KR101651258B1 - 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치에 관한 것으로서, 베어링 및, 베어링, 상기 베어링의 내륜에 설치되는 회전지지축 및, 상기 베어링의 외륜에 설치되는 롤러를 포함하되, 상기 롤러의 외주면에는 둘레방향을 따라 다수의 돌기와 홈이 교대로 형성되어 있는 것을 특징으로 하므로, 글래스 패널에 형성된 스크라이빙 라인에 국부적인 충격을 가하여 크랙을 확산시킴으로써 글래스 패널을 효과적으로 절단할 수 있다는 이점이 있다.

Description

글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치{A BREAKING ROLLER APPARATUS FOR CUTTING GLASS PANEL}
본 발명은 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 글래스 패널의 스크라이빙 라인을 따라 형성된 크랙을 글래스 패널에 대하여 수직방향으로 확장시킴으로써 글래스 패널을 절단하기 위한 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판형 디스플레이 패널로 이용되는 LCD나 LED, 유기EL패널, 무기EL패널, 투과형 프로젝터 기판, 반사형 프로젝터 기판 등은 유리와 같은 취성의 마더 글래스 패널(Mother Glass Panel, 또는 "모 기판"이라 하며, 이하 '글래스 패널'이라 함)을 소정 크기로 절단함으로써 얻어진다.
상기 글래스 패널의 절단공정은, 글래스 패널보다 경도가 높은 다이아몬드 등으로 이루어진 공구를 이용하여 글래스 패널의 표면에 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙(Scribing) 공정과, 상기 글래스 패널에 형성된 스크라이빙 라인을 따라 절단하는 브레이킹(Breaking) 공정을 포함한다.
현재 상기 글래스 패널의 브레이킹 공정에는 몇 가지 방법이 채택되고 있다.
먼저, 한국공개특허공보 제10-2007-0024742호(이하, '종래기술 1'이라 함)에는 상기 스크라이빙 라인이 형성된 글래스 패널의 배면쪽을 가압하여 굽힘 모멘트를 가함으로써 상기 스크라이빙 라인을 중심으로 크랙(수직 크랙)을 양쪽으로 벌려서 확산 및 절단시키는 방법에 개시되어 있다.
그러나 종래기술 1의 경우에는, 글래스 패널을 일단 반전시킨 후에 브레이킹이 이루어져야 하므로 반전과정에서 더미부가 낙하할 우려가 클 뿐만 아니라 글래스 패널의 위치 재정렬을 위한 시간이 많이 소요되는 등의 문제점이 있었다.
또한, 한국공개특허번호 제10-2005-0095912호(이하, '종래기술 2'라 함)에는 스크라이빙 장치에 의해 글래스 패널에 형성된 스크라이빙 라인에 대하여 고온의 증기를 분사함으로써 스크라이빙 라인의 크랙을 글래스 패널의 두께방향으로 확산시키는 브레이킹 장치가 개시되어 있다. 이 경우에는, 상기 분사된 증기가 모세현상(毛細現象)에 의해 미세한 폭의 개구를 갖는 스크라이빙 라인의 크랙 내로 침투하여 글래스 패널의 부피를 부분적으로 팽창시킴으로써 상기 크랙을 글래스 패널의 배면 쪽으로 확산시키는 것에 의해 이루어지는 것이다.
그러나, 종래기술 2의 경우에는 기화가 완벽하지 않아 분사되는 증기 중에 물방울이 존재하여 글래스 패널의 표면에 맺히게 되므로 얼룩이 발생하거나 스크라이빙 라인의 크랙 확산이 균일하지 않게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 글래스 패널에 형성된 스크라이빙 라인 부근에 국부적인 충격을 가하여 크랙을 확산시킴으로써 글래스 패널을 절단하기 위한 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 충격을 가하는 과정을 통해 스크라이빙 라인의 길이방향 및 깊이 방향을 따라 균일한 크랙 확산기구를 얻기 위한 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치는, 베어링; 상기 베어링의 내륜에 설치되는 회전지지축; 및, 상기 베어링의 외륜에 설치되는 롤러를 포함하되, 상기 롤러의 외주면에는 둘레방향을 따라 다수의 돌기와 홈이 교대로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 회전지지축 방향에서 바라볼 때, 상기 홈은 삼각형, 사다리꼴 및 원호형 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 회전지지축 방향에서 바라볼 때, 상기 돌기는 롤러의 회전방향을 중심으로 일측으로 경사진 톱니 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 롤러를 반경방향으로 절단한 상태에서 바라볼 경우, 상기 롤러의 외주면 형상은 직선, 원호형, 삼각형, 사다리꼴 및 채널홈형 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 롤러는 우레탄과 같은 합성수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 베어링과 롤러의 조립체가 2세트 또는 3세트로 구성되되 상기 회전지지축을 따라 서로 이격되게 설치될 수 있다.
