KR100408141B1 - 캘린더장치의캘린더로울러의교체방법및캘린더장치 - Google Patents

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알프레드 벤징 2세 제임스
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더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니
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Abstract

본 발명은 캘린더 장치(302)의 캘린더 로울러(350, 352)를 신속 교체하기 위한 방법 및 장치를 개시한다. 이 장치(302)는 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314, 316)에 의하여 양 단부에서 클램핑 및 지지되는 두개 이상의 대체로 원통형상의 캘린더 로울러(350, 352)를 갖는다. 한쌍의 클램핑 및 지지 수단(314, 316)은 축방향으로 정렬되고 다른 축방향 정렬 지지체에 대하여 이동가능하다. 로울러(350, 352)를 교체하기 위한 방법은 상기 제 1 과 제 2 의 회전가능한 지지체(314, 316) 사이의 간격을 증가시킴으로써 상기 로울러(350 또는 352)의 클램핑을 해제하는 단계와, 상기 로울러(350, 352)를 제거하는 단계와, 상기 제 1 과제 2 지지체(314, 316) 사이의 간격을 감소시켜서 상이한 캘린더 로울러의 양 단부를 상기 제 1 및 제 2 지지체와 결합시킴으로써 상기 상이한 캘린더 로울러(350, 352)를 상기 제 1 및 제 2 지지체(314, 316)의 사이에 클램핑하는 단계를 구비한다. 이 장치 및 방법은 캘린더 로울러를 신속 교체하는데에 큰 도움이 되며, 타이어 조립기술에 특히 유용하다.

Description

캘린더 장치의 캘린더 로울러의 교체 방법 및 캘린더 장치
본 발명은 캘린더 장치(calendering apparatus)용 캘린더 로울러를 교체하기 위한 신규한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이 캘린더 장치는 특히 소정 단면의 타이어 콤포넌트(tire component)를 성형하기에 적합하다.
지금까지, 공기 타이어는 비드, 트레드, 벨트 보강재 및 카커스를 갖는 대체로 환상의 라미네이트 구조체(generally toroidal laminate structure)로 제조되어 왔다. 이 타이어는 고무, 직물 및 강으로 이루어진다. 가장 많이 사용되는 제조 기법은 편평한 스트립재 또는 시트재로부터 많은 타이어 콤포넌트를 조립하는 것이다. 각 콤포넌트는 제작 드럼(building drum)상에 배치되어 길이로 절단됨으로써, 콤포넌트의 단부는 정합 또는 중첩시켜 접속부(splice)를 생성한다.
이 편평한 탄성중합체성 물질 스트립은 압출기나 또는 소정 윤곽의 캘린더(profiled calender)중 하나를 이용하여 제조될 것이다. 양자의 경우에 있어서, 콤포넌트는 소정의 단면을 갖도록 형성될 것이다.
상이한 유형 또는 크기에서 사용하기 위하여 콤포넌트의 단면형상이 변화된 경우에는, 상이한 윤곽의 캘린더 로울러가 필요하다.
종래의 캘린더 로울러는 대형 고정 프레임상에서 정밀하게 지지된다. 이 로울러는 무거운 베어링 조립체(heavy bearing assembly)내로 삽입된 샤프트(shaft)를 갖는 것이 일반적이며, 이 베어링 조립체는 프레임내로 볼트 조임된다. 캘린더로울러를 교체하는데에는 통상적으로 여러시간이 걸릴 수 있다. 이것은 통상적으로 큰 걱정거리가 되지 않았는 바, 그 이유는 손상 또는 마모의 문제가 과거에 로울러를 교체해야 할 필요를 항상 제한하고 있었기 때문이다.
그러나, 본 발명은 상이한 형상, 크기 및 타이어 콤포넌트의 성형 위치를 수용하기 위하여 캘린더 로울러를 자주 교체할 수 있는 신규한 방법에 이용된다. 로울러를 신속히 교체할 수 있는 장치를 만드는 것이 필요하다. 본 명세서에 기술한 장치 및 방법은 로울러를 교체하는데에 수시간이 아닌 몇분이 걸린다.
본 발명은 캘린더 로울러를 신속히 교체하도록 설계된 방법 및 장치를 기술한다.
탄성중합체성 콤포넌트(elastomeric component)를 형성하기 위한 캘린더 장치(302)는 프레임(180), 2개 또는 그 이상의 대체로 원통형의 캘린더 로울러(350, 352), 이 캘린더 로울러(350, 352)를 클램핑 및 지지하기 위한 수단(314, 316), 및 하나 또는 그 이상의 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314, 316)을 회전시키기 위한 수단(340, 342)을 갖는다.
프레임(180)은 제 1 단부(310) 및 제 2단부(312)를 갖고, 제 2 단부(312)는 제 1 단부(310)에 대하여 미끄럼이동 가능하다.
각각의 원통형 로울러(350, 352)는 중공형이며 제 1 및 제 2 단부를 갖는다. 캘린더 로울러(350, 352)의 제 1 단부(357) 및 제 2 단부(358)는 원추형으로 테이퍼지는 것이 바람직하다. 단부(357, 358)는 약 6°의 각도로 테이퍼지는 것이 바람직하다.
