KR100585042B1 - 고무 스트립재의 와인딩 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고무 스트립재의 압출량의 변동을 사출 장치와 성형 드럼 사이에서 흡수하고, 그것에 의해서 고무 스트립재를 정밀도 좋게 와인딩하는 것을 가능하게 한 고무 스트립재의 와인딩 방법 및 와인딩 장치를 제공한다.

사출 장치(1)로부터 미가황의 고무 스트립재(S)를 압출하면서 해당 고무 스트립재(S)를 성형 드럼(D)에 와인딩하는 방법에 있어서, 고무 스트립재(S)를 가이드 롤러(7)를 사용하여 장력을 주면서 성형 드럼(D)에 가압하고 , 가이드 롤러(7)와 사출 장치(1)의 압출구(3) 사이에 고무 스트립재(S)의 압출량의 변동을 흡수하기 위한 공간을 형성하고, 고무 스트립재(S)의 압출에 맞추어서 성형 드럼(D)을 회전시켜 가이드 롤러(7)를 종동시키며, 해당 가이드 롤러(7)로 안내된 고무 스트립재(S)를 성형 드럼(D)에 와인딩한다.

타이어, 고무 스트립재, 사출 장치, 드럼

Description

고무 스트립재의 와인딩 방법 및 장치{Method and device for winding the strip of the rubber with applying pressure}

도 1은 본 발명의 실시예로 이루어지는 스트립재의 와인딩 장치의 주요부를 도시하는 확대정면도.

도 2는 본 발명의 실시예로 이루어지는 스트립재의 와인딩 장치(와인딩 시)를 도시하는 측면도.

도 3은 본 발명의 실시예로 이루어지는 스트립재의 와인딩 장치(절단 시)를 도시하는 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 사출 장치 2: 전면 플레이트

3: 압출구 4: 아암 부재

7: 가이드 롤러 8: 절단장치

19: 프레스 롤러 D: 성형 드럼

S: 고무 스트립재

본 발명은 공기 타이어의 제조에 있어서 고무 스트립재를 성형 드럼에 와인딩하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 고무 스트립재의 와인딩 정밀도를 높이도록 한 고무 스트립재의 와인딩 방법 및 와인딩 장치에 관한 것이다.

공기 타이어를 제조하는 방법으로서, 사출장치로부터 미가황의 고무 스트립재를 연속적으로 공급하고, 해당 고무 스트립재를 성형 드럼에 와인딩하고, 그 적층 구조에 의거하여 캡 트레드(cap tread), 언더 트레드(under tread), 사이드 트레드(side tread), 림 쿠션 고무(rim cushion rubber) 등의 타이어 구성 부재를 성형하는 것이 행해지고 있다.

이와 같이 타이어 구성 부재를 직접 성형함으로써, 타이어의 제조 효율을 향상시킬 수 있고, 미리 성형한 타이어 구성 부재를 보관할 필요가 없기 때문에, 공간 절약화도 도모할 수 있고, 그 결과, 타이어의 제조 비용을 크게 저감할 수 있다는 이점이 있다.

그러나, 사출 장치로부터 압출되는 초기의 고무 스트립재는 오버슈트(overshoot)를 일으키기 쉽고, 나오는 모양이 불안정하기 때문에, 성형 드럼에 대하여 정밀도 좋게 와인딩하는 것이 극히 곤란하였다. 이와 같이 스트립재의 와인딩 정밀도가 나쁘면, 공기 타이어의 품질이 불안정하게 되는 것이다.