이 경우, 상기 각각의 롤러에 형성된 돌기는 회전지지축의 둘레를 따라 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.
또한, 상기 롤러의 직경은 30mm~40mm, 롤러의 폭은 2mm~5mm, 돌기의 피치는 0.5mm~2.0mm, 돌기의 높이는 0.5mm~2.0mm, 홈의 폭은 0.5mm~2.0mm의 범위에 있는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치를 구성하는 롤러의 외주면에 둘레방향을 따라 다수의 돌기와 홈이 교대로 형성된 구성으로 되어 있어 글래스 패널에 형성된 스크라이빙 라인 부근에 국부적인 충격을 가하여 글래스 패널의 두께방향으로 크랙을 확산시킴으로써 글래스 패널을 효과적으로 절단할 수 있다는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 롤러는 우레탄과 같은 경질이면서도 글래스 패널에 대한 적당한 마찰계수를 갖는 합성수지로 이루어져 있어 글래스 패널에 대하여 롤러가 공회전하지 않고 상기 스크라이빙 라인을 따라 균등한 충격력을 가함으로써 품질이 우수한 글래스 패널을 얻을 수 있다는 장점도 있다.
또한 본 발명에 따르면, 롤러의 반경방향 절단면에서의 외주면 형상을 특정함으로써 충격이 전달되는 범위를 적절히 조절할 수 있다는 장점도 있다.
또한 본 발명에 따르면, 롤러에 형성된 돌기의 높이와 피치 및 홈의 폭을 특정함으로써 동일한 베어링의 회전속도에 대하여 충격력을 조절할 수 있다는 장점도 있다.
또한 본 발명에 따르면, 베어링과 롤러의 조립체를 2세트 이상 설치하는 경우, 스크라이빙 라인을 벗어난 위치에 배치된 조립체에 의해 수직 크랙에 대하여 경사진 방향의 충격력이 작용하도록 함으로써 크랙을 스크라이빙 라인을 중심으로 벌어지게 하는 크랙의 확산기구를 한층 용이하게 형성할 수 있다.
도 1(a)는 본 발명에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치 및 글래스 패널의 접촉 상태를 나타내는 측면도.
도 1(b)는 본 발명에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치 및 글래스 패널의 접촉 상태를 나타내는 정단면도.
도 2a~도 2d는 본 발명에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치의 다양한 실시예를 나타내는 측면도.
도 3a~도 3d는 본 발명에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치의 다양한 실시예를 나타내는 정단면도.
도 4(a)와 도 4(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치 및 글래스 패널의 접촉 상태를 나타내는 정단면도.
도 5는 도 4(a)에서 2개 롤러의 돌기가 회전지지축의 둘레방향을 따라 엇갈리게 형성된 구성을 나타내는 사시도.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1(a)는 본 발명에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치 및 글래스 패널의 접촉 상태를 나타내는 측면도이고, 도 1(b)는 본 발명에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치 및 글래스 패널의 접촉 상태를 나타내는 정단면도이고, 도 2a~도 2d는 본 발명에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치의 다양한 실시예를 나타내는 측면도이고, 도 3a~도 3e는 본 발명에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치의 다양한 실시예를 나타내는 정단면도이고, 도 4(a)와 도 4(b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치 및 글래스 패널의 접촉 상태를 나타내는 정단면도이고, 도 5는 도 4(a)에서 2개 롤러의 돌기가 회전지지축의 둘레방향을 따라 엇갈리게 형성된 구성을 나타내는 사시도이다.
