KR100361237B1 - 판형상제품상에폴리머프레임을압출하기위한장치및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 창유리(1)의 에지 상에 위치된 폴리머 프레임(52)을 구비한 자동차 유리(1)를 제조하는 공정에 사용되는 장치에 관한 것이다. 프레임(52)은 창유리의 에지가 압출 헤드(25, 40)의 리세스를 통해 이동하는 방식으로 적절한 지지부를 사용하여 이동될 수 있는 창유리(1) 상으로 압출된다. 압출 헤드(40)의 리세스는 양호하게는 창유리의 에지에 걸쳐 놓인(straddling) U형 턱부(41)를 포함한다. U형상 턱부(41)의 두 개의 절반턱부의 전방 말단에는 압출동안 창유리의 표면을 지탱하고 창유리 면에 수직으로 이동가능한 밀봉 가로대 또는 슈(42, 43)가 배치되어 있다. 다르게는, 압출 헤드는 밀봉 가로대 또는 슈가 판과 미끄럼가능하고 밀봉 가능하게 접촉하는 고정 턱부를 포함할 수 있다.

Description

판형상 제품 상에 폴리머 프레임을 압출하기 위한 장치 및 방법

기술 분야

본 발명은 주로 판형상 제품의 주변, 특히 창유리 주요면 상에 폴리머로 이루어지는 프로파일식 띠(profiled cord)를 압출하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 판의 에지를 따라 상대 이동되는 압출 헤드를 포함하며, 여기서 교정된(calibrated) 노즐로부터의 출구에서 폴리머로 구성된 프로파일식 띠를 증착한다. 본 발명은 보다 상세하게는 판이 이동되는 반면 압출 헤드의 이동성이 감소되어 일반적으로 고정 위치로 유지되는 경우에 관한 것이다.

발명의 배경

자동차 창유리(glazing)와 같은 창유리의 주변에 프로파일식 프레임을 설치하기 위한 다양한 장치를 이용하는 것이 당업계에 공지되어 있다. 이들 장치는 프로파일식 프레임이 설치되어지는 창유리를, 창유리의 주변 에지상에 프레임을 위치시키기 위해 만들어지는 창유리의 에지를 따라 창유리와 압출 헤드사이의 상대적 이동에 대해, 지지하고 이동하는 요소를 포함한다. 에지를 따른 상대적 이동은 예를 들어 로봇에 의해 압출 헤드 또는 창유리 중 하나를 변위시켜 일어난다. 어느 쪽이든, 헤드는 저장기로부터 유체 폴리머를 공급받는다. 헤드가 창유리에 대해 이동할때, 폴리머의 공급은 헤드의 이동을 수반하거나 또는 고정된 분배기에 연결된 가요성 파이프에 의해 헤드에 연결된다. 고정 압출 헤드에 대한 창유리의 에지의 이동은 유럽 특허 출원 EP-0 585 129와 EP-493 068에 기술되어 있다. 많은 서류는 판의 주변에 폴리머 프레임을 압출하는 기술을 기술하고 있으며, 이들중에는 유럽특허 출원 EP-A-121 481과 EP-A-524 092 등이 있다.

창유리의 두께 오차는 무시할 수 없으며, 그러므로 상술한 형태의 압출 헤드가 주어진 형태의 가장 두꺼운(즉, 두께상의 오차의 상한치) 창유리를 수용할 필요가 있다. 그러나, 보다 적은 두께의 모든 창유리에 대해서, 유체 폴리머는 압출동안 압출 헤드의 벽면과 창유리 표면사이에 자유롭게 남아 있는 슬롯을 통해 빠져나 갈 수 있다. 그러므로 증착물이 압출후 남아 있으며, 이것은 제조 공정의 보충적인 단계로 제거해야만 한다.

자동차 유리의 오차가 창유리 제조자에 의해 정확하게 제어되지 않기 때문에, 창유리의 에지에 폴리머 프레임을 정확하게 위치시키는 것은 어렵다. 이 문제를 해결하기 위해서, 미국 특허 제 5,183,612호는 치수가 제어되어 있는 모조 바람막이 유리에 폴리머 프레임을 놓는 것을 기술하고 있다. 프레임이 경화된 후, 이것을 모조 바람막이 유리로부터 제거하고 그리고 나서 유리창에 위치된다. 또한 폴리머 프레임은 여기에 놓여진 후 유리창에 결합되어야 한다. 이 공정은 귀찮고 이중 작업을 가져올 뿐만 아니라 경화된 폴리머 프레임에 대한 취급과 저장의 문제점을 야기한다.

종래 기술의 다른 난점은 창유리에 대한 확실한 밀봉(seal)이 항상 이루어지는 것이 아니라는 점이다. 그러므로, 밀봉과 유리면 사이로부터 폴리머가 빠져갈 수 있다 더욱이, 다이 헤드와 유리창 사이의 밀봉이 너무 강하게 이루어진 경우, 다이 헤드와 유리창 사이의 이동이 어려워진다. 본 발명은 상기 문제점들을 간단하고 또한 효율적인 방식으로 해소한다.

발명의 요지

본 발명은 상부와 하부 주요면과 주변 에지를 가지는 판에 소정 형상의 폴리머 프레임을 만드는 장치에 관한 것이다. 이 장치는 더우기 판의 에지를 수용하기 위한 판 수용 리세스를 형성하는 바디와 여기에 인접한 주요면의 부분을 가지는 압출 다이와, 리세스로의 판 에지의 출입을 허용하는 제 1 위치인 후퇴 위치와 제 2 위치인 판의 주요면 중 하나와 접촉하는 결합 위치 사이로 이동가능한 제 1 밀봉 가로대와, 압출 다이에 대해 판을 이동하기 위한 수단을 포함한다. 여기서 개방 영역은 폴리머 프레임의 형상으로 다이 바디와 밀봉 가로대와 판 사이에 한정되어 있고, 상기 이동 수단은 판의 주요면중 하나와 에지상에 소정 형상의 폴리머 프레임을 수용하도록 리세스를 통해 판의 에지를 전진시킨다.

