KR900006110B1 - 음극선관 화면을 압축 성형하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음극선관 화면을 압축 성형하는 장치 및 그 방법

제1도는 이 발명의 피동장치 중 일반적인 크기 및 형태를 갖는 피동장치가 적용된 종래 기술의 화면 압축 테이블 인덱스에 대한 속도 : 시간 곡선.

제2도는 제1도에 도시된 종래 기술에 대한 가속도 : 시간 곡선.

제3도는 본 발명의 구동장치를 갖는 화면 압축 테이블 인덱스에 대한 속도 : 시간 곡선.

제4도는 이 발명의 장치에 대한 가속도 : 시간 곡선.

제5도는 이 발명의 장치에 대한 변위 : 시간 곡선.

제6도는 몇몇 보조장치가 빠진, 이 발명에 따른 화면 프레스의 평면도.

제7도는 제6도에 따른 화면 프레스의, 간단한 개략적 형태로된 사시도.

제8도는 프레스 상부구조가 제거된, 제1도의 프레스 테이블 굴대의 평면도.

제9도는 일부분이 생략되고 피동체 허브, 피동체, 배럴 캠 및 캠 구동체로 이루어지는 테이블용 구동장치의 일부분을 도시하는 이 발명의 프레스 테이블 일부분의 절단된 평면도.

제10도는 캠, 피동체 및 캠구동장치의 상관관계와 일부분의 프레스 테이블 기부를 보여주기 위해 일부 절단된 프레스 테이블의 끝 정면도.

제11도는 테이블 구동전동기와, 캠 구동체에 연결된 관련요소들의 확대 정면도.

제12도는 제6도의 장치에 이용된 인덱싱 구동장치에 대한 토오크 : 시간 곡선이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 작업 테이블 12 : 포켓(pocket)

15 : 기부 14 : 기둥

16 : 테이블 허브 17 : 로울러 베어링

18 : 로울러 기어 허브 19 : 캠 피동체

21,22 : 캠 면 23 : 리브(rib)

24 : 배럴 캠 25 : 축

31 : 캡 나사 32, 34 : 플랜지(flange)

33 : 기어 35 : 워엄(worm)

36 : 구동축 37 : 워엄 하우징

38 : 캠 하우징 39 : 유압클러치

41 : 보조 구동장치 42 : 동력 유니트

44 : 전기 전동기 45 : 벨트 구동장치

46 : 입력 축 47 : 클러치/브레이크

48 : 출력 축 49 : 플라이휘일

51,52,53 : 캠 54 : 드웰(dwell)근접 스위치

55 : 과잉이동근접스위치 56 : 공급용기

57 : 전로(前爐) 58 : 편향기

59 : 컬릿 슈우트(cullet chute) 61 : 프레스 스탠드

62 : 램(ram) 63 : 크로스 헤드(cross head)

64 : 외측다리 65 : 헤더(header)

66 : 윈드(wind)헤더 67 : 셀(shell)이송 조립체

68 : 아암 69 : 승강식 조립체

71 : 승강식 로드 72 : 그립(grip)

73 : 제품 배출기 74 : 운반기

75 : 실린더 76 : 방사레일

77 : 컨베이어 78 : 엘리베이터(elevator)

79 : 픽업(pick-up)흡인컵

이 발명은 유리 성형장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 유리 음극선관 화면 패널들을 압축 성형하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

지금까지는, 일련의 작업단계들로 단계적으로 진행될 수 있는 환형 배열의 암 주형들을 갖는 인덱싱 테이블에서 음극선관 화면용 유리 패널을 압축했었다. 용융 유리공급기는 공급기 단계에서 한덩어리의 용융 유리를 주형 공동에 놓고, 덩어리로 채워진 그 공동은 수주형이 화면을 성형하기 위해 암주형쪽으로 이동하는 압축장소로 테이블의 회전인덱싱에 의해서 나아간다. 다음의 테이블진행 단계들은 초기 냉각장소들과 주형셀 이송장소 및 다른 냉각장소들을 통해 배출장소까지 유리와 주형을 운반한다. 인덱싱 테이블은, 실질적인 크기의 화면들을 위한 많은 서로 다른 주형 세트들을 수용하도록 정렬되고, 통상적으로 직경 3,6576m(12피이트)이며, 성형작용에 부과되는 힘을 수용하기 위해 무거운 구조로 되어 있다. 기계의 큰질량과, 부품들이 제 위치에 놓여야 하는 정확도가 그 장치의 속도, 특히 테이블의 인덱싱 사이클의 속도에 대한 구속요건들이 된다.

T.V 화면은 높은 광학적 특성 뿐아니라 정확한 크기도 필요로 한다. 공급기 장소에 운반된 유리덩어리는 제위치에 있는 유리 수용주형에 유지되어 압축장소에서 압축되면서 그 주형내에서 적당히 소산된다. 압축장소에서 냉각장소들로 진행하는 부드러운 유리의 형태는 그때 비틀리면 안된다. 그러므로, 액체 유리가 원하지 않는 변위로 성형되거나 비성형되지 않도록 하는 동작으로 주형들 및 유리를 운반하는 테이블을 인덱스시키는 것이 바람직하다. 그 동작은 진동과 충격을 최소화하고 각 주형들을 자기장소에 정확하게 위치시켜, 예를 들어 플런저 피동식 수주형요소가 화면의 내측면이 적절한 화상면, 스커어트(skirt)윤곽 및 두께로 성형되도록 중심을 맞춘 암주형으로 들어가게 한다. 이러한 동작 및 위치 구속요소들의 결과로, 화면프레스들의 인덱싱 테이블의 작업이 느려지고 적절하지 못한 동작 패턴을 취하는데, 이는 용융 유리를 허용한 근처의 힘으로 종속시키는 사이클의 어떤 부분에서 프레스들의 속도, 가속도 및 요동값을 갖기 때문이다.

