KR100195600B1 - 회전하는 드럼에 벨트 스트립을 공급하는 방법 및 회전하는 빌딩 드럼에 벨트 스트립을 공급하는 벨트 스트립 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가요성 재료로된 스트립의 적어도 한 측면의 형상을 관련 기준 측면의 형상에 맞추는 방법 및 그 장치에 관한 것이며, 그 방법은 스트립의 적어도 한 측면의 형상을 측정하는 단계와, 측정된 적어도 한 측면의 형상을 기준 측면의 형상과 비교하는 단계와, 비교 결과에 따라 측정된 적어도 한 측면의 형상을 기준 측면의 형상에 맞추는 단계를 포함한다. 벨트 스트립 공급장치는 회전하는 빌딩 드럼(building drum) 상에 벨트 스트립을 공급한다. 그 벨트 스트립 공급 장치는 벨트 재료를 내장하는 공급 릴(reel)과, 그 공급 릴에서 벨트 재료를 풀어주는 수단과, 풀린 벨트 재료를 빌딩 드럼으로 이송하는 이송 수단과, 로울러 컨베이어 위에 위치하여 벨트 재료를 벨트 스트립으로 절단하는 재단 수단을 포함한다. 그 벨트 스트립 공급 장치는 본 방법 발명에 따라 벨트 스트립의 적어도 한 측면을 관련 기준 측면에 맞추는 조정 수단을 포함한다.

Description

회전하는 드럼에 벨트 스트립을 공급하는 방법 및 회전하는 빌딩 드럼에 벨트 스트립을 공급하는 벨트 스트립 공급 장치

제1도는 본 발명에 따른 벨트 스트립 공급 장치의 측면도이다.

제2도 내지 제4도는 제1도에 따른 벨트 스트립 공급 장치의 일부의 개략적인 평면도이다.

제5도는 본 발명에 따른 벨트 스트립 공급 장치에 이용되는 컨베이어 벨트의 측면도이다.

제6도는 제3도의 일부의 확대도이다.

제7도는 제6도의 측면도이다.

제8도는 로울러 컨베이어로부터 취한, CCD-카메라를 도시한 개략도이다.

제9도는 기준 벨트 스트립을 도시한 개략도이다.

제10도는 실제 벨트 스트립의 가능한 형상을 도시한 개략도이다.

제11도는 벨트 스트립의 모서리가 전이부(transition)에 위치한 상태의, 로울러 컨베이어 및 컨베이어 벨트 사이의 전이부의 평면도이다.

제12도는 벨트 스트립이 전이부를 덮은 상태의 제11도와 유사한 평면도이다.

제13도는 벨트 스트립의 측면의 형상을 측정하기 위한 측정 그리드(determining grid)를 도시한 개략도이다.

제14도는 짧은 후미측면을 짧은 선도 측면에 맞추는 것을 도시한 개략도이다.

제15도는 본 발명의 다른 적용 분야를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 빌딩 드럼(building drum) 2 : 공급 릴(reel)

6,6' : 로울러 컨베이어 7,7' : 컨베이어 벨트

8,8' : 장착 컨베이어 9,9' : 재단 수단(cutting means)

13 : 벨트 재료 15 : 전이부(transition)

22 : 인코더(encoder) 31 : CCD-카메라

33 : 선단부 34' : 후단부

본 발명은 회전하는 빌딩 드럼에 벨트 스트립을 공급하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 a) 마주보고 있는 세로 방향의 측면을 갖는 벨트 재료를 공급 릴로 부터 풀어주는 단계; b) 이송 수단에 의해 공급 릴로부터 이송 속도로 이송 방향으로 벨트 재료를 고정 요소로 이송하는 단계(여기서, 상기 벨트 재료의 세로 방향의 측면은 이송 방향과 실질적으로 평행하고, 상기 이송 수단은 제1 컨베이어를 포함한다); c) 이송 수단 위에 위치한 재단 수단에 의해 벨트 재료를 벨트 스트립으로 절단하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 벨트 스트립은 길게 연장되어 있고 두 긴 둘레 측면과 두 짧은 둘레 측면을 갖고 있으며, 상기 벨트 스트립은 2개의 긴 측면 및 제1 컨베이어의 이송 방향과 평행한 가상 중심선을 가지는 사각형 중심부와, 하류에 위치한 삼각형 선단부와, 상류에 위치한 삼각형 후단부를 구비하며, 상기 스트립의 하나의 짧은 선단 둘레 측면은 선단부의 사변(hypotenuse) 및 중심부의 긴 측면 중의 하나의 연장선에 놓이는 선단부의 짧은 측면에 의해 형성되며, 사변과 선단부의 짧은 측면은 예각을 이루고, 중심부의 하나의 긴 측면과 선단부의 짧은 측면은 스트립의 하나의 긴 둘레 측면을 형성하며, 또한, 스트립의 또 다른 짧은 후미(trailing) 둘레 측면은 후단부의 사변 및 중심부의 다른 측면의 연장선에 놓이는 후단부의 짧은 측면에 의해 형성되며, 사변과 후단부의 짧은 측면은 예각을 이루고, 중심부의 또 다른 긴 측면과 후단부의 짧은 측면은 스트립의 또 다른 긴 둘레 측면을 형성한다.

본 발명은 또한 회전하는 빌딩 드럼(building drum)에 벨트 스트립을 공급하는 벨트 스트립 공급 장치에 관한 것으로서, 그 공급 장치는 벨트 재료를 내장하는 공급 릴(reel)과, 공급 릴로부터 벨트 재료를 풀어주는 수단과, 풀린 벨트 재료를 빌딩 드럼으로 이송하는 이송 수단과, 벨트 재료를 길게 연장되어 있고 2개의 긴 둘레 측면과 2개의 짧은 둘레 측면을 가지는 벨트 스트립으로 절단하는 재단 수단(cutting means)을 포함한다. 상기 스트립은 2개의 긴 측면 및 로울러 컨베이어의 이송 방향과 평행한 가상 중심선을 가지는 사각형 중심부와, 하류에 위치한 삼각형 선단부와, 상류에 위치한 삼각형 후단부를 구비한다. 또한, 상기 스트립의 하나의 짧은 선단 둘레 측면은 선단부의 사변(hypotenuse) 및 중심부의 긴 측면 중의 하나의 연장선에 놓이는 선단부의 짧은 측면에 의해 형성되며, 사변과 선단부의 짧은 측면은 예각을 이루고, 중심부의 하나의 긴 측면과 선단부의 짧은 측면은 스트립의 하나의 긴 둘레 측면을 형성하며, 또, 스트립의 또 다른 짧은 후미(trailing) 둘레 측면은 후단부의 사변 및 중심부의 다른 측면의 연장선에 놓이는 후단부의 짧은 측면에 의해 형성되며, 사변과 후단부의 짧은 측면은 예각을 이루고, 중심부의 또 다른 긴 측면과 후단부의 짧은 측면은 스트립의 또 다른 긴 둘레 측면을 형성한다.

본 발명에 따른 방법 및 장치는 특히 차량용 공기 타이어, 최근에는 주로 래디알 타이어(radial tire)의 제조에 이용될 수 있다. 그러한 타이어의 제조에 있어서, 가요성 재료로 된 스트립은 빌딩 드럼상에 장착되어 빌딩 드럼상에 공기 타이어용 벨트를 형성한다. 일반적으로, 그러한 스트립은 길게 연장될 것이며 2개의 긴 둘레 측면과 2개의 짧은 둘레 측면을 가질 것이다.

전술한 바와 같은 방법 및 장치는 미합중국 특허 제4,608,890 호에 의해 공지되어 있으며, 이 문헌에 기재된 방법에서는, 가요성 재료가 재단 기구에 의하여 스트립으로 절단되고, 선단부 및 후단부는 스트립의 가상 중심선과 일정 각도를 이룬다. 스트립이 절단되는 각도의 변화의 결과로서, 선단부와 후단부의 각도가 종종 서로 다르다. 이 공지된 방법에서는, 선단부 및 후단부를 절단하는 중에 재단 기구의 칼날부의 경로가 결정된다. 후단부의 절단중에 결정되는 칼날부의 경로가 전단 부 절단중의 칼날부의 경로와 비교된다. 피봇(pivot) 가능한 매니폴드(manifold)가 후단부상에 위치하며, 상기 피봇가능한 매니폴드가 후단부와 맞물리게 된다. 칼날부의 측정된 경로의 차이에 따라, 후단부와 함께 피봇 가능한 매니폴드는 상이한 측정 각 만큼 피봇된다. 비록 이 공지된 방법의 목적이 선단부 각과 후단부 각을 유사하게 하는 것이지만, 실제 작업에서 각을 같게 하는 것이 만족할 정도로 항상 실현되지는 않는다.

특히 가용성 재료로 된 스트립의 하나 이상의 측면의 형상을 기준 측면에 맞추는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이며, 이러한 형상 조정은 거의 모든 경우에 있어서 만족스럽게 실행될 수 있다.