먼저 도 1(a) 및 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치(100)는 베어링(10), 상기 베어링(10)의 내륜에 설치되는 회전지지축(30), 상기 베어링(10)의 외륜(11)에 설치되는 롤러(20)를 포함한다.
이에 따라 상기 롤러(20)가 상기 회전지지축(30)을 중심으로 자연스럽게 회전하면서 글래스 패널(1) 위를 구르게 되어 있다.
상기 롤러(20)의 외주면에는 둘레방향을 따라 다수의 돌기(21)와 홈(22)이 교대로 형성되어 있다.
따라서, 상기 롤러(20)가 상기 글래스 패널(1) 상에서 구를 때 상기 돌기(21)가 상기 글래스 패널(1)의 스크라이빙 라인(2) 위쪽에 국부적인 충격을 가하게 되며, 상기 충격에 의해 스크라이빙 라인(2)에서 발생된 크랙이 빠르게 글래스 패널(1)의 두께 방향으로 확산된다.
도 2a~도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 회전지지축(30) 방향(또는, 상기 롤러(20)의 회전면 방향)에서 바라볼 때, 상기 홈(22)은 삼각형이나 사다리꼴 또는 원호형 등으로 다양하게 형성될 수 있다.
또한 도 2d에 도시한 바와 같이, 상기 회전지지축(30) 방향(또는, 상기 롤러(20)의 회전면 방향)에서 바라볼 때, 상기 돌기(21)는 회전방향을 따라 일측으로 경사진 톱니 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 돌기(21)가 경사진 방향(화살표 참조)으로 회전하면서 글래스 패널(1) 위를 구르게 되면 충격력이 한층 확실하게 크랙에 전달된다.
또한 도 2a에 도시한 바와 같이, 상기 이웃하는 돌기(21) 사이의 피치(p) 및 홈(22)의 간격(w)이 넓으면 보다 강한 충격이 글래스 패널에 전달되고, 반대로 이웃하는 돌기(21) 사이의 피치 및 홈(22)의 간격이 좁으면 상대적으로 약한 충격이 전달된다.
또한 도 3a~도 3e에 도시한 바와 같이, 상기 롤러(20)를 반경방향으로 절단한 상태에서 바라볼 경우, 상기 롤러(20)의 외주면 형상은 직선형, 원호형, 삼각형, 사다리꼴 또는 채널홈형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 롤러(20)의 외주면 형상이 날카로울수록 한층 국부적인 충격력이 작용하게 되며, 반대로 직선형 등 평탄한 경우에는 다소 넓은 범위로 충격력이 가해진다.
또한 도 3e와 같은 채널홈형의 경우에는 스크라이빙 라인(2)을 약간 벗어난 위치에서 수직 크랙에 대하여 경사진 방향의 충격력이 작용하게 되므로 크랙을 스크라이빙 라인(2)을 중심으로 벌어지게 하는 크랙의 확산기구를 한층 용이하게 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 통상적인 글래스 패널(1)을 절단하는 경우 상기 롤러(20)이 직경(D)은 30mm~40mm, 롤러(20)의 폭(W)은 2mm~5mm, 돌기(21)의 피치(p)는 0.5mm~2.0mm, 돌기(21)의 높이(h)는 0.5mm~2.0mm, 홈(22)의 폭(w)은 0.5mm~2.0mm의 범위에 있는 것이 적당하다.
그러나 절단공정의 대상이 되는 글래스 패널의 종류와 두께에 따라 롤러(20)의 각종 치수는 변경 가능하다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 베어링(10)과 롤러(20)의 조립체가 1세트로 이루어진 구성을 나타내었지만, 도 4(a)와 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 상기 베어링(10)과 롤러(20)의 조립체 2~3세트를 상기 회전지지축(30)을 따라 이격되게 설치할 수도 있다.
상기 베어링(10)과 롤러(20)의 조립체가 2세트 설치된 경우에는 스크라이빙 라인(2)을 중심으로 양쪽에 설치하면 되고, 3세트 설치된 경우에는 중앙에 배치된 조립체가 스크라이빙 라인(2)상에 있도록 하고 나머지 2세트는 그 양쪽에 각각 대칭되는 위치에 배치하도록 하면 된다.