음극선관 화면용의 종래기술의 인덱싱 테이블들은, 인덱싱 동작에서 급작스런 변화를 가져오고 압축장치의 작동속도 제한 요소들인 충격흡수장치들 즉 완충기들이 부착된 유압식 또는 압축공기식 램들에 의해 구동되었다. 또한, 그런 구동장치들은 각각의 행정 끝에서 그 위치를 쉽게 제어할 수 없었고 램 피동식 수주형과 같은 관련 작업장소들과 테이블의 정확한 정합방향을 갖게 하고 그 방향을 유지하는데 적절한 구멍들 안으로 전진하는 인덱싱 핀(pin)들을 사용했었다. 부품들의 상대적 방향을 설정하기 위해서는 압축기능이 시작하기 전에 인덱스핀이 전진할 필요가 있기 때문에, 각각의 프레스 인덱스 사이클이 더욱 지연되었다.

화면 압축테이블을 인덱스 시키는데 채택된 한 접근 방법은 유압으로 동기되는 3개의 유압 구동장치를 사용하는 것이었다. 이 방법만이 부분적으로 백래쉬(backlash)의 문제점을 제거했고 최종 위치를 잡아주는데 인덱스핀을 계속 필요로 했다. 그것은 유리 부분들을 냉각시킴으로써 한정된 사이클 시간에 인덱싱 속도를 증가시키지 못했고 사이클 동작을 부드럽게 하지 못하여 제품품질을 개선할 수 없었다. 또한, 그것은 인덱싱에 필요한 균형잡힌 가속작용 및 감속작용과 높은 생산율에서 용융 유리에 작용하는 뒤틀림힘의 최적 최소화 작용을 제공하지 못했다.

본 발명의 목적은, 화면품질을 개선하고, 생산속도를 증가시키며 생산비용을 줄이는데 있다. 또다른 목적들은, 제품에 역효과를 내지 않고 인덱싱 시간을 감소시키고, 전체 인덱싱 동작의 제어작용을 증가시키며, 인덱스된 테이블의 과잉이동이나 과소이동으로 인한 유해 기능들을 피하는데 있다. 또한, 작업의 일관성이 개선되고 복잡한 가속 및 감속장치의 필요성이 제거된다.

이 목적들은, 가속도에 대한 변곡점들에서 구동장치 변위와 요동의 허용수준들에 대해 표시된 균형잡힌 가속도 및 속도로 화면들이 압축되는 테이블을 인덱스하는 구동장치에 의해 달성된다. 그 구동장치는 인덱싱 사이클내내 높은 토오크를 제공하고 테이블의 위치를 확실히 제어하는 이중 리이드 배럴 캠(lead barrel cam)을 사용한다. 실례의 실시예에서는 테이블이 각 단계마다 2/11 즉 65.45°인덱스되는 11장소, 2회전 프레스 사이클이 이용된다.

연속작동식 전동기와, 배럴 캠축상의 워엄 휘일(worm wheel)을 구동시키는 워엄까지 클러치/브레이크(clutch/brake)를 통해 연결된 플라이휘일(flyheel)에 의해 테이블이 구동된다. 배럴 캠의 가속도 : 회전변위는, 인덱싱 작업이 시작되기 전의 캠드웰(cam dwell)중에 클러치가 작용하여 배럴 캠을 가속시키고 인덱싱 작업이 끝난 바로 다음의 캠드웰 중에 브레이크가 작용하여 배럴 캠을 감속시키는 사인 파(sine wave)사이클에 가까울 수 있다. 테이블 구동 배럴 캠은, 인덱싱 기능을 위한 구동력을 제공하는 캠회전중 약 150°~300°에서 테이블 회전속도가 최대로 되었다가 감속하도록 절단된다. 캠드웰은 테이블의 인덱스 위치에서 발생하여, 협동 고정 공정장소들로 정확히 향해 있는 작업장소들로 테이블을 정확히 위치하게 한다. 이 때문에 프레스 테이블에서 정합핀을 없애서 그 핀들을 삽입 및/또는 제거하는 부수적인 시간을 없앨 수 있다. 통상적인 종래의 프레스 테이블은 더 긴 인덱싱 간격을 필요로한 인덱스 중에 원치 않는 가속도를 부과한 외에, 그 간격이 정합 핀 작용 때문에 더 길어졌었다. 핀이 삽입될때까지 공구 작업을 시작할 수 없었기 때문에, 이 발명 장치에서의 약 1초의 인덱스 간격에 비해 그 간격이 약 2초였다. 제품특성이 개선되고, 제품이 더욱 일관성있게 되고, 작업속도가 증가된다.

상기 목적 및 특징들과 다른것들이 첨부도면과 이하의 상세한 설명으로부터 충분히 이해될 것이다.

CRT화면들, 특히 수상관화면들로서 사용되는 것들은 가시적(可視的)결함이 없는 커다란 유리영역을 필요로 한다. 이러한 화면들은, 그 화면들과 같이 작용하는 진공관들에 부과된 대기압을 견디기 위해 실질적으로 1.27cm(0.5인치)정도의 두께로 되어야만 한다. 조립, 배출 및 사용중에 칼러 음극선관들의 Q거리를 변화시키도록 화면내 측면이 새도우 마스크(shadow mask)에 관해 변위되지 않도록 치수를 안정시키는 것 또한 필수적이다.