여기서, 기준 측면의 의미는 다음과 같다. 즉, 제조 관점에서 보면, 매우 양호한 품질의 타이어에 사용되는 벨트 스트립이 이상적인 형상을 갖는 경우에 가장 바람직할 것이며, 바람직하게는 이것이 제조하려고 하는 각각의 벨트 스트립에 있어서 재생가능하여야 할 것이다. 결국 제조하려고 하는 최종 타이어에 좌우되어, 특이적인 형상의 측면을 갖는 벨트 스트립이 가장 바람직할 것이다.

따라서, 본원 명세서에서 기준 측면 또는 기준 스트립 이란 용어는 이러한 이상적인 또는 바람직한 측면 또는 스트립을 표현하는데 사용된다. 본원 발명의 목적은 바로 실제 측면의 형상을 이러한 원하는 형상의 측면에 가능한 가깝도록 조정하는 것, 즉 실제 측면을 기준 측면에 맞추는 것이다.

이런 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 단계들로 이루어지는 회전하는 빌딩 드럼에 벨트 스트립을 공급하는 방법을 제공한다 :

a) 마주보고 있는 세로 방향의 측면을 갖는 벨트 재료를 공급 릴로부터 풀어 주는 단계;

b) 이송 수단에 의해 공급 릴로부터 이송 속도로 이송 방향으로 벨트 재료를 고정 요소로 이송하는 단계(여기서, 상기 벨트 재료의 세로 방향의 측면은 이송 방향과 실질적으로 평행하고, 상기 이송 수단은 이송 수단과 고정 요소 사이의 전이부를 형성하는 고정 요소로부터 이격되어 있고, 상기 이송 수단은 제1 컨베이어를 포함한다) ;

c) 이송 수단 위에 위치한 재단 수단에 의해, 벨트 재료를 벨트 스트립으로 절단하는 단계(여기서, 상기 벨트 스트립은 길게 연장되어 있고 두 긴 둘레 측면과 두 짧은 둘레 측면을 갖고 있으며, 상기 벨트 스트립은 2개의 긴 측면 및 제1 컨베이어의 이송 방향과 평행한 가상 중심선을 가지는 사각형 중심부와, 하류에 위치한 삼각형 선단부와, 상류에 위치한 삼각형 후단부를 구비한다. 그리고, 상기 스트립의 하나의 짧은 선단 둘레 측면은 선단부의 사변(hypotenuse) 및 중심부의 긴 측면 중의 하나의 연장선에 놓이는 선단부의 짧은 측면에 의해 형성되며, 사변과 선단부의 짧은 측면은 예각을 이루고, 중심부의 하나의 긴 측면과 선단부의 짧은 측면은 스트립의 하나의 긴 둘레 측면을 형성하며, 또한, 스트립의 또 하나의 짧은 후미(trailing) 둘레 측면은 후단부의 사변 및 중심부의 다른 측면의 연장선에 놓이는 후단부의 짧은 측면에 의해 형성되며, 사변과 후단부의 짧은 측면은 예각을 이루고, 중심부의 또 다른 긴 측면과 후단부의 짧은 측면은 스트립의 또 다른 긴 둘레 측면을 형성한다);

d) 전이부 위로 벨트 스트립을 이송하여, 연속적으로 벨트 스트립의 인접한 측정 부분들을 전이부 위로 이송하는 단계;

e) 이송 수단과 고정 요소 사이의 전이부 위로 벨트 스트립을 이송하는 동안, 벨트 재료를 절단하는 단계 후, 벨트 스트립의 하나 이상의 측면의 형상을 측정하는 단계(여기서, 상기 측정 단계는 하나 이상의 측면의 측정 부분들의 형상을 측정함으로써 이루어진다),

f) 벨트 스트립의 하나 이상의 측면의 측정 부분들의 형상을 기준 측면의 대응하는 부분들의 형상과 비교하는 단계;

g) 벨트 스트립의 측정 부분들을 고정 요소에 대하여 이송 방향의 횡방향으로 이동시켜, 전이부 위로 벨트 스트립 측정 부분들을 이송시키는 동안, 기준 측면의 대응하는 부분들의 형상에 벨트 스트립의 하나 이상의 측면의 측정 부분들의 형상을 맞추는 단계; 및

h) 벨트 스트립의 하나 이상의 측면의 측정 부분들의 조정된 형상을 고정 수단에 의해 고정 요소상에 고정시키는 단계.

본 발명은 공지된 방법에 따라 스트립의 선단부 및 후단부를 절단한 후에 가요성 재료의 장력 완화의 결과로 관련 단부 형상이 변화될 수 있다는 사실에 기초한다. 결과적으로, 스트립의 단부의 형상은 칼날부의 설정된 경로와 상당히 다를 수 있다. 더욱이, 공지된 방법에서는, 후단부 및 선단부가 피봇 가능한 매니폴드에 의해 전체가 맞물리고 피봇된다. 실제 실시에 있어서, 특정 형태의 스트립 재료에서 스트립 재료의 변형을 일으킬 수 있고, 그러한 변형은 스트립이 이용되는 최종 제품의 질을 떨어뜨린다는 것이 발견되었다. 그 자체가 조정되어야 하는 스트립의 측면의 형상을 본 발명에 따라 측정함으로써, 이 측면을 관련된 기준 측면에 맞추는 것이 보다 더 정확하게 수행될 수 있다. 또한, 스트립의 하나 이상의 측면의 형상의 조정은, 제1 컨베이어에서 고정 요소로의 전이부 위로 스트립이 이송되는 동안에 동적으로 행해지기 때문에, 본 발명에 따르면 조정하는 동안의 변형을 적어도 대부분 피할 수 있다. 정적으로, 즉 전체 측면을 모두 한 번에 조정하는 대신에, 동적으로 조정을 수행함으로써, 즉 하나 이상의 측면의 측정 부분들을 연속적으로 조정함으로써, 측면의 측정 부분들을 조정하는데 변형 발생이 적어지고, 스트립에 발생하는 바람직하지 않은 정정할 수 없는 변형없이 그러한 적은 변형이 가요성 재료에 좀더 잘 융화될 수 있게 된다. 실제 실시에서는 더욱이, 스트립의 하나 이상의 측면의 동적인 조정은, 이송하는 동안 고정 요소에 대하여 이송 방향의 횡방향으로 스트립을 이동시킴으로써, 빠르게 그리고 모든 스트립 재료에 있어서 정확하게 수행될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이 재료가 많은 장력을 갖고 있다면, 스트립의 뾰족한 단부는 제1 컨베이어에서 고정 요소로의 전이부에서 그것의 형상이 풀어질 수 있다. 제1 컨베이어에서 고정 요소로의 전이부로 이송하는 동안 하나 이상의 측면의 형상을 측정하고, 기준 측면과 비교하고, 조정함으로써, 이러한 형상의 풀어짐을 적어도 부분적으로 피할 수 있게 된다. 형상이 조정된 하나 이상의 측면은 고정 요소에 의해 고정된다. 이것은 일정한 시간내에 많은 조정을 가능하게 하며, 이미 조정된 하나 이상의 측면을 갖는 스트립이 고정 요소에 저장될 수 있다.

바람직하지 못한 변형을 피하기 위해, 하나 이상의 측면이 나누어져야 하는 측정 부분들의 수는 특히 사용되는 가요성 재료 등에 따라 달라지며, 이것은 단순한 실험을 통해서 당업자들이 결정할 수 있다.

EP 0 430 519 A3에는 절단된 벨트 형상의 부재를 권선 드럼상에 공급하는 방법 및 장치가 기재되어 있다. 이 공지된 방법에서는, 단지 절단된 에지(cut edge)의 각도의 차이(절단된 에지의 연장 방향의 차이)만이 절단 후 두 센서에 의해 검출된다. 이러한 절단된 에지 사이의 각도(이러한 연장 방향) 차이를 검출할 수 있기 위해서는, 벨트 형상의 부재가 여러 번 정지되며, 일반적인 이송방향에서 보았을 때 뒤쪽으로 옮겨진다. 더욱이, 상기 문헌에서는 절단된 벨트 형상의 부재와 테이블을 회전시켜서 벨트 형상 부재의 절단된 에지의 방향(또는 각도)을 교정함으로써, 재료의 변형을 일으키는 두 절단된 에지 사이의 각도의 차이를 제거하고 있다.

본 발명에 따른 방법은 특히 다음과 같은 점에서 EP 0 430 519 A3의 기술과 다르다 :

a. 본 발명에서의 측정, 비교 및 조정 단계는 벨트 스트립이 전이부로의 일반적인 이송 방향으로 이송되는 동안에 일어난다,

b. 본 발명에서의 조정은 동적으로 수행되며, 따라서 스트립의 절단된 에지 전체 길이를 회전시켜서 스트립 재료가 변형되는 것을 피할 수 있다,

c. 본 발명에서는 측면의 형상이 측정되지만, EP 0 430 519 A3에서는 단지 에지의 연장 방향만이 측정된다.