본 발명의 목적은 고무 스트립재의 압출량의 변동을 사출 장치와 성형 드럼사이에서 흡수하고, 그것에 의해서 고무 스트립재를 정밀도 좋게 와인딩하는 것을 가능하게 한 고무 스트립재의 와인딩 방법 및 와인딩 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고무 스트립재의 와인딩 방법은, 사출 장치로부터 미가황의 고무 스트립재를 압출하면서 해당 고무 스트립재를 성형 드럼에 와인딩하는 방법에 있어서, 상기 고무 스트립재를 가이드 롤러를 사용하여 장력을 주면서 상기 성형 드럼에 가압하고, 상기 가이드 롤러와 상기 사출 장치의 압출구 사이에 고무 스트립재의 압출량의 변동을 흡수하기 위한 공간을 형성하고, 상기 고무 스트립재의 압출에 맞추어서 상기 성형 드럼을 회전시켜 상기 가이드 롤러를 종동시키며, 해당 가이드 롤러로 안내된 고무 스트립재를 상기 성형 드럼에 와인딩하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 고무 스트립재를 가이드 롤러를 사용하여 장력을 주면서 성형 드럼에 가압하고, 가이드 롤러와 사출 장치의 압출구 사이에 고무 스트립재의 압출량의 변동을 흡수하기 위한 공간을 형성하는 것에 의해, 압출 초기 등에 있어서 고무 스트립재의 압출량이 불안정하더라도, 그 불균일함을 상기 공간에서 흡수할 수 있고, 가이드 롤러로 안내된 고무 스트립재를 성형 드럼에 대하여 정밀도 좋게 와인딩할 수 있다. 또한, 가이드 롤러와 고무 스트립재의 접촉각을 충분히 크게 하면, 뛰어난 가이드 기능을 발휘할 수 있고, 와인딩 정밀도를 더욱 높일 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고무 스트립재의 와인딩 장치는, 사출 장치로부터 미가황의 고무 스트립재를 압출하면서 해당 고무 스트립재를 성형 드럼에 와인딩하는 장치에 있어서, 상기 사출 장치와 상기 성형 드럼 사이에, 상기 고무 스트립재의 공급로에 따라서 신축 자유롭게 아암 부재를 개재시켜 가이드 롤러를 배치하고, 상기 아암 부재의 신장 시에, 상기 고무 스트립재를 상기 가이드 롤러로 장력을 주면서 상기 성형 드럼에 가압하고, 상기 가이드 롤러와 상기 사출 장치의 압출구 사이에 고무 스트립재의 압출량의 변동을 흡수하기 위한 공간을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 있어서, 고무 스트립재의 와인딩 말기에, 가이드 롤러를 성형 드럼으로부터 분리하고, 성형 드럼과 가이드 롤러 사이에 틈새를 형성하여, 해당 틈새 내에서 고무 스트립재를 절단하면 좋다. 이와 같이 고무 스트립재를 상기 틈새내에서 절단함으로써, 고무 스트립재의 절단 끝이 가이드 롤러상에 잔존하기 때문에, 다음번의 와인딩 작업을 연속적으로 행할 수 있다. 더욱이, 다음번의 와인딩 작업에서는, 와인딩 초기로부터 고무 스트립재에 장력이 주어지기 때문에, 고무 스트립재를 정밀도 좋게 와인딩할 수 있다. 이 경우의 장치로서는, 아암 부재의 수축시에, 성형 드럼과 가이드 롤러 사이에 빈틈을 형성하도록 하여, 해당 틈내에서 고무 스트립재를 절단하는 절단장치를 부설하면 좋다.

또한, 가이드 롤러의 근방에 고무 스트립재의 절단 끝을 성형 드럼에 가압하는 프레스 롤러를 설치하고, 해당 프레스 롤러로 절단 끝을 성형 드럼에 가압하도록 하면, 고무 스트립재의 절단 끝이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예로 이루어지는 스트립재의 와인딩 장치를 도시하는 것이다. 본 실시예의 와인딩 장치는, 사출 장치(1)를 성형 드럼(D)의 외 주면에 대향하도록 배치하고, 상기 사출 장치(1)를 성형 드럼(D)의 축방향에 대하여 왕복 이동시키는 구성으로 되어 있다. 사출 장치(1)의 압출 기구는 특히 한정되는 것은 아니지만, 1 타이어분의 타이어 구성 부재를 정확하고 또한 정량적으로 압출하기 위해서, 플런저 타입의 정량 압출기를 사용하면 좋다.