이러한 특성 요구조건들은, 용융 유리덩어리르 암주형 공동에 붓고 램(ram)에 의해 그 공동으로 구동된 수주형으로 공동내에서 정확한 치수로 그 덩어리를 압축하는 고속작업으로 제조된 대량의 화면들에 대해 균일하게 달성되어야 한다. 화면들을 성형하는데 있어서 중요한 고려사항들은, 유리덩어리가 암주형으로 인입되면서 그리고 램 피동식 수주형을 누르기 전에 덩어리로된 유리를 소산시키는 것, 압축중의 암·수주형의 상대적 위치, 압축전, 압축중 및 압축후에 용융 유리에 부과되는 응력, 및 성형중에 이루어지는 화면으로부터의 냉각작용이다.

종래의 화면들은, 다수의 암주형들을 받쳐주고 테이블의 여러 인덱스된 위치에서 암주형들과 여러 가공물 성형요소들을 정합하는 공정장소들을 갖는 원형 인덱싱 테이블로서 배열된 다중 장소장치에서 압축되었다. 그러한 장치는 테이블과 그 테이블이 받쳐주는 장비 및 가공요소들을 인덱스시키는데 높은 토오크(torgue)를 필요로 해서 질량이 크고 대형이다. 예를 들어 2개의 테이블 회전장치를 포함해서 11장 소 공정으로 68.58cm(27인치) T.V 수상관 화면들을 성형할 수 있는 테이블은 만족할만한 성형 속도에서는 112985N.m(100만 인치 파운드)이상의 토오크가 필요하다. 이런 형태의 화면프레스의 테이블을 인덱스시키는 한 접근 방법으로서 축의 톱니와 돌리개를 맞물리게하고 왕복 유압 실린더로 구동되는 회전식 아암을 갖는 인덱스축을 사용했다. 만족할만한 인덱스 사이클 시간을 달성하기 위해, 그 사이클의 시작때 가속도를 증가시키도록 유압 부스터(booster)가 구동 인덱스 실린더에 사용되었다. 그 시스템에서는 충격을 줄이기 위해 쿠션(cushion)이 구동연동장치에 제공된다. 설명된 것과 같은 시스템에 대한 속도 및 가속도곡선이 제1 및 2도에 도시되어 있다.

제1 및 2도로부터 인덱싱 테이블의 속도가 급히 변화하기 쉬움을 알 수 있다. 또한 필요한 인덱스 사이클 시간이 원하는 것보다 더 크다. 이러한 2개의 영향으로 인해 결과적으로 바람직하지 못한 성형을 가져온다. 속도변화는, 특히 유리덩어리를 압축 장소로 옮기고 압축된 화면을 냉각장소로 옮길 때 용융금속을 분포시키는데 영향을 준다. 가속도 및 충격 제한용소들로 인해 부과된 지나친 인덱스 사이클 시간은 가장 효과적인 화면 압축작용에 적합한 시간 이상으로 유리를 냉각시키게 한다. 11장소 압축장치에서는 압축하는데 11개의 인덱스들이 총77초의 사이클 중 22초를 통상적으로 소비했다.

제3,4 및 5도는 제1 및 2도에 채택한 것과 비교해서 시간크기가 개선된 속도 및 가속도와 본 발명의 조합으로 달성된 매끈한 변위를 도시하고 있다. 통상적으로 테이블 둘레의 여러 단계에서 공구 기능들은 약 5초안에 완료된다. 가공물을 다음 장소로 이동시키는 것은 테이블의 회전축 둘레로 62.5°진행시키는 것을 의미한다. 본 발명에서는 11장소 압축 사이클이 약 66초까지 감소되는데, 그중 11초는 누적 인덱싱 시간이다. 제3도에서, 테이블속도는 테이블회전각/구동캠 회전각 인 종좌표로서 표시되고 횡좌표는 구동캠 회전각에서의 입력변위이다. 제3도의 그래프는 또한, 본 실례에 있어서 처럼, 구동캠이 그 회전사이클중 구동부분에서 일정속도로 회전하는 동안 시간단위당 테이블 회전각을 나타낸다. 더 상세히 설명되겠지만, 65.45°의 테이블 인덱스는 구동배럴(barrel)캠의 1회전으로 이루어지고 제3,4 및 5도에 나타난 속도, 가속도 및 변위는 캠의 구동면의 형상에 의해 이루어진다.

본 시스템에서는 구동 토오크의 크기라는 관점에서 이중 리이드(lead)캠이 사용된다. 백래쉬(backlach)를 피하고 테이블의 위치제어를 정확히 하기 위해 피동체들이 리브(rib)의 양면을 감싸도록 캠리브들이 절단된다. 리브는 일부분의 캠 회전을 통해 드웰(dwell)을 제공하여, 테이블 하중이 걸리전에 캠의 단속적인 인덱싱 구동에서 캠이 가속 및 감속된다. 통상적으로 드웰은 캠회전중 60°까지이고 제3,4 및 5도의 도면에서는 캠리브의 구동구간은 캠회전중 300°까지이다. 그러므로, 도면들이 0°~300°의 회전을 도시하는 동안, 배럴 캠의 회전위치가 드웰의 초기에 있다고 여겨진다. 정상적으로는 캠운동은 드웰의 중심 즉 캠의 30°위치에서 멈추고 시작하는데, 드웰의 30°는 정지하도록 감속하고 드웰의 30°는 출발시 구동속도로 가속되도록 분할된다.

제4도는 테이블 회전각/캠회전각²대 캠의 일정회전속도 동안의 캠회전각이나 시간에 대한 테이블 회전 각/초²으로서 표시된 테이블의 가속도를 도시한다. 가속도의 패턴은, 정점들이 300°의 구동 사이클에서 1/4간격위치인 75° 및 225°에서 벗어나서 1/8 사이클 위치인 37.5° 및 262.5°또는 사이클의 시점 및 종점 위치쪽으로 기울어져 있는, 캠의 구동간격에 걸쳐서 단일사인(sine)파에 가깝다. 도시된 패턴에서는 65r.p.m의 캠 회전이 용융 유리에 의해 허용되어 고품질 상품을 일정하게 생산할 수 있다.