JP-A-02-165937에서는 벨트 스트립을 인접 표면(abutting surface)속으로 끌어당김으로써 변형을 교정하고 있다. 본 발명은 벨트 스트립의 측면의 형상을 교정하는데 인접 표면을 사용하지 않기 때문에, 상기 문헌의 기술은 본 발명과 다르다. 더욱이, 상기 문헌은 벨트 스트립의 하나 이상의 측면의 형상이 측정되는 것을 전혀 개시하고 있지 않다.

EP 0 104 339에는 타이어 빌딩 드럼에 내부 라이너 재료(innerliner material)를 적용하는 수단 및 방법, 특히 내부 라이너 재료를 절단하고 적용하는 수단 및 방법이 기재되어 있는 데, 이것은 내부 라이너 재료의 정확한 중앙 정렬(centring)을 포함한다. 상기 수단은 에어-베어링을 제공하는 에어 테이블, 내부 라이너 재료의 측방향 위치를 결정하는 광 파이버 안내 유닛, 내부 라이너 재료를 측방향으로 위치시키기 위한 매니폴드로 이루어진 측방향 조정 유닛, 내부 라이너 재료를 잡는 그리퍼(gripper) 유닛 및 빌딩 드럼에 내부 라이너 재료를 적용시키는 어플리케이터(applicator)를 포함한다. 본 발명과는 달리, EP 0 104 339에 개시된 수단은 내부 라이너의 측면의 형상을 측정하지도 않고, 이 형상을 기준 측면의 형상과 비교하거나 또는 조정하고 있지도 않다. 더욱이, EP 0 104 339에서의 내부 라이너는 그것의 중심선에 수직으로 절단되며, 삼각형의 선단부 또는 후단부를 전혀 갖고 있지 않다.

US 4,465,531에는 가요성 스트립의 닫힌 루프를 형성하는 방법이 개시되어 있는데, 이것은 소정의 이송면 위의 소정의 위치로 소정의 세로 방향으로 긴 가요성 스트립을 이송하고, 스트립이 이송되는 동안 스트립의 단부의 위치 및 형태를 검출하는 것을 포함한다. 스트립의 단부의 위치 및 형태는 텔레비젼 카메라의 가시 범위에서 검출된다. 본 발명과는 달리, US 4,465,531에서 스트립의 측면의 형상의 측정은 전이부 위로 스트립이 이송되는 동안 측면의 측정 부분들의 형상을 측정함으로써 이루어지는 것에 대해서는 전혀 개시하고 있지 않고, 측면의 측정 부분들의 형상을 기준 측면의 부분들의 형상과 비교하는 것을 전혀 개시하고 있지도 않다.

EP 0 376 357에는 스트립의 모든 부분들의 두 에지 사이의 거리의 중심을 드럼의 원하는 직경의 둘레 선 위에 계속적으로 위치시키는 수단을 포함하는 중앙 정렬(centring) 장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 스트립에 광선을 투과시키는 수단, 스트립에 의해 반사된 광선을 검출하는 수단을 포함한다. 본 발명과는 달리, EP 0 376 357은 스트립의 측면의 형상의 측정을 개시하고 있지 않고, 이 형상을 기준 스트립의 측면의 형상과 비교하거나 또는 이것을 조정하는 것도 전혀 개시하고 있지 않다.

US 4,769,104에는 안에 코드가 소정의 바이어스 각도로 삽입되어 있고 코드에 평행하게 각각 절단된 마주보는 단부를 갖는 타이어 성분 부재를 고무 타이어 제조시 성형 드럼상에 부착시키는 장치가 개시되어 있다. 이 장치는 절단된 타이어 성분 부재를 수용하고 그것을 성형 드럼으로 이송하는, 내부에 흡인 수단을 포함하는 벨트 컨베이어, 양 측면으로부터 타이어 성분 부재의 위치를 가로 방향으로 교정하는 가로방향 위치설정 수단, 및 이 절단된 에지의 형상을 정정하기 위한, 타이어 성분 부재의 선단부 및 후단부에서 절단된 에지 표면에 대해 인접하도록 적용된 선단부 및 후단부 형상-재형성(reshaping) 수단을 포함한다. 본 발명과는 달리, US 4,769,104는 전이부로 이송되는 동안 스트립의 측면의 형상을 측정하는 것을 전혀 개시하고 있지 않고, 절단된 에지의 형상을 다시 형성하기 위해 인접 표면을 사용하고 있다.

추가 작업을 위해 하나 이상의 조정된 측면을 갖는 스트립을 추가로 이송할 수 있기 위해서, 본 발명에 따른 방법의 구체예는 고정 요소가 컨베이어에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 스트립이 고정 요소를 형성할 수 있는 빌딩 드럼상에 감길 때, 또는 스트립이 제2 컨베이어를 경유하여 빌딩 드럼으로 이송될 때, 실제 작업에서 이송 방향에 수직으로 제1 컨베이어를 이동시키는 것에 의해 그 이동이 가장 쉽게 이루어진다는 것을 알 수 있다.

타이어의 제조에서, 가요성 재료로 된 스트립은 빌딩 드럼상에 장착되어 빌딩 드럼상에 공기 타이어용 벨트를 형성한다. 양호한 품질의 공기 타이어를 얻기 위해서는, 스트립의 형상이 기준 형상에서 크게 벗어나지 않아야 하며, 스트립은 빌딩 드럼상의 정확한 위치에 놓여져야 한다. 공기 타이어에 적용되는 품질 기준에 따라, 선단 및 후미의 짧은 둘레 측면은 빌딩 드럼에 위치할 때 서로 잘 맞아야 한다. 강철 보강 코드를 가지는 벨트 스트립이 설치된 공기 타이어의 품질은 예를 들어 경화후에 X-레이로 검사한다. 짧은 둘레 표면을 조정하는 공지된 방법은 어느 정도까지는 공기 타이어의 품질 개선을 제공한다. 그러나, 불량율은 공기 타이어에 대해 설정된 품질 기준에 따라서는 여전히 비교적 높다. 이러한 불량율은 조정중에 재료에 발생하는 전술한 변형 등에 의해서 발생하며, 또한 짧은 둘레 측면의 하나가 회전하였을 때, 그 모서리부가 스트립의 가상 중심선으로부터 거리가 너무 멀거나 가까워져서 허용 오차를 벗어날 수 있기 때문에 발생한다. 소위 도그 이어(dog ear)라 불리는 이러한 모서리부는 불량율에 부정적인 영향을 미친다.

본 발명에 따른 방법의 구체예는 이러한 불량율을 획기적으로 줄일 수 있는 가능성을 제공한다. 이 구체예에서는, 하나 이상의 측면이 선단부의 짧은 측면에 의하여 또는 선단부의 사변에 의하여 형성된다. 벨트 재료의 품질 및 벨트 재료가 벨트 스트립으로 절단되는 재단 공정의 정확도에 따라, 선단부의 한 측면의 조정은 충분히 높은 품질의 공기 타이어를 얻을 수 있다.

최종 제품으로서 균일하게 회전하는 공기 타이어를 얻기 위해서는, 스트립의 중량이 반드시 공기 타이어 전체에 균일하게 분포되어야 한다. 이 균일 분포는 스트립의 중심부를 가상 중심선에 위치시켜 얻을 수 있다. 이러한 중심에 위치시키는 것은 본 발명에 따른 방법의 구체예에 의해 간단한 방식으로 이루어질 수 있는 데, 이것은 중심부의 중심선의 형상을 측정하고, 이 중심부의 중심선의 형상을 기준 중심선의 형상과 비교하고, 이 중심부의 중심선의 형상을 기준 중심선의 형상과 맞추는 것을 포함한다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 구체예에서는, 하나 이상의 측면이 후단부의 사변에 의해 또는 후단부의 짧은 측면에 의해 형성된다. 이것은 후단부의 한 측면을 기준 측면에 간단히 맞출 수 있게 한다.

제2 기준 사변이 제1 기준 사변과 일치할 때, 후미의 짧은 둘레 측면과 선단의 짧은 둘레 측면은 빌딩 드럼상에서 서로 꼭 맞게 된다.

경제성면에서, 하나 이상의 측면의 형상의 측정은 2개의 선형 CCD-카메라를 이용하는 것이 아직까지는 정확하다.

