널 (14)의 공기 배출구가 매끄럽고, 평면이거나 휘어지도록 한다.

도 2 및 도 3은 서로에 대해 90°의 각도를 갖는 2 개의 단면들을 도시한다. 도 2는 개별 채널들 (4)이 단면으로 식별될 수 있도록 채널들 (4)의 배향에 횡단하는 블로어 박스 (1)의 상기 제 2 차원에 따른 단면을 도시한다. 공동 (2)의 깊이는 단면에서 일정하다. 도 3은 채널들 (4)의 방향을 따라 블로어 박스 (1)의 상기 제 1 차원에 따른 단면을 도시한다. 여기서, 공동 (2)의 쐐기형 깊이 프로파일은 식별 가능한 반면, 깊이 프로파일이 마찬가지로 식별 가능한, 하나의 단일 채널 (4)만이 단면에 있다.

각각의 채널 (4)은 노즐 스트립 (5)을 갖는 공동 (2) 반대편의 단부에서 완성된다. 여기서, 마찬가지로, 단순화하기 위해 노즐 스트립들 (5)이 직선으로 도시되어 있지만, 실제로는 곡선이다. 노즐 스트립 (5)은 다시 각 채널 (4)의 공기 흐름을 추가의 부분 흐름으로 나누며 그것들은 각각의 경우에 노즐 (9)을 통해 공급된다. 채널들로부터 노즐 스트립들 (5)의 거리를 변화시키면서도 의도된 공기 흐름을 유지하기 위해, 노즐 스트립들 (5)은 가변 길이의 연결 요소들 (6)를 통해 채널들에 연결된다. 연결 요소들 (6)는 채널들에 망원경 방식으로 연결된 강판 튜브들로서 구현된다.

도 4 및 도 5는 유리판들의 열 프리스트레싱을 위한 블로어 박스 (1)에 대한 본 발명에 따른 노즐 스트립 (5)의 일 실시예의 상세를 각각 도시한다. 여기서도 간략화를 위해 곡선 대신에 직선으로 도시되었다. 노즐 스트립 (5)은 알루미늄으로 제조되어, 용이하게 가공될 수 있고 중량이 작다는 유리한 점이 있다. 노즐 스트립은, 예를 들어, 11mm의 폭을 갖는데, 관련 블로어 박스 (1)의 가스 채널들 (4)을 완성하도록 치수가 조정된다. 일반적인 노즐 스트립들에서와 같이, 본 발명에 따른 노즐 스트립 (5)은 또한 일련의 노즐들 (9)로 구현된다. 각각의 노즐 (9)은 노즐 스트립 (5)의 두 대향 면들 사이의 통로 (구멍)이다. 노즐들 (9)은 연결된 블로어 박스 (1)로부터 가스 흐름을 공급하기 위한 것이며, 가스 흐름은 노즐 입구 (10)를 통해 노즐 (9)로 들어가고 노즐 개구 (11)를 통해 노즐 (9)을 빠져 나간다. 노즐 입구들 (10)을 갖는 노즐 스트립 (9)의 측면 표면은 결과적으로 설치 위치에서 블로어 박스 (1)를 향해야 하는 반면, 노즐 개구들 (11)을 갖는 측면 표면은 블로어 박스로부터 멀어지게 향한다.

개별 노즐들 (9)은 크게 넓어진 노즐 입구 (10)를 가지며, 테이퍼링 섹션이 이어진다. 그 후, 노즐의 직경은 노즐 개구 (11)까지 6mm로 일정하게 유지된다.

도 6은 서로 망원경식으로 (telescopically) 연결된 관련 노즐 스트립 (5)을 갖는 단일 채널 (4)의 단면도를 도시한다. 이를 위해, 연결 요소 (6)는 튜브로서 구현되고 채널 (4)안으로 연결되어서 (plugged) 채널 (4)에 대해 변위 가능하게 된다. 대안적으로, 튜브를 채널위로 연결해서 튜브가 채널의 경계 밖에 배열되도록 할 수도 있다. 후자의 변형예가 바람직할 수도 있는데, 왜냐하면 그 경우 도시된 바와 같이 흐름 방향으로의 단면 협착이 발생하지 않고 가스 흐름이 덜 방해되기 때문이다.