또한 이 실시예는 수축과 결합 위치사이의 제 1 밀봉 가로대를 판의 주요면에 거의 수직인 방향으로 이동시키는 수단을 포함한다. 상기 이동 수단은 양호하게는 결합 위치를 향해 제 1 밀봉 가로대를 바이어스(biasing)하기 위한 스프링 수단과 이 제 1 밀봉 가로대를 후퇴 위치로 복귀시키기 위한 로드 수단을 포함한다. 상기 리세스는 판으로부터 이격된 제 1 표면과, 결합 위치에서 그 반대측이 제 1 밀봉 가로대에 의해 접촉되며 그 표면 위에 판과 접촉하는 제 2 표면을 포함할 수 있으므로, 폴리머 프레임은 판의 한 주요면의 일부분과 에지에 제공된다. 다르게는, 장치는 또한 리세스로의 판 에지의 출입을 허용하는 제 1 위치인 후퇴 위치와 판의 다른 주요면과 접촉하는 제 2 위치인 결합 위치사이에서 이동가능한 제 2 밀봉 가로대를 포함할 수 있다. 여기서 리세스는 판으로부터 이격된 제 1, 제 2 표면을 포함할 수 있으므로, 폴리머 프레임은 판의 각 주요면의 일부분과 에지상에 제공된다.

유익하게는, 제 1 밀봉 가로대의 일부분과 판에 접촉하는 리세스는 판에서의 미끄럼 이동을 용이하게 하기 위해서 그 위에 탄성 재료의 층을 포함한다. 또한, 밀봉 가로대의 하나 또는 둘은 폴리머 프레임에 원호부(arcuate portion)의 형성을 보조하는 원호면을 포함할 수 있다. 장치는 또한 판의 형상 공차를 보상하고 판의 표면을 따라 이동하는 지지 휠을 포함할 수 있다.

본 발명의 따른 다른 실시예는 상부와 하부 주요면과 주변 에지를 가지는 판에 소정 형상의 폴리머 프레임을 만드는 장치에 관한 것이다. 장치는 판의 에지와 여기에 인접한 주요면의 일부분을 수용하기 위한 판 수용 리세스를 한정하는 일체형 바디를 가진 압출 다이를 더 포함한다. 판 수용 리세스는 판의 주요면을 슬라이딩식으로 결합하는 제 1, 제 2 밀봉 가로대를 포함한다. 개방 영역은 폴리머 프레임의 형상으로 다이 바디, 밀봉 가로대와 판 사이에 한정되고, 밀봉 가로대는 리세스를 밀봉시키고, 다이 바디와 주요면 사이의 미끄럼 이동을 용이하게 한다. 장치는 또한 다이와 판 사이의 상대적 이동을 제공하기 위한 수단을 포함하므로, 판의 에지는 판의 주요면 중 적어도 하나와 에지에 소정 형상의 폴리머 프레임을 수용하기 위해 리세스를 통해 전진한다.

이 실시예에서, 판과 접촉하는 밀봉 가로대의 일부분은 미끄럼 이동을 용이하게 하기 위해 열가소성, 탄성 또는 열가소성 코팅된 탄성 폼(foam)과 같은 탄성 재료로 된 층을 그 위에 포함한다. 탄성 재료는 층의 교환을 용이하게 하기 위해상기 밀봉 가로대에 탄성 재료로 된 층을 해제가능하게 고정하기 위한 수단을 가진다. 해제가능한 고정 수단은 양호하게는 탄성재료에 대한 백킹 부재(backing member)를 포함한다. 이 백킹 부재는 양호하게는 밀봉 가로대의 상응하는 슬롯과 결합하기 위한 리브(rib) 부재를 포함한다. 유익하게는, 백킹 부재는 슬롯 내에 리브 부재를 유지하기 위해 충분한 강성도를 가진 공학용 열가소성체로 이루어지고, 탄성 재료는 적절한 접착제에 의해 백킹 부재에 고정된다. 또한, 압출 다이는 폴리머를 개방 영역에 공급하기 위한 두 채널과 개방 영역을 통해 판 상에 폴리머를 압출하는 것을 용이하게 하기 위해 각 채널 내의 폴리머의 유동을 독립적으로 조절하기 위한 수단을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 상부 및 하부 주요면과 주변 에지를 갖는 판 상에 소정 형상의 폴리머 프레임을 제조하기 위한 방법에 대한 것이다. 이 방법은 판 에지 근저에 압출 다이를 위치시키는 것을 포함하며, 이 압출 다이는 판의 에지와 이에 인접한 주요 면의 부분을 수용하기 위한 판 수용 리세스를 한정하는 본체와 판 에지가 리세스로 들어가는 것을 허용하는 제 1 위치인 후퇴 위치와 판의 주요면 중의 하나와 접촉하는 제 2 위치인 결합 위치 사이에서 이동가능한 제 1 밀봉 가로대를 갖는다. 부가적으로, 이 공정은 판의 주요 면 중의 최소한 하나와 제 1 밀봉 가로대가 접촉하도록 이동시키며, 리세스를 통해 판 에지를 전진시키고 그 위에 폴리머 프레임을 형성하기 위해 리세스를 통해 판 에지의 이동 중에 다이의 개방영역을 통해 판 에지와 인접한 주요 면 중의 최소한 하나의 일부분 상에 폴리머를 놓는다.