본 발명의 또 다른 면은 회전하는 빌딩 드럼상에 벨트 스트립을 공급하는 벨트 스트립 공급장치를 제공하는 것인데, 여기서 상기 공급 장치는 벨트 재료를 내장하는 공급 릴; 공급 릴에서 벨트 재료를 풀어주는 수단; 로울러 컨베이어와 컨베이어 벨트 및 빌딩 드럼상에 벨트 스트립을 장착시키는 장착 컨베이어를 포함하는 풀린 벨트 재료를 빌딩 드럼으로 이송하는 이송 수단(여기서, 상기 로울러 컨베이어는 로울러 컨베이어와 컨베이어 벨트 사이에서 전이부를 형성하는 컨베이어 벨트로부터 이격되어 있고, 상기 로울러 컨베이어는 이송 방향의 횡방향으로 움직일 수 있다); 로울러 컨베이어 위에 위치하며, 벨트 재료를 길고, 2개의 긴 둘레 측면과 2개의 짧은 둘레 측면을 가지는 벨트 스트립으로 절단하는 재단 수단(여기서, 상기 스트립은 2개의 긴 측면 및 로울러 컨베이어의 이송 방향과 평행한 가상 중심선을 가지는 사각형 중심부와, 하류에 위치한 삼각형 선단부와, 상류에 위치한 삼각형 후 단부를 구비한다. 그리고, 상기 스트립의 하나의 짧은 선단 둘레 측면은 선단부의 사변(hypotenuse) 및 중심부의 긴 측면 중의 하나의 연장선에 놓이는 선단부의 짧은 측면에 의해 형성되며, 사변과 선단부의 짧은 측면은 예각을 이루고, 중심부의 하나의 긴 측면과 선단부의 짧은 측면은 스트립의 하나의 긴 둘레 측면을 형성하며, 또한, 스트립의 또하나의 짧은 후미(trailing) 둘레 측면은 후단부의 사변 및 중심부의 다른 측면의 연장선에 놓이는 후단부의 짧은 측면에 의해 형성되며, 사변과 후단부의 짧은 측면은 예각을 이루고, 중심부의 또 다른 긴 측면과 후단부의 짧은 측면은 스트립의 또 다른 긴 둘레 측면을 형성한다); 스트립의 하나 이상의 측면의 형상을 측정하며, 로울러 컨베이어에서 컨베이어 벨트로의 전이부에 위치하는 측정 수단; 측정된 하나 이상의 측면의 형상을 기준 측면의 형상과 비교하는 비교 수단; 로울러 컨베이어를 이송 방향의 횡방향으로 움직임으로써, 비교 결과에 따라 측정된 하나 이상의 측면의 형상을 기준 측면의 형상에 맞추는, 제어 수단에 의해 제어되는 조정 수단; 및 조정된 벨트 스트립을 컨베이어 벨트상에 고정시키는, 컨베이어 벨트상에 구비된 고정 수단을 포함한다.

본 방법 발명의 다른 특징 및 이점들과 본 발명에 따른 스트립 공급 장치는 후술하는 내용에 의해 분명해질 것이며, 단지 예에 불과한 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

실제로 가요성 재료로 된 스트립의 적어도 한 측면의 형상을 기준 측면에 맞추는데 대한 설명 이전에, 먼저 형상을 맞추는 장치에 관해 설명한다.

대략적으로 제1도에 도시한 회전 빌딩 드럼(1)에 벨트 스트립을 공급하는 장치는 벨트 재료를 내장하는 교환 가능한 2개의 공급 릴(2, 3)을 포함한다. 벨트 재료는 각각 수단(4, 5)에 의해 공급 릴(2, 3)에서부터 풀려지며, 이송 수단(6, 7, 8, 6', 7', 8')을 경유하여 빌딩 드럼(1)으로 이송된다. 각 이송 수단은 로울러 컨베이어(6, 6')와, 컨베이어 벨트(7, 7') 및 벨트 스트립을 빌딩 드럼상에 장착시키는 장착 컨베이어(8, 8')를 포함한다. 재단 수단(9, 9')은 각 로울러 컨베이어(6, 6') 위에 위치하여 벨트 재료를 벨트 스트립으로 절단한다. 이송 수단(6, 7, 8, 6', 7', 8')에 의해 공급되는 벨트 스트립은 차례로 빌딩 드럼(1) 둘레에 감겨져서, 겹쳐진 벨트 스트립 다발이 빌딩 드럼(1) 상에 만들어진다.

벨트 공급 장치는 로울러 컨베이어(6)에서 컨베이어 벨트(7)로의 전이부에 위치한 측정 수단을 포함한다. 이러한 측정 수단(10)은 벨트 스트립의 적어도 한 측면의 형상을 측정한다. 측정된 적어도 한 측면의 형상은 비교 수단(도시되지 않음)에 의해 관련 기준 측면의 형상과 비교된다. 이러한 목적의 달성을 위해, 비교 수단은 측정 수단에 연결되어 있으며, 앙호하게는 측정된 스트립의 적어도 한 측면의 형상을 저장하는 제1 기억부와, 적어도 하나의 관련 기준 측면의 형상을 저장하는 제2 기억부와, 측정된 적어도 하나의 측면의 형상과 기준 측면의 형상간의 차이를 계산하는 계산 수단과, 계산된 차이에 따라 조정 수단(도시되지 않음)을 조절하는 조절 장치를 포함한다. 상기 조정 수단은 계산된 차이에 따라 적어도 한 측면의 형상을 기준 측면에 맞춘다. 도면을 간단하게 하기 위하여, 상부 이송 수단위에 있는 벨트 재료를 측정하는 측정 수단(10)만을 도시하였다. 그러나 하부 이송 수단에도 유사한 측정 수단이 올 수 있다는 것은 분명하다.

생산되는 공기 타이어의 지름에 따라, 빌딩 드럼(1)은 다양한 지름을 가질 수 있다. 빌딩 드럼(1)의 최소 지름은 실선으로 표시하였으며, 최대 지름은 파선으로 표시하였다. 큰 지름 차이를 가지는 공기 타이어를 제조할 수 있게 하기 위해, 빌딩 드럼이 교환 장착될 수 있도록 빌딩 드럼(1)의 프레임(11)을 설치한다.

제2도는 제1도에 도시한 벨트 스트립 공급 장치의 일부를 도시한 평면도이다. 로울러 컨베이어(6)는 다수의 베어링 로울러로 구성되며, 각 베어링 로울러는 로울러 컨베이어(6)상의 벨트 재료(13)가 컨베이어 벨트(7)로 이송되도록 구동된다. 벨트 재료(13)는 로울러 컨베이어(6)의 도입부에서 벨트 재료(13)의 양 측면 상의 안내 로울러(14)에 의해 중심에 위치하게 된다. 벨트 재료(13)가 조정 가능한 재단 수단(9) 아래의 위치에 도달 하였을때, 벨트 재료(13)는 예를 들어 18°내지 30°의 각α로 절단된다. 벨트 재료가 서로 거의 평행하게 연장되는 강철 코드로 보강되었으며, 상기 코드가 벨트 재료의 가상 중심선과 예각을 이룰때, 벨트 재료는, 양호하게는, 절단 중에 고정되지 않는다. 결과적으로, 재단 수단(9)은 강철 코드의 노출 없이 코드 사이의 벨트 재료를 절단할 수 있다.

절단후, 제3도에 도시된 바와 같이, 로울러 컨베이어(6)는 절단된 벨트 재료(13)를 컨베이어 벨트(7) 방향으로 이송한다. 로울러 컨베이어(6)는 전 자기 커플링(coupling)(도시되지 않음)에 의해 결합될 수 있는 2개의 부분(6a) 및 (6b)를 구비한다. 재단 수단(9)에서, 부분(6a)의 로울러(12')와 같은 베어링 로울러는 로울러 컨베이어의 한쪽 연부로부터 재단 수단에 의해 정해지는 절단선까지의 거리 또는 절단선으로부터의 거리만큼 연장된다. 부분(6a)의 베어링 로울러(12')의 반대쪽에 있는 부분(6b)의 베어링 로울러(도시되지 않음)는 컨베이어의 다른 쪽 연부까지 연장된다. 벨트 재료가 계속하여 이송되는 동안에 벨트 재료는 그 위에 위치한 가압 로울러(도시되지 않음)에 의해 안내 로울러(16)쪽으로 압력을 받는다.

벨트 재료(13)가 로울러 컨베이어(6)와 컨베이어 벨트(7)사이의 전이부(15)를 통과할때, 벨트 재료의 적어도 한 측면은 기준 측면과 맞추어진다. 벨트 재료(13)가 원하는 벨트 스트립의 길이와 일치하는 재단 수단(9)으로부터의 일정거리를 덮을 때, 벨트 재료의 이송은 정지되고 재단 수단(9)이 작동되어 벨트 재료를 절단하여 벨트 스트립을 형성한다. 그 후 이런 벨트 스트립은 제4도에 도시된 바와 같이 로울러 컨베이어(6)의 부분(6b)에 의해 이송된다.

