KR100921234B1 - 러빙장치에서 스핀들과의 결합을 위한 롤 플랜지의 구조 - Google Patents

Abstract

러빙롤러에 회전력을 전달하는 롤 플랜지와 스핀들과의 안정적인 결합상태를 유도하기 위해, 내마모성이 강한 재질을 이용하여 롤 플랜지와 스핀들을 성형하였으나, 이 롤 플랜지와 스핀들은 내마모성은 강하나 충격에는 약해 롤 플랜지의 모서리 등과 같이 각진 부분이 손상될 우려가 있는 종래기술을 개선한 본 발명은 롤 플랜지에 스핀들에 끼워진 고정핀과의 결합을 위한 두 개의 고정 홈을 형성하여 하나의 고정 홈이 손상되었을 때 롤 플랜지의 교체 없이 다른 하나의 고정 홈에 스핀들의 고정핀을 결합시켜 러빙롤러를 고정하거나 롤 플랜지의 구조를 변경하여 롤 플랜지와 스핀들과의 접촉면적은 그대로 유지하면서 롤 플랜지를 포함하는 러빙롤러의 중량을 최소한으로 줄일 수 있도록 한 것이다.

롤 플랜지, 스핀들, 고정핀, 핀 구멍, 고정 홈.

Description

러빙장치에서 스핀들과의 결합을 위한 롤 플랜지의 구조{structure of roll flange for clamping of spindle in rubbing apparatus}

본 발명은 러빙장치에서 스핀들과의 결합을 위한 롤 플랜지의 구조에 관한 것이다. 특히 본 발명은 롤 플랜지에 스핀들을 결합하는 과정이나 러빙 롤러를 회전시키는 과정에서 롤 플랜지의 고정 홈에 이상 발생시 롤 플랜지의 교체 없이 롤 플랜지의 다른 고정 홈에 스핀들의 고정핀을 결합할 수 있도록 하는 스핀들과의 결합을 위한 롤 플랜지의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시소자는 2장의 글라스 기판 사이에 액정층이 형성되고, 2장의 글라스 기판의 내면에 상기 액정층에 전계를 걸기 위한 투명 전극, 상기 전계를 온오프시키기 위한 스위칭 소자, 컬러 표시를 하기 위한 컬러 필터 및 액정분자를 배향하기 위한 배향막 등이 형성된 구조를 갖는다. 2장의 글라스 기판 사이에 액정재료가 봉입되어 액정표시소자가 제작된다. 배향막은 기판 위에 도포된 폴리이미드 수지(PI) 등의 수지층으로 이루어지고, 배향막이 경화된 후 러빙장치에 의한 러빙 처리에 의해 액정이 소정방향으로 배향된다.

통상의 러빙장치는 러빙롤러가 글라스 기판이 고정된 스테이지의 상부에서 회전 가능하게 러빙롤러의 양단이 지지되고, 러빙포(기모포)가 양면 테이프 등에 의해 러빙롤러의 표면에 부착된다. 이 러빙롤러의 회전에 따라 러빙포가 글라스 기판의 배향층 표면에 접촉되면서 글라스 기판의 표면을 일정방향으로 문지름으로써 그 방향으로 액정재료가 배향되게 된다.

액정표시소자의 휘도나 응답성을 균일하게 유지하기 위해서는 러빙 처리할 때 배향층의 표면을 균일하게 문질러 배향층의 표면에 방향성을 주어 액정이 균일하게 배향되도록 하는 것이 중요하다. 그 때문에 러빙롤러와 글라스 기판의 위치결정, 특히 러빙롤러와 글라스 기판 위의 배향막 사이의 이격거리를 균일하게 유지하는 것이 필수적이다.

