KR100391529B1 - 탄성중합체재료절단방법,장치및이를이용한절단접합면형성방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄성중합체 재료로 된 길쭉한 본체를 절단하는 방법 및 장치에 관한 것이며, 그것은 탄성중합체 재료를 통해 횡단하면서 위아래로 진동되는 긴장된 와이어를 포함한다. 와이어는 절단용 칼날로서 작용하며, 이음성이 개선된 탄성중합체 재료의 절단면을 제공한다. 와이어는 한 쌍의 피봇식으로 장착된 아암들의 사이에 걸려 있어서 아암들이 회전축에 장착된 편심체에 의해 흔들릴 때에 와이어가 진동되게 한다. 절단용 와이어는 탄성중합체 재료로 된 본체가 놓여 있는 평면에 대해 일정한 각도를 이루고 그러한 본체를 통과한다. 상기 본체는 상기 본체의 단면 형태에 대해 스스로 맞춰지는 조임용 세그먼트들에 의해 정위치에 고정된다. 절단용 와이어는 변속전동기에 의해 구동되는 볼나사에 의해 이동되는 절단기프레임상의 탄성중합체 재료를 통해 횡단된다.

Description

탄성중합체 재료 절단 방법, 장치 및 이를 이용한 절단 접합면 형성 방법
본 발명은 탄성중합체 재료(elastomeric materials)를 절단하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 후에 서로 접합되는 절단된 단부를 갖는 보강체(reinforced bodies) 및 본체를 포함한 상이한 단면 형상을 갖는 탄성중합체 재료를 절단하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
탄성중합체 재료를 절단하는 방법 및 장치는 본 기술 분야에 공지되어 있다. 이러한 종래의 절단 방법 및 장치로는 절단 휠(cutting wheels)과, 초음파와, 가위형 절단기 및 단두대형 칼(guillotine knives)이 있었다. 단두대형 칼이 다소 효율적이었지만 그것도 또한 단점이 있었다. 그러한 단점 중의 하나는 칼날이 탄성 중합체 재료를 파고들어감에 따라 탄성중합체 재료의 절단면을 변형시킬 수 있다는 것이다. 이러한 것은 탄성중합체 재료의 단부를 접합하기가 더욱 어렵게 한다. 단두대형 칼의 또다른 단점은 칼날이 무뎌짐에 따라서 또는 탄성체의 작은 조각이 칼날 위에 쌓여감에 따라 절단면의 품질이 열악해진다는 것이다. 단두대형 칼의 또다른 단점은 그러한 칼날이 30˚이하의 각도로는 타이어 트레드를 절단할 수 없다는 것이다. 마지막으로, 단두대형 칼은 절단에 의한 열을 발생시키고, 수많은 절단이 이루어짐에 따라 칼의 온도가 상승하며, 어떤 경우에는 가황처리되지 않은 탄성중합체를 절단 위치에서 미리 경화시키게 된다. 이는 절단된 에지가 적절히 접합되기가 더욱 어렵게 한다.
본 발명의 절단기는 타이어 트레드를 변형 또는 사전 경화 없이 30˚이하의 각도로 절단할 수 있다. 또한 이러한 절단은 정확하고 신속하게 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 절단기는 절단 방법과 장치의 개선으로 인하여 절단된 탄성 중합체 재료의 접합면 및 접합 품질을 개선할 수 있다.
본 발명에 따르면, 신규하고 개선된 탄성중합체 재료 절단 방법 및 장치가 제공된다.
보다 상세하게는, 제 1 단부와 제 2 단부를 갖는 와이어(wire)와 그러한 와이어를 긴장하에 고정시키는 제 1 고정 수단 및 제 2 고정 수단을 갖는 탄성중합체 재료 절단용 장치가 제공된다. 한 쌍의 아암이 제 1 고정 수단 및 제 2 고정 수단을 지지한다. 아암은 전동기에 의해 구동되는 회전축상에 설치된 편심체(eccentric)에 의해 구동되어 진동(oscillation)하도록 피봇식으로 설치된다. 횡단 수단(traversing means)은 와이어가 진동하면서 탄성중합체 재료를 절단하도록 와이어와 탄성중합체 재료간의 상대 운동을 발생시킨다.