벨트 재료가 컨베이어 벨트(7)에 도달할때, 측면의 조정된 형상은 컨베이어 벨트(7)에 벨트 재료를 고정하는 고정 수단에 의해 고정된다. 이러한 고정 수단은 컨베이어 벨트(7)위의 벨트에 압력을 가하거나 컨베이어 벨트(7) 아래에 진공 수단을 구비하여 비철 벨트 재료를 포함하는 모든 종류의 벨트 재료를 고정할 수 있게 형성될 수 있다.

벨트 재료가 강철 코드로 보강되었을때, 제5도에 도시된 바와 같이, 고정 수단은 대개 자석(18)으로 형성된다. 컨베이어 벨트 위의 벨트 스트립의 표면에 따라, 벨트 스트립이 자석(18)에 의해 컨베이어 벨트(7)쪽으로 당겨질때 컨베이어 벨트는 큰 힘을 받는다. 만약 이러한 힘이 너무 크면, 컨베이어 벨트(7)는 조정된 형상에 이롭지 못하고 발견하지 못할 슬립(slip)을 일으킬 것이다. 컨베이어 벨트의 슬립을 방지하기 위해, 컨베이어 벨트(7)는 변화 없이 또는 일정(적은) 슬립으로 구동되어야 한다. 변화 없는 또는 일정(적은) 슬립의 컨베이어 벨트(7) 구동은 예를 들어 3개의 구동 로울러(19, 20, 21)로 컨베이어 벨트(7)를 구동시켜 얻을 수 있다. 3개의 구동 로울러중 하나의 구동 로울러(21)는 컨베이어 벨트(7)의 단부에 위치하며, 나머지 2개는 컨베이어 벨트(7)의 중간 쯤에 위치한다. 이런 나머지 2개의 구동 로울러(19, 20)는 컨베이어 벨트(7)가 그 로울러 사이를 S-자 모양으로 통과하게 배치된다. 또한, 실제 작업에서, 영구 자석(18)에 대한 컨베이어 벨트의 속도에 따라, 컨베이어 벨트(7)는 그 진행 방향에 대해 횡으로 움직일 수 있다는 것을 알 수 있으며, 이 횡방향 이동은 벨트 스트립의 적어도 한 측면의 조정된 형상에 부정적인 영향을 미친다. 컨베이어 벨트(7)의 측면 이동을 제한하는 수단으로 컨베이어 벨트(7)를 측면 한정하여 그와 같은 부정적인 영향을 피할 수 있다. 이런 측면 이동 제한 수단은 그 사이에 컨베이어 벨트(7)가 위치하는 상승 연부들에 의해 형성될 수 있다.

컨베이어 벨트(7)는 바람직하게는 컨베이어 벨트(7)의 이동을 측정하는 인코더(encoder)(22)를 구비한다. 비록 컨베이어 벨트의 이동을 측정하는 다른 수단들이 있지만, 인코더는 실시간(real time) 측정을 제공하기 때문에 바람직하며, 그 이동 측정은 벨트 스트립의 특정 측면의 형상을 측정하는데 이용될 수도 있다. 컨베이어 벨트는 (다른)인코더가 결합된 구동 유닛(23)에 의해 조절된다. 이 경우에, 구동 로울러(19, 20, 21)는 기어 벨트로 로울러 컨베이어에 연결되어 (다른)인코더가 로울러 컨베이어도 조절한다.

미합중국 특허 제4,608,890 호에 기재된 바와 같이, 벨트 스트립과 같은 가요성 재료로된 스트립의 적어도 한 측면의 형상을 측정한 후에 관련 기준 측면에 정적 방법으로 맞출 수도 있지만, 본 발명은 벨트 재료를 로울러 컨베이어에서 컨베이어 벨트로 전이하는 동안 동적으로 조정한다. 그러한 동적 조정에서, 적어도 한 측면의 부분들은 관련 기준 측면의 부분들에 연속적으로 맞추어진다.

제6도에 도시된 바와 같이, 로울러 컨베이어(6)에서 컨베이어 벨트(7)로의 벨트 재료의 전이(15)중에 벨트 재료(13)를 컨베이어 벨트(7)에 대해 이송방향(30)의 횡방향으로 이동시켜 동적 조정을 할때, 벨트 재료를 이송하고, 벨트 스트립을 절단하며, 기준 스트립에 벨트 스트립을 맞추고, 그 스트립을 빌딩 드럼으로 이송하는 주기는, 대량 생산에 적합할 정도로 충분히 짧다는 것이 입증되었다. 그 위에 벨트 재료가 위치하며 전자 유닛(24)에 의해 조절되는 전체 로울러 컨베이어(6)를 이송방향(30)의 횡방향으로 이동시켜 이러한 상대적인 횡방향 이동을 만든다. 결과적으로, 로울러 컨베이어(6)위에 위치한 벨트 재료는 컨베이어 벨트(7)와, 인코더(22) 및 컨베이어 벨트(7)를 한정하는 상승 연부(27)에 대하여 상대적으로 이동한다. 벨트 재료의 적어도 한 측면의 형상과 기준 측면간에 계산된 차이에 따라, 전자 유닛(24)은 로울러 컨베이어의 측면 이동을 조절한다.

동적 조정은 로울러 컨베이어(6)에 연결된 2개의 압력 로울러(25, 25')사이에 벨트 재료를 배치시켜 안정화 될 수 있다. 로울러(25, 25')는 원통형이며, 그 축은 이송방향의 횡방향으로 연장되며, 그 로울러는 앙호하게는 원주 방향으로 평행한 홈(grooves)을 구비한다.

또한, 원주 방향으로 평행한 흠을 가지는 원통형 로울러(26)는 컨베이어 벨트(7)의 도입부 위에 위치하여 벨트 재료를 컨베이어 벨트(7)에 가압한다. 영구자석(18)을 컨베이어 벨트(7)(제7도 참조)의 도입부까지 도달하게 하는 것은 매우 복잡하고 비용이 많이 들기 때문에, 로울러(26)가 적어도 한 측면의 조정된 형상을 고정하는 것을 돕는다.

적어도 한 측면의 형상을 정확하게 측정할 수 있도록, 전이부(15)는 충분한 폭을 가져야 한다. 또 한편으로는, 폭이 너무 넓으면 충분히 정확한 조정을 할 수 없을 수도 있으므로, 전이부(15)의 폭이 너무 넓지 않아야 한다. 실제로, 전이부(15)가 약 7mm의 폭을 가질때 두 조건을 모두 만족한다는 것을 알았다. 따라서, 로울러(25, 25')의 지름은 그 전이부의 폭을 만족시키는 지름을 가져야 한다.

다른 방법으로는, 컨베이어 벨트(7)를 이송방향의 횡방향으로 이동시키거나, 2개의 압력 로울러(25, 25')로 벨트 재료(13)를 죄고 이 압력 로울러(25, 25')만을 이송 방향의 횡방향으로 이송시켜 벨트 재료를 상대적으로 횡방향으로 이동시킬 수 있다.

제7도 및 제8도에 도시된 바와 같이, 조정될 벨트 재료의 측면의 형상을 측정하는 것은 적합하게는 로울러 컨베이어(6)에서 컨베이어 벨트(7)로 전이(15)되는 동안에 전이부 위에 위치한 선형 CCD-카메라(31, 31')에 의해 이루어지며, 그 카메라는 공통 하우징(housing)(28)내로 통합된다. 공통 하우징(28)내로 통합되므로, CCD-카메라(31) 및 (31')의 상호 위치는 정확하게 고정된다. CCD-카메라 쪽으로 빛을 보내는 램프(29)는 전이부(15)아래에 위치한다. 선형 CCD-카메라(31, 31')는 램프와 카메라 사이에 벨트 재료가 있는가의 여부 및 그 위치를 정확하게 탐지한다. 램프(29)는 주위 빛에 의한 간섭 현상을 피하기 위해, 앙호하게는, 예를 들어 100Hz의 HF-TL-램프이다.

벨트 재료의 위치, 즉 벨트 재료의 측면의 형상을 측정하는 다른 방법들도 본 발명에 이용될 수 있다. 선형 CCD-카메라를 이용하는 것보다 비용이 많이 들기는 하지만 IR 탐지기 또는 레이저 또는 감응(induction) 측정 장비를 이용하여 위치를 측정할 수도 있다.

이하에서, 실제벨트 스트립을 기준 스트립에 맞추는 것을 보다 상세히 설명한다. 모든 단계가 반드시 실행되어야 할 필요는 없고, 공급된 벨트 재료의 품질 및 절단 공정에 따라, 하나 이상의 단계가 생략될 수 있다.