캘린더 로울러(350, 352)를 클램핑 및 지지하기 위한 수단(314, 316)은 회전가능하게 지지되고 서로 인접하게 위치되며 그의 축(R)이 서로 평행하다. 이 클램핑 및 지지 수단(314, 316)은 로울러(350, 352)의 축방향으로 이동가능하므로 클램핑력(clamping force)을 변화시킬 수 있다. 하나 또는 그 이상의 회전가능한 클램핑 및 지지 수단을 회전시키기 위한 수단(340, 342)은 하나 또는 그 이상의 변속 모터(340, 342)이다.
로울러(350, 352)의 단부(357, 358)를 클램핑 및 지지하기 위한 상기 수단은 로울러(350, 352)의 원추형 단부(357, 358)와 정합하는 원추형 표면을 갖는 회전가능한 허브이다. 이 클램핑 및 지지 수단(314, 316)은 약 6°의 각도로 원추형으로 테이퍼진다.
전술한 바와 같은 캘린더 장치(302)는 캘린더 로울러의 교체를 매우 촉진한다.
축방향으로 정렬된 제 1 및 제 2의 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314, 316)을 가지며, 상기 클램핑 및 지지 수단(314, 316)이 그 사이에 캘린더 로울러(350, 352)를 회전가능하게 클램핑하는 캘린더 장치(302)의 상기 캘린더 로울러(350, 352)를 다른 캘린더 로울러(350, 352)와 교체하기 위한 방법은: 상기 제 1과 제 2의 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314, 316) 사이의 간격을 증가시킴으로써 상기 캘린더 로울러(350, 352)를 클램핑 해제하는 단계와; 상기 캘린더 로울러(350, 352)를 제거하는 단계와; 상기 제 1과 제 2의 클램핑 및 지지 수단(314, 316) 사이의 간격을 감소시켜서 상이한 캘린더 로울러(350, 352)의 각 단부(357,358)를 상기 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단(314, 316)과 결합시킴으로써 상기 상이한 캘린더 로울러(350, 352)를 상기 제 1과 제 2의 클램핑 및 지지 수단(314, 316) 사이에 클램핑하는 단계를 포함한다.
이 방법은 상이한 로울러(350, 352)상에 인가되는 클램핑력의 크기를 제어하는 단계를 더 포함한다. 이 클램핑력은, 캘린더 로울러(350, 352)의 단부(357, 358)와 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단(314, 316)에 정합하는 원추형 표면을 제공함과 아울러, 상기 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단(314, 316)이 상기 상이한 로울러와 결합한 후 상기 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단(314, 316) 사이의 간격을 조절함으로써 제어된다.
전술한 방법은, 그 방법을 이용하여 요구되는 로울러(350, 352)를 상이한 세트의 로울러(350, 352)로 동시에 교체할 때 하나의 로울러(350 또는 352)를 교체하는 것을 기술한다.
본 발명은, 복수의 캘린더 장치(302)를 갖는 캘린더 시스템(200)에서 복수의 캘린더 로울러(350, 352)를 상이한 로울러(350, 352)와 교체하는 방법으로서, 2개 이상의 캘린더 장치(302)가 상이한 로울러(350, 352)에 의하여 대체될 적어도 하나의 캘린더 로울러(350, 352)를 갖고, 상기 캘린더 장치(302)가 축방향으로 정렬된 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단(314, 316)을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단(314, 316) 사이에 교체대상의 캘린더 로울러(350, 352)가 클램핑되는 방법을 개시한다. 상기 방법은: 상기 캘린더 시스템내의 교체대상의 복수의 캘린더 로울러(350, 352)와 교체될 복수의 상이한 로울러를 수납하는 스테이징영역(staging area)을 특정하는 단계와; 이송기구(400)에 의하여 상기 복수의 상이한 로울러(350, 352)를 상기 캘린더 시스템(200)으로 한번에 이송하는 단계와; 상기 이송기구(400)내에 상기 교체대상의 로울러(350, 352)를 파지하는 단계와: 상기 교체대상의 로울러를 그들의 제 1 및 제 2의 각각의 클램핑 및 지지 수단(314, 316)으로부터 클램핑 해제하는 단계와; 상기 이송기구(400)를 시프팅하는 단계와; 상기 상이한 로울러(350, 352)를 각 캘린더 장치(302)의 각각의 제 1과 제 2의 클램핑 및 지지 수단(314, 316) 사이에 클램핑하는 단계와; 상기 이송기구(400)에 의하여 상기 파지된 교체대상의 로울러(350, 352)를 상기 캘린더 장치로부터 멀리 떨어져있는 영역으로 이송하는 단계를 포함한다. 전술한 방법은 2개 이상의 캘린더 장치(302)로부터 로울러를 교체하는 것을 기술한다. 이 방법은 각 장치(302)로부터 적어도 하나, 바람직하게는 2개의 로울러(350, 352)를 동시에 교체하도록 실시될 수 있다.
정 의
"종횡비(aspect ratio)"란 용어는 그의 단면 높이 대 단면 폭의 비를 의미한다.
"축방향의" 및 "축방향으로"란 용어는 타이어의 회전축에 대하여 평행한 선 또는 방향을 의미한다.
"비드(bead)"란 용어는 플라이 코드로 둘러싸이고 플리퍼(flipper), 칩퍼(chipper), 아펙스, 토 가드(toe guard) 및 체이퍼(chaper)와 같은 다른 보강요소와 함께 또는 보강요소 없이 형성된 환상 인장 부재를 포함하는 타이어의 부분을 의미한다
"벨트 구조체(belt structure)" 또는 "보강 벨트"란 용어는 비드에 고정되지 않고 트레드 아래에 놓이는 짜여진(woven) 또는 짜여지지 않은(unwoven) 평행한 코드의 적어도 2개의 환상층 또는 플라이를 의미하는 것으로서, 상기 코드는 타이어의 적도면에 대해 17°내지 27°범위의 좌우 코드각을 갖는다.