또한, 본 발명에 따르면, 와이어를 제 1 고정 수단과 제 2 고정 수단 사이에 긴장시키고, 와이어를 진동시키면서 와이어가 탄성중합체 재료를 통해 횡단하도록함으로써 탄성중합체 재료를 절단하는 탄성중합체 재료 절단 방법이 제공된다.
본 발명의 한 형태에 따르면, 탄성중합체 재료로 된 본체(a body of elastomeric material)를 소정의 절단 위치와 소정의 각도에서 절단하는 방법은, 소정의 절단 위치로부터 이격된 위치에 상기 본체를 지지하는 단계와, 상기 본체의 슬릿(slit)을 형성하기 위해 소정의 절단 위치에서 상기 본체와 맞물리도록 진동식 절단 와이어(oscillating cutter wire)를 밀어붙이는 단계와, 상기 슬릿이 본체를 관통할 때까지 상기 절단용 와이어를 소정의 속도로 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 기다란 본체를 지지하고 소정의 절단 위치에서 개구를 갖는 컨베이어를 따라 소정의 절단 위치 및 각도로 기다란 탄성 중합체 재료로 된 본체를 소정 길이로 절단하기 위한 장치가 제공되며, 이 장치는 상기 구멍을 통해 이동하는 절단기 조립체(a cutter assembly)를 포함하고, 상기 절단기 조립체 상에 피봇식으로 설치된 이격된 아암에 양단부가 지지된 와이어형 절단 부재(wire cutting member)와, 상기 아암의 각각을 상기 피봇식 장착부의 둘레로 진동 시킴으로써 절단 부재가 진동하여 상기 기다란 탄성중합체 재료로 된 본체에 슬릿을 형성하기 위해 상기 아암에 연결된 동력 수단(power means)과, 상기 소정의 위치에서 슬릿이 기다란 본체를 완전히 절단하도록 절단기 조립체가 기다란 본체를 가로질러 상대 운동을 제공하는 수단을 포함하며, 아암의 각각은 아암을 진동시키기 위한 피봇식 장착부를 구비한다.
본 발명의 또다른 형태에 따르면, 기다란 탄성중합체 재료로 된 본체의 제 1 부분의 제 1 절단부와 그러한 본체의 제 2 부분의 제 2 절단부 사이의 접합부(asplice)가 제공되며, 상기 제 1 절단부는 제 1 접합면을 갖고, 제 2 절단부는 상기 제 1 접합면과 맞물리는 제 2 접합면을 가지며, 상기 제 1 접합면과 제 2 접합면은 상기 기다란 본체를 횡단하는 진동 와이어에 의해 상기 기다란 본체를 따라 이격된 위치에서 상기 기다란 본체를 절단함으로써 접합전에 결이 형성된 표면(textured smeared surfaces)이 제공된다.
본 발명의 또다른 형태에 따르면, 탄성중합체 재료로 된 본체를 횡단하는 진동 와이어로 그러한 본체를 절단함으로써 형성되는 결이 형성된 표면을 포함하는 탄성중합체 재료로 된 본체의 접합면이 제공된다.
본 발명의 장점 중의 하나는 탄성중합체 재료를 절단하는 방법 및 장치를 제공한다는 것이다.
본 발명의 또다른 장점은 절단된 에지의 품질을 개선하고 탄성중합체 재료로 된 부분의 접합이 양호해지게 하는 탄성중합체 재료 절단 방법 및 장치를 제공한다는 것이다.
본 발명의 또다른 장점은 수많은 절단을 한 후에도 예리함을 유지하는, 예를 들면 와이어인, 절단용 칼날을 제공한다는 것이다.
본 발명의 또다른 장점은 탄성중합체 재료의 절단면의 향상된 균일 에지 품질을 제공한다는 것이다.