제9도는 기준 벨트 스트립으로 이용할 수 있는 벨트 스트립의 가상 형상을 도시한다. 그 벨트 스트립(17')은 길고 대개는 1400 내지 3100mm의 길이(L)와 80 내지 300mm의 폭(b)을 가진다. 벨트(17')는 2개의 긴 측면 및 2개의 짧은 측면(35', 39')을 가진다. 벨트 스트립은 2개의 긴 측면(37') 및 (38')을 가지는 사각형 중앙부와, 선단부(33')와 후단부(34')를 가진다. 하류에 위치한 삼각형 선단부(33')는 짧은 선도 측면(35')을 형성하는 사변 및 중앙부(32')의 긴 측면(37')과 함께 벨트 스트립(17')의 하나의 긴 측면을 형성하는 짧은 측면(36')을 가진다. 사변(35')과 짧은 측면(36')은 대체적으로 18°내지 30°의 예각(α)을 이룬다. 예각(α)은 벨트 재료내의 다수의 평행하게 연장된 강철 보강 코드(43)의 각도와 일치한다. 상류에 위치한 삼각형 후단부(34')는 벨트 스트립(17')의 후미의 짧은 측면(39')을 형성하는 사변 및 중앙부(32')의 다른 긴 측면(38')과 함께 벨트 스트립의 다른 긴 측면을 형성하는 짧은 측면(40')을 가진다.

제10도는 절단후의 실제적인 벨트 스트립(17)을 도시한다. 실제 작업에서 중앙부(32)의 폭은 2mm까지 변화될 수 있으며, 그 폭의 변화에 의해 대칭이 되지 못한다. 벨트 재료가 공급릴에 감기기 때문에 재료내에 장력이 발생된다. 또한, 종종 서로 꼬인 권선으로 구성되는 강철 보강 코드와 그 코드 사이의 고무재료간의 장력 차이는 재료내에 장력을 발생시킨다. 절단후, 선단부 및 후단부의 모서리부가 불규칙적으로 안쪽으로, 바깥쪽으로 또는 위쪽으로 굽는 결과로 인해 장력이 이완된다. 결과적으로, 사변의 실제 형상은 재단 수단의 칼날부가 지나간 경로에서 벗어난다. 이 경우에, 긴 측면(37)은 안내 로울러(16)에 의해 일방으로 집중되므로 상대적으로 직선이 된다(제3도 참조).

이러한 실제적인 형상을 기준 형상이나 다른 기준들에 가능한한 정확하게 맞추는 것도 본 발명의 목적이다. 따라서, 예를 들면, 후미의 짧은 단부(39)를 (39')와 같은 기준 측면이 아니라 선단의 짧은 단부(35)의 형상에 맞추는 것도 가능하다.

제11도는 가상 중심선(53)을 도시한, 로울러 컨베이어(6)와 컨베이어 벨트(7) 사이의 전이부(15)의 평면도이다. 선단부(33)의 모서리부가 CCD-카메라 및 HF-TL 램프(도시되지 않음) 사이에 정확히 위치하도록 벨트 재료(13)가 이송된다. 이 위치에서, 벨트 재료는 컨베이어 벨트(7)쪽으로 계속하여 이송되며, 그 이송은 제2 인코더에 의해 조절된다. 선단부(33)의 짧은 측면 및/또는 사변의 위치는 각각의 설정된 길이에서 선형 CCD-카메라 및 HF-TL램프에 의해 측정되며, 선형 카메라는 이송방향의 횡방향의 탐색 방향을 갖는다. 인코더도 또한 컨베이어 벨트가 설정된 길이를 덮는가의 여부 및 측정이 실행되어야 하는가의 여부를 조절한다. 설정된 길이가 강철 보강 코드사이의 평균 거리의 절반일때, 조정이 가장 양호하게 실시된다는 것을 발견했다. 이러한 코드사이 거리의 절반 길이는 일반적으로 1½이다.

짧은 측면 및/또는 사변의 위치가 측정된 후에, 이 위치는 그 위치에서의 기준 측면에 의해 정해진 위치와 비교된다. 그 차이를 그 차이와 같은 거리(d)만큼 로울러 컨베이어(6)를 이동시켜 바로 잡는다(제12도 참조). 이 거리(d)는 일반적으로 3mm 이하이다. 벨트 재료(13)는 벨트 재료가 고정되는 컨베이어 벨트(7)에 도달할 때까지 다시 이송된다.

벨트 재료를 다치 이송하는 동안, 벨트 재료가 컨베이어 벨트에 도달하기 전에 벨트 재료를 어느 정도 측면으로 다시 이동시키는 것(그 다음의 조정에 의해)도 가능하지만, 그 추가 이송중에 발생할 수 있는 선단부의 적은 모서리부의 편차는 거의 무시할 수 있으며 허용오차 이내라는 것이 밝혀졌다.

측정 속도는 벨트 재료가 연속적으로 이송될 수 있을 정도의 속도이며, 선단부의 앞부분을 조정하는 동안 이송속도는 감소되며, 이것은, 이 지점이 거리(d)가 가장 크고 로울러 컨베이어가 2개의 위치 측정점 사이의 거리를 이동할 충분한 시간을 가져야 하기 때문이다.

전체 벨트 스트립(17)이 컨베이어 벨트(7)로 이송되었을 때, 그 전체 길이에 걸쳐서 벨트 스트립의 형상이 측정된다. 제13도에 측정 그리드를 도시하였다. 그리드 선(44)은 약 1½mm 만큼 이격된다. CCD-카메라에 의해 측정되는 벨트 스트립 연부의 위치는 비교 수단의 제1 기억 장치로 전이된다. 이러한 비교 수단은 기준 측면을 측정하는데 필요한 계수(parameter)를 내장하는 제2 기억 장치를 포함한다. 이러한 계수는 컨베이어 벨트(7)(또는 빌딩 드럼과 같은 다른 고정 요소)의 가상 중심선(43)의 위치와, 기준 벨트 스트립의 폭(br)(또는 조정될 벨트 스트립 이전의 조정된 하나 이상의 벨트 스트립의 폭)과, 기준 벨트 스트립의 길이와, 중앙부의 길이와, 선단부 및 후단부의 짧은 측면의 길이와, 선단부의 꼭지점으로부터 일정 거리에서 사변의 각 끝점의 위치를 측정하기 위한 예각(α)의 크기와, 전술한 계수에 맞추기 위한 가능한 교정과, 가능한 다른 장치 계수들을 나타낸다.

비교 수단은 또한 측정된 위치와 기준 위치 사이의 차이를 계산하는 계산 수단과, 로울러 컨베이어의 측면 이동을 조절하는 전자 유닛을 통제하는 조절수단을 포함한다.

선단부(33)는 2가지 방법으로 기준 선단부에 맞추어 질 수 있다. 한편으로는, 짧은 측면(36)은 기준 짧은 측면(36')에 맞추어 질수 있고(제9도 참조), 다른 한편으로는, 사변(35)이 기준 사변(35')에 맞추어 질수 있다(제9도 참조). 제1 조정에서, 현재의 벨트 스트립(17)의 긴 측면과 긴 기준 측면간의 차이(△ℓ)가 계산된다. 로울러 컨베이어가 이 거리(△ℓ)만큼 이동되어, 현재의 벨트 스트립의 긴 측면이 컨베이어 벨트의 가상 중심선으로부터 ½br 만큼 떨어진 곳에 위치한다. 이러한 △ℓ의 계산 및 이에 따른 이동은 제1 그리드 선에서부터 선단부를 스캐닝(scanning)하는 마지막 그리드까지 연속적으로 실행된다. 그리드 선을 따르는 각 스캔(scan)중에, 양호하게는 선단부의 폭이 측정되며 그 값이 저장된다. 선단부를 스캐닝하는 마지막 그리드 선은 선단부의 짧은 측면의 길이(ℓ_LE)에 대한 계수 또는 선단부의 폭의 측정된 변화 값에 의해 알 수 있다. 폭의 적은 변화는 그리드 선이 벨트 스트립의 중앙부에 도달했다는 것을 나타낸다.

그후의 조정을 위해, 현재 벨트 스트립(17)의 사변(35)과 기준 사면(35')간의 차이(△_h)가 계산된다. 그 차이에 따라, 일정 거리만큼 로울러 컨베이어가 이동되어 관련된 현재의 스트립의 사변(35)의 위치(예를 들어 제5 그리드 선상의 점)가 계수에 의해 표시되는 기준 중심선에 대한 위치와 일치 되도록 한다.

이러한 방법에서, 선단부의 형상이 측정되며, 그에 따라 재단 공정 및 벨트 재료의 품질을 검사할 수 있는 가능성이 제공되며, 선단부의 한쪽 측면의 형상이 벨트 재료의 폭의 편차만큼 정확하게 조정된다. 물론, 한 측면의 조정이 자동적으로 다른 측면도 정확히 조정된다는 것을 의미하지는 않는다. 그러나, 실제 작업에서, 벨트 재료가 전술한 타이어 제조 방법에서 설명한 일반적인 요건을 만족할때, 다른 측면도 역시 허용 오차 이내에 있게 된다는 것을 발견하였다.

