KR20030089184A - 음극선관용 펀넬 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스성형되는 음극선관용 펀넬을 냉각시키기 위한 음극선관용 펀넬 냉각장치를 개시한다. 본 발명은 프레싱스테이션과 쿨링스테이션 사이의 상방에 배치되고 펀넬에 대하여 공기를 분사할 수 있는 다수의 노즐구멍들이 형성되어 있는 분사관과, 펀넬에 대하여 분사관의 위치를 조절할 수 있도록 고정시키는 위치조절기구로 구성된다. 또한, 위치조절기구는 마운팅브래킷에 상하방향으로 이동시켜 조립할 수 있도록 볼트의 체결을 허용하는 슬롯이 형성되어 있는 수직대와, 수직대의 하단에 형성되고 분사관을 좌우방향으로 이동시켜 조립할 수 있도록 볼트의 체결을 허용하는 슬롯이 형성되어 있는 수평대를 갖는 슬라이드로 구성된다. 본 발명에 의하면, 에어포머에 의한 냉각과 병행하여 프레싱스테이션과 쿨링스테이션들 사이를 이동하는 하부금형들의 펀넬을 간단한 구조의 분사관을 통한 냉각용 공기의 블로잉에 의하여 보조적으로 냉각시킴으로써, 각 스테이션들에서의 정지시간과 쿨링스테이션에서의 냉각시간을 단축시켜 생산성을 크게 향상시킬 수 있으면서도 펀넬의 미냉 등에 의한 치수와 형상의 불량을 효과적으로 방지시킬 수 있다.

Description

음극선관용 펀넬 냉각장치{APPARATUS FOR COOLING FUNNEL OF CATHODE LAY TUBE}

본 발명은 프레스성형되는 음극선관용 펀넬을 강제통풍에 의하여 냉각시키기 위한 음극선관용 펀넬 냉각장치에 관한 것이다.

주지하고 있는 바와 같이, 컬러텔레비전이나 컴퓨터 모니터 등의 제조에 사용되는 음극선관용 유리벌브(Glass bulb)는 기본적으로 세 가지의 구성요소, 즉 화상이 투시되는 패널(Panel)과, 이 패널의 후면에 접합되어 있는 원추형의 펀넬 (Funnel)과, 펀넬의 꼭지점에 접합되어 있는 관형상의 네크(Neck)로 이루어진다. 패널, 펀넬 및 네크는 모두 유리로 제조되며, 특히 패널과 펀넬은 유리곱(Glass gob)이라 불리는 용융유리 덩어리를 원하는 크기 및 형상으로 프레스성형에 의하여 제조하고 있다.

일반적으로 음극선관용 펀넬을 성형하기 위한 금형세트(Mold set)는 인덱싱드라이브(Indexing drive)에 의하여 인덱싱되는 프레스의 프레스테이블에 설치되는 다수의 하부금형들과, 펀넬의 실에지를 성형하는 링(Ring)이라 부르고 있는 중간금형과, 플런저(Plunger)라 부르고 있는 상부금형으로 구성되어 있다. 금형세트의 상부금형은 프레스의 램(Ram)에 설치되어 있고, 링은 상부금형에 조립되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 금형세트에 의한 음극선관용 펀넬의 프레스성형방법을 개략적으로 살펴보면, 유리용해로(Melting furnace)의 피더(Feeder)로부터 하부금형에 일정한 양의 유리곱을 로딩하는 곱로딩스테이션(Gob loading station)과,중간금형과 상부금형에 의하여 하부금형의 유리곱을 가압하여 펀넬로 성형하는 프레싱스테이션(Pressing station)과, 하부금형에 성형되어 있는 펀넬의 형상과 치수를 유지시키기 위하여 에어포머(Air former)의 블로잉에 의하여 냉각 및 성형하는 하나 이상의 쿨링스테이션(Cooling station)들과, 하부금형으로부터 펀넬을 취출하는 테이크아웃스테이션(Takeout station) 등 예를 들어 11, 13, 15군데의 스테이션들을 순차적으로 거쳐 실시한다. 그리고 쿨링스테이션은 펀넬의 적절한 냉각과 성형을 위하여 여러 개소에 마련되어 있다.

한편, 음극선관용 펀넬의 생산성을 향상시키기 위해서는 각 스테이션들에서 프레스테이블의 정지시간과 인덱싱시간을 단축시키야 한다. 그러나 쿨링스테이션에서의 냉각시간을 단축할 경우 펀넬의 품질을 보장할 수 없기 때문에 펀넬의 생산성을 향상시키는데 많은 난제가 수반되고 있다. 즉, 쿨링스테이션에서의 냉각이 부족할 경우 펀넬의 미냉을 발생시켜 치수와 형상의 불량을 유발시킬 뿐만 아니라, 심한 경우 펀넬의 결함을 발생시켜 파손의 원인이 되는 문제가 있다.