상기 베어링(10)과 롤러(20)의 조립체가 2세트 설치되는 경우, 스크라이빙 라인(2)을 벗어난 위치에 배치된 조립체에 의해 수직 크랙에 대하여 경사진 방향의 충격력이 작용하게 되므로 크랙을 스크라이빙 라인(2)을 중심으로 벌어지게 하는 크랙의 확산기구를 한층 용이하게 형성할 수 있다.
또한 상기 베어링(10)과 롤러(20)의 조립체가 3세트 설치되는 경우, 중앙에 배치된 베어링(10)과 롤러(20)의 조립체에 의해 스크라이빙 라인(2) 위에서 바로 크랙의 연장방향으로 충격력이 가해지므로 스크라이빙 라인(2)을 벗어난 위치에 배치된 조립체에 의한 경사방향 충격력과 함께 크랙의 확산기구를 더 한층 용이하게 형성하게 한다.
또한 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 베어링(10)과 롤러(20)의 조립체가 2세트 이상 설치되는 경우, 각각의 조립체에 형성된 롤러(20)의 돌기(21)를 회전지지축(30)의 둘레를 따라 엇갈리게 배치함으로써 충격력이 작용하는 주기를 짧게 할 수도 있다. 즉 충격력의 작용이 간헐적으로 일어나는 것이 아니라 매우 연속적으로 발생하도록 함으로써 크랙의 확산이 스크라이빙 라인을 따라 연속적으로 일어나도록 할 수 있다.
한편 상기 롤러(20)는 경질이면서 탄성이 우수하고 적당한 마찰계수를 가진 우레탄과 같은 합성수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는, 상기 롤러(20)가 매끈한 글래스 패널(1) 위를 구를 때 공회전하는 것을 방지함으로써 연속적인 충격력이 글래스 패널(1)에 작용하도록 하기 위함이다.
그러나, 우레탄 외에도 유사한 특성을 가진 다양한 소재가 롤러(20)의 소재로 채택될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 단순히 상기 글래스 패널(1) 위에 상기 롤러(20)가 접하는 구성으로 나타나 있지만, 별도의 지지롤러(미도시)가 글래스 패널(1)을 사이에 두고 대향되게 설치될 수도 있고, 2개의 롤러(20)가 글래스 패널(1)을 중심으로 대향되게 설치될 수도 있는 등, 스크라이빙 라인(2)이 형성된 부분에 다양한 형태로 설치될 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 하기의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 다양한 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
1... 글래스 패널
2... 스크라이빙 라인
10... 베어링
20... 롤러
21... 돌기
22... 홈
30... 회전지지축

Claims (8)

  1. 베어링;
    상기 베어링의 내륜에 설치되는 회전지지축; 및,
    상기 베어링의 외륜에 설치되는 롤러를 포함하되,
    상기 롤러의 외주면에는 둘레방향을 따라 다수의 돌기와 홈이 교대로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전지지축 방향에서 바라볼 때, 상기 홈은 삼각형, 사다리꼴 및 원호형 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전지지축 방향에서 바라볼 때, 상기 돌기는 롤러의 회전방향을 중심으로 일측으로 경사진 톱니 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 롤러를 반경방향으로 절단한 상태에서 바라볼 경우, 상기 롤러의 외주면 형상은 직선, 볼록한 원호형, 삼각형, 사다리꼴 및 채널홈형 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 롤러는 우레탄으로 이루어진 것을 특징으로 하는 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베어링과 롤러의 조립체가 2세트 또는 3세트로 구성되되, 상기 회전지지축을 따라 서로 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 각각의 롤러에 형성된 돌기는 회전지지축의 둘레를 따라 서로 엇갈리게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 롤러의 직경은 30mm~40mm, 롤러의 폭은 2mm~5mm, 돌기의 피치는 0.5mm~2.0mm, 돌기의 높이는 0.5mm~2.0mm, 홈의 폭은 0.5mm~2.0mm의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치.




KR1020100045640A 2010-05-14 2010-05-14 글래스 패널 절단용 브레이킹 롤러 장치 KR101651258B1 (ko)

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