벨트 재료의 중앙부(32)가 CCD-카메라와 HF-TL램프 사이에 위치할때, 중앙부의 긴 측면(37) 및 (38)의 상호 위치 즉, 중앙부(32)의 폭이 측정된다. 그리드 선 마다, 중앙부(32)의 중심(m_c)이 측정되며 기준 중심선(41')에 대한 편차(△_C)가 측정된다. 측정된 편차(△_C)에 따라, 중앙부의 중심이 기준 중심선과 일치되도록 로울러 컨베이어가 이동한다. 이에 따라 중앙부는 기준 중심선에 대칭으로 위치한다. 이것은 제조될 공기 타이어에 양호한 균일성을 제공한다.

중앙부의 폭이 약 2mm 까지 변화되므로, 벨트 스트립의 조정된 긴 측면(37) 및 (38)은 긴 기준 측면(37') 및 (38')과 완전히 일치하지는 않는다. 그러나, 기준 중심선에 대한 이러한 편차는 반감되어 중앙부는 다시 설정된 허용 오차를 만족시킨다. 또한, 비교 수단에 계수로서 저장된 이전의 벨트 스트립의 중앙부의 평균 폭을 기준 폭(br)으로 이용할 수도 있다. 이 결과로 선단부 및 후단부가 빌딩 드럼에 감겼을때, 벨트 재료가 본 명세서에 기재한 요건을 어느 정도 까지 충족시키지 않은 때에도 그 단부들은 서로 정확히 들어 맞게된다.

후단부의 조정 또한 2가지 방법으로 이루어 질수 있다. 그 중 한가지는 짧은 측면(40)을 기준 짧은 측면(40')에 맞추는 것이며, 다른 한가지는 사변(39)을 기준 사변(39')에 맞추는 것이다. 이러한 조정은 전술한 선단부의 조정과 유사하다.

그러나, 기준 중심선(41')에 대한 조정에서 짧은 기준 측면(40')에 대한 짧은 측면(40)의 조정으로 전환할때, 어긋나는 형상을 유도하는 불연속이 벨트 스트립에서 발생한다는 것을 발견하였다. 이러한 것을 방지하기 위해, 중앙부(32)의 뒷부분(42)을 기준 중심선(41')에 맞추기보다는 뒷부분(42)에 속하는 긴 측면(38)의 부분을 기준 측면(38')에 맞추는 것이 바람직하다. 따라서, 조정된 벨트 스트립은 좀더 규칙적이 될 것이다.

이 뒷부분(42)의 길이는 각 벨트 재료마다 다를 수 있으나, 대개 10 내지 30mm이다. 비교수단은 또한 이 뒷부분(42')(제9도 참조)의 폭의 값을 내장하여 2개의 상이한 조정사이의 전환을 나타낸다.

기준선(41')에 대한 조정에서 기준 사변(39')에 대한 사변(39)의 조정으로 전환할때, 후단부(34)의 제1 부분(52), 예를 들면 최초 10mm 부분을 조정하기 보다 짧은 측면(40)을 짧은 기준 측면(40')에 맞추는 것이 전술한 것과 유사한 불연속을 막는데 적합할 것이다.

선단부의 짧은 측면이 짧은 기준 측면에 맞추어 질때, 후단부(34)의 사변(39)을 선단부의 사변에 맞추는 것도 가능하다. 이러한 조정은 선단부의 폭(b_LE)이 각 시간마다 측정되기 때문에 가능하다. 비록 측정된 선단부의 폭이 조정후의 선단부 폭과 다르더라도, 이 차이는 실제 작업에서 벨트 재료 폭의 변화 정도로 작기 때문에 이 차이는 조정에 영향을 미치지 못한다. 조정후의 선단부의 사변(44)을 제14도에 도시하였다. 후단부(34)의 형상 측정 중에, 폭(b_TE)이 각 시간마다 측정된다. 비교 수단에서 그 차이가 br-b_LE-b_TE=△_b로 계산된다. 로울러 컨베이어가 이 차이(△_b)만큼 측면 이동되어, 선단부의 사변과 후단부의 사변은 서로 보완적인 형상을 가진다.

로울러 컨베이어상의 컨베이어 벨트의 이동이 예를 들어 인코더에 의해 연속적으로 측정되므로 전술한 조정이 실행될 수 있다. 따라서, 비교 수단은 어떤 순간에 기준 스트립의 어떤 부분을 취하여 현재 벨트 스트립과 비교하여야 하는가를 알고 있다. 벨트 스트립이 완전히 조정된 후에 벨트 스트립은 컨베이어 벨트 상으로 오게되며, 로울러 컨베이어는 양호하게는 그 시작 위치로 가게된다.

본 발명에 따른 방법 및 장치에 의해, 벨트 스트립을 기준 스트립에 맞출 수 있어, 추가 작업 또는 조정된 벨트 스트립 추가 작업이 정확하고 반복 가능하게 실행될 수 있게 한다. 조정된 벨트 스트립이 빌딩 드럼에 장착되었을때, 중앙부가 기준 중심선에 대하여 대칭적으로 위치하기 때문에 벨트 스트립을 중앙에 위치시키는 것은 허용 오차내에 있게 되며, 이것은 물론 벨트 스트립이 빌딩 드럼에 대하여 정렬되게 하며, 선단부 및 후단부가 허용 오차내에서 서로 들어 맞게 한다.

당업자는 현재의 벨트 스트립의 측면과 비교하는 기준 측면은 도면에 도시된 것과 다를 수도 있다는 것을 분명히 인식할 수 있을 것이다. 종래의 생산 설비에 맞추기 위해 계단이나 곡면을 도입하는 것도 가능하다. 또한, 예를 들어 로울러 컨베이어에서 빌딩 드럼으로의 전이간에 조정을 실시하는 것과 같이 컨베이어 벨트를 이용하지 않고 조정하는 것도 가능하다.

조정된 벨트 스트립을 계속하여 이송하기 위해 컨베이어 벨트 스트립이 사용될때, 앙호하게는, 벨트 스트립의 길이는 컨베이어 벨트 스트립상에서 측정된다. 특히, 벨트 스트립이 강철 코드로 보강되었을때, 즉 재단 수단의 칼날부가 절단할 수 없을때, 대략적으로 코드의 두께만큼 벨트 스트립의 길이가 변화하게 된다. 빌딩 드럼의 회전 속도에 대한 장착 컨베이어의 속도를 변화시켜, 측정된 실제 길이를 빌딩 드럼의 둘레에 맞출수 있다. 만약 장착 컨베이어의 속도가 작다면, 벨트 스트립이 빌딩 드럼상에 장착되는 동안에 벨트 스트립이 잡아 늘려질 것이다. 만약 컨베이어의 속도가 크다면, 벨트 스트립은 구부려질(clenched)것이다.

또한, 본 발명은 벨트 스트립 공급장치 뿐만 아니라 길이 방향으로 연장된 강철 코드(61)를 포함하는 고무 재료로 된 스트립을 벨트 스트립(62)(제15도 참조)으로 절단하는 재단 장치에도 이용될 수 있다. 본 발명은 또한 날카로운 모서리를 가지는 스트립(62)에 특히 유용하다.

Claims (20)