또한, 펀넬의 미냉을 방지시키기 위하여 에어포머로부터 블로잉되는 공기의 양을 증대시킬 경우, 충분히 경화되지 않은 펀넬의 실에지가 공기의 압력에 의하여 쉽게 변형되는 문제가 있다. 그리고 음극선관의 경량화를 위하여 비교적 두께가 얇은 펀넬을 제조할 경우, 에어포머로부터 블로잉되는 공기의 유량을 감소시켜 펀넬의 국부적인 과냉과 비틀림변형을 방지시켜야만 한다. 그러나 공기의 유량을 감소시키 것은 생산성의 향상과는 상반되는 냉각시간의 증가를 의미하는 바, 펀넬의 경량화와 생산성의 향상을 만족할 수 있는 냉각장치의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 펀넬을 프레스성형하기 위한 일련의 스테이션들 사이에서 에어포머와 병행한 펀넬의 강제통풍식 냉각에 의하여 생산성을 증대시킬 수 있는 음극선관용 펀넬 냉각장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 에어포머의 냉각을 보조하는 간단한 구조의 분사관에 의하여 펀넬의 냉각효과를 증대시켜 불량을 효과적으로 방지할 수 있는 음극선관용 펀넬 냉각장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 프레싱스테이션과 하나 이상의 쿨링스테이션들을 경유하는 금형세트의 하부금형에 성형되어 있는 펀넬을 냉각하기 위한 냉각장치로서, 프레싱스테이션과 쿨링스테이션 사이의 상방에 배치되고, 펀넬에 대하여 공기를 분사할 수 있는 다수의 노즐구멍들이 형성되어 있는 분사관과; 펀넬에 대하여 분사관의 위치를 조절할 수 있도록 고정시키는 위치조절수단으로 이루어지는 음극선관용 펀넬 냉각장치에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 펀넬 냉각장치가 적용되어 있는 펀넬 성형장치의 일례를 개략적으로 나타낸 평면도,

도 2는 도 1에서 프레스와 금형세트의 구성을 부분적으로 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 펀넬 냉각장치의 구성을 나타낸 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 펀넬 냉각장치의 구성을 부분적으로 절제하여 나타낸 평면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

1: 펀넬10: 프레스

11: 프레스테이블20: 금형세트

21: 하부금형22: 상부금형

23: 중간금형30: 에어포머

50: 분사관51: 노즐구멍

60: 위치조절기구62: 마운팅브래킷

63: 슬라이드G: 유리곱

S2: 프레싱스테이션S3: 쿨링스테이션

이하, 본 발명에 따른 음극선관용 펀넬 냉각장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 펀넬 냉각장치가 적용되는 음극선관용 펀넬 성형장치를 구성하는 프레스(10)는 원판형의 프레스테이블(11)을 구비한다. 프레스(10)의 프레스테이블(11)은 인덱싱드라이브(12)의 구동에 의하여 곱로딩스테이션(S1), 프레싱스테이션(S2), 하나 이상의 쿨링스테이션(S3)들, 테이크아웃스테이션(S4) 등 예를 들어 11, 13, 15군데의 각 스테이션들을 순차적으로 인덱싱한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 펀넬 성형장치의 곱로딩스테이션(S1)에는 프레스 (10)의 램(13)이 설치되어 있다. 프레스테이블(11)의 상면에 펀넬(1)의 성형을 위한 금형세트(20)의 하부금형(21)들이 스테이션(S1∼S4)들의 숫자와 부합하도록 원주방향을 따라 동일한 간격을 두고 설치되어 있으며, 프레스(10)의 램(13)에는 프레싱스테이션(S2)의 하부금형(21)을 개방(Open) 또는 폐쇄(Close)시킬 수 있도록 상부금형(22)과 중간금형(23)이 설치되어 있다. 상부금형(22)은 하부금형(21)에 로딩되어 있는 유리곱(G)을 가압하여 펀넬(1)의 보디부(Body portion: 2)와 요크부 (York portion: 3)를 형성하며, 상부금형(22)에 조립되는 중간금형(23)은 하부금형 (21)의 상부에 정합되어 펀넬(1)의 실에지(4)를 형성한다.