도 7은 연결 요소 (6)로서 벨로우즈 (bellows)에 의해 서로 연결된 단일 채널 (4) 및 관련 노즐 스트립 (5)의 단면을 도시한다. 벨로우즈는 일 측면에서 노즐 스트립 (5)에 연결되고 다른 측면에서 채널 (4)의 출구 개구에 연결된다. 벨로우즈는 재료 두께가 0.5mm 인 캔버스로 만들어진다. 따라서, 간섭없이 공기 흐름을 충분히 유지하기에 충분한 기밀성을 달성한다.

도 6 및 도 7의 예시적인 실시예들에서, 연결 요소 (6)는 노즐 스트립 (5)에 직접 부착된다.

도 8은 다른 실시예에서 단일 채널 (4) 및 관련 노즐 스트립 (5)의 단면도를 도시한다. 도 7과 대조적으로, 연결 요소 (6)로서 벨로우즈는 노즐 스트립 (5)에 직접 부착되지 않는다. 대신에, 금속 시트들로 형성된 가스 채널이 연결 요소 (6)와 노즐 스트립 (5) 사이에 배치된다. 연결 요소 (6)가 금속 시트들의 단부에 부착되는 반면, 금속 시트들의 반대쪽 단부는 노즐 스트립에 부착된다. 가스 채널 (16)은 노즐 스트립과 함께 이동된다.

도 9는 다른 실시예에서 단일 채널 (4) 및 관련 노즐 스트립 (5)의 단면도를 도시한다. 여기서 또한, 연결 요소 (6)로서 벨로우즈는 노즐 스트립 (5)에 직접 부착되지 않는다. 대신에, 연결 요소 (6)는 노즐 스트립 (5)의 고정 요소 (17)에 부착된다. 고정 요소 (17)는 노즐 스트립이 삽입되는 고정 레일 방식으로 구현된다. 이를 위해 노즐 스트립에는 보완 레일 요소가 장착되어 있다. 이 레일 요소는 노즐 스트립과 함께 일체형으로 만들거나, 도시된 바와 같이 별도의 요소로서 노즐 스트립에 부착될 수 있다.

도 10은 유리판들의 열 프리스트레싱을 위한 본 발명에 따른 장치의 일 실시예를 도시한다. 상기 장치는 노즐 스트립들 (5)의 노즐 개구들 (11)이 서로 향하도록 서로 대향하여 배치된 제 1의 상부 블로어 박스 (1.1) 및 제 2의 하부 블로어 박스 (1.2)를 포함한다. 상기 장치는 운반 시스템 (13)을 더 포함하며, 프리스트레스될 유리판 (I)은 블로어 박스들 (1.1, 1.2) 사이에서 이송될 수 있다. 유리판 (I)은 유리판 (I)의 원주 에지 영역이 놓이는 프레임형 지지 표면을 갖는 프레임 몰드 (14) 상에 수평으로 유지된다. 운반 시스템 (13)은 예를 들어 레일들 또는 롤러 시스템으로 구성되며, 프레임 몰드 (14)는 이동 가능하게 유지된다. 유리판 (I)는 예를 들어, 승용차의 후방 유리창으로서 의도된 소다 라임 유리로 만들어진 판유리이다. 유리판 (I)은 굽힘 공정을 거치는데, 굽힙공정은 대략 약 650℃의 온도에서 중력 굽힘 또는 프레스 굽힘에 의해 의도된 구부러진 모양으로 된다. 운반 시스템 (13)은 여전히 가열된 상태에서 유리판(I)을 굽힘 장치에서 프리스트레싱 장치로 운반하는 역할을 한다. 거기에서, 2 개의 1 차 표면들은 블로어 박스들 (1.1, 1.2)에 의해 공기 흐름에 의해 충돌되어 이들을 대단히 냉각시키고, 따라서 인장 및 압축 응력의 특성 프로파일을 생성한다. 열적으로 프리스트레스된 유리판 (I)는 자동차 후면 유리창으로 사용하기 위한 소위 "단일 판유리 안전 유리"로서 적합하다. 프리스트레싱 후, 판유리는 블로어 박스들 (1.1, 1.2) 사이의 사잇 공간 밖으로 운반 시스템 (13)에 의해 다시 이송되어 프리스트레싱 장치가 다음 유리판을 프리스트레싱할 수 있게 한다. 유리판 (I)의 운송 방향은 회색 화살표로 표시된다.