1. 하기 단계들로 이루어지는 회전하는 빌딩 드럼(1)에 벨트 스트립(17)을 공급하는 방법: a) 마주보고 있는 세로 방향의 측면을 갖는 벨트 재료(13)를 공급 릴(2,3)로부터 풀어주는 단계; b) 이송 수단에 의해 공급 릴(2,3)로부터 이송 속도로 이송 방향(30)으로 벨트 재료(13)를 고정 요소로 이송하는 단계, 여기서 상기 벨트 재료(13)의 세로 방향의 측면은 이송 방향(30)과 실질적으로 평행하고, 상기 이송 수단은 이송 수단과 고정 요소 사이의 전이부(15)를 형성하는 고정 요소로부터 이격되어 있고, 상기 이송 수단은 제1 컨베이어(6,6')를 포함한다; c) 이송 수단 위에 위치한 재단 수단(9,9')에 의해 벨트 재료(13)를 벨트 스트립(17)으로 절단하는 단계, 여기서 상기 벨트 스트립(17)은 길게 연장되어 있고 두 긴 둘레 측면(37,38)과 두 짧은 둘레 측면(35,39)을 갖고 있으며, 상기 벨트 스트립(17)은 2개의 긴 측면 및 제1 컨베이어(6,6')의 이송 방향(30)과 평행한 가상 중심선(41)을 가지는 사각형 중심부(32)와, 하류에 위치한 삼각형 선단부(33)와, 상류에 위치한 삼각형 후단부(34)를 구비하며, 상기 스트립(17)의 하나의 짧은 선단 둘레 측면(35)은 선단부(33)의 사변(hypotenuse) 및 중심부(32)의 긴 측면(37,38) 중의 하나(37)의 연장선에 놓이는 선단부(33)의 짧은 측면(36)에 의해 형성되며, 사변(35)과 선단부(32)의 짧은 측면(36)은 예각을 이루고, 중심부(32)의 하나의 긴 측면(37)과 선단부(33)의 짧은 측면(36)은 스트립(17)의 하나의 긴 둘레 측면을 형성하며, 또한, 스트립(17)의 또 다른 짧은 후미(trailing) 둘레 측면(39)은 후단부(34)의 사변 및 중심부(32)의 다른 측면(38)의 연장선에 놓이는 후단부(34)의 짧은 측면(40)에 의해 형성되며, 사변(39)과 후단부(34)의 짧은 측면(40)은 예각을 이루고, 중심부(32)의 또 다른 긴 측면(38)과 후단부(34)의 짧은 측면(40)은 스트립(17)의 또 다른 긴 둘레 측면을 형성한다; d) 전이부(15) 위로 벨트 스트립(17)을 이송하여, 연속적으로 벨트 스트립(17)의 인접한 측정 부분들을 전이부(15) 위로 이송하는 단계; e) 이송 수단과 고정 요소 사이의 전이부(15) 위로 벨트 스트립(17)을 이송하는 동안, 벨트 재료(13)를 절단하는 단계 후, 벨트 스트립(17)의 하나 이상의 측면의 형상을 측정하는 단계, 여기서 상기 측정 단계는 하나 이상의 측면의 측정 부분들의 형상을 측정함으로써 이루어진다; f) 벨트 스트립(17)의 하나 이상의 측면의 측정 부분들의 형상을 기준 측면의 대응하는 부분들의 형상과 비교하는 단계; g) 벨트 스트립(17)의 측정 부분들을 고정 요소에 대하여 이송 방향(30)의 횡방향으로 상대적으로 이동시켜, 전이부(15) 위로 벨트 스트립 측정 부분들을 이송시키는 동안, 기준 측면의 대응하는 부분들의 형상에 벨트 스트립(17)의 하나 이상의 측면의 측정 부분들의 형상을 맞추는 단계; 및 h) 벨트 스트립(17)의 하나 이상의 측면의 측정 부분들의 조정된 형상을 고정 수단(18)에 의해 고정 요소(7)상에 고정시키는 단계.
2. 제1항에 있어서, 고정 요소가 컨베이어 벨트(7,7')에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 고정 요소가 빌딩 드럼(1)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 하나 이상의 측면이 선단부(33)의 짧은 측면(36)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 하나 이상의 측면이 선단부(33)의 사변(35)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 방법이 추가로 중심부(32)의 중심선(41)의 형상을 측정하는 단계, 중심부(32)의 중심선(41)의 형상을 기준 중심선(41')의 형상과 비교하는 단계, 및 중심부(32)의 중심선(41)의 형상을 기준 중심선(41')의 형상에 맞추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 하나 이상의 측면이 후단부(34)의 사변(39)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 하나 이상의 측면이 후단부(34)의 짧은 측면(40)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 방법이 추가로 각 측정 부분의 폭을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 폭을 1½mm 마다 측정하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항에 있어서, 하나 이상의 측면의 형상 측정이 2개의 선형 CCD-카메라(31,31')에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 회전하는 빌딩 드럼(1)에 벨트 스트립(17)을 공급하는 벨트 스트립 공급 장치로서, 상기 공급 장치는 벨트 재료(13)를 내장하는 공급 릴(2,3); 공급 릴(2,3)에서 벨트 재료(13)를 풀어주는 수단(4,5); 로울러 컨베이어(6,6')와 컨베이어 벨트(7,7') 및 빌딩 드럼(1)상에 벨트 스트립(17)을 장착시키는 장착 컨베이어(8,8')를 포함하는 풀린 벨트 재료(13)를 빌딩 드럼(1)으로 이송하는 이송 수단, 여기서 상기 로울러 컨베이어(6,6')는 로울러 컨베이어(6,6')와 컨베이어 벨트(7,7') 사이에서 전이부(15)를 형성하는 컨베이어 벨트(7,7')로부터 이격되어 있고, 상기 로울러 컨베이어(6,6')는 이송 방향(30)의 횡방향으로 움직일 수 있다; 로울러 컨베이어(6,6') 위에 위치하며, 벨트 재료(13)를 길고, 2개의 긴 둘레 측면과 2개의 짧은 둘레 측면(35,39)을 가지는 벨트 스트립(17)으로 절단하는 재단 수단(9,9'), 여기서 상기 스트립은 2개의 긴 측면(37,38) 및 로울러 컨베이어(6,6')의 이송 방향(30)과 평행한 가상 중심선(41)을 가지는 사각형 중심부(32)와, 하류에 위치한 삼각형 선단부(33)와, 상류에 위치한 삼각형 후단부(34)를 구비하며, 상기 스트립(17)의 하나의 짧은 선단 둘레 측면(35)은 선단부(33)의 사변(hypotenuse) 및 중심부(32)의 긴 측면(37,38) 중의 하나(37)의 연장선에 놓이는 선단부(33)의 짧은 측면(36)에 의해 형성되며, 사변(35)과 선단부(33)의 짧은 측면(36)은 예각을 이루고, 중심부(32)의 하나의 긴 측면(37)과 선단부(33)의 짧은 측면(36)은 스트립(17)의 하나의 긴 둘레 측면을 형성하며, 또한, 스트립(17)의 또하나의 짧은 후미(trailing) 둘레 측면(39)은 후단부(34)의 사변 및 중심부(32)의 다른 측면(38)의 연장선에 놓이는 후단부(34)의 짧은 측면(40)에 의해 형성되며, 사변(39)과 후단부(34)의 짧은 측면(40)은 예각을 이루고, 중심부(32)의 또 다른 긴 측면(38)과 후단부(34)의 짧은 측면(40)은 스트립(17)의 또 다른 긴 둘레 측면을 형성한다; 스트립(17)의 하나 이상의 측면의 형상을 측정하며, 로울러 컨베이어(6)에서 컨베이어 벨트(7)로의 전이부(15)에 위치하는 측정 수단(10); 측정된 하나 이상의 측면의 형상을 기준 측면의 형상과 비교하는 비교 수단; 로울러 컨베이어(6)를 이송 방향(30)의 횡방향으로 이동시켜, 비교 결과에 따라 측정된 하나 이상의 측면의 형상을 기준 측면의 형상에 맞추는, 제어 수단(24)에 의해 제어되는 조정 수단; 및 조정된 벨트 스트립(17)을 컨베이어 벨트(7)상에 고정시키는, 컨베이어 벨트(7)상에 구비된 고정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 스트립 공급 장치.
13. 제12항에 있어서, 비교 수단은 스트립(17)의 측정된 하나 이상의 측면의 형상을 저장하기 위한 제1 기억부와, 관련된 하나 이상의 기준 측면의 형상을 저장하기 위한 제2 기억부와, 측정된 하나 이상의 측면의 형상과 기준 측면의 형상 사이의 차이를 계산하는 계산 수단과, 계산된 차이에 따라 조정 수단을 제어하는 전자 유닛(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 스트립 공급 장치.
14. 제12항에 있어서, 한 쌍의 로울러(25,25')가 로울러 컨베이어(6) 단부에 부착되고, 상기 한쌍의 로울러(25,25')가 로울러 컨베이어(6)와 컨베이어 벨트(7) 사이에 위치하여, 한쌍의 로울러(25,25')와 컨베이어 벨트(7) 사이에 간격이 형성되고, 상기 한쌍의 로울러(25,25') 사이에 벨트 스트립(17)이 고정될 수 있게 된 것을 특징으로 하는 벨트 스트립 공급 장치.
15. 제12항에 있어서, 상기 벨트 재료가 자석-감응 재료를 포함하며, 상기 컨베이어 벨트(7)상에 구비된 고정 수단이 벨트 스트립(17)을 고정하기 위한 자석(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 스트립 공급 장치.
16. 제15항에 있어서, 컨베이어 벨트(7)가 가능한한 적은 일정 슬립(slip)을 가지고 구동되는 것을 특징으로 하는 벨트 스트립 공급 장치.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 컨베이어 벨트(7)의 측 방향으로의 이동을 제한하는 상승 연부(raised edge)(27)를 구비하는 것을 특징으로 하는 벨트 스트립 공급 장치.
18. 제12항에 있어서, 컨베이어 벨트(7)가 컨베이어 벨트(7)의 이동을 측정하는 인코더(22)와, 그 이동을 제어하는 전자 유닛(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 스트립 공급 장치.
19. 제12항에 있어서, 상기 장치는 벨트 재료(13)를 재단 수단(9,9')에 중심 정렬 방법으로 공급하기 위한 중심 안내 로울러(14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 벨트 스트립 공급 장치.
20. 제12항에 있어서, 상기 측정 수단은 2개의 선형 CCD-카메라(31,31') 및 고주파 램프(29)에 의해 형성되며, 상기 카메라(31,31')와 램프(29) 사이에서 벨트 스트립(17)이 이동하는 것을 특징으로 하는 벨트 스트립 공급 장치.