제5도는, 0.769초안에 이루어진 300°의 캠 회전에서 테이블이 65.45° 이동된 인덱스 사이클에 걸쳐 캠변위에 대한 테이블 회전 변위를 보여준다.

이하 설명되듯이, 테이블은 그 테이블용 배럴 캠 인덱싱 구동장치에 선택적으로 연결되는 플라이휘일(flywheel)을 구동시키기 위해 계속 가동하고 있는 전동기에 의해 구동된다. 캠을 회전시키기 시작하고 테이블에 하중이 걸리기 전에 캠을 회전속도까지 이르게 하도록 클러치(clutch)에 의해 선택적으로 연결된다. 인덱싱 사이클의 끝에서 캠은 무하중상태로 복귀한 다음 선택적으로 적용되는 브레이크(brake)에 의해 정지된다. 테이블의 각각의 인덱싱 사이클은 캠이 1회전하는 것을 필요로 한다. 그러므로, 제3,4 및 5도에서의 시간은 캠회전 중 구동부분에 걸친 캠회전, 실례로 300°와 같을 수 있고 정지시키는 브레이크 작용과 캠에 속도를 주는 클러치 결합은 예를 들어 30°는 정지기능을 갖도록 할당되고 30°는 시동기능을 갖도록 할당되게 등분되는 60°의 캠드웰 간격을 통해 이루어진다.

본 장치에서, 제6도에 도시된 인덱싱 테이블은 인덱스 사이클 내내 테이블 위치를 확실히 계속 제어하는 배럴 캠에 의해 구동된다. 결과적으로, 유리에 작용하는 가속력이 매끄러워진다. 즉 급충격이 최소화되고, 액체 유리에 지나친 응력을 가하지 않고 인덱스 사이클 시간이 감소될 수 있다.

급충격, 가속도, 속도 및 변위는 직접적으로 배럴 캠 구동장치에서의 캠 회전과 관련되는데, 왜냐하면 이중 캠이 쌍 피동체들에 의해 테이블에 계속 연결되기 때문이다. 시간에 대한 인덱싱 사이클 토오크곡선이, 사이클의 구동간격중에 필수적인 균일 캠속도를 달성하고 유지하는 수단으로서 제12도에 도시되어 있다. 캠은 60°드웰을 갖고 1회전 인덱스 사이클에 300°구동구간을 갖도록 이루어진다.

제12도에 도시된 사이클은 배럴 캠 정지상태에서 시작하고, 캠이 구동시키는 테이블은 작동장소들이 각각이 테이블 둘레에 배열된 공정 장소들과 정확히 정합하도록 위치한다. 인덱스 사이클은, 공정장소들에서 후퇴 할 수 있는 툴링(too-ling)이 테이블에서 물러간후에 시작한다. 계속 가동되고 있는 전동기는, 유압작동식클러치에 의해 배럴 캠에 연결될 수 있는 플라이휘일을 구동시킨다. 그러므로, 캠이 드웰 영역에서 테이블 구동 피동체들에 걸려 있는 동안 사이클 초기의 "고우 시그널(go signal)"에서부터 클러치 연결시간(D)까지 밸브반응시간(C-D)이라는 지연이 있다. 캠이 시간(E)에서 작동 속도까지 가속되고 시간(F)에서 피동구간에 걸릴 때, 예를 들어 약 0.8초의 인덱스 사이클 시간안에 65r.p.m까지 가속될 때까지 충분한 동적(動的)토오크가 클러치를 통해 작용된다. 캠 가속작용은 캠회전중 약 30°의 드웰을 통해 발생한다. 토오크는, 캠회전 중 인덱스 구동부분인 간격 F-G에 걸쳐 약 300°의 캠회전동안 본질적으로 단일사이클 사인 형태이고, 드웰 부분동안에는 유압작동식 브레이크 기능이 캠을 멈추도록 간격 J-K에 걸쳐 가해져서 테이블 단계들이 다음 공정단계들과 정합한다.

정지신호로부터 구동클러치를 풀어주고 브레이크를 걸어줄때까지 밸브 반응시간에 지연이 발생한다. 이 지연은 구동토오크가 걸려 있는 부분의 끝과 브레이크가 걸리는 부분인 간격 G-J사이에서 발생할 수 있다. 그러나, 정지신호의 작동에 대한 반응의 지연은, 캠구동중 말단부분 예를 들어 마지막 15°의 회전 부분에서 그리고 캠이 정지된 드웰을 따라 위치를 조절할 수 있는 간격 H-J에 걸쳐 이동될 수 있다. 브레이크가 작용하는 동안에는, 배럴 캠이 회전이 감속되어 정지될 때까지 동적 토오크가 가해진다.