도 11은 본 발명에 따른 프리스트레싱 방법 동안의 단계들에서 본 발명에 따른 장치를 도시한다. 프리스트레스될 유리판 (I)은 자동차 분야에서 일반적인 바와 같이 3 차원적으로 구부러져 있다. 결과적으로, 블로어 박스들 (1.1, 1.2)의 노즐들 (9)을 이동시킬 필요가 있다 : 유리판 (I)이 사잇 공간으로 이동해 들어올 수 있도록 더 멀리 떨어진 상태에서 노즐 개구들 (11)이 유리면으로부터 가능한 작고 실질적으로 판유리의 표면에 걸쳐 일정한 거리에 있는 상태로 이동시킬 필요가 있다. 종래 기술의 장치에서, 이러한 움직임은 강력한 서보 모터들로 블로어 박스 전체를 들어 올리거나 내림으로써 발생한다.

대조적으로, 본 발명에 따른 장치에서, 전체 블로어 박스들 (1.1, 1.2)은 이동할 필요가 없고 노즐 스트립들 (5)만 이동된다. 초기에, 2 개의 블로어 박스들의 노즐 스트립들 (5)은 이격되어 있어서 유리판 (I)이 쉽게 안으로 운반될 수 있는 큰 사잇 공간이 있다 (도 11a). 유리판 (I)이 위치될 때, 노즐 스트립들 (5)은 유리판 (I)을 향해 이동된다 (도 11b). 모든 노즐 스트립들 (5)은 유리 표면에서 짧은 거리에 배치되고, 유리판 (I)은 프리스트레스를 위해 공기 흐름에 의해 충돌된다. 그 후, 노즐 스트립들 (5)은 다시 유리판 (I)에서 멀어지도록 이동하여 그것이 사잇 공간으로부터 이송될 수 있다.

도면에서, 유리판 (I)의 사발 형상의 3 차원 곡률로 인해, 노즐 스트립들의 최종 상태에서 그것을 사잇 공간 안으로 움직이는 것은 불가능하다는 것을 쉽게 알 수 있다. 노즐들의 움직임이 필요하다.

도 12 및 도 13은 각각 본 발명이 적용될 수 있는 더 단순한 설계를 갖는 블로어 박스 (1)의 상세를 도시한다. 여기서, 블로어 박스 (1)의 고정 부분은 내부에 공동 (2)이 형성되고 가스공급라인 (3)이 연결되는 커버를 포함한다. 고정 부분 내에서, 가스 흐름이 채널 (4) 로 분할되지 않고, 오히려 커버는 가스공급라인 (3)에 대향하는 큰 단면을 갖는 개구를 갖는다. 노즐판 (15)은 가변 길이의 연결 요소 (6)로서 단일 벨로우즈에 의해 고정 부분에 연결된다.

노즐판 (15)은 또한 단순화하기 위해 여기에서는 평면으로 도시되어 있지만, 실제로는 곡선형 차량 판유리의 윤곽에 맞춰진 즉, 3 차원으로 구부러진 노즐판들이 사용된다.