근래 들어 액정표시소자의 분야는 PC 화면 등으로 사용되는 LCD 모니터나 디지털 방송을 위한 LCD TV 등의 보급이 대폭적으로 늘어나는 추세에 있고, LCD 모니터는 대각 20인치 등급(class)이 LCD TV는 30인치는 물론이고 40인치 이상의 등급도 제품화되고 있다. 또한 패널 비용의 저감으로 마더 글라스 기판의 대형화가 진행되어 1 m 이상 등급의 글라스 기판 한 장으로 여러 장의 패널을 제작하는 기술도 연구 개발되고 있다. 그 때문에 글라스 기판을 러빙하기 위한 러빙롤러의 길이 또한 글라스 기판의 길이에 비례해서 길어지게 된다.

위에서 같이 글라스 기판의 크기가 커짐에 따라 글라스 기판을 러빙하기 위한 러빙롤러의 길이가 길어지므로 자체 중량과 회전에 의한 원심력에 의해 러빙롤러가 아래로 휘어지면서 러빙롤러의 중간 부분이 닿는 글라스 기판의 표면이 과도하게 러빙되게 된다.

또한 러빙롤러를 분리 결합하거나 러빙롤러를 회전시키는 과정에서 러빙롤러의 롤 플랜지와 스핀들 사이에서 마찰로 인한 마모가 발생하면서 롤 플랜지나 스핀들이 손상될 수 있는데, 이 경우 러빙롤러의 회전 중심선이 틀어지면서 러빙롤러와 글라스 기판과의 이격거리가 달라지게 된다.

이에 종래에는 러빙롤러에 회전력을 전달하는 롤 플랜지와 스핀들과의 안정적인 결합상태를 유도하기 위해, 초경합금이나 냉간 금형용 합금 공구강, 고속도 공구강, 고속도 공구강 강재, 고 난삭재 절삭용 고속도강 등과 같이 내마모성이 강한 재질을 이용하여 롤 플랜지와 스핀들을 성형하였으나, 이 경우 롤 플랜지와 스핀들이 내마모성은 강하나 충격에는 약해 모서리 등과 같이 각진 부분이 손상될 우려가 크다.

본 발명은 롤 플랜지에 스핀들에 끼워진 고정핀과의 결합을 위한 두 개의 고정 홈을 형성함으로써 하나의 고정 홈이 손상되었을 때 롤 플랜지의 교체 없이 다른 하나의 고정 홈에 스핀들의 고정핀을 결합시켜 러빙롤러를 고정할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 롤 플랜지의 구조를 변경하여 롤 플랜지와 스핀들과의 접촉면적은 그대로 유지하면서 롤 플랜지를 포함하는 러빙롤러의 중량을 최소한으로 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 러빙장치에서 스핀들과의 결합을 위한 롤 플랜지의 구조는, 러빙포가 부착된 롤러의 양단에 롤 플랜지가 결합되고, 상기 롤 플랜지에 분리 결합되는 하나의 스핀들에는 스핀들을 회전 자재토록 지지하기 위한 종동부가 결합되며, 다른 하나의 스핀들에는 스핀들을 회전 자재토록 지지하면서 동력을 전달하기 위한 구동부가 결합된 구조를 갖는 러빙장치에서 스핀들과의 결합을 위한 롤 플랜지의 구조에 있어서, 상기 스핀들의 단부가 원뿔대 형상을 가지고 상기 스핀들의 원뿔대 부분에 상기 스핀들의 회전 중심을 통과하는 핀 구멍이 상기 스핀들의 회전 중심과 직교되게 형성되며 상기 핀 구멍에 고정핀이 끼워지고, 상기 롤 플랜지의 중앙에 상기 스핀들의 원뿔대를 수용할 수 있는 결합 요홈이 형성되고 상기 롤 플랜지의 일면에 상기 스핀들의 고정핀과의 결합을 위한 하나 또는 두 개의 고정 홈이 형성되어, 상기 롤 플랜지에 상기 스핀들이 결합될 때 상기 롤 플랜지의 고정 홈에 상기 스핀들의 고정핀이 끼워져 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 롤 플랜지의 양면 중 상기 스핀들이 분리 결합되는 방향에 위치하고 있는 일면의 외곽이 절삭 가공되어, 상기 롤 플랜지와 상기 스핀들과의 접촉면적은 그대로 유지하면서 롤 플랜지의 중량을 줄일 수 있다.