"원주방향"이란 용어는 축방향에 수직하는 환상 트레드의 표면의 외주를 따라 연장되는 선 또는 방향을 의미한다.
"카커스(carcass)"란 용어는 원통형 또는 원환형으로 접속되기에 적합한 길이로 절단된(접속이 절단후에도 가능하고 절단전에도 가능함) 타이어 플라이 재료 및 기타 타이어 콤포넌트의 미가황 라미네이트를 의미한다. 성형된 타이어를 생성하기 위해 가황되기 전에 또다른 콤포넌트들이 카커스에 부가될 수도 있다.
"체이퍼(chafer)"란 용어는 코드 플라이를 림으로부터 보호하고 림 위에서의 굽힘을 분산시키며 타이어의 밀봉을 돕는 비드의 외측 주위에 배치된 재료의 좁은 스트립을 의미한다.
"코드(cord)"란 용어는 타이어의 플라이를 구성하는 보강 스트랜드(strand)중 하나를 의미한다.
"적도면(EP)"이란 용어는 타이어의 회전축에 수직하고 타이어 트레드의 중앙부를 통과하는 평면을 의미한다.
"접지영역(footprint)"이란 용어는 상용 부하 및 압력하에서 속도가 0 일 때 타이어 트레드가 편평한 표면과 접촉하는 접촉 패치 또는 영역을 의미한다.
"내부라이너(innerliner)"란 용어는 튜브레스(tubeless) 타이어의 내측 표면을 형성하고 타이어내에 팽창 유체를 내포하는 탄성중합체 또는 기타 재료의 층 또는 층들을 의미한다.
"플라이(ply)"란 용어는 고무 코팅된 평행 코드의 연속층을 의미한다.
"반경방향의(radial)" 및 "반경방향으로(radially)"란 용어는 타이어의 회전축을 반경방향으로 향하거나 또는 회전축으로부터 멀어지는 방향을 의미한다.
"레이디얼 플라이 타이어(radial ply tire)"란 용어는 비드에서 비드로 연장하는 플라이 코드가 타이어의 적도면에 대해 65°내지 90° 사이의 코드각으로 놓이는 벨트식 또는 원주방향 제한식 공기 타이어를 의미한다.
"숄더(shoulder)"란 용어는 트레드 에지의 바로 아래에 있는 측벽의 상부를 의미한다.
"측벽(side wall)"이란 용어는 타이어의 트레드와 비드 사이의 부분을 의미한다.
"트레드(tread)"란 용어는 타이어가 상용 부하하에서 정상적으로 팽창되었을 때 노면과 접촉하게 되는 타이어 부분을 포함하는, 타이어 카커스에 결합된 고무 콤포넌트를 의미한다.
"트레드 폭(tread width)"이란 용어는 축방향으로의, 즉 타이어의 회전축에 평행한 평면에서의 트레드 표면의 원호 길이를 의미한다.
제 1 도에는 레이디얼 플라이 공기 타이어용 카커스를 형성하는데에 사용하기에 적합한 타이어 콤포넌트의 조립체로부터 라미네이트(10A)를 제작하기 위한 장치(200)를 도시한다.
라미네이트(10A)는 레이디얼 플라이(20)에 부착 및 접착된 많은 타이어 콤포넌트를 갖는 대체로 편평한 복합 구조체이다.
도시한 바와 같이 모든 콤포넌트는 거의 동일한 길이를 갖는 시트재 또는 스트립재이다. 도시한 각 콤포넌트는 서로에 대하여 측방향으로 정밀하게 위치된다. 이 라미네이트(10A)는 본원에 참고로 인용하는 "공기 타이어 및 그 제조에 있어서의 중간 제품으로서 미가황 카커스(A PNEUMATIC TIRE AND AN UNVULCANIZED CARCASS AS AN INTERMEDIATE ARTICLE IN ITS MANUFACTURE)"라는 명칭의 미국 공계류 특허출원 제 08/369,211 호에 개시되어 있다.
제 1 도에 도시한 바와 같이, 타이어 콤포넌트를 형성하기 위한 수단(200)은 복수의 캘린더 장치(302)인 것이 바람직하다.
이러한 타이어 콤포넌트를 형성하는 라미네이트 제작 장치(200)는 상기 각 타이어 콤포넌트는 상기 형성된 콤포넌트를 제 1 도에 도시한 바와 같이 반송되는 플라이 물질의 적어도 일 측상에 직접 부착하기 위한 수단(500)을 구비하여, 라미네이트(10A)를 형성한다. 상기 수단(500)은 벨트 컨베이어(207) 아래에 위치된 로울러(502)를 구비하는 바, 이 로울러(502)는 상기 반송중인 플라이(20)와 상기 형성된 콤포넌트에 압력을 가하여 상기 콤포넌트를 반송 플라이(20)에 부착시킨다. 이 형성된 라미네이트(10A)는 그 다음 타이어 카커스의 제작에 적합한 길이로 절단될 수 있으며, 또는 제 1 도에 도시한 바와 같이 상기 라미네이트(10A)는, 그것의 일측에 부착되는 분리 라이너(11)를 가지며, 대형 로울 또는 스풀(210)상에 감겨질수 있다. 충분한 양 또는 소정 길이의 라미네이트(10A)가 로울(210)상에 권취될 때 라미네이트(10A)가 코드와 평행하게 절단된다.