본 발명의 또다른 장점은 본 발명에 따른 방법과 장치를 이용하면 접합의 품질이 개선된다는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 종래의 절단용 칼날에 비해 훨씬 낮은 온도를 유지하는 와이어에 의해 절단함으로써, 절단된 에지가 절단과정에서 미리 경화되는 경향을 감소시킨다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 절단 작업중에 와이어의 파손 가능성을 크게 줄이는 한 쌍의 피봇식으로 고정된 콜릿(a pair of pivoted collets)을 포함하는 개선된 고정 수단을 제공한다는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 다음의 상세한 설명을 읽으면 당분야에 숙련된 자들에게는 명료해질 것이다.
본 발명의 부품의 실제적인 형태와 배치는 첨부된 도면에 도시된 바람직한 실시예로부터 알 수 있을 것이다.
이제, 제한적이 아닌 예시적 목적의 도면을 보기로 하자.
제 1 도는 본 발명에 따른 절단 장치의 정면도를 도시한다. 이 장치는 절단용 와이어(12)를 포함하는 절단 조립체(10)를 포함한다. 절단용 와이어(12)는 고 장력강으로 만들어지는 것이 바람직하며, 제 1 단부(14)와 제 2 단부(16)를 갖는다. 와이어(12)는 단면이 둥근 것이 바람직하고, 0.0076cm 내지 0.129cm(0.003 인치 내지 0.050 인치)의 직경을 갖는다. 본 실시예의 바람직한 와이어(12)는 0.129 cm(0.050 인치)의 직경을 갖는다.
와이어(12)의 제 1 단부(14) 및 제 2 단부(16)는 고정 수단내에 고정되어 있다. 본 실시예의 바람직한 고정 수단은 콜릿(22, 24)이다. 제 3 도를 참조하면, 콜릿(22)의 확대도가 도시되어 있다. 이 콜릿(22)에 대한 다음의 설명은 다른 콜릿(24)에도 적용된다. 콜릿(22)은 나사가 형성된 외면(32)을 갖는 제 1 내부 원통형 하우징(28)을 포함한다. 콜릿(22)은 제 1 하우징(28)의 외면(32)상의 나사와 맞물리는 나사가 형성된 내면(40)을 갖는 제 2 외부 원통형 하우징 또는 나비너트(38)를 포함한다. 나비너트(38)는 와이어(12)의 제 1 단부(14)를 콜릿 본체(41)내에 고정시키기 위해 제 1 하우징(28)에 대해 상대적으로 회전될 수 있다.
와이어(12)는 제 1 아암(42)의 피봇 핀(30)의 중심을 통과하기 때문에 균일하게 하중이 작용하여, 작업중에 와이어가 꼬이거나 구부러질 가능성을 제거하거나 거의 감소시킨다. 또한, 피봇 핀(30)은 절단 사이클 동안 와이어(12)에 작용하는 굽힘응력을 제거한다. 와이어(12)는 탄성중합체 재료의 절단중에 활모양으로 변형될 것이다. 그러한 활모양은 정상적으로는 조임점(the clamping point)에서 굽힘 응력을 발생시키지만, 피봇 핀(30)으로 인하여 이러한 굽힘응력은 완화되며 와이어의 수명이 개선된다. 와이어(12)는 콜릿(22, 24)의 단부중 어느 쪽을 통해서든 꿰어질 수 있으므로 와이어의 교환이 편리하다.
와이어(12)가 한 콜릿(22)을 통해 꿰어지면, 나비너트(38)가 회전되어 와이어(12)를 그 안에 고정시킨다. 나비너트(38)의 조임은 와이어(12)의 축선에 대해 축선 방향이기 때문에, 와이어(12)는 작업 과정에서 꼬이거나 구부러지지 않는다. 또한, 콜릿 본체(41)의 내측 단부(36)는 손으로 조여지는 나비너트(38)에 의해 큰 조임력을 발생시키기 위해 작은 각도로 경사진 표면(43)을 특징으로 한다.