상기 고정 홈의 입구측은 상기 스핀들의 원활한 결합을 위해 스핀들의 고정핀이 결합되는 방향과 반대방향으로 갈수록 넓어지는 형상을 가질 수 있다.

상기 롤 플랜지에 형성된 2개의 고정 홈은 십(十)자 형상으로 형성될 수 있다.

따라서 본 발명에 의하면, 본 발명은 롤 플랜지에 스핀들에 끼워진 고정핀과의 결합을 위한 두 개의 고정 홈을 형성함으로써 하나의 고정 홈이 손상되었을 때 롤 플랜지의 교체 없이 다른 하나의 고정 홈에 스핀들의 고정핀을 결합시켜 러빙롤러를 고정할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 롤 플랜지의 구조를 변경함으로써 롤 플랜지와 스핀들과의 접촉면적은 그대로 유지하면서 롤 플랜지를 포함하는 러빙롤러의 중량을 최소한으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

도1 내지 도5는 통상의 러빙장치에서 글라스 기판을 직접적으로 러빙 처리하는 러빙롤러의 구조를 보인 것으로서 원통 형상의 러빙롤러(10)는 그의 표면에 글라스 기판을 러빙 처리하기 위한 러빙포를 갖는다.

상기 원통 형상의 러빙롤러(10)는 알루미늄이나 CFRP 등과 같은 재질로 성형된 것으로서 재질이 알루미늄인 경우 그의 표면이 아노다이징 처리되고, 재질이 CFRP인 경우 0.8 내지 1.5 mm의 두께로 SUS가 코팅되어 있다.

상기 러빙롤러(10)의 양단에는 러빙롤러(10)를 지지하기 위한 두 개의 플랜지(11)(12)가 결합되어 있는데, 상기 플랜지(11)(12)는 내측 플랜지(11)와 롤 플랜지(12)로 구성된다. 여기서 내측 플랜지(11)는 알루미늄 재질로 이루어지고 원통 형상의 러빙롤러(10)의 내면에 고정될 수 있는 원기둥(혹은 원통) 형상을 갖는다. 또한 롤 플랜지(12)는 초경합금 등과 같이 강한 내마모성을 갖는 재질로 이루어지 고 상기 내측 플랜지(11)에 결합되며 중앙부에 스핀들(13)과의 분리 결합을 위한 결합 요홈(14)을 갖는다.

상기 러빙롤러(10)의 양단에 위치한 두 개의 롤 플랜지(12)에는 도6 및 도7에서와 같이 스핀들(13)이 분리 결합되는데, 러빙롤러(10)의 양단에 위치한 스핀들(13) 중 하나의 스핀들에는 스핀들을 회전 자재토록 지지하기 위한 베어링 등을 포함하는 종동부가 결합되어 있고, 다른 하나의 스핀들에는 스핀들을 회전 자재토록 지지하면서 동력을 전달하기 위한 구동부가 결합되어 있다. 상기 구동부는 베어링과 모터 등을 포함한다.

상기 두 개의 스핀들(13)은 그의 단부가 10도 정도의 경사각을 가지는 원뿔대 형상으로 이루어지고, 상기 스핀들(13)의 단부가 분리 결합되는 롤 플랜지(12)의 결합 요홈(14)의 내부 경사각이 스핀들(13)의 경사각과 동일하므로 러빙롤러의 회전 정밀도를 유지시킴과 동시에 러빙롤러가 회전할 때 발생할 수 있는 소음과 진동을 대폭 줄일 수 있다.

뿐만 아니라 하나의 스핀들에는 도면에는 도시되지 않았으나 스핀들을 러빙롤러(10)의 길이방향으로 왕복 운동시킬 수 있는 실린더가 결합되어 있다.