도시된 실시예에서, 연결 요소 (6)는 노즐판 (15)에 직접 부착되어 있다. 그러나, 추가 요소가 연결 요소 (6)와 노즐판 (15) 사이에 배치될 수 있으며, 예를 들어 금속판으로 만든 가스 채널 (16)이나 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 노즐 스트립 (5)과 관련하여 노즐판을 위한 고정 요소 (17) 등이다.

도 14는 도 10 및 11에 따른 장치를 사용하는 흐름도를 참조하여 유리판의 열 프리스트레싱을 위한 본 발명에 따른 방법의 예시적인 실시예를 나타낸다.

(1) 블로어 박스
(1.1) 제1의/상부 블로어 박스
(1.2) 제2의/하부 블로어 박스
(2) 블로어 박스 (1, 1.1, 1.2)의 공동
(3) 블로어 박스 (1, 1.1, 1.2)의 가스공급라인
(4) 블로어 박스 ( 1, 1.1, 1.2)의 채널/노즐웹 (web)
(5) 노즐 스트립 (strip) (폐쇄 요소로서)
(6) 가변 길이의 연결 요소
(7) 폐쇄 요소들를 이동시키기 위한 수단
(8) 노즐 스트립 (5)의 크로스 브레이스 (cross-brace)
(9) 노즐
(10) 노즐 입구 (inlet) / 노즐(9)의 입구 개구 (inlet opening)
(11) 노즐 개구 (opening) / 노즐 (9)의 출구 개구 (outlet opening)
(12) 가스공급라인 (3)의 폐쇄 플랩 (closing flap)
(13) 유리판들의 운반 시스템
(14) 유리판들용 프레임 몰드
(15) 노즐판 (폐쇄 요소로서)
(16) 연결 요소 (6)과 폐쇄 요소 사이의 가스 채널
(17) 연결 요소 (6)와 폐쇄 요소 사이의 고정 요소
(I) 유리판

Claims (15)