화면 프레스의 일반적인 레이아우트(layout)가 제6~10도에 도시되어 있는데, 작업 테이블(11)은 3.048m(10피이트)정도의 큰 직경을 갖고 암주형들(도시안됨)을 장착하는 11개의 동일하게 이격된 포켓(pocket)들을 포함한다. 그 기계는 성형기부(15)에 장착되고, 기부 상단으로부터 고정 기둥(14)이 뻗어 있다. 기둥(14)과 동심으로된 허브(16)는 테이블 (11)을 지지하고 허브와 테이블이 기부(15)와 축(14)에서 회전할 수 있게 지지되도록 허브상부 및 하부에 로울러 베어링(17)들이 배치된다. 로울러 기어허브(18)는 기부(15)안에서 테이블 허브(16)에 장착된다. 반경방향으로 장착되고, 동일하게 이격된 캠피동체(19)들은, 기부(15)에 장착된 축(25)에 지지된 배럴 캠(24)의 테이퍼리브(23)들의 측면들을 이루는 캠면들(21 및 22)에 걸리도록 허브 주면에서 튀어나와 있는데, 한평면으로된 피동체의 종방향 축들은 테이블 허브와 직각이고 허브의 회전축으로부터 뻗는 반경에 직각이다. 적어도 2개의 피동체(19)들이 배럴캠의 테이퍼 리브(23)에 항상 걸려 있고, 캠은 60°의 회전에서는 직선이고 300°회전에서는 2중 나선으로 곡선인 가변 나선 각으로 절단되어 있어서, 제1로울러가 캠에서 빠져나가서 캠리브에서 풀리기 전에 제2피동로울러가 캠리브에 걸리고 나사로 들어가서 제1피동로울러와 같이 리브를 감싸게 된다.

배럴 캠(24)은, 각 회전이 시간과 일치하도록 제3,4 및 5도 각각에 도시된 바와 같이 일정회전속도로 축(25)둘레로 캠을 300°회전시키는 동안 65.45°의 인덱싱 아아크(arc)를 통해 테이블(11)의 속도, 가속도 및 변위를 제공하도록 절단된다. 배럴 캠(24)이 인덱스 사이클의 처음에서 회전할 때, 허브(16) 및 테이블(11)은 로울러 피동체(19)들이 리브(23)의 직선 부분에 있는 동안은 정지상태를 유지한다. 캠의 축선과 경사져있는 리브부분이 로울러(19)와 맞물리도록 캠이 회전할 때 테이블은 제5도의 변위 패턴에 따라 회전한다. 캠의 회전이 한번 완료된 후에는, 2개의 로울러들이 캠을 통과하고 테이블을 1회전의 2/11 즉 65.45°를 이동한 셈이 된다. 테이블의 위치를 계속 제어하도록 2개의 로울러들이 항상 테이퍼진 캠 리브와 맞물려 있다.

테이블이 한번 회전하기 위해서는 5와 1/2 인텍스가 필요하다. 즉 11인덱스들로는 테이블이 2회전하도록해서 화면 압축사이클을 진행한다. 주형장소는 2회전을 통해 이동되어 처음의 성형장소로 되돌아온다.

캠(24)은 테이퍼 로울러 베어링들(26,27)에 의해 테이블 기부(15)에 장착된 축(25)에 고정된다. 캠(24)의 회전축은 인덱싱 테이블 허브(16)에 고정된 로울러 기어허브(18)에 장착된 피동체(19)들의 평면에 놓인다. 로울러의 형태로된 11개의 피동체를 (19)은 허브(18)에서 방사상으로 돌출해 있고, 테이블(11)의 회전축에서 방사상 평면으로 있는 각각이 테이블(11)에 있는 주형 포켓(12)들의 중심선을 포함하고 있다. 캡나사(31)는 축(25)에 있는 플랜지(32)를 관통하여 캠 몸체에 있는 테이퍼구멍으로 들어간다. 축(25)은 그축에 용접된 플랜지(34)에 걸리는 기어(33)로 이루어지는 워엄 및 기어 세트로 구동되고, 테이블(11)의 회전축선과 평행한 회전축선을 갖는 구동축(36)상의 워엄(35)에 맞물린다. 구동축(36)의 양단부는 기부(15)의 캠하우징(38)에 부착된 워엄 하우징(37)을 지나 뻗는다. 축(36)의 상단부는 유압클러치(39)를 통해 조립중에 테이블의 위치를 결정하는 가역 전동기인 보조 구동장치(41)에 연결된다. 축(36)의 하단부는 제8 및 11도에 가장 잘 나타나 있는 동력 유니트(42)에 연결되는데, 그 유니트는 이중 가요성 원판형인 영(零) 백래쉬 커플링(43)을 통해 테이블(1)을 구동시킨다.

동력 유니트(42)는, 커플링(43)을 통해 워엄축(36)에 연결된 출력축(48)을 갖는 클러치/브레이크(47)의 입력축(46)에 톱니형 벨트 구동장치(45)를 통해 연결되고 프레스 기부(15)에 장착된 전기 전동기(44)로 구성된다. 클러치/브레이크의 입력축(46)은, 워엄, 웡휘일, 배럴 캠, 테이블 및 테이블지지 요소들을 클러치가 연결됐을 때 충분한 속도까지 가속시키는데 필요한 에너지를 저장하는 역할을 하는 플라이휘일(49)를 지지한다.

클러치/브레이크 유니트는 기름에서 작동되는 다중 원판형이고 유압에 의해 작동된다. 클러치 및 브레이크 기능에 의해 발생한 열을 소산시키고, 기름은 수냉식 열 교환기(도시안됨)를 거쳐 순환된다.

테이블 제어작용은 제9도에 도시된 근접 스위치들을 통해 나머지 프레스 기능들과 협동된다. 브레이브를 작용시켜 클러치를 풀어주고, 캠을 드웰 단계에 놓고, 캠은 과잉 이동단계에 놓기 위해 캠축(25)의 연장부에 캠들(51,52 및 53)이 지지되어 있다. 브레이크 캠(51)은 캠드웰이 중앙에서 캠축 회전을 정지시키도록 클러치/브레이크에 신호하게 세트되도록 조절될 수 있다. 캠드웰 지시캠(52)은 캠축에 키이 결합되고 조절 될 수 없는데, 왜냐하면 그것은 구동캠이 드웰위치, 즉 축(25) 및 캠(24)의 0°~60°위치에 있다는 것을 지시하기 때문이다. 안전 과잉이동 연동캠(53)역시 축에 키이 결합되어, 그러한 과잉이동이 발생했을 때, 구동캠이 50°~110° 위치와 같이 사이클 시작 위치를 지나쳤다는 것을 지시한다. 캠 및 테이블이 과잉이동하면, 앞으로 또는 뒤로 구동될 수 있는 보조 구동장치(41)에 의해 캠과 테이블이 시작 위치로 조금씩 이동할 수 있다.