사출 장치(1)는 그 전면 플레이트(2)에 압출구(3)를 가지고, 해당 압출구(3)로부터 고무 스트립재(S)를 연속적으로 압출하도록 되어 있다. 전면 플레이트(2)에는 좌우 한 쌍의 아암 부재(4, 4)가 성형 드럼(D)으로 향하여 수평방향으로 세워서 설치되어 있다. 아암 부재(4)는 전면 플레이트(2)에 장착되는 고정부(4a)와, 해당 고정부(4a)로부터 스트립재(S)의 공급로를 따라서 신축 자유로운 가동부(4b)로 구성되고, 그 신축 동작을 에어 실린더 등에서 행하도록 되어 있다.

각 아암 부재(4)의 가동부(4b)의 측면에는 브라켓(5)이 장착되어 있다. 그리고, 아암 부재(4)의 선단측에는, 좌우 한 쌍의 브라켓(5, 5)에 걸쳐서 장착된 베어링 부재(6)를 개재시키고 가이드 롤러(7)가 지지(軸支)되어 있다. 상기 가이드 롤러(7)의 회전축의 양단부에는 걸림부재(7a)가 장착되어 있다. 또한, 가이드 롤러(7)는 성형 드럼(D)에 종동하여 한 방향으로 회전하지만, 그 역방향의 회전은 규제되어 있다. 그 때문에, 가이드 롤러(7)는 사출 장치(1)로부터 공급되는 고무 스트립재(S)에 대하여 장력을 주는 것이 가능하다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 아암 부재(4)의 신장 시에는, 고무 스트립재(S)를 가이드 롤러(7)로 장력을 주면서 성형 드럼(D)에 가압하고, 가이드 롤러(7)와 사출 장치(1)의 압출구(3) 사이에 고무 스트립재(S)를 압출량의 변동을 흡수하기 위한 공간을 형성하도록 되어 있다. 압출 초기의 오버슈트를 흡수하기 위해서, 상기 공간의 길이는 100 내지 200mm으로 하면 좋다. 한편, 도 3에 도시하는 바와 같이, 아암 부재(4)의 수축시에는, 성형 드럼(D)과 가이드 롤러(7) 사이에 빈틈을 형성하도록 되어 있다.

아암 부재(4)의 선단부에는, 고무 스트립재(S)를 성형 드럼(D)과 가이드 롤러(7) 사이에서 절단하기 위한 절단장치(8)가 설치되어 있다. 즉, 각 아암 부재(4)의 가동부(4b)의 끝면에는 브라켓(9)이 장착되고, 상기 브라켓(9)에 회전식 액추에이터(10)가 탑재되어 있다. 회전식 액추에이터(10)의 회전축(10a)은 커플링 (11)을 개재시켜 회전날개(12)의 회전축(12a)에 연결되어 있다. 상기 회전축(12a)은 베어링(13)에 의해 지지되어 있다. 회전날개(12)에는 브라켓(14)이 연결되어 있다. 그리고, 좌우 한 쌍의 브라켓(14, 14)에 걸쳐서 커터로 되는 와이어(15)가 설치되어 있다.

상기 절단장치(8)는, 회전식 액추에이터(10)의 구동에 의해 도 3의 파선으로 도시하는 궤도(X)에 따라 와이어(15)를 회전시키고, 그것에 의해 고무 스트립재(S)를 성형 드럼(D)과 가이드 롤러(7) 사이에서 절단하도록 되어 있다.

가이드 롤러(7)의 하방측에는, 신축이 자유로운 로드(16a)를 구비한 실린더(16)가 브라켓(17)을 개재시켜 전면 플레이트(2)에 장착되어 있다. 상기 로드(16a)의 선단부에는 베어링 부재(18)를 개재시켜 프레스 롤러(19)가 지지되어 있다. 프레스 롤러(19)의 회전축의 양단부에는 걸림부재(19a)가 장착되어 있다. 상기 프레스 롤러(19)는 고무 스트립재(S)를 성형 드럼(D)에 대하여 항상 가압하는 것이다.