상기 방법에서, 폴리머는 판의 주변 에지가 리세스를 통해 전진할 때 이 주변 에지 상에 용착되는 습기-경화 반응 폴리머일 수 있다. 제 1 밀봉 에지는 양호하게는 판의 주요 면에 거의 수직인 방향으로 이동하고 결합 위치를 향해 바이어스 되며, 이 방법은 폴리머 프레임의 용착후에 제 1 밀봉 가로대를 후퇴 위치로 복귀시키는 것을 더 포함한다. 또한, 압출 다이는 판 에지가 리세스로 들어가는 것을 허용하는 제 1 위치인 후퇴 위치와 판의 주요 면 중의 다른 하나와 접촉하는 제 2위치인 결합 위치 사이에서 이동가능한 제 2 밀봉 가로대를 포함할 수 있고, 이 방법은 판 에지가 리세스를 통해 전진하기 전에, 제 2 밀봉 가로대를 판의 다른 주요 면과 접촉하도록 이동시키는 것을 더 포함할 수 있다. 각각의 밀봉 가로대는 결합 위치로 바이어스될 수 있고, 본 방법은 폴리머 프레임의 배치 후에 각각의 밀봉 가로대를 후퇴 위치로 복귀시키는 것을 더 포함한다.

습기 경화 반응 폴리머는 양호하게는 아이조택틱 폴리프로필렌과 에틸렌 프로필렌 디엔 고무로 이루어진 열가소성 폴리올레핀 탄성체를 포함한다. 또한, 탄성 재료는 적합하게 열가소성 폼, 탄성 폼과 열가소성 코팅 탄성 폼으로 구성되는 그룹에서 선택된다.

본 발명의 다른 특징과 장점은 첨부한 도면을 참조하여 설명한 아래의 상세한 설명과 청구 범위에서 설명되어 있다.

양호한 실시예의 상세한 설명

본 발명은 창유리의 에지면과 창유리의 주요면 중 적어도 하나에 안착(rest) 하는 프로파일을 만들기 위해, 자동차 유리와 같은, 판의 주변에 폴리머를 압출할수 있는 압출 헤드를 만드는데 그 목적이 있다. 창유리의 두께의 편차와 무관하게, 압출 헤드는 프로파일 부재와 창유리의 면 사이에 만들어질 기하학적 원호부에 적적히 적용되어야 한다.

본 발명은 판, 특히 자동차 유리의 주변에 폴리머로 이루어진 프로파일식 코드를 압출하는 장치를 제안한다. 이 장치는 판을 주변에 따라, 상류측을 지탱하는 에지면에 대해 상대 이동하는 동시에 적어도 한 절반턱부(half-jaw)가 판의 주요면을 지탱하는 압출 헤드를 포함한다. 압출 헤드의 하류측 벽은 압출 노즐을 포함하고, 압출 노즐의 오리피스는 판의 표면과 판의 에지면에 의해 다른 것들과 함께 경계지어지며, 이 장치에는 판에 대한 지지와 이동시스템이 제공되고 판의 주요면에 대해 지지하고 있는 압출 헤드의 절반턱부는 압출동안 판을 누르는, 판의 면에 수직으로 이동가능한 슈(shoe)를 포함한다.

본 발명의 변형예에서, 압출 헤드는 이동가능한 슈를 구비한 한 절반턱부와, 판의 면과 접촉하는 표면을 가진 다른 절반턱부로 구성되는 턱부(jaw)를 포함하며, 상기 절반턱부 표면은 판 표면을 따라 연속적으로 연장한다. 또한, 압출 헤드는 그 절반 턱부가 압출동안 판 표면을 누르는 판 표면에 대해 수직으로 이동가능한 슈가 장착된 턱부를 포함하고 양호하게는 판의 표면으로 눌리는 압출 헤드의 표면은 이동가능한 판의 표면 사에서 양호한 미끄러짐 특성을 갖는 탄성 부재층을 구비한다.

탄성 부재는 양호하게는, 유리창의 삽입과 제거를 허용하는 충분한 압축성뿐만 아니라, 유리위로의 미끄럼 이동이 용이하도록 상당히 낮은 마찰계수의 면을 가진 폼(foam)이다. 유리와 접촉하는 외면상의 테플론 코팅을 포함하는 네오프렌 폼으로 구성되는 것이 양호하다. 일정히 높은 성능의 폼은 유리의 미끄럼 이동을 용이하게 하는 충분한 표면 특성을 제공하므로, 저 마찰 코팅은 그리 중요하지 않다. 그러므로, 폼으로 처리될 수 있는 다른 재료, 예를 들면 폴리우레탄, 폴리비닐 클로라이드와 같은 열가소성체 또는 고무와 같은 탄성체를 사용할 수 있다. 필요하다면, 다른 플로로폴리머 또는 나일론이 저 마찰용 코팅으로서 사용될 수 있다. 코팅은 여기서 상술하지 않은 여러 종류의 종래 방법 중 어느 하나로 폼에 적용될 수 있다.

제 1 도 내지 제 3 도의 실시예에서는, 밀봉 가로대가 창유리가 압출 다이에 대해 이동가능하든지 또는 고정되든지 간에 창유리를 밀봉한다. 이동가능한 미끄럼 측면 근 또는 밀봉 가로대를 설비하면, 폴리머를 압출하는 동안 창유리상에 상당히 빈틈이 없게 밀봉시킬 수 있지만, 폴리머가 압출될 때의 전후에서 창유리를 용이하게 삽입 또는 제거할 수도 있다. 밀봉 가로대는 스프링에 의해 압출 헤드와 창유리가 상대 이동할 때 유리의 표면을 누르지만, 창유리가 제위치에 놓이거나 제거될 때에 잭(jack)에 의해 이동되므로 압출 헤드를 이루는 턱부를 통해 창유리의 자유 이동을 허용한다. 사실상, 턱부의 한 측면이 항상 창유리의 대응면과 접촉하는 동안, 다른 측면은 미끄럼 슈를 포함하도록, 판의 에지에 대해 압출 헤드의 위치를 조정할 수 있다. 슬라이딩 슈의 목적은 압출동안 압출 헤드와 창유리의 상대적인 길이방향 변위동안 표면을 추종하고 상대 변위가 창유리의 에지에 수직으로 일어날 때 작동의 시작과 끝에서 통로를 해제하는 것이다.