라미네이트(10A)의 로울의 절단 과정중에는, 한쌍의 라미네이트 저장 로울(210)을 제공하여, 라미네이트 제작 장치(200)가 라미네이트(10A)를 계속하여 형성할 수 있도록 하거나 또는 로울의 교체중 적어도 라미네이트 제작 장치(200)의 정지를 최소화하는 것이 바람직하다. 로울(210, 211)과 분리 라이너 로울(212)을 권취하기 위한 수단(209)이 제공되며, 이 수단(209)은 모터를 갖는다.
유사하게, 제 1 도에 도시한 바와 같이, 반송 플라이(20)의 로울(211)의 공급부는 라미네이트 제작 장치가 플라이 물질을 일정하게 공급하도록 유지하는데에 유용한 플라이 스톡의 정렬된 로울(211)을 구비함으로써 가장 잘 취급된다.
설계된 라미네이트 제작 장치(200)는 라미네이트(10A)에 불균일성을 만들지 않고 수분(several minute)의 짧은 시간 동안 정지될 수 있다. 그러나, 물질 형성시에 이러한 정지는 도시한 바와 같은 한쌍의 플라이 저장 로울(211)과 라미네이트 저장 로울(210)에 의해서 최소화되거나 사실상 제거될 수 있다.
라미네이트 저장 로울(210)이 충분히 감겨졌을 때 그것은 저장영역이나 또는 직접 타이어 제작 워크 스테이션으로 이송될 수 있다. 타이어 제작 워크 스테이션에 도착하자마자 라미네이트(10A)는 소정의 길이로 절단되어 타이어 제작 드럼에 부착될 수 있다.
제 1 도에는 캘린더 조립체(300)의 세부도를 도시한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 라미네이트 제작 장치(200)는 복수의 캘린더 조립체(300)를 구비한다. 각 캘린더 조립체(300)는 캘린더 로울러의 쌍(350, 352)을 제외하고는 바로 다음의 또는 인접한 조립체(300)와 기본적으로 동일하다.
각 캘린더 조립체(300)는 타이어 콤포넌트의 탄성중합체성 스트립(들)을 형성하기 위한 수단을 나타낸다. 각 캘린더 조립체(300)는 처리된 탄성중합체성 물질(25)을 2개의 캘린더 로울러의 닙(nip)으로 반송하기 위한 수단을 구비하는 것이 바람직한 바, 상기 닙은 2개의 캘린더 로울러(350, 352) 위에 또한 그 사이에 반경 방향으로 위치된다. 도시한 바와 같은 처리된 탄성중합체성 물질을 반송하기 위한 수단은 압출기(360)이며, 각각의 라미네이트 제작 장치(200)는 적어도 하나의 그러한 압출기(360)를 구비하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 각각의 캘린더 조립체(300)가 하나의 압출기(360)를 구비한다.
캘린더 조립체(300)는 처리된 탄성중합체성 물질을 캘린더 로울러(350, 352) 위의 소정의 측방향 위치에 측방향으로 위치설정하기 위한 수단(320)을 갖는다. 제 1 도에 도시한 바와 같은 위치설정 수단(320)은 플라우(plow)라 한다. 캘린더 로울러 쌍(350, 352) 위의 반경방향으로 소정의 위치에는 적어도 한쌍의 플라우(320)가 측방향으로 위치설정된다. 각 플라우(320)는 2개의 로울러(350, 352) 위에 또한 그 사이에 정밀하게 끼워맞춤되기에 적합한 윤곽의 한쌍의 강성 부재(324)를 갖는다. 각 플라우(320)는 캘린더 로울러(350, 352)중 하나 또는 양자상에 위치된 콤포넌트 형성 함몰부(356)의 측방향 단부(354)에 인접하여 측방향으로 위치되는 것이 바람직하다. 플라우(320)의 이러한 위치설정은 고정 및 측방향 지지를 제공함과 아울러, 압착된 물질의 오버플로우(overflow)가 형성되어 반송 플라이(20)에 부착되는것을 방지한다.
처리된 물질(25)을 한쌍의 캘린더 로울러(350, 352)로 공급하기 위한 압출기(360)는 라이너(50)와 같은 하나의 콤포넌트를 형성하기 위한 단일의 공급원을 구비할 수 있다. 그러나, 검 숄더 스트립(gum shoulder strip)(40) 또는 측벽(70) 또는 아펙스(apex)(30) 또는 체이퍼(60)와 같은 2개의 동일한 콤포넌트가 형성되고 있을 때 압출물은 2개의 흐름 경로로 분할될 수 있다. 하나의 흐름 경로는 제 1 도에 도시한 바와 같은 각 콤포넌트 형성부분을 공급한다.
장치를 자동적으로 동작시키기 위해, 캘린더로의 압출물의 흐름을 계량하기 위한 수단(362)이 제공되어야만 한다. 이 수단은 단순히 상기 흐름의 조절 또는 압출기의 속도와 관련하여 사용되는 센서일 수 있다. 그럼에도 불구하고, 캘린더 장치(302)내의 압출된 물질을 감시 및 제어하는 것이 바람직하다고 여겨진다.