따라서 두 개의 스핀들(13) 사이에 러빙롤러(10)를 장착할 때 작업자는 도시되지 않은 동력원인 실린더를 작동시켜 도6에서와 같이 두 개의 스핀들(13) 사이의 폭(거리)을 넓히고 나서 러빙롤러(10)의 한쪽 끝 부분에 위치한 롤 플랜지(12)에 실린더에 의해 작동되지 않은 스핀들(13)을 끼운 후 다시 실린더를 작동시켜 도7에서와 같이 러빙롤러(10)의 다른 한쪽 끝 부분에 위치한 롤 플랜지(12)에 다른 하나 의 스핀들(13)을 끼워 고정할 수 있다.

상기한 스핀들(13)과 롤 플랜지(12)는 러빙롤러(10)의 롤 플랜지(12)에 스핀들(13)이 결합된 상태에서 모터 등과 같은 동력원의 동력이 스핀들(13)과 롤 플랜지(12)를 통해 러빙롤러(10)에 소음이나 진동 없이 전달되어 러빙롤러(10)를 회전시킬 수 있는 구조를 갖는다.

먼저, 초경합금 등과 같은 강한 내마모성을 가지는 재질로 성형된 스핀들(13)은 그의 단부가 10도 정도의 경사각을 가지는 원뿔대 형상으로 이루어지고, 상기 스핀들(13)의 원뿔대 부분에 스핀들(13)의 회전 중심을 통과하는 핀 구멍(15)이 스핀들(13)의 회전 중심과 직교되게 형성되고, 그에 봉 형상의 고정핀(16)이 끼워진 구조를 갖는다.

다음으로, 러빙롤러(10)의 내측 플랜지(11)에 고정 설치되어 스핀들(13)과의 분리 결합을 위한 결합 요홈(14)을 가지는 롤 플랜지(12)는 그의 중앙 부위에 원뿔대 형상의 스핀들(13)과의 분리결합이 가능한 형상의 결합 요홈(14)이 형성되는데, 이는 롤 플랜지(12)와 스핀들(13)의 접촉면적을 넓혀 스핀들(13)에 걸리는 러빙롤러(10)의 하중을 분산시키는 한편 회전하는 러빙롤러(10)에서 발생할 수 있는 소음이나 진동을 최소한으로 줄일 수 있는 구조이다.

또한 초경합금 등과 같은 강한 내마모성을 가지는 재질로 성형된 롤 플랜지(12)의 일면 즉, 스핀들(13)과 대향되는 롤 플랜지(12)의 일면에는 도8 내지 도23에서와 같이 스핀들(13)의 고정핀(16)과의 결합을 위한 하나 또는 두 개의 고정 홈(17)이 형성되어 있다.

이 고정 홈(17)은 러빙롤러(10)의 회전중심 즉, 롤 플랜지(12)의 중심점을 지나야함은 당연하다.

상기 고정핀(16)을 수용할 수 있는 고정 홈(17)은 도8 내지 도11이나 도16 내지 도19와 같이 하나의 고정 홈(17)이 형성될 수도 있을뿐더러 도12 내지 도15나 도20 내지 도23과 같이 두 개의 고정 홈(17)이 십(十)자 형상으로 형성될 수도 있는데, 이렇게 롤 플랜지(12)에 두 개의 고정 홈(17)을 형성함은 롤 플랜지(12)에 스핀들(13)이 분리 결합되는 과정이나 러빙롤러(10)를 회전시키는 과정에서 고정 핀(16)과 고정 홈(17) 사이에서 일어나는 마찰로 인해 고정 홈(17)에 이상 발생시 롤 플랜지(12) 전체를 교체하지 않고 스핀들(13)의 고정핀(16)을 정상상태를 유지하고 있는 다른 고정 홈(17)에 결합하여 사용할 수 있도록 하기 위함이다.