전술한 형태의 헤드는 주로 압출될 코드가 단면의 단부 중 하나에서 창유리의 표면과 연속하는 L 프로파일을 가지는 경우에 추천 할만하다. 이런 코드는 예를 들어 자동차 유리가 공기역학적 이유에 의해 차체의 정면에 장착되어야 할 때 바람직하다. 이 경우에, 압출 헤드는 헤드의 상류측 벽면이 에지면 만큼 멀리 창유리의 표면과 접촉한 상태로 있고 외향방향으로 창유리의 주요면에 대해 방사방향으로 연속하도록 구조되어야 한다. 또한, 3면에서 창유리의 에지를 에워싸거나 잡아주는 프레임을 얻도록 압출 헤드를 구성할 수 있다. 그 다음에는 압출된 프레임은 주로 어떠한 단면일 수도 있다.

프레임이 압출에 의해 창유리, 특히 자동차 유리에 놓이는 경우의 본 발명에 대한 설명은 다음과 같다. 그러나 본 발명의 압출 헤드는 프레임 또는 적절한 밀봉을 구비하는 도어 또는 구조물과 같은 판 또는 판형상의 다른 제품을 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 압출 헤드는 특히 열가소성 폴리머를 다양한 판의 에지, 특히 창유리의 에지에 압출할 수 있다. 열가소성 폴리머는, 예를 들어, 아이조택틱 폴리프로필렌과 에틸렌프로필렌-디엔 고무의 열가소성 폴리올레핀 탄성체를 사용할 수 있다. 열가소성 폴리머의 사용시, 창유리를 가열하는 일을 해야한다. 예를 들어, 약 150도의 온도에서 열가소성 폴리머는 압출기 내에서 용융되고 헤드가 고정된 경우에는 압출 헤드로 직접 공급되거나, 또는 헤드가 이동가능하면, 내압성 열굽힘(heating flexible) 튜브에 의해 공급된다. 그러나, 열가소성 폴리머 대신에, 습기 경화 폴리우레탄에 대한 반응성 물질과 같은 반응성 물질을 사용할 수 있다. 이 경우에, 압출기는 적당한 펌프로 교환되며, 이 펌프는 압출 헤드로 압출될 재료를 공급한다.

압출이 전체 창유리 둘레에서 이루어진 후, 압출 헤드와 창유리가 시작 위치로 복귀할 때, 폴리머의 체적유동은 중단되고, 창유리는 압출 헤드로부터 떨어지고 프레임이 구비된 창유리는 다음 작업 위치(working station)로 옮겨지는 동시에, 다른 창유리가 압출 작업위치에 옮겨진다. 그 다음 압출 사이클이 다시 시작된다.

압출된 폴리머 코드의 시작과 끝사이의 천이점은 필연적으로 변형된 부분을 가지며, 이는 압출 작업의 끝에서 창유리를 방사방향으로 변위시키기 때문이다. 그러므로 이 천이점은 다음 작업시에 수정되어야 한다. 이 천이점의 수정은 예를 들어 EP 0 421 833 또는 EP 0 524 060의 과제를 구성하는 프로세스 중 하나에 따라서 실시될 수 있다. 천이 영역의 수정은 특히 열가소성 폴리머가 압출되는 경우에 간단한데, 왜냐하면, 이 경우에는 가열된 가압 공구를 사용하여 마무리 프레싱(finishing pressing)을 수행하기만 하면 되기 때문이다.

제 1 도는 창유리의 한 측면, 즉 주요면(21)의 측면상에서 동일한 높이(level)에서는 프레임 자신의 표면과 주요면(21)이 연속하고 나머지 부분은 L형 단면을 가져, 이 프로파일의 플랜지가 창유리의 주요면(22)과 주변 에지면(23)과 각각 접촉하고 유리면에 확실하게 고정되는 폴리머 프레임(20)이 창유리(1)에 제공되는 경우에 사용되는 압출 헤드의 기본적인 구조를 도시한다. 제 1 도의 압출 헤드의 작용 방법은 다양하다. 이 방법들은 두 분류에 속하는데, 그 중 하나는 창유리가 고정되고, 수동 또는 로봇의 제어로 이동되는 압출 헤드는 창유리의 주변을 따라 이동하거나 또는 반대로 창유리가 약간 또는 전혀 이동할 수 없는 압출 헤드를 지나 이동된다.

후자의 경우가 본 발명에 특히 관계되고 유리가 만곡된 경우, 몇몇 경우가 발생할 수 있다.

- 압출 헤드가 고정되고 창유리가 압출이 수행되는 그 에지가 정확한 장소와 정확한 방향에 있도록 로봇에 의해 이동되고, 압출 헤드의 턱부의 한 벽면에 직각인 곡율의 볼록면을 가진다.

- 창유리는 그 평면에 대해 이 창유리의 방위의 변화없이 병진 이동한다. 창유리의 에지는 압출 헤드에 수직방향으로 이동하고 수직 이동가능한 헤드가 창유리의 에지에 턱부가 직각인 상태를 유지하도록 회전(pivot)할 수 있다. 또한 창유리의 에지가 헤드의 정면에서 직선 측방향 변위하고, 정확한 방위설정을 하도록 회전하는 중간상태도 가능하다.