제 1 도에 도시한 바와 같이, 센서(362)는 각 캘린더 조립체 스테이션(300)마다 제공될 수 있으며, 이 센서(362)는 소정의 스테이션(300)에서 압출물의 흐름을 자동으로 조절할 수 있는 제어 패널(240)에 접속된다.
제 2 도를 참조하면, 각 캘린더 조립체(300)는 2개의 캘린더 로울러(350, 352)를 갖는 캘린더 장치(302)를 구비하는 바, 그중 하나의 로울러는 이송 로울러(350)이고 다른 하나의 로울러는 종동 로울러(352)이다. 각 로울러는, 각 단부(357, 358)에서 개방되거나 테이퍼지며 회전축선(R)을 갖는 중공형의 대체로 실린더이다.
캘린더 장치(302)는 프레임(180)을 갖는다. 제 5 도 및 제 6 도에 도시한 바와 같이, 프레임은 제 1 및 제 2 단부(310, 312)를 갖는다. 상기 제 1 단부(310)는 고정되고 상기 제 2 단부(312)는 미끄럼 이동가능하다. 프레임(180)의 각 단부(310, 312)에는 복수의 클램핑 및 지지 수단(314, 316)이 부착된다. 이 클램핑 및 지지 수단(314, 316)은 회전가능한 허브이다. 프레임(180)의 제 1 및 제 2 단부(310, 312)는 각기 한쌍의 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314, 316)을 가지며, 하나의 클램핑 및 지지 수단(314, 316)은 로울러의 각 단부(357, 358)내로 끼워맞춤된다. 상기 클램핑 및 지지 수단의 쌍(314, 316)은 로울러(350, 352)내로의 끼워맞춤시 로울러(350, 352)의 회전축선(R)과 일치하는 회전축선(R)을 갖는다. 각 클램핑 및 지지 수단(314, 316)은 적어도 6°의 각도(α )로 원추형으로 테이퍼진다. 원통형 로울러(350, 352)도 각 단부가 유사하게 테이퍼져서, 조립시 클램핑 및 지지 수단과 로울러의 끼워맞춤 부분은 상기 형성된 콤포넌트에 불균일성을 만들 수도 있는 미끄럼이 전혀 발생하지 않도록 클램핑 및 고정된다. 테이퍼가 6° 보다 큰 경우에 또는 심각한 토크 로딩시에 미끄러짐을 방지하기 위하여 클램핑 및 지지 수단과 로울러를 기계적으로 체결 고정시킬 수도 있다.
제 2 도에 추가로 도시한 바와 같이, 각 캘린더 장치(302)는 적어도 하나, 바람직하게는 2개의 모터(340, 342)를 가지며, 각 모터는 구동축(344)에 동력을 공급하며, 상기 구동축(344)은 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314, 316)에 접속되고, 각 클램핑 및 지지 수단은 캘린더 로울러(350, 352)중 하나에 회전운동을 제공한다.
하나의 로울러(350)를 구동시키기에는 하나의 모터(340)로 충분하다고 하여도, 2개의 변속 모터를 구비하고 하나의 모터가 각 로울러를 구동하는 것이 바람직하다고 여겨진다. 이송 로울러(350)라 불리는 로울러에 접속되어 있는 제 1 모터(340)는 직선형 컨베이어 벨트(207)의 속도와 동일하거나 또는 그것을 약간 초과하도록 동기화되어, 상기 형성된 타이어 콤포넌트가 타이어 형성속도와 대략 동일한 속도로 반송 플라이(20)에 부착될 수 있게 한다.
제 2 모터(342)는 종동 로울러(352)라 불리는 로울러에 접속되며, 그것은 제 1 모터(340)의 약 95%의 속도로 회전운동을 제공한다. 로울러(350)와 로울러(352)간의 이러한 차등 속도는 종동 로울러(352)상의 부착과 대조적으로 압착된 콤포넌트가 반송 플라이(20)에 언제나 부착하도록 한다.
제 4 도 내지 제 9 도에 도시한 바와 같이, 각 캘린더 조립체(302)는 신속 로울러 교체에 적합하다. 이러한 특징은 로울러 캘린더(350, 352)를 한쌍의 테이퍼진 클램핑 및 지지 수단(314, 316)에 부착하는 방법에 의해서, 그리고 캘린더 로울러를 지지하기 위한 수단(304)의 제 1 및 제 2 단부(310, 312)를 서로에 대하여 미끄럼 가능하게 신장 및 수축시키기 위한 수단(322)을 제공함에 의해서 부분적으로 달성된다. 제 4 도에 도시한 바와 같이, 제 2 단부(312)는 장치의 프레임(180)의 고정 부분에 미끄럼가능하게 부착되며, 유압 실린더(322)의 작동시 제 2 단부(312)는 미끄럼가능하게 신장 및 수축함으로써 캘린더 로울러(350, 352)의 신속 제거를 허용한다.
캘린더 장치(302)는 2개 또는 그 이상의 원통형 캘린더 로울러(350, 352)를 가지며, 각 로울러는 각 단부에서 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314, 316)에 의하여 클램핑 및 지지되며, 이들 한쌍의 클램핑 및 지지 수단(314, 316)은 축방향으로 정렬되고, 다른 축방향으로 정렬된 클램핑 및 지지 수단에 대하여 이동가능하다.