스프링 핀(44)은 나비너트(38)가 조여질 때에 콜릿 본체(41)가 회전하는 것을 방지한다. 이는 와이어(12)가 비틀림 응력이나 굽힘 응력을 받는 것을 방지한다. 스프링 핀(44)은 또한 나비너트(38)가 풀릴 때에 콜릿 본체(41)를 유지하는 기능을 수행하기도 한다.
제 3A 도를 참조하면, 콜릿 본체(41)의 단부가 도시되어 있다. 콜릿 본체(41)의 조임 요소(45)는 와이어(12)의 둘레의 거의 전체에 접촉하고 있음을 알 수 있다. 이러한 360˚에 가까운 접촉은 2 부재 조임에서 볼 수 있는 표준적인 2점 접촉보다 훨씬 양호한 개선이다.
제 1 도 및 제 2 도를 참조하면, 제 2 콜릿(24)은 제 2 아암(48)상에 피봇식으로 장착되며, 제 2 아암(48)은 프레임(52)상에 피봇식으로 장착된다. 제 1 아암(42)은 프레임(52)상에 피봇식으로 장착되고, 중앙 링크(54)에 의해 제 2 아암(48)에 연결된다.
제 2 도를 참조하면, 와이어(12)는 경사진 위치에 도시되어 있다. 즉, 와이어(12)는 탄성중합체 재료를 포함하고 있거나 또는 그러한 탄성중합체 재료를 포함한 평면에 대해 평행한 평면(P1)에 대해 각도(WA)를 이룬다. 그러한 각도(WA)는 10°내지 80°의 범위내에 있을 수 있으며, 바람직하게는 22.5°이다. 이는 절단 각도가 훨씬 더 제한적이었던 종래의 절단 기구를 개선한 것이다. 예를 들어, 여기에서 설명하는 절단 장치(10)는 특히 가황처리되지 않은 타이어 트레드를 절단하는데 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 절단 장치에서 가능한 각도의 범위는 타이어 설계자에게 선택의 폭을 넓혀준다.
제 1 도, 제 2 도 및 제 4 도를 참조하면, 아암(42, 48)은 와이어(12)를 소정 진동 속도로 진동시키기 위해 진동된다. 바람직한 실시예에 있어서, 편심체(60)가 변속 전동기(68)의 출력축(64)에 대해 고정되어 있다. 이 편심체(60)는링크(62)에 의해 제 1 아암(42)에 대해 피봇식으로 연결되어 있다. 변속 전동기(68)는 조절될 수 있으며, 그에 의해 출력축(64)은 진동 속도가 분 당 약 2,000 사이클까지 변화될 수 있도록 회전할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 진동 속도는 절단될 탄성중합체 부재의 두께와 종류 및 와이어(12)의 횡단 속도 등과 같은 인자에 근거하여 조절될 수 있다. 승용차용 타이어 트레드를 절단할 때의 바람직한 조합의 하나로는 분 당 1,600 사이클의 진동 속도와 초 당 5.72cm(2.25 인치)의 이송 속도가 있다.
제 1 도와 제 2 도를 참조하면, 절단 조립체(10)는 와이어(12)와 절단 조립체(10)에 의해 절단될 탄성중합체 재료간의 상대 운동을 발생시키기 위한 횡단 수단을 더 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 횡단 수단은 변속 전동기(78)에 의해 구동되는 볼나사(74)를 포함한다. 프레임(52)은 고정식 지지부에 대한 프레임의 저마찰 운동을 제공하기 위해 고정식 지지부(88)상에 장착된 로드(87)상에 활주식으로 지지된 선형 베어링(82)상에 설치되어 있다.