압출 헤드(25)는 U형 단면을 가진 턱부(26)를 가지며, 이것은 턱부가 창유리(1)의 에지와 결합하는 변위의 방향으로 연장한다. U형의 상기 턱부(26)는 절반턱부(27)에 의해 하부측이 한정되고, 그 상부면(28)은 압출 작업동안 창유리(1)의 주요면(21)과 접촉한다. 상부측에서, 압출 헤드의 턱부(26)는 절반턱부(29)에 의해 한정된다.

압출 헤드의 하류측 벽면에는, 압출 폴리머 코드의 단면을 결정하는 노즐의 교정된 오리피스가 있다. 압출 헤드의 U형의 구멍은 이동가능한 슈(31)의 벽면(30)에 의해 경계지어 진다. 상기 슈(31)는 수직방향으로 이동가능하도록 장착된다. 공압 또는 유압 잭(33)을 사용하여 로드(32)에 의해 상승할 수 있다. 하부 위치에서,슈(31)는 나선형 스프링(34) 또는 동일한 효과를 내는 다른 수단에 의해 창유리(1)의 표면(22)에 대해 눌려진다. 스프링(34)에 의해 작용되는 지지력(bearing force)은 창유리(1)의 두 주요면상에서 슬라이딩하는 압출 헤드(25)의 표면이 양호하게 밀봉되도록 조정되어야 한다. 한편, 마찰력이 압출 작동동안 너무 높게 되지 않도록 지지압력은 너무 크지 않아야 한다. 이 지지압력이 너무 크면, 한편으로는 헤드와 창유리의 상대 이동을 간섭할 수 있고, 다른 한편으로 상기 헤드의 미끄럼면을 마모할 수 있다.

밀봉 슈(31)를 작동하는 잭(33)은 중앙 제어 유닛에 의해 통제된다. 밀봉 슈(31)는 압출 헤드-창유리 조립체(25)가 대기 위치에서 작업 위치로 이동될 때 잭(33)에 의해 상단 위치로 가고, 압출 작업 끝에서는 압출 헤드와 창유리가 대기 위치로 다시 복귀할 때 서로 분리된다.

압출 헤드(25)의 미끄럼 면의 각각, 즉 절반턱부(27)의 표면(28)과 슈(31)의 하부면에는, 유리에 대해 양호한 미끄럼 특성을 갖는 탄성 재료로 이루어진 라이닝(35, 36)이 배치된다. 이들 라이닝(35, 36)은 판의 곡률의 편차를 수용하고 미끄럼을 용이하게 하여, 창유리의 표면의 일부분에서의 압출 챔버의 밀봉을 개선하는 역할을 한다. 상술한 바와 같이, 테프론 코팅된 네오프렌 폼은 이들 라이닝으로서 유익하게 사용된다. 더우기, 이들 라이닝(35,36)은 유익하게는 필요시 신속하게 교환할 수 있도록 장착된다. 이들 라이닝은 예를 들어 다이에 대한 판의 이동이 장착된 라이닝을 이동시키지 않도록 창유리에 에지에 평행하게 제거가능하게 장착될 수 있다. 부가적으로, 이들 라이닝은 창유리와 접촉하지 않도록 라이닝의 표면안쪽으로 들어간 체결요소(fastener)에 의해 압출 다이에 장착될 수 있다.

제 2 도에 도시한 압출 헤드(40)는 기본적으로 제 1 도와 관련해서 설명한 헤드(25)와 유사한 방식으로 이루어지지만, U형 턱부(41)를 한정하는 두 절반턱부(50, 51)가 이동가능한 밀봉 슈(42, 43)를 가진다는 사실에 의해 구별된다. 밀봉 슈 또는 가로대(42, 43)는 본 경우에 있어서도 나선형 스프링(44)에 의해 창유리(1)의 두 주요면에 대해 눌려진다. 공압 또는 유압 잭(45, 46)은 압출 헤드가 대기 위치로부터 창유리의 에지상의 작업 위치로 옮겨질 때 로드(47, 48)에 의해 최종 개방 위치로 밀봉 슈를 가져가고, 압출 작업의 끝에서, 헤드(25)와 창유리(1)는 서로 이격된다. 유리에 대해 양호한 미끄럼 성질을 가지는 탄성 재료로 이루어진 교환가능한 라이닝(49)은 또한 두 밀봉 슈(42, 43)의 미끄럼 표면상에 장착된다.

압출 헤드(40)는 U형 단면으로, 창유리의 에지면과 두 주요면의 창유리의 주변부 둘레에 끼워지는 프로파일식 코드(52)의 압출에 적합하다. 제 3 도는 두 분리도관(57, 58)을 통해 압출 헤드의 노즐(56)의 교정된 오리피스가 압출될 폴리머를 공급받는, 작업 위치에서의 상술한 원리로 구성된 압출 헤드를 도시한다. 상기 도관 각각에서의 폴리머 유속은 폴리머를 공급하는 상기 도관 또는 파이프 내에 설치되는 적절한 스로틀 장치에 의해 개별적으로 조정될 수 있다. 그러므로, 예시한 경우처럼 프레임의 프로파일(60)의 단면이 대칭이 아니어서, 결과적으로 다이의 오리피스의 한 부분에서 다른 부분보다 더 많은 량의 재료가 필요하다면, 압출 헤드의 오리피스(56)의 단면의 상이한 부분에서 상이한 체적 유량을 공급할 수 있다. 또한, 상이한 유속으로 프로파일의 내부 부분과 외부부분을 이루는 재료를 계량하는 것이 양호한 경우는, 판, 특히 창유리의 모서리에서의 압출된 프로파일의 곡부(curve)를 만들 때이다.