도 1을 다시 참조하면, 펀넬 성형장치의 쿨링스테이션(S3)들에는 하부금형 (21)에 성형되어 있는 펀넬(1)의 형상과 치수를 유지시킬 수 있도록 블로잉에 의하여 펀넬(1)을 냉각 및 성형하는 강제통풍식 에어포머(30)가 설치되어 있고, 테이크아웃스테이션(S4)에는 펀넬(1)의 취출을 위한 로봇(40)이 설치되어 있다. 에어포머 (30)와 로봇(40)의 구성과 작용은 잘 알려진 것이므로 그 구성 및 작용에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 도 1에는 곱로딩스테이션(S1), 프레싱스테이션(S2), 쿨링스테이션(S3)들과 테이크아웃스테이션(S4)이 연속적으로 배치되어 하부금형(22)들 각각을 1스텝으로 이동시키는 구성이 예시적으로 도시되어 있으나, 스테이션(S1∼S4)들 각각은교번적으로 배치할 수도 있다. 이 경우, 하부금형(22)들 각각은 인덱싱드라이브 (12)의 구동에 의하여 2스텝으로 이동시킨다. 본 실시예에 있어서 금형세트(20)의 하부금형(21)들을 분할회전시키는 프레싱테이블(11)은 폐루프성형라인(Closed loop molding line)을 따라 하부금형(21)들을 직선이동시키는 금형이동시스템(Mold transfering system)으로 대신할 수 있으며, 금형이동시스템은 리니어모터가이드 (Linear motor guide)로 구성할 수 있다.

도 1, 도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 냉각장치는 프레싱스테이션(S2)과 쿨링스테이션(S3)들 사이의 상방에 배치되어 이동되는 하부금형(21)들에 성형되어 있는 펀넬(1)을 냉각용 공기의 블로잉에 의하여 냉각하는 공기분사수단으로 분사관 (50)을 구비하며, 분사관(50)에는 펀넬(1)의 실에지(4)에 대하여 공기를 분사하는 다수의 노즐구멍(51)들이 길이방향을 따라 형성되어 있다. 분사관(50)에는 공기공급수단의 에어라인(Air line)을 구성하는 에어호스(52)가 연결되어 있다. 공기공급수단은 압축공기를 발생시키는 에어컴프레서(Air compressor)와, 에어컴프레서로부터 공기의 공급을 제어하는 에어컨트롤러(Air controller)와, 에어라인에 장착되어 공기의 압력과 유량을 제어하는 밸브, 압력계 등의 부속장치로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 냉각장치는 하부금형(21)들에 대하여 분사관(50)의 위치를 조절하여 설치할 수 있는 위치조절기구(60)를 구비한다. 위치조절기구(60)는 예를 들어 에어포머(30)의 일측에 하향으로 경사지도록 고정수단으로 볼트(61)의 체결에 의하여 고정되어 있는 마운팅브래킷(Mounting bracket: 62)을 가지며, 마운팅브래킷(62)의 타단, 즉 자유단에는 상하방향으로 이동시킬 수 있도록 슬라이드(Slide:63)가 장착되어 있다. 슬라이드(63)는 길이방향을 따라 슬롯(Slot: 64a)이 형성되어 있는 수직대(64)와, 수직대(64)의 하단에 형성되어 있으며 길이방향을 따라 슬롯(65a)이 형성되어 있는 수평대(65)로 구성되어 있다. 수직대(64)의 슬롯(64a)을 통하여 마운팅브래킷(62)의 자유단에 체결되는 볼트(66)에 의하여 마운팅브래킷 (62)에 슬라이드(63)를 견고하게 조립할 수 있다. 수평대(65)의 슬롯(65a)을 통하여 분사관(50)의 일단에 체결되는 볼트(67)에 의하여 슬라이드(63)에 분사관(50)을 견고하게 조립할 수 있다.

지금부터는 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 음극선관용 펀넬 냉각장치에 대한 작용을 설명한다.

도 3과 도 4를 참조하면, 에어포머(30)의 일측에 마운팅브래킷(62)의 일단을 볼트(61)의 체결에 의하여 고정시키고, 마운팅브래킷(62)의 선단에 수직대(64)의 슬롯(64a)을 통하여 볼트(66)를 체결하여 슬라이드(63)를 고정시킨다. 마운팅브래킷(62)은 볼트(61)의 체결에 의하여 프레스(10)의 주위에 별도로 설치되어 있는 기둥, 설비의 프레임 등에 조립할 수도 있다. 그리고 수평대(65)의 슬롯(65a)을 통하여 분사관(50)의 일단에 볼트(67)를 체결시키면, 슬라이드(63)에 분사관(50)을 견고하게 고정시킬 수 있다.