본 발명의 방법은, 하나의 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(316)을 다른 축방향으로 정렬된 클램핑 및 지지 수단(314)에 대하여 외향으로 이동시켜서 로울러(350, 352)의 클램핑을 해제함으로써 상기 로울러를 하나의 클램핑 및 지지 수단(314)으로부터 분리하고 그 다음 이 로울러를 다른 클램핑 및 지지 수단(316)으로부터 분리하는 클램핑 해제 단계와, 로울러(350, 352)를 제거하는 단계와, 제 2 또는 대체 로울러(350, 352)를 상기 한쌍의 축방향으로 정렬된 클램핑 및 지지 수단(314, 316) 사이에 삽입하는 단계와, 하나의 축방향으로 정렬된 클램핑 및 지지 수단(316)을 다른 클램핑 및 지지 수단(314)에 대하여 내향으로 이동시킴으로써 상기 제 2 로울러(350)를 클램핑하는 단계를 갖는다.
캘린더 장치(302)로부터 캘린더 로울러(350)의 바람직한 교체 방법은, 로울러의 양 단부에서 한쌍의 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(316, 316)을 한쌍의 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314, 314)에 대하여 외향으로 이동시켜서 2개의 로울러(350, 352)의 클램핑을 동시에 해제함으로써 각 로울러(350, 352)를 하나의 클램핑 및 지지 수단(314)으로부터 분리하고 그 다음 각 로울러를 나머지 클램핑 및 지지 수단(316)으로부터 분리하는 클램핑 해제 단계와; 제 2 쌍의 로울러(350, 352)를 상기 두쌍의 축방향으로 정렬된 클램핑 및 지지 수단(314, 316) 사이에 삽입하고, 이와 동시에 상기 회전가능한 클램핑 및 지지 수단의 쌍(316)을 그들의 각각의 축방향 정렬된 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314)을 향하여 동시에 내향으로 이동시킴으로써 상기 제 2 로울러 쌍(350, 352)을 클램핑하는 단계를 갖는다.
캘린더 장치(302)내에서 중공형의 대체로 원통형의 로울러(350, 352)의 쌍을 클램핑하는 방법은 대단히 신규하다고 생각된다. 이 장치(302)는 2개의 중공형의 원통형 캘린더 로울러를 가지며, 이 로울러의 각각은 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314, 316)에 의해서 각 단부(357, 358)에서 지지된다. 한쌍의 클램핑 및 지지 수단(314, 316)이 이격 배치되며 축방향으로 정렬되고, 이 클램핑 및 지지 수단(314, 316)은 다른 것에 대하여 이동가능하다. 이 방법은 원통형 캘린더 로울러(350)를 상기 한쌍의 축방향으로 정렬 및 이격된 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314, 316) 사이에 삽입하는 단계와, 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(316)을 다른 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314)에 대하여 내향으로 이동시킴으로써 상기 원통형 로울러(350)를 클램핑 및 지지하는 단계를 포함한다.
바람직한 캘린더 장치는 고정된 제 1 단부(310)에 대하여 미끄럼 이동가능한 제 2 단부(312)를 갖는 프레임(180)과; 그 각각이 중공형이며 제 1 단부(357) 및 제 2 단부(358)를 갖는 2개 또는 그 이상의 원통형 로울러(350, 352)와; 그리고 상기 제 1 및 제 2 단부(357, 358)에서 상기 캘린더 로울러(350)를 클램핑 및 지지하기 위한 복수의 수단(314, 316)을 구비한다. 상기 클램핑 및 지지 수단(314, 316)은 회전축선(R)을 중심으로 각기 회전가능하다. 상기 한쌍의 클램핑 및 지지 수단(314, 316)은 축방향으로 정렬되며, 2개의 지지 및 클램핑 수단은 프레임(310, 312)의 각 개별 단부에 부착된다. 한쌍의 수단(316)은 다른 축방향으로 정렬된 수단(314)에 대하여 내향 및 외향으로 이동가능하다.
또한, 캘린더 장치(302)는 상기 하나 또는 그 이상의 회전가능한 클램핑 및 지지 수단을 회전시키기 위한 수단(340)과, 하나 또는 그 이상의 축방향 정렬된 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(316)을 타측의 축방향으로 정렬된 회전가능한 클램핑 및 지지 수단(314)에 대하여 내향 및 외향으로 이동시키기 위한 수단(322)도 갖는다.
제 7 도는 라미네이트 제작 장치(200)를 초기에 로딩하기 위해 상기 신속 교체 로울러 쌍을 이동가능한 공중 이송기구(overhead movable transfer mechanism)(400)에 의하여 반송하는 방법을 도시한다. 그 당시에 이송기구(400)는 적소로 하강되며, 클램핑 및 지지 수단(316)을 갖는 프레임(180)의 미끄럼 이동가능한 단부(312)는 폐쇄되어 캘린더 로울러(350, 352)를 제 8 도에 도시한 위치에 고정한다. 그 다음에는 이 공중 이송기구(400)가 제 9 도에 도시한 바와 같이 로울러 스테이징 영역(roller staging area)(420)으로 후퇴하고, 그곳에서 상이한 크기 또는 스타일의 타이어를 제작할 다음 세트의 로울러 쌍을 기다린다.