제 3 도에 있어서, 또한 노즐(55)을 지지하는 압출 헤드상에 지지부(63)에 의해 장착된 지지 휠(62)을 도시하고 있다. 이 지지 휠(62)은 창유리, 특히 만곡형(curved) 창유리의 표면에 수직인 방향에서 창유리(1)의 형상 오차를 보상하기 위한 역할을 한다. 이 목적을 위해, 압출 헤드는 수직 방향으로 수 밀리미터를 이동할 수 있도록 장착되고, 이러한 방식으로 공차를 보상하는 것이 지지 휠(62)에 의해 이루어진다.

제 4 도는 압출 헤드를 지나는 유리창의 에지를 이동하는데 사용될 수 있는 로봇을 예시한 것이다. 제 4 도에서, 로봇의 받침대 부재(67; swivel member)를 이동하고, 축(76, 77, 79, 81, 82, 88, 90)과 아암(74, 75, 78, 80, 93)을 전방과 역방향으로 회전하기 위한 종래 수단을 포함하며 바닥에 고정된 지지 부재(66)를 가진 로봇을 도시하고 있다. 패널 흡입 유닛(86)은 장착 부재(85)에 의해 아암(80)에 부착되고 4개의 직교형 아암(93; orthogonal arm)을 통해 창유리(1)를 지지하는데 사용되는 4개의 흡입 컵(94)에 흡입력을 제공하는데 사용된다. 지지 아암(92)은 상대적으로 고정된 압출 헤드(25)의 마우스(41)를 통해 축(90)을 사용하여 판을 회전하고, 압출 헤드 자체는 지지부(65)에 부착되어 있다. 이러한 로봇은 일반적으로 공지되어 있으며, 상세한 설명은 여기서 필요없는 것 같다. 이러한 로봇은 공지되어 있지만, 창유리의 유리면상에 균일하고 허용가능한 프로파일식 프레임을 용착할수 있는 본 발명의 압출 헤드는 신규한 것이다.

그러나 강성적으로 위치설정된 밀봉 가로대를 가진 압출 다이를 사용하는 것이 또한 가능하다. 이것은 폴리머 프레임이 구비된 유리판이 매우 적은 두께 공차를 가지며 다이 마우스(die mouth)의 내부 치수가 유리판의 두께 치수와 매우 정확히 정합(matching)하는 것을 전제로 한다. 압출 다이의 밀봉면과 유리면 사이의 갭은 사용된 폴리머의 점성과 관련 특성에 따라 약 0.1 내지 0.5mm사이에서 변할 수 있다. 이러한 방식(mode)으로, 탄성 재료로 이루어진 폼(foam)은 판이 압출 다이의 턱부로 들어갈 때 압축되어 밀봉부를 형성한다. 예를 들어, 폼은 창유리가 웨지의 넓은 단부(end)로부터 들어갈 수 있는 웨치형 리세스를 형성하기 위해 각질 수 있다. 창유리가 리세스에 완전히 들어갈 때, 창유리는 폼을 압축하여 밀봉부를 형성한다.

강성의 다이 마우스를 가지는 압출 다이의 경우에, 압출된 폴리머 스트랜드 (extruded polymer strand)는 압출 작업의 끝에서 다이가 유리판으로부터 제거될 때 다이의 이동에 의해 제거될수 있다. 그러나, 프레임의 프로파일은 공지된 방법에 따라 문제없이 이 때 형상이 바뀔 수 있다.

제 5도는 각각 탄성층(49)을 가지는 두 개의 고정된 마우스 턱부를 가진 압출 헤드(40)의 다른 형태의 실시예를 도시하고 있다. 창유리(1)는 압출 다이(40)의 마우스(41)를 따라 미끄러진다. 창유리(1)의 상부면(22)과 하부면(21)은 창유리의 에지(23)와 적어도 하나의 주요면 상에 폴리머 프레임(52)을 받아들이면서 탄성층(49)을 가진 고정 마우스 턱부를 통해 미끄러져 나간다. 상술한 바와 같이,웨지 형상이 각각의 밀봉 가로대 상에 제공될 수 있어 리세스로의 판의 삽입을 용이하게 한다.

제 6 도는 밀봉 가로대에 탄성 재료를 고정하는 양호한 배치를 예시한다. 라이닝(35)은 탄성 재료(70)와 저 마찰 코팅(71)을 포함한다. 이 탄성 재료는 사용된 재료에 대해 적합한 접착제로 백킹 부재(72)에 부착된다. 이 백킹 부재는 양호하게는 나일론, 폴리카보네이트 등과 같은 엔지니어링 열가소성체로 이루어지므로, 라이닝을 밀봉 가로대에 결합하는 충분한 강도를 제공할 수 있다.

가장 양호한 실시예에서, 백킹 부재(72)는 밀봉 가로대 내의 대응 슬롯과 결합하기 위한 리브(rib) 부재를 포함한다. 이는 저 마찰 코팅 또는 탄성 재료가 마모되거나 손상될 때 용이하게 설치하거나 교환할 수 있는 배치를 가능하게 한다. 추가로, 백킹 부재는 재사용될 수 있고, 다음에 사용될 때에는 새로운 라이닝이 그위에 위치된다. 이러한 배치는 하나 또는 양호하게는 두 개의 밀봉 가로대로 고정턱부 또는 이동가능한 턱부의 실시예 모두에 사용될 수 있다.

상술한 실시예는 본 발명의 양호한 형태를 나타내지만, 진정한 범위는 하기의 청구 범위에 기재된 사항을 제외하고는 제한되지 않으며 당업자 중의 한사람에게 명백하거나 또는 본 발명에 상당하는 모든 수정을 포함한다.