뿐만 아니라 도8 내지 도15에서와 같이 롤 플랜지(12)의 일면이 평면으로 이루어지는 경우 롤 플랜지(12)와 스핀들(13)과 접촉면적을 충분히 확보하기 위해 롤 플랜지(12)의 두께가 커지면서 롤 플랜지(12)의 중량이 무거워지므로 도16 내지 도23에서와 같이 롤 플랜지(12)의 양면 중 스핀들(13)이 분리 결합되는 방향에 위치하고 있는 일면의 외곽을 절삭 가공하는 경우 롤 플랜지(12)와 스핀들(13)과의 접촉면적은 그대로 유지하면서도 롤 플랜지(12)의 중량을 최소한으로 줄일 수 있다.

즉, 롤 플랜지(12)의 외곽 부분을 절삭 가공하여 롤 플랜지(12)의 두께를 부분적으로나마 줄이는 것은 롤 플랜지(12)의 결합 요홈(14)과 스핀들(13)의 단부와의 접촉면적은 그대로 유지하면서도 롤 플랜지(12)를 포함하는 러빙롤러(10)의 중량을 최소한으로 줄일 수 있는 하나의 방법이다.

또한 도8 내지 도23에서와 같이 롤 플랜지(12)에 형성되어 있는 고정 홈(17)의 입구측이 스핀들(13)의 고정핀(16)이 결합되는 방향과 반대방향으로 갈수록 넓어지는 형상으로 가공되어 있는데, 이는 롤 플랜지(12)의 고정 홈(17)에 스핀들(13)의 고정핀(16)을 결합할 때 롤 플랜지(12)와 스핀들(13)과의 충돌이나 마찰을 최소한으로 줄이기 위한 공간을 확보하기 위함이다.

도1은 스핀들이 러빙롤러의 롤 플랜지에 결합된 상태를 보인 사시도이다.

도2는 스핀들이 러빙롤러의 롤 플랜지에 결합된 상태를 보인 평면도이다.

도3은 도2의 A-A선 단면도이다.

도4는 스핀들이 러빙롤러의 롤 플랜지에 결합된 상태를 보인 정면도이다.

도5는 도4의 B-B선 단면도이다.

도6은 스핀들이 러빙롤러의 롤 플랜지에 결합되기 전 상태를 보인 단면도이다.

도7은 스핀들이 러빙롤러의 롤 플랜지에 결합된 상태를 보인 단면도이다.

도8 내지 도23은 롤 플랜지의 여러 실시예를 보인 도면이다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 러빙포가 부착된 롤러의 양단에 롤 플랜지가 결합되고, 상기 롤 플랜지에 분리 결합되는 하나의 스핀들에는 스핀들을 회전자재토록 지지하기 위한 종동부가 결합되며, 다른 하나의 스핀들에는 스핀들의 회전자재토록 지지하면서 동력을 전달하기 위한 구동부가 결합되며, 상기 스핀들의 단부가 원뿔대 형상을 가지고 상기 스핀들의 원뿔대 부분에 상기 스핀들의 회전중심을 통과하는 핀 구멍이 상기 스핀들의 회전중심과 직교되게 형성되며 상기 핀 구멍에 고정핀 끼워지고, 상기 롤 플랜지의 중앙에 상기 스핀들의 원뿔대를 수용할 수 있는 결합 요홈이 형성되고 상기 롤 플랜지의 일면에 상기 스핀들의 고정핀과의 결합을 위한 하나 또는 두 개의 고정 홈이 형성되어, 상기 롤 플랜지에 상기 스핀들이 결합될 때 상기 롤 플랜지의 고정 홈에 상기 스핀들의 고정핀 끼워져 고정된 러빙장치에서 스핀들과의 결합을 위한 롤 플랜지의 구조에 있어서,

   상기 롤 플랜지의 양면 중 상기 스핀들이 분리 결합되는 방향에 위치하고 있는 일면의 외곽이 절삭 가공되어, 상기 롤 플랜지와 상기 스핀들과의 접촉면적은 그대로 유지하면서 롤 플랜지의 중량을 줄일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 러빙장치에서 스핀들과의 결합을 위한 롤 플랜지의 구조.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,

   상기 롤 플랜지에 형성된 2개의 고정 홈이 십(十)자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 러빙장치에서 스핀들과의 결합을 위한 롤 플랜지의 구조.

Images