인덱스가 시작하기전에 테이블은 드웰 위치에 있어야 하고 주형들은 그 장소에 중심을 맞춰야한다. 테이블이 그 장소들에 중심이 맞춰진후 캠을 정지시키는데 드웰중 절반이 이용되고, 테이블 구동운동이 시작되기 전에 캠을 움직이기 시작하는데 절반이 이용된다. 테이블의 인덱스동안의 토오크 : 캠 회전 또는 시간도표가 제12도에 도시되어 있다. 전체 장치는 5초의 작업 사이클 시간과 사이클 초기에 강복된 5.977초의 인덱싱 시간을 갖고, 그 장소들에서 주형들의 중심이 맞춰지고 툴기능들이 시작된다. 5초가 지나면, 모든 툴기능들이 완료되고 이것이 클러치에 유압을 걸어주고 맞물리게 제어하는 솔레노이드 밸브를 가동시켜서 인덱스의 출발을 트리거(tigger)한다. 이것은 0.054초가 소모된다. 클러치는 워엄, 기어, 동캠 및 그축에 충분한 동적 토오크를 전달하도록 연결되어 이 요소들을 예를 들어 0.077초 더 지나서 즉 30°의 구동 캠축 회전안에 65r.p.m의 작동속도로 가속시켜 주어 인덱스 사이클 출발에서 0.131초 후에는 테이블이 인덱싱 이동을 시작한다. 테이블 이동은 구동 캠축이 300°더 회전한 후 즉 0.769초 후에 완료되고 공구작동 및 테이블이동에 경과된 시간은 5.900초이다. 이때, 브레이크 제어 스위치가 작동되어, 클러치가 풀리고 브레이크에 유압이 걸려 5.977초의 총 사이클 시간동안 브레이크가 작동된후 30°의 회전 즉 0.77초안에 캠을 정지시킨다. 사이클 시점부터 6.000초에서, 모든 장소에서의 툴링이 그들의 작업을 시작하고 새로운 사이클을 시작한다. 출발시간(도시안됨)은, 과잉 이동 근접스위치(55)에 의해 방해만 받지 않으면 드웰 근접스위치(54)로부터의 신호에 의해 트리거된다. 일단 출발 타이머가 타임 아우트되면, 캠이 인덱스 사이클을 통해 구동될 수 있도록 과잉이동 근접스위치(55)가 무능화된다.

축이 정지위치 이상으로 회전하는 경우에는, 안전연동 과잉이동 캠이 스위치를 작동시키고, 인덱싱 전동기(44)동력이 차단되고, 공구작용이 그 기능을 방해하도록 연결되거나 안전위치로 돌아가도록 신호를 받아 프레스를 중립상태로 놓고 클러치/블레이크(41)에서 유압을 제거하도록 덤프(dump)밸브가 탈 동력되며, 브레이크(도시안됨)가 플라이휘일에 작용하여 유니트를 정지시킨다.

그 장치에 대한 타이밍 제어는 프레스 툴링 및 테이블 인덱싱의 여러 기능을 작동시키는데 필요한 전기신호를 제공하는 회전 캠 리미트 스위치 타이머(도시안됨)에 의해 제공된다. 공급 및 전단장치(도시안됨)는, 도시되지 않은 수단에 의해 적절한 기계-공급기 위상 제어장치와 함께 회전 캠 리미트 스위치 타이머에 연결된 공급기 타이머(도시안됨)에 의해 제어되면서 장소(#1)에서는 공급용기(56)에서 주형(도시안됨)으로 덩어리들을 배급한다.

프레스의 툴링 가능들은, 장소(#1)에서는 용융 유리 덩어리를 공급용기(56)에서 주형으로 배급하고, 장소(#2)에서는 덩어리가 주형으로 인덱스 되었을 때 그 전 사이클에서 공급된 덩어리를 압축하고, 장소(#3 및 #4)에서는 덩어리와 주형들 위로 접개들이 윈드 헤더(wind header)를 내려서 압축된 화면을 냉각하고, 장소(#5)에서는 압축되고 특히 냉각된 화면에서 주형 셀을 제거하고 그것을 장소(#11)로 이동시키고, 장소(#6)에서 그 전 사이클에서 주형셀을 제거시킨 화면을 냉각시키고, 장소(#7 및 #8)에서는 화면들을 상온 냉각시키고, 장소(#9)에서는 고정식 윈드 헤더 밑으로 화면을 놓고, 배출장소(#10)에서는 비교적 냉각된 화면을 제거하고 장소(#1)위치로 다시 인덱스 됨에 따라 용융 덩어리를 수용할 준비를 하기 위해 장소(#5)에서 제거된 주형들을 장소(#11)로 놓는 기능들을 포함한다. 그러므로, 장소(#1)에서 전로(57) 끝에 있는 공급용기에서 배급된 덩어리는 6초의 간격에 걸쳐 11장소중 10장소를 통해 단속적인 인덱스들로 계속 나아간다.