제 1 도는 L형 단면의 폴리머 프레임을 압출하기 위한 압출 헤드의 실시예의 형태를 도시하는 사시도.

제 2 도는 창유리의 가장자리를 지지하는(straddling) U형 프레임을 압출하여 위치시키기 위한 압출 헤드의 실시예의 형태를 도시하는 사시도.

제 3 도는 본 발명에 따른 압출 헤드의 상세도.

제 4 도는 압출 헤드를 지나는 유리창의 에지를 이동시키기 위해 사용될 수 있는 로봇의 예시도.

제 5 도는 고정된 마우스 조(mouth jaw)를 가지는 다른 형태의 실시예의 압출 헤드를 도시한 사시도.

제 6 도는 탄성 부재와 이 탄성 부재를 밀봉용 가로대(ledge)에 부착하는 것에 대한 양호한 설정을 도시하는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 창유리 25, 40: 압출 헤드

42, 43: 밀봉용 가로대 또는 슈 52: 폴리머 프레임

Claims (34)

1. 상부와 하부 주요면과 주변 에지를 가지는 판 위에 소정 형상의 폴리머 프레임을 만드는 압출 장치에 있어서,

   판의 에지와 이에 인접한 주요면의 부분을 수용하기 위한 판 수용 리세스를 한정하는 본체를 가지는 압출 다이와,

   리세스로의 판 에지가 들어가는 것을 허용하는 제 1 위치인 후퇴 위치와 판의 주요면 중 하나와 접촉하는 제 2 위치인 결합 위치 사이에서 이동가능한 제 1 밀봉 가로대와,

   압출 다이에 대해 판을 이동하기 위한 수단을 포함하며,

   여기서 개방 영역은 다이 본체와 밀봉 가로대와 판 사이에 폴리머 프레임의 형상으로 형성되어 있고, 상기 이동 수단은 판의 주요면 중 하나와 에지 상에 소정 형상의 폴리머 프레임을 수용하도록 리세스를 통해 판의 에지를 전진시키는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 후퇴와 결합 위치사이에서 제 1 밀봉 가로대를 판의 주요면에 실질적으로 수직인 방향으로 이동시키는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 이동 수단은 결합 위치를 향해 제 1 밀봉 가로대를바이어스(bias)하기 위한 스프링 수단과 상기 제 1 밀봉 가로대를 후퇴 위치로 복귀시키기 위한 로드(rod) 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 리세스는 판으로부터 이격된 제 1 표면과, 그 반대측이 결합 위치에서 제 1 밀봉 가로대에 의해 접촉되는 제 2 표면을 포함하여, 폴리머 프레임이 판의 한 주요면의 일부분과 에지에 제공되는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 밀봉 가로대의 부분과, 판과 접촉하는 리세스는 판에서의 미끄럼 이동이 용이하도록 탄성 재료로 된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 리세스로 판 에지가 들어가는 것을 허용하는 제 1 위치인 후퇴 위치와, 판의 다른 주요면과 접촉하는 제 2 위치인 결합 위치 사이에서 이동가능한 제 2 밀봉 가로대를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 하나 또는 두 개의 상기 밀봉 가로대는 폴리머 프레임에 대한 원호부의 형성을 보조하는 원호면을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 리세스는 판으로부터 이격된 제 1 및 제 2 표면을 포함하여, 폴리머 프레임이 판의 각각의 주요면의 일부분과 에지 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 판의 표면을 따라서 이동하고 판의 형상 공차를 보상하는 지지 휠을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
10. 상부와 하부 주요면과 주변 에지를 가지는 판에 소정 형상의 폴리머 프레임을 만드는 장치에 있어서,

    판의 에지와 이에 인접한 주요면의 일부분을 수용하기 위한 판 수용 리세스를 한정하는 일체형 본체를 가진 압출 다이를 포함하며,

    상기 판 수용 리세스는 판의 주요면을 슬라이딩식으로 결합하는 제 1 및 제 2 밀봉 가로대를 포함하며, 개방 영역은 폴리머 프레임의 형상으로 다이 본체, 밀봉 가로대와 판 사이에 한정되고, 밀봉 가로대는 리세스를 밀봉하고 상기 다이 본체와 상기 주요면 사이의 미끄럼 이동을 용이하게 하며,

    상기 판의 에지가 판의 주요면 중 적어도 하나와 에지에 소정 형상의 폴리머 프레임을 수용하기 위해 리세스를 통해 전진하도록 다이와 판 사이의 상대 이동을 제공하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 판과 접촉하는 밀봉 가로대의 일부분은 상기 미끄럼 이동을 용이하게 하도록, 탄성 재료로 된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 탄성 재료는 열가소성 폼(foam), 탄성 폼과 열가소성 코팅된 탄성 폼으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 층의 교환이 용이하도록 상기 밀봉 가로대에 탄성 재료로 된 층을 해제가능하게 고정하기 위한 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 해제가능한 고정 수단은 탄성 재료용 백킹 부재를 포함하여, 상기 백킹 부재는 밀봉 가로대 내의 대응 슬롯과 결합하기 위한 리브 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 백킹 부재는 슬롯 내에 리브 부재를 유지하기에 충분한 강성을 가진 엔지니어링 열가소성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 탄성 재료는 접착제에 의해 백킹 부재에 고정되는것을 특징으로 하는 압출 장치.
17. 제 10 항에 있어서, 상기 리세스는 판으로부터 이격된 제 1 표면과, 그 반대측이 제 1 밀봉 가로대에 의해 접촉되는 표면 상에서 판과 접촉하는 제 2 표면을 포함하여, 폴리머 프레임이 판의 주요면 중 하나의 일부분과 에지 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
18. 제 10 항에 있어서, 상기 리세스는 판으로부터 이격된 제 1 및 제 2 표면을 포함하여, 폴리머 프레임이 판의 각 주요면의 일부분과 에지 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
19. 제 10 항에 있어서, 하나 또는 두 개의 상기 밀봉 가로대는 폴리머 프레임에 대한 원호부의 형성을 보조하는 원호면을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
20. 제 10 항에 있어서, 상기 압출 다이는 개방 영역에 폴리머를 공급하기 위한 두 개의 채널과, 각각의 채널 내의 폴리머의 유동을 독립적으로 조정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
21. 제 10 항에 있어서, 상기 개방 영역을 통해 판에 폴리머를 압출하기 위한 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 장치.
22. 상부와 하부 주요면과 주변 에지를 가진 판 상에 소정 형상의 폴리머 프레임을 만드는 압출 방법에 있어서,