다음에, 상술한 고무 스트립재의 와인딩 장치의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 사출 장치(1)의 압출구(3)로부터 스트립재(S)를 소정의 길이로 압출하고, 그 선단부를 가이드 롤러(7)상에 세트한다. 이 때, 스트립재(S)의 길이는 성형 드럼(D)에 대하여 접착 가능한 길이로 한다.

다음에, 도 2에 도시하는 바와 같이, 아암 부재(4)를 신장 상태로 하는 것에 의해, 고무 스트립재(S)를 가이드 롤러(7)로 장력을 주면서 성형 드럼(D)에 가압하고, 가이드 롤러(7)와 사출 장치(1)의 압출구(3) 사이에 고무 스트립재(S)의 압출량의 변동을 흡수하기 위한 공간을 형성한다. 이어서, 고무 스트립재(S)의 압출에 맞추어서 성형 드럼(D)을 회전시키고, 해당 성형 드럼(D)에 고무 스트립재(S)를 개재시켜 접촉하는 가이드 롤러(7)를 종동 회전시킨다. 이로써, 가이드 롤러(7)로 안내된 고무 스트립재(S)를 성형 드럼(D)의 외주면에 와인딩한다.

상술한 바와 같이 고무 스트립재(S)를 가이드 롤러(7)를 사용하여 장력을 주면서 성형 드럼(D)에 가압하고, 가이드 롤러(7)와 사출 장치(1)의 압출구(3) 사이에 공간을 형성함으로써, 압출 초기 등에 있어서 고무 스트립재(S)의 나오는 모양이 불안정하더라도, 그 불균일함을 가이드 롤러(7)와 압출구(3) 사이의 공간에서 흡수할 수 있다. 즉, 고무 스트립재(S)에는 장력이 주어지고 있기 때문에, 오버슈트를 일으키더라도 고무 스트립재(S)가 굽거나, 물결치는 일은 없다. 따라서, 사출 장치(1)를 사용한 스트립 와인딩 성형법에 있어서, 고무 스트립재(S)를 정밀도 좋게 와인딩할 수 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 와인딩이 끝나기 직전에는, 아암 부재(4)를 수축상태로 하는 것에 의해, 가이드 롤러(7)를 성형 드럼(D)으로부터 분리하고, 성형 드럼(D)과 가이드 롤러(7) 사이에 빈틈을 형성한다. 그리고, 절단장치(8)의 와이어(15)를 회전시키는 것에 의해, 고무 스트립재(S)를 성형 드럼(D)과 가이드 롤러(7) 사이에서 절단한다.

상술한 바와 같이 고무 스트립재(S)를 성형 드럼(D)과 가이드 롤러(7) 사이의 틈내에서 절단하는 것에 의해, 고무 스트립재(S)의 절단 끝이 가이드 롤러(7)상에 잔존하게 된다. 그 때문에, 다음번의 와인딩 작업을 개시할 때에 고무 스트립재(S)를 수작업으로 가이드 롤러(7)상으로 안내할 필요가 없어져, 복수회의 와인딩 작업을 연속하여 행할 수 있다. 더욱이, 다음번의 와인딩 작업에서는, 다시 가이드 롤러(7)를 성형 드럼(D)측으로 이동시킴으로써, 와인딩 초기에서 고무 스트립재(S)에 장력이 부여되기 때문에, 고무 스트립재(S)를 정밀도 좋게 와인딩할 수 있다.

또한, 고무 스트립재(S)의 절단 시에, 그 절단 끝을 프레스 롤러(19)로 성형 드럼(D)에 가압하고 있기 때문에, 고무 스트립재(S)의 절단 끝이 흐트러지는 것을 방지하여, 와인딩 정밀도를 더욱 높일 수 있다.

본 발명에서는, 고무 스트립재(S)의 성형 드럼(D)에 대한 와인딩 회수와, 성형 드럼(D