제 6 도를 참조하면, 절단 조립체(10)는 탄성중합체 재료의 시트가 진동 와이어(12)에 의해 절단됨에 따라 그러한 탄성중합체 재료의 시트를 조이기 위한 조임 조립체(96 : a clamping assembly)를 더 포함한다. 탄성중합체 재료는 제 2 도와 제 6 도에 도시된 바와 같이 평면(P)에 배치되어 있으며, 조임 조립체(96)는 고정식 지지부(88)상에 장착되어 있다. 프레임(98)은 프레임 단부 부재(104, 106) 사이에 병렬 관계로 조여지는 다수의 조임 핑거(100)를 지지한다. 조임 핑거(100)는 예를 들어 타이어 트레드 등과 같은 절단될 탄성중합체 재료의 형태와 일치하도록수직방향으로 조절될 수 있다. 프레임(98)은 안내 로드(105)상에 장착되어 있고, 팩토리 에어(factory air) 등과 같은 공압원(a source of air pressure)과 연통하는 공기식 피스톤 실린더 조립체(110)에 의해 탄성중합체 재료와 맞물리거나 또는 해제하도록 수직방향으로 이동할 수 있다
작업시에는 제 10 도와 제 11 도에 도시된 타이어 트레드(70)등과 같은 기다란 탄성중합체 재료로 된 본체는 평면(P)에서의 벨트 컨베이어일 수도 있는 지지부 상에 배치되고 조임 조립체(96)에 의해 조여져 있다. 전동기(68)가 시동되면 링크(62)는 중앙 링크(54)에 의해 제 2 아암(48)에 연결된 제 1 아암(42)을 진동시키고 이에 의해 제 2 아암이 진동하여 와이어(12)가 진동하게 된다. 제 1 도에 도시된 바와 같이, 전동기(78)는 프레임(52)을 전동기(78)에 인접한 위치로부터 좌측으로 이동시켜서 탄성중합체 재료로 된 트레드(79)와 맞물리도록 작동한다.
진동 와이어(12)가 트레드(79)의 탄성중합체 재료와 맞물림에 따라, 진동 와이어는 탄성중합체 재료에 슬릿을 형성한다. 그리고, 와이어(12)가 트레드(79)를 통해 전진함에 따라, 와이어(12)는 슬릿의 앞에 있는 탄성중합체 재료를 조금씩 제거하여 균일하게 전진한다. 절단은 와이어(12)에 대한 탄성중합체 재료의 접촉층의 점착(adherence)에 의해 일어나는 것으로 믿어지며, 그러한 점착은 접촉층의 전단응력의 한계에 도달되기까지 일어난다. 제 11 도에 도시된 바와 같이, 절단 접합면(80A : a cut splice surface)은 왕복운동하는 와이어(12)에 의해 평행한 홈(81)과 리브를 갖는 표면을 형성하는 공정에 의해 줄무늬를 가질 것이다. 이러한 표면(80A)은 타이어 트레드(79)의 절단부를 접합하는데 바람직한 것으로 밝혀졌다.실제로, 타이어 부품을 횡단하는 진동식 절단 와이어(12)에 의해 절단된 탄성중합체 재료로 된 타이어 부품은 양호한 접합을 위해 접착제가 필요 없이 절단 접합면(80A, 80B) 사이를 접합될 수 있게 하는 것으로 밝혀졌다. 타이어 트레드(79) 및 기타의 타이어 부품의 경우에, 절단면은 타이어 제조기상에서 환형을 이루도록 접합될 수 있는 절단부를 갖는다.
제 11 도에 도시된 절단 접합면(80A)은 좌측으로부터 우측 방향으로 트레드(79)를 횡단하여 절단함으로써 형성된다. 절단용 와이어(12)는 탄성중합체 재료를 제거할 것이며 표면을 약간 왜곡시킬 것이다. 역시 좌측으로부터 우측으로 절단되는 표면(80B)은 동일한 양으로 왜곡되는 것으로 밝혀졌다. 그에 따라, 표면(80A, 80B)은 서로 조화되며 접합시에는 서로 정합되도록 한다.
제 8 도와 제 9 도를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예가 도시되어 있으며, 여기서 2개의 절단 조립체(10A, 10B)가 단일의 기부(120)상에 장착되어, 탄성 중합체 재료로 된 2개의 부품(121A, 121B)이 동시에 절단될 수 있게 한다. 2개의 절단 조립체(10A, 10B)는 제 1 도 내지 제 5 도에 도시된 실시예에서 이미 설명했던 부품과 유사한 부품을 갖는다.