    압출 다이를 판 에지에 인접하게 위치시키는 단계와,

    상기 판 에지를 압출 다이의 리세스 내에 수용하는 단계와,

    판의 주요면 중 적어도 하나와 접촉하도록 제 1 밀봉 가로대를 이동하는 단계와,

    상기 판 에지를 리세스를 통해 전진시키는 단계와,

    폴리머 프레임을 그 위에 제공하도록 리세스를 통해 판 에지를 이동시키는 동안 다이의 개방 영역을 통해 인접한 주요면 중 적어도 하나의 일부분과 판 에지 상에 폴리머를 배치시키는 단계를 포함하며,

    상기 압출 다이를 판 에지에 인접하게 놓는 단계에서, 압출 다이는 판의 에지와 이에 인접한 주요면의 일부분을 수용하기 위한 판 수용 리세스를 한정하는 본체와, 리세스로 판 에지가 들어가는 것을 허용하는 제 1 위치인 후퇴 위치와 판의 주요면 중 하나와 접촉하는 제 2 위치인 결합 위치 사이에 이동가능한 제 1 밀봉 가로대를 가지며, 개방 영역은 폴리머 플레임의 형상으로 판과 밀봉 가로대와 다이 본체 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 압출 방법.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 폴리머는 판이 리세스를 통해 전진할 때 판의 주변 에지 상에 배치되는 습기 경화 반응 폴리머(moisture-hardening reaction polymer)인 것을 특징으로 하는 압출 방법.
24. 제 22 항에 있어서, 상기 제 1 밀봉 가로대는 판의 주요면에 실질적으로 수직인 방향으로 이동하고 결합 위치를 향해 바이어스되며, 폴리머 프레임을 배치한 후, 제 1 밀봉 가로대를 후퇴 위치로 복귀시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 방법.
25. 제 22 항에 있어서, 상기 압출 다이는 리세스로 판 에지가 들어가는 것을 허용하는 제 1 위치인 후퇴 위치와 판의 다른 주요면과 접촉하는 제 2 위치인 결합 위치 사이에서 이동가능한 제 2 밀봉 가로대를 더 포함하며, 판 에지가 리세스를 통해 전진되기 전, 판의 다른 주요면과 접촉하도록 제 2 밀봉 가로대를 이동시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 방법.
26. 제 25 항에 있어서, 각각의 상기 밀봉 가로대는 결합 위치를 향해 바이어스되며, 폴리머 프레임을 배치한 후, 각각의 밀봉 가로대를 후퇴 위치로 복귀시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 방법.
27. 제 22 항에 있어서, 상기 압출 다이는 개방 영역에 폴리머를 공급하기 위한 두 개의 채널을 포함하며, 압출 다이의 개방 영역으로의 충전을 용이하게 하도록 각각의 채널 내에서의 폴리머의 유동을 독립적으로 조정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 방법.
28. 제 22 항에 있어서, 상기 리세스는 판으로부터 이격된 제 1 표면과, 그 반대측이 제 1 밀봉 가로대에 의해 접촉되는 표면 상에서 판과 접촉하는 제 2 표면을 포함하며, 리세스를 통한 판의 미끄럼 이동이 용이하도록 탄성 재료로 된 층을 리세스의 제 2 표면과 제 1 밀봉 가로대 상에 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 방법.
29. 제 25 항에 있어서, 상기 리세스는 판으로부터 이격된 제 1, 제 2 표면을 포함하여 폴리머 프레임이 판의 각각의 주요면의 일부분과 에지 상에 제공되며, 리세스를 통한 판의 미끄럼 이동이 용이하도록 탄성 재료로 된 층을 각각의 밀봉 가로대 상에 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 방법.
30. 제 25 항에 있어서, 하나 또는 두 개의 상기 밀봉 가로대에 폴리머 프레임의 형성을 보조하는 원호면을 제공하여 폴리머 프레임 상에 원호부를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 방법.
31. 제 22 항에 있어서, 상기 다이가 판을 따라서 이동할 때 판의 형상 공차를 보상하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 방법.
32. 제 23 항에 있어서, 상기 습기 경화 반응 폴리머는 아이조택틱(isotactic) 폴리프로필렌과 에틸렌 프로필렌 디엔 고무로 구성되는 열가소성 폴리올레핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 방법.
33. 제 28 항에 있어서, 상기 탄성 재료를 열가소성 폼, 탄성 폼과 열 가소성 코팅된 탄성 폼으로 이루어진 그룹으로부터 선택하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 방법.
34. 제 29 항에 있어서, 각각의 상기 탄성 재료를 열가소성 폼, 탄성 폼과 열가소성 코팅된 탄성 폼으로 이루어진 그룹으로부터 선택하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 방법.