이상의 프레스장소기능들은 테이블 인덱스 각각 사이의 5초의 툴기능 간격안에 여러장소에서 동시에 수행된다. 일반적으로 종래의 장치들은 이러한 기능들을 수행하는데 이용되었고, 제6및7도에서 도시된 장소들에서 위로 및/또는 방사상으로 변위되어 위치해 있다. 덩어리 장전장소(#1)에서 유리탱크(도시안됨)에서의 전로(前爐)(57)는 용기(56)로부터 적절한 정도의 덩어리들을 배급해주는데 적합한 공급기(도시안됨)로 뻗어 있고 화면을 성형하도록 적절한 열상태로 있다. 덩어리 편향기(58) 및 컬릿 슈우트(cullet chute)(59)는, 프레스가 작업하지 않는동안 유리인장이 계속되는 선택적 작동을 위해 장소(#1)와 관련되어 있다. 램(62)을 갖는 프레스 스탠드(61)는 중앙기둥(14) 및 외측 다리(64)들로부터 크로스 헤드(63)에 장착된다. 램은, 장소(#2)에서 화면들을 암주형안으로 압축하기 위한 수주형 부분(도시안됨)을 지지하고 있다.

테이블의 변위를 피하고 압축작업중 프레스에 의해 성형되도록 장소(#2)에서 주형 어댑터(adapter)에 인접한 테이블 밑면에 그 테이블(11)을 지지하기 위한 지지핀들(도시안됨)이 올라와 있다. 윈드헤더들이 장소들(#3,#4,#6및#9)에서 테이블(11)의 윗면에 냉각공기를 뿜어줄 때, #3 및 #4에서 상승 장치들에 있는 헤더(65)들은 테이블이 인덱스된 후에 헤더들을 내리고 그다음 인덱스전에 헤더들을 올려서 주형틀들의 상호간섭을 피하도록 타이머 제어장치를 통해 배열된다. 냉각 윈드 헤어(66)들은 장소들(#6및#9)에서 고정식일수 있다. 냉각 윈드 헤드들 각각에는 테이블 인덱스 중에는 공기 흐름을 방해하고 각각의 툴 간격 중에는 공기가 흐르도록 열리는 댐퍼들(도시안됨)이 있다.

셀 이송 조립체(67)는 중앙기둥(14)둘레를 발진할 수 있는 아암(68)으로 구성되고, 부분적으로 냉각 압축된 화면이 없는 셀과 셀 지지용 주형 어댑터를 집어서 들어올리는 셀 그립(72)을 달고 있는 승강식 로드(71)를 작동시키는 승강식 조립체(69)를 아암 단부에 지지하고 있다. 장소(#5)에서의 툴링 기능은, 셀을 집도록 셀 그립(72)을 내리고, 그 그립과 셀을 올리며, 테이블과 그위의 물품들을 지나도록 셀과 그립을 상승위치로 유지하는 장소(#11)위의 위치로 아암을 발진시키는 기능을 포함한다. 장소(#1)에서 덩어리 배급이 진행되도록 셀을 장소(#11)에 놓기 위해, 그립과 셀은 이 사이클동안 장소(#1)로 내려간다.

장소(#10)에서의 제품 배출장치(73)는 실린더(75)에 의해 프레스 반경방향으로 구동되는 왕복 운반기(74)일 수 있는데 그 운반기는 컨베이어(77)위에서부터 중앙기둥(14)까지 뻗어있는 방사레일(76)상을 이동하여 단계(#10)에서 주형 어댑터 위를 통과한다. 배출운반기(74)는 장소(#10)로 인덱스된 화면의 내측면과 접촉할 정도로 내려가는 픽업(pick-up)흡인 컵(79)용 엘리베이터(78)를 지지한다. 흡인컵(79)은 진공이고 주형 어댑터에 접촉하지 않고 상승하며, 흡인컵을 내리고 진공상태를 해제하여 패널을 놓는 컨베이어 위의 위치로 이동한다.

툴기능들 각각은 테이블(11)과 테이블이 지지하는 요소들을 정확히 인덱스시키는 것을 필요로한다. 램 응용식 수주형과 암주형 요소사이, 주형 어댑터와 주형 셀사이를 균일하게 압축하기 위해 특히 정확도가 요구되어, 화면의 벽들이 일정한 두께로 성형된다. 용융유리는, 이동이나 인덱싱 시간을 최소로 해야하면서 성형사이클에서의 시간을 최대로 하는 툴링 단계들에서 기계 제어하에 있어야 한다. 그러나, 유리가 액체 상태이고 극도의 생산에 필요한 광학적 특성이라는 견지에서, 최소 이동시간에 정확한 허용응력으로 이동이나 인덱스 되어야 한다. 배럴 캠 구동장치에 의해 인덱싱 이동시간을 확실히 제어해서 가속도, 테이블의 변위 및 테이블이 지지하는 용융 유리의 제어에 의해 이동시간 및 유리 농도 등을 상당히 개선한다.

Claims (17)