한편, 수직대(64)의 슬롯(64a)을 통하여 마운팅브래킷(62)의 선단에 체결되어 있는 볼트(66)를 약간 풀고, 슬라이드(63)를 상하방향으로 이동시킨 후 볼트 (66)를 다시 체결하면, 하부금형(21)들에 대한 분사관(50)의 높이를 간편하게 조절할 수 있다. 수평대(65)의 슬롯(65a)을 통하여 분사관(50)에 체결되어 있는 볼트(67)를 약간 풀고, 분사관(50)를 좌우방향으로 이동시킨 후 볼트(67)를 다시 체결하면, 하부금형(21)들에 대한 분사관(50)의 좌우위치를 간편하게 조절할 수 있다. 따라서, 프레싱스테이션(S2)과 쿨링스테이션(S3)들 사이에서 하부금형(21)들의 펀넬(1)을 최적으로 냉각시킬 수 있는 위치에 분사관(50)을 배치할 수 있다.

도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명의 펀넬 냉각장치를 설치한 후, 프레싱스테이션(S2)을 거처 쿨링스테이션(S3)들에 위치하는 하부금형(21)들의 펀넬(1)을 에어포머(30)의 블로잉에 의하여 냉각시킨다. 이와 병행하여 프레싱스테이션(S2)과 쿨링스테이션(S3)들 사이를 이동하는 하부금형(21)들의 펀넬(1)은 분사관(50)의 노즐구멍(51)들을 통하여 분사되는 공기에 의하여 냉각시킨다. 즉, 분사관(50)을 통한 강제통풍식 냉각에 의해서 쿨링스테이션(S3)에서의 냉각을 보조함으로써, 각 스테이션(S1∼S4)들에서의 정지시간과 쿨링스테이션(S3)들에서의 냉각시간을 단축시켜 생산성을 크게 향상시킬 수 있으면서도 펀넬(1)의 미냉 등에 의한 치수와 형상의 불량을 효과적으로 방지시킬 수 있다. 특히, 두께가 얇은 펀넬(1)에 경우, 에어포머(30)의 유량을 증대시키지 않고서도 분사관(50)을 통한 냉각에 의하여 펀넬(1)을 충분히 냉각시킬 수 있다. 그리고 분사관(50)을 통하여 공급되는 냉각용 공기의 유량을 제어하여 펀넬(1)의 실에지(4)를 국부적으로 냉각시킬 수도 있다.

한편, 분사관(50)에 의하여 블로잉되는 냉각용 공기에 액상냉각물질, 예를 들어 물, 냉매 등을 미립화하여 공급하거나 스팀(Steam)을 공급할 수 있다. 액상냉각물질은 펀넬(1)의 냉각을 보조하고, 스팀의 기체화되어 있는 물(H₂O)분자는 고온에서 복사에너지의 흡수특성에 의하여 복사에 참여하여 펀넬(1)을 복사냉각시킨다.

이상의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 음극선관용 펀넬 냉각장치에 의하면, 에어포머에 의한 냉각과 병행하여 프레싱스테이션과 쿨링스테이션들 사이를 이동하는 하부금형들의 펀넬을 간단한 구조의 분사관을 통한 냉각용 공기의 블로잉에 의하여 보조적으로 냉각시킴으로써, 각 스테이션들에서의 정지시간과 쿨링스테이션에서의 냉각시간을 단축시켜 생산성을 크게 향상시킬 수 있으면서도 펀넬의 미냉 등에 의한 치수와 형상의 불량을 효과적으로 방지시킬 수 있다. 특히, 두께가 얇은 펀넬에 경우, 에어포머의 유량을 증대시키지 않고서도 분사관을 통한 충분한 냉각에 의하여 양호한 품질의 펀넬을 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 프레싱스테이션과 하나 이상의 쿨링스테이션들을 경유하는 금형세트의 하부금형에 성형되어 있는 펀넬을 냉각하기 위한 냉각장치로서,

   상기 프레싱스테이션과 쿨링스테이션 사이의 상방에 배치되고, 상기 펀넬에 대하여 공기를 분사할 수 있는 다수의 노즐구멍들이 형성되어 있는 분사관과;

   상기 펀넬에 대하여 상기 분사관의 위치를 조절할 수 있도록 고정시키는 위치조절수단으로 이루어지는 음극선관용 펀넬 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 위치조절수단은,

   상기 쿨링스테이션의 에어포머에 부착되는 마운팅브래킷과;

   상기 마운팅브래킷에 상하방향으로 이동시켜 조립할 수 있도록 볼트의 체결을 허용하는 슬롯이 형성되어 있는 수직대와, 상기 수직대의 하단에 형성되고 상기 분사관을 좌우방향으로 이동시켜 조립할 수 있도록 볼트의 체결을 허용하는 슬롯이 형성되어 있는 수평대를 갖는 슬라이드로 구성되는 음극선관용 펀넬 냉각장치.