제 10 도 내지 제 14 도에는, 정상 동작시에 있어서 라미네이트 제작 장치(200)에서 로울러(350, 352) 쌍의 세트를 교체하는 것을 도시한다. 제 10 도에는 이동중에 있는 이송기구(400)를 도시하는 바, 이 이송기구(400)는 로울러 스테이징 영역으로부터 4개의 새로운 세트의 로울러(350, 352)를 픽업하여 라미네이트 제작 장치(200)내에 장착하기 위해 이동한다. 제 11 도에 도시한 바와 같이, 이송기구(400)는 각각의 새로운 세트의 로울러 쌍(350, 352)을 홀딩하는 스테이션(402)에 인접하여 언로딩 스테이션(unloaded station)(402)을 갖는다. 이 언로딩 스테이션(402)은 라미네이트 제작 장치(200)내에 클램핑될 교체대상의 로울러 쌍(350, 352)위에 중심 설정된 후에, 각 언로딩 스테이션(402)의 제 1 및 제 2 아암(404, 406)이 제 12 도에 도시한 바와 같이 제거를 위한 로울러 쌍을 파지할 수 있는 위치까지 하강한다. 그런 다음 단부(316)는 신장하여 교체대상의 로울러 쌍(350, 352)을 자유롭게 한다. 이송기구(400)는 제 12 도에 도시한 바와 같이 하나의 스테이션(402)에 시프팅되어 신규한 세트의 로울러 쌍(350, 352)을 중심 설정시킨다. 라미네이트 제작 장치(200)의 단부(316)는 폐쇄되어 제 13 도에 도시한 바와 같이 새로운 로울러 쌍을 클램핑 및 지지한다. 아암(404, 406)은 개방되고, 이송기구(400)는 상승하고 로울러 스테이징 영역으로 다시 귀환함으로써 제 14 도에 도시한 바와 같이 교체된 로울러를 반송한다. 전술한 신속 교체 장치는 캘린더 로울러를 안전하고 효율적으로 교체하기 위한 능력을 대폭 향상시킨다. 전술한 로울러 제거수단(400)은 하나 이상의 로울러(350, 352)를 파지 및 운반하기 위한 복수의 스테이션(402)을 갖는다. 각 스테이션(402)은 피봇운동되는 제 1 및 제 2 아암(404, 406)을 갖는 구조체를 구비한다. 이 아암(404, 406)은 조작자(operator)가 그의 필요에 따라 아암(404, 406)을 개방 또는 폐쇄하게 하는 실린더(408)를 작동시킬 때 한쌍의 로울러(350, 352)를 파지하기에 적합한 윤곽을 갖는다. 확실하게 안착하면, 원통형 로울러(350, 352)는 어떠한 수동적 들어올림도 필요없이 도면에 도시한 바와 같이 쉽게 이동가능하다. 각 스테이션(402)은 한쌍의 피봇운동 링크(450)에 의하여 천정 비임(overhead beam)(440)에 접속된다. 이것은 아암(404,406)이 캘린더(302)에 대하여 피봇운동가능하게 이동될 수 있게 한다. 이것은 로울러(350, 352)를 클램핑 및 지지 수단(314, 316)상에 구속(binding)함이 없이 클램핑 및 지지 수단(316)을 갖는 미끄럼이동가능한 단부(312)의 폐쇄를 용이하게 한다. 이 전체 과정은 최소의 수동적인 노동력으로 매우 신속히 타이어 구조체의 교체를 수분내에 수행할 수 있도록 한다.
제 1 도는 본 발명에 따라 제작된 복수의 캘린더 장치(302)의 사시도로서, 이 장치의 조합이 라미네이트(10)를 형성하기 위한 신규한 장치(200)를 이루는 것을 도시하는 도면,
제 2 도는 제 1 도의 2-2 선을 따라 취한 일 캘린더(302)의 평면도로서, 이 캘린더 장치중 일부를 단면으로 도시하는 도면,
제 3 도의 제 2 도의 3-3 선을 따라 취한 캘린더 장치의 단부도(end view),
제 4 도는 캘린더 로울러의 클램핑 및 지지 수단의 단부가 신장위치에 있고 로울러가 분리되어 있는 것을 도시하는 캘린더 장치의 단부도,
제 5 도는 로울러가 부착되어 있는 것을 도시하는 캘린더 장치의 사시도,
제 6 도는 로울러가 분리되어 있는 것을 도시하는 캘린더 장치의 사시도,
제 7 도는 초기에 상기 캘린더 장치를 로딩하는 것을 도시하는 로울러 이송기구의 사시도,
제 8 도는 로울러가 캘린더 장치내로 로딩되고 있는 것을 도시하는 로울러 이송기구의 두번째 사시도,
제 9 도는 로울러 스테이징 영역으로 이송중인 로울러 이송기구의 세번째 사시도,
제 10 내지 제 14 도는 로울러를 라미네이트 제작 장치로 이송하는 과정을 도시하는 도면으로서, 제 1 세트의 로울러 쌍을 제 2 세트의 로울러 쌍으로 교체하는 것을 도시하는 도면,
제 10 도는 한 세트의 로울러 쌍을 픽업하기 위하여 이동중에 있는 이송기구를 도시하는 도면,
제 11 도는 대체 로울러를 운반하고 있는 이송기구를 도시하는 도면,
제 12 도는 제 1 세트의 로울러 쌍 위로 하강되어 그것을 클램핑하는 것을 도시하는 도면,
제 13 도는 캘린더 장치의 개방 단부 사이로 제 2 세트의 로울러를 이동시키기 위하여 시프팅되고 있는 이송 기구를 도시하는 도면으로서, 캘린더 장치는 제 2 세트의 로울러를 고정하여 폐쇄되는 것을 도시하는 도면,
제 14 도는 로울러 스테이징 영역으로 귀환중인 제 1 세트의 로울러를 도시하는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10A: 라미네이트 180: 프레임
200: 라미네이트 제작 장치 300: 캘린더 조립체
302: 캘린더 장치 314, 316: 클램핑 및 지지 수단
322: 유압 실린더 340, 342: 변속 모터