1. 수직중앙축선을 중심으로 회전하도록 장착된 원형 테이블 ; 상기 축선을 중심으로 원형 배열로 위치하고 상기 테이블 둘레로 동일하게 이격된 다수의 주형장소들 ; 상기 테이블에 의해 지지된 각 주형 장소에 있는 제1주형 부품 ; 상기 제1주형 부품과 협동하는데 적합한 교합 주형 ; 상기 제1주형부품들과 상기 교합주형사이의 용융유리 장입물을 압축하도록 프레스 장소에 상기 교합 주형을 장착하는 압축 램 ; 상기 축선과 동심으로 상기 테이블에 고정된 허브 ; 상기 허브에 장착되고 그 허브에서 방사상으로 돌출해 있는 다수의 캠 피동체들 ; 상기 테이블을 회전 구동시키도록 상기 피동체들과 맞물리고, 인접 피동체들에 의해 맞물리는 대향 측벽들을 갖는 리브를 갖고, 상기 리브가 드웰 구간과 구동구간을 갖는 배럴 캠 ; 상기 배럴 캠을 회전시키는 구동수단 ; 으로 구성되는 음극선관 화면을 압축 성형하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 리브의 드웰 구간에서 캠 결합 피동체들과 함께 상기 배럴 캠의 회전을 정지 시키는 수단 ; 및 상기 리브의 드웰 구간에서 캠 결합 피동체들과 함께 상기 배럴 캠을 정지상태로부터 가속시키는 수단을 포함하는 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 리브의 구동구간에서 캠 결합 피동체들과 함께 상기 배럴 캠을 필수적인 일정속도로 회전시키는 수단을 포함하는 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 구동수단이 입력축 ; 상기 입력축을 회전구동시키는 수단 ; 상기 배럴 캠에 상기 입력축을 연결시키는 클러치 ; 및 상기 배럴 캠용 브레이크를 포함하는 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 리브의 드웰구간에서 캠 결합 피동체들과 함께 상기 배럴 캠을 정지시키기 위한 상기 브레이크용 제어장치 ; 및 상기 브레이크가 걸릴 때 상기 배럴 캠에서 상기 입력축을 분리시키기 위한 상기 클러치용 제어장치를 포함하는 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 입력축상의 플라이휘일을 포함하고, 캠 결합 피동체들이 상기 리브의 구동구간에 있는 캠 회전 위치에서 클러치 분리용 상기 제어장치와 브레이크용 상기 제어장치가 작동되는 장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 구동수단이 상기 배럴 캠에 고정된 워엄휘일과 상기 워엄휘일을 구동시키는 워엄을 포함하고, 상기 클러치가 상기 입력축을 상기 워엄에 연결시키는 장치.
8. 제3항에 있어서, 상기 캠이 1회전의 사이클을 갖고, 상기 캠의 구동구간이 상기 캠 중 약 300°둘레에 뻗어 있고, 상기 캠의 드웰 구간이 상기 캠의 나머지 둘레에 뻗어 있는 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 캠의 구동구간이, 일반적으로 캠 회전단위에 대한 피동 유니트 회전진행/캠회전단위의 대칭 사인파형이고 그 파형의 가속 정점이 캠사이클의 구동구간중 약 1/8 지점에 있고 감속정점이 상기 캠 사이클의 구동구간중 약 7/8 지점에 있는 일반적인 대칭사인파형으로 가속도를 제공하도록 형성되어 있는 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 구동수단이 입력축을 회전 구동시키는 수단, 상기 입력축을 상기 배럴 캠에 연결시키는 클러치, 상기 배럴 캠용 브레이크, 및 상기 드웰 구간 중앙에서 맞물린 상기 피동체들과 함께 상기 캠을 정지시키도록 상기 클러치를 분리시키고 상기 브레이크를 작용시키기 위한 상기 클러치 및 브레이크용 제어장치들을 포함하는 장치.
11. 제4항에 있어서, 상기 입력축상의 플라이휘일과, 상기 드웰 구간의 중앙에서 맞물린 상기 피동체들과 함께 상기 배럴 캠을 정지시키기 위한 상기 브레이크 및 클러치용 제어장치들을 포함하는 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 배럴 캠은 마주보는 양측면을 갖는 리브를 갖고, 상기 캠 피동체들이 상기 캠의 양측면상의 리브면들과 맞물리도록 상기 허브에 장착되어 있어 상기 캠 회전 위치가 상기 테이블 회전위치를 정밀하게 제어하고, 상기리브는 상기 드웰구간 및 상기 구동구간을 형성하며, 상기 테이블이 주형장소와 상기 프레스 장소를 일치시켰을 때 드웰구간이 1쌍의 피동체들에 걸리는 장치.
13. 회전식 테이블에 위치한 제1주형에 유리덩어리를 붓는 단계, 중앙회전축 둘레로 상기 테이블을 증분인덱스하여 궁형통로를 따라 그 덩어리를 보내는 단계, 그리고 제1주형으로 나아가는 상응 주형을 지지하고 있는 고정식 램에 의해 그 덩어리를 상기 주형에서 압축성형하는 단계로 구성되는 음극선관 화면의 압축성형 방법에 있어서 ; 이중 리이드 배럴 캠에 의해 테이블, 제1주형 및 덩어리를 인덱스하는 단계 ; 인덱스 중에 캠을 필수적인 일정 속도로 회전시키는 단계 ; 및 상기 캠상의 드웰중에 그 캠의 회전을 시작하고 그 회전을 정지시키는 단계; 로 구성한 것을 특징으로 하는 음극선관 화면의 압축성형 방법.
14. 제13항에 있어서, 구동구간으로 상기 캠을 성형하는 단계가, 정점들이 인덱싱의 시작 및 끝 부분들 쪽으로 치우쳐 있는 사인파에 가까운 대칭적인 인덱싱 가속도 ; 캠변위 관계를 산출하는 방법.
15. 제13항에 있어서, 인덱싱 사이클이 캠의 1회전 안에 이루어지고, 상기 드웰이 캠의 약 1/5 회전에 걸쳐 수행되고, 캠 회전 정지단계가 필수적으로 캠드웰 중앙에 있는 방법.
16. 제15항에 있어서, 드웰이 수행되는 위치로 캠이 나아가기 전에 캠 회전정지 작동단계가 수행되는 방법.
17. 제13항에 있어서, 테이블의 인덱스 동작의 확실한 제어작용을 유지하는 단계가, 캠리브의 양측면과 캠피동체들을 맞물려서 수행되는 방법.

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