1. 유리판들을 열 프리스트레싱 (thermal prestressing)하는 장치로서,
   - 제 1 블로어 박스 (1.1) 및 제 2 블로어 박스 (1.2),
   여기서
   제 1 블로어 박스 (1.1) 및 제 2 블로어 박스 (1.2)는 각각
   - 공동 (2a) 및 공동 (2)에 연결된 가스공급라인 (3)을 갖는 고정 부분, 및
   - 유리판 (I)의 표면에 공기 흐름을 적용하기 위해 공동 (2)에 연결된 복수의 노즐들을 갖는 적어도 하나의 폐쇄 요소 (5, 15)를 포함하며,
   여기서
   - 적어도 하나의 폐쇄 요소 (5, 15)는 적어도 가변 길이의 연결 요소 (6)를 통해 고정 부분에 접속되고,
   - 적어도 하나의 폐쇄 요소 (5, 15)는 폐쇄 요소와 고정 부분 사이의 거리가 가변적이도록 고정 부분에 대해 이동 가능하고, 및
   - 블로어 박스 (1)에는 적어도 하나의 폐쇄 요소 (5, 15)를 이동시키기 위한 수단 (7)을 갖추고 있으며,
   여기서
   블로어 박스들 (1.1, 1.2)은 서로 대향하여 배열되어 제 1 블로어 박스 (1.1)와 제 2 블로어 박스 (1.2)의 폐쇄 요소들 (5, 15)은 서로를 향해 가리키며; 및
   - 제 1 블로어 박스 (1.1) 및 제 2 블로어 박스 (1.2) 사이의 중간 공간안으로 유리판(I)을 이동시키기 위한 수단을 포함하며,
   여기서
   적어도 하나의 폐쇄 요소 (5, 15)를 이동시키 위한 수단들 (7)은
   유리판 (I)이 제 1 블로어 박스 (1.1)와 제 2 블로어 박스 (1.2) 사이의 중간 공간에 배열될 때, 고정부가 움직이지 않는 동안, 적어도 하나의 폐쇄 요소 (5, 15)를 유리판 (I)에 더 가까이 가져오기에 적합하고, 유리판 (I)이 제 1 블로어 박스 (1.1) 및 제 2 블로어 박스 (1.2) 사이의 중간 공간에서부터 밖으로 이동하기 전에 적어도 하나의 폐쇄 요소 (5, 15)를 유리판 (I)과 거리를 두기에 적합한 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결 요소 (6)는 벨로우즈 (bellows)인 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 벨로우즈는 두께가 0.5mm 내지 3mm 인 캔버스, 가죽 또는 강철로 제조되는 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 연결 요소 (6)는 강성 튜브로서 구현되고, 상기 연결 요소 (6)와 상기 고정 부분은 서로 망원경식으로 (telescopically) 안내되고 서로에 대해 변위 가능한 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 튜브는 0.5mm 내지 3mm의 재료 두께를 갖는 판금으로 제조되는 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 요소 (6)는 상기 폐쇄 요소 (5, 15)에 직접 또는 간접적으로 부착되는 장치.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 노즐판 (15) 이며 단일 연결 요소 (6)에 의해 고정 부분에 연결되는 단일 폐쇄 요소를 갖는 장치.
8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 공동 (2)에 연결된 복수의 채널들 (4)을 가지며, 각각의 경우에 폐쇄 요소로서 공동 (2) 반대편 노즐 스트립 (5)으로 완성되고, 각각의 노즐 스트립 (5)은 가변 길이의 연결 요소 (6)를 통해 그것과 함께 관련된 채널 (4)에 연결되는 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 노즐 스트립 (5)이 서로 견고하게 연결되어 함께 이동 가능한 장치.
10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리판 (I)을 이동시키기 위한 수단은 상기 유리판 (I)이 배치되는 프레임 몰드 (14) 및 프레임 몰드 (14)를 이동하기 위한 운반 시스템 (13)을 포함하는 장치.
11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 폐쇄 요소 (5, 15)를 이동시키기 위한 수단 (7)은 서로에 대해 각 블로어 박스 (1.1, 1.2)의 노즐들의 상대적인 배열을 변경하지 않고 상기 적어도 하나의 폐쇄 요소 (5, 15)를 이동시키기에 적합한 장치.
12. 유리판을 열 프리스트레싱하는 방법으로서,
    (a) 2 개의 1 차 표면들 및 원주 측면 에지를 갖는 가열된 유리판 (I)이 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 제 1 블로어 박스 (1.1)와 제 2 블로어 박스 (1.2) 사이에 면상으로 배열되어 2 개의 1 차 표면들이 가스 흐름에 의해 충돌될 수 있도록 하고;
    (b) 2 개의 블로어 박스들 (1.1, 1.2)의 폐쇄 요소들 (5, 15)이 유리판 (I) 가까이에 오고, 여기서 2 개의 블로어 박스들 (1.1, 1.2)의 고정 부분들은 움직이지 않고, 및
    (c) 유리판 (I)의 2 개의 1 차 표면들이 2 개의 블로어 박스들 (1.1, 1.2)에 의해 가스 흐름에 부딪혀 유리판 (I)이 냉각되고,
    (d) 2 개의 블로어 박스들 (1.1, 1.2)의 폐쇄 요소들 (5, 15)이 유리판 (I)으로부터 멀어지게 되고, 및
    (e) 유리판 (I)이 제 1 블로어 박스 (1.1)와 제 2 블로어 박스 (1.2) 사이의 중간 공간으로부터 밖으로 이동하는 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 유리판 (I)이 2 개의 공간 방향들을 따라 구부러지는 방법.
14. 제 12 항에 있어서, 단계(b) 및 (d)에서 각 블로어 박스 (1.1, 1.2)의 노즐들의 상대적 배열이 일정하게 유지되는 방법.
    
15. 삭제

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