예를 들어, 절단용 와이어(12A, 12B)는 왕복운동하는 아암(42A, 42B : 48A, 48B)상에 장착되어 있으며, 그러한 아암은 프레임(52A)상에 피봇식으로 장착되어 있다. 아암(42A, 48A)은 중앙 링크(54A)에 의해 연결되어 있고, 아암(42B, 48B)은 중앙 링크(54B)에 의해 연결되어 있다. 변속 전동기(68A)가 프레임(52A)상에 장착되어 있고, 프레임(52A)은 볼나사에 부착된 선형 베어링(124)상에 활주식으로 장착되어 있으며, 볼나사는 프레임과 절단용 와이어(12A, 12B)를 위아래로 이동시켜 절단 위치(130A, 130B)에서 타이어 부품(121A, 121B)과 맞물림시키기 위해 고정식 지지부(88A)상에 장착된 변속 전동기(126A)에 의해 구동된다.
링크(54A, 54B)에 의해 연결된 아암(42A, 48A; 42B, 48B)이 진동하게 하는 전동기(68A)는 벨트(138)에 의해 절단 조립체(10A)를 위한 편심체(60B) 및 다른 절단 조립체(10B)를 위한 편심체(60B)에 연결된 종동 풀리(134)를 갖는다. 이러한 편심체(60A, 60B)는 링크(62A, 62B)에 의해 아암(48A, 48B)에 연결되어, 전동기(68A)가 회전될 때에 벨트(52A)가 구동되면서 편심체(60A, 60B)가 회전되게 하고 절단용 와이어(12A, 12B)가 진동되게 한다.
드럼(128A, 128B)위에 지지된 부품(121A, 121B)은 그러한 부품이 절단될 절단 위치(130A, 130B)에 인접한 조임 조립체(129A, 129B)에 의해 조여질 것이다. 4개의 조임 조립체(129A, 129B)가 병렬위치인 절단 위치(130A, 130B)의 각각에 하나씩 이용될 수도 있을 것이다. 각각의 조임 조립체(129A, 129B)는 피봇(142)을 중심으로 회전할 수 있게 병렬 위치로 다수의 핑거(140)를 갖는다. 제 7 도에 도시된 바와 같이, 각각의 핑거(140)는 조임 단부(144)와 작동 단부(146)를 갖는다. 작동 단부(146)는 팽창가능한 다이아프램(148, 150)과 맞물린 위치에 있다. 부품(121A, 121B)의 탄성중합체 재료는 다이아프램(148, 150) 중의 하나를 팽창시킴으로써 절단 위치(130A, 130B)에서 조여질 수 있을 것이며, 그것은 각각의 핑거(140)가 부품과 접촉하여 피봇(142)을 중심으로 회전하게 한다. 각각의 핑거가 접촉 회전할 때, 그들은 부품(121A, 121B)의 단면 형상과 일치한다. 다이아프램(148, 150) 중의 다른 하나는 부품(121A, 121B)이 절단된 후에 핑거(140)가 절단 위치(130A, 130B)로부터 멀리 이동되도록 팽창될 것이다.
제 9 도와 제 10 도에 도시된 장치는 절단용 와이어(12A, 12B)를 구비하며, 이 절단용 와이어(12A, 12B)는 절단 방향에 대해 예각을 이루고, 지지면 또는 드럼면에 대해 예각을 이룬 상태로 부품(121A, 121B)을 통해 횡단하도록 배치되어 있다. 이는 절단 압력이 전방뿐만 아니라 하방을 향해서도 가해지도록 하여, 예리하게 절단함으로써 형성된 얇은 가장자리를 완전한 상태로 유지하게 한다.
이러한 실시예에 있어서, 제 1 절단용 와이어(12A)는 제 2 절단용 와이어(12B)와 180˚의 위상차를 갖고 진동하여 조합체(10B)의 진동(vibration)을 최소로 유지하게 한다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었다. 명세서를 읽고 이해함으로써 다른 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 것이 자명해질 것이다. 출원인은 첨부된 특허청구범위의 범위 또는 그와 동등물 내에서 각종 변형 및 변경이 이루어지도록 하였다.