350, 352: 캘린더 로울러 400: 이송기구
420: 로울러 스테이징 영역

Claims (6)

  1. 캘린더 장치의 캘린더 로울러를 상이한 캘린더 로울러와 교체하기 위한 방법으로서, 상기 캘린더 장치는 그 사이에 상기 캘린더 로울러를 회전가능하게 클램핑하고 있는 축방향으로 정렬된 제 1 및 제 2 회전가능한 클램핑 및 지지 수단을 갖는 캘린더 장치의 캘린더 로울러의 교체 방법에 있어서,
    상기 제 1과 제 2 회전가능한 클램핑 및 지지 수단 사이의 간격을 증가시킴으로써 상기 로울러의 클램핑을 해제하는 단계와;
    상기 로울러를 제거하는 단계와;
    상기 제 1과 제 2 클램핑 및 지지 수단 사이의 위치로 상이한 캘린더 로울러를 이동시키는 단계와;
    상기 제 1과 제 2 클램핑 및 지지 수단 사이의 간격을 감소시켜서 상이한 캘린더 로울러의 각 단부를 상기 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단과 결합시킴으로써 상기 상이한 캘린더 로울러를 상기 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단 사이에 클램핑하는 단계와;
    상기 상이한 로울러상에 가해지는 클램핑력의 크기를 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 클램핑력은, 상기 로울러와 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단상에 정합하는 원추형 표면을 제공하고, 그러고 상기 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단이 상기 상이한 로울러와 결합한 후 상기 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단 사이의간격을 조절함으로써 제어되는
    캘린더 장치의 캘린더 로울러의 교체 방법.
  2. 복수의 캘린더 장치를 갖는 캘린더 시스템에서 복수의 캘린더 로울러를 상이한 로울러와 교체하기 위한 방법으로서, 2개 이상의 캘린더 장치가 상이한 로울러에 의하여 대체되는 적어도 하나의 캘린더 로울러를 갖고, 상기 캘린더 장치가 축방향으로 정렬된 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 클램핑 및 지지 수단은 그 사이에 교체될 캘린더 로울러를 클램핑하는, 캘린더 장치의 캘린더 로울러의 교체 방법에 있어서,
    상기 캘린더 시스템내의 교체대상의 복수의 캘린더 로울러와 교환될 복수의 상이한 로울러를 수납하는 스테이징 영역(staging area)을 특정하는 단계와;
    이송기구에 의하여 상기 복수의 상이한 로울러를 상기 캘린더 시스템으로 한번에 이송하는 단계와;
    상기 이송기구내에 상기 교체대상의 로울러를 파지하는 단계와;
    상기 교체대상의 로울러를 그들의 제 1 및 제 2의 각 클램핑 및 지지 수단으로부터 클램핑 해제하는 단계와;
    상기 이송기구를 시프팅하는 단계와;
    상기 상이한 로울러를 각각의 캘린더 장치의 각각의 제 1과 제 2의 클램핑 및 지지 수단 사이에 클램핑하는 단계와;
    상기 이송기구에 의하여 상기 파지된 교체대상의 로울러를 상기 캘린더 장치로부터 멀리 떨어져 있는 영역으로 이송하는 단계를 포함하는
    캘린더 장치의 캘린더 로울러의 교체 방법.
  3. 탄성중합체성 콤포넌트를 형성하기 위한 캘린더 장치에 있어서,
    제 1 및 제 2 단부를 가지며, 상기 제 2 단부가 상기 제 1 단부에 대하여 미끄럼이동가능한, 프레임과;
    적어도 2개의 대체로 원통형의 캘린더 로울러로서, 각 원통형 로울러는 중공형이고, 제 1 및 제 2 단부를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 단부가 원추형으로 테이퍼진 상기 캘린더 로울러와;
    상기 캘린더 로울러를 그들의 제 1 및 제 2 단부에서 클램핑 및 지지하기 위한 수단으로서, 상기 캘린더 로울러는 회전가능하게 지지되고 그들의 축선이 서로 평행하도록 서로 인접하게 위치되며, 상기 클램핑 및 지지 수단은 상기 로울러의 축방향으로 이동가능하여 상기 클램핑력을 변화시키는 상기 클램핑 및 지지 수단과;
    적어도 하나의 상기 회전가능한 클램핑 및 지지 수단을 회전시키기 위한 수단을 포함하는
    캘린더 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 로울러의 단부를 클램핑 및 지지하기 위한 수단은 상기 로울러의 원추형 단부와 정합하는 원추형 표면을 갖는 회전가능한 허브인
    캘린더 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 허브는 적어도 6°의 각도로 원추형으로 테이퍼진
    캘린더 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 로울러의 단부는 적어도 6°의 각도로 원추형으로 테이퍼진
    캘린더 장치.
KR1019960000034A 1995-01-05 1996-01-04 캘린더장치의캘린더로울러의교체방법및캘린더장치 KR100408141B1 (ko)

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