제 1 도는 절단기의 절단 평면에 대해 평행한 평면을 따라 도시한 것으로서, 일부가 생략된 본 발명에 따른 탄성중합체 재료 절단 장치의 정면도.
제 2 도는 제 1 도에 도시된 탄성중합체 재료 절단 장치의 단부의 확대도.
제 3 도는 제 1 도 및 제 2 도에 도시된 고정 수단 또는 콜릿의 확대 부분 단면도.
제 3A 도는 제 3 도에 도시된 콜릿의 확대 단면도.
제 4 도는 제 1 도의 4-4 선 단면도.
제 5 도는 제 1 도의 5-5 선 단면도.
제 6 도는 탄성중합체 재료를 고정하기 위한 적층 조임 장치의 정면도.
제 7 도는 제 8 도 및 제 9 도에 도시된 클램프의 핑거의 측면도.
제 8 도는 본 발명의 다른 실시예의 평면도.
제 9 도는 제 8 도의 9-9 선 단면도.
제 10 도는 접합영역을 도시한 타이어 트레드의 확대 측면도.
제 11 도는 제 10 도의 11-11 선을 따라 취한 절단 접합면의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 절단 조립체 12 : 절단용 와이어
22, 24 : 콜릿 28 : 하우징
30 : 피봇 핀 38 : 나비너트
41 : 콜릿 본체 44 : 스프링 핀
52 : 프레임

Claims (16)

  1. 소정의 각도와 소정의 절단 위치에서 탄성중합체 재료로 된 본체를 소정 길이로 절단하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 소정의 절단 위치로부터 이격된 위치에서 상기 본체를 지지하는 단계와,
    (b) 상기 본체에 슬릿을 형성하기 위해 진동하는 절단용 와이어(oscillating cutter wire)를 상기 소정의 절단 위치에서 상기 본체와 맞물리게 밀어붙이는 단계와,
    (c) 상기 슬릿이 본체를 관통할 때까지 상기 절단용 와이어를 소정의 속도로 상기 본체를 통해 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성중합체 재료로 된 본체는 약 2.54cm(약 1 인치)의 두께를 갖는 소정 길이의 트레드 고무이며, 상기 소정의 절단 위치에서 구멍을 갖는 컨베이어상에 지지되는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절단용 와이어는 초 당 약 5.72cm(2.25 인치)의 속도로 이동되는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 절단용 와이어는 분 당 1600 사이클 내지 1800 사이클의 속도로 진동되는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    하위 단계(a)는 상기 탄성중합체 재료로 된 본체의 표면에 대해 조임 수단의 조임면을 일치시키기 위한 일치수단을 갖는 조임 수단으로 상기 탄성중합체 재료로 된 본체를 조이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    와이어의 절단 방향으로 보았을 때, 상기 절단용 와이어는 상기 탄성중합체 재료로 된 본체를 지지하는 평면에 대해 각도(WA)를 이루고, 상기 각도(WA)는 20˚내지 80˚인 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 절단용 와이어는 분 당 0.1 사이클 내지 2000 사이클의 속도로 진동되는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 절단 방법은 서로에 대해 180°의 위상차를 갖고 진동하는 2개의 상기 절단용 와이어에 의해 동일 작업을 행하는 트윈 장치(twin apparatus)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 방법.
  9. 탄성중합체 재료로 된 기다란 본체를 소정의 절단 위치 및 각도에서 소정 길이로 절단하기 위한 탄성중합체 재료 절단 장치에 있어서,
    프레임과, 상기 프레임상에 피봇식으로 장착된 이격된(spaced-apart) 아암들로서, 각기 피봇식 장착부를 갖는 아암들과, 상기 아암들 사이에서 연장하며 원형 단면 및 이격된 단부를 갖는 절단용 와이어와, 상기 아암들중 하나상에 피봇 핀으로 피봇식으로 각각 장착되며 상기 절단용 와이어의 단부중 하나에 각각 조임 결합하는 한 쌍의 콜릿을 구비하는 절단기 조립체와,
    상기 각각의 아암의 피봇식 장착부를 중심으로 상기 각각의 아암을 진동시킴으로써 상기 절단용 와이어가 왕복운동하여 상기 기다란 탄성중합체 재료로 된 본체에 슬릿을 형성하기 위해 상기 아암에 연결된 동력 수단과,
    상기 소정의 절단 위치에서 상기 슬릿이 상기 기다란 탄성중합체 재료로 된 본체를 완전히 절단하도록 상기 절단기 조립체를 상기 기다란 탄성중합체 재료로 된 본체를 가로질러 상대 운동시키며, 상기 와이어가 상기 본체의 절단 동안 활 형상으로 변형될 때 상기 콜릿에서 상기 와이어에 작용하는 굽힘 응력을 제거하기 위해 상기 각각의 콜릿이 피봇할 수 있도록 하는 수단을 포함하며,
    상기 각각의 콜릿은 콜릿 본체의 주위에 위치된 하우징 부재상에 나사결합하여 상기 콜릿 본체 부재가 상기 와이어와 조임 결합하도록 강제하는 나비너트를 갖는
    탄성중합체 재료 절단 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 와이어는 스테인레스강으로 되고 0.0076cm 내지 0.023cm(0.003 인치 내지 0.008 인치)의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 아암을 진동시키는 수단은, 구동 모터 샤프트를 갖는 구동 모터와, 상기 구동 모터 샤프트상의 편심체와, 상기 아암에 진동을 발생시키기 위해 상기 아암 및 상기 편심체에 연결된 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 콜릿 부재는 슬리브 부재내에 지지되어 있고, 상기 슬리브 부재는 상기 상기 콜릿 부재가 슬리브 부재내에서 회전하는 것을 방지하고 상기 콜릿 부재를 상기 슬리브 부재내에 유지시키는 결합용 스프링 핀을 갖는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 절단기 조립체의 자세는 상기 컨베이어에 대해 소정의 각도에서 상기 기다란 본체를 절단하여 상기 기다란 본체의 경사 단부를 형성하도록 조정 가능한 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    다수의 병렬 배치된 조임 핑거를 구비한 조임 장치로서, 상기 조임 핑거는 상기 조임 핑거의 제 1 단부와 제 2 단부의 사이의 위치에서 지지축상에 장착되고, 상기 제 1 단부는 상기 절단 위치에 인접한 위치에서 상기 기다란 본체와 맞물리게 배치되어 있으며, 상기 제 2 단부는 챔버속에 수납된 상부의 팽창가능한 다이아프램과 하부의 팽창가능한 다이아프램 사이에서 상기 챔버내로 연장하는 조임 장치와, 상기 조임 핑거가 상기 기다란 본체를 향해 회전하거나 상기 본체로부터 멀어지도록 회전하여 상기 제 1 단부를 상기 기다란 본체의 윤곽과 일치시키고 상기 절단용 와이어가 상기 기다란 본체를 통해 이동할 틈을 제공할 수 있도록 상기 상부의 팽창가능한 다이아프램과 상기 하부의 팽창가능한 다이아프램을 선택적으로 팽창시키거나 수축시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 장치.
  15. 탄성중합체 재료의 본체에 절단 접합면을 형성하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 본체를 조이는 단계와,
    (b) 상기 본체에 진동하는 와이어를 관통시켜 결이 형성된 표면을 형성하는 단계와,
    (c) 상기 본체를 풀어주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    절단 접합면 형성 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 와이어는, 절단 방향으로 상기 기다란 본체를 통해 횡단하며, 이때 상기 와이어는 상기 절단 방향에 대해 예각을 이루며, 또한 상기 절단 방향으로 보았을 때 상기 기다란 본체를 지지하는 면에 대해 예각(WA)을 이루는 것을 특징으로 하는
    탄성중합체 재료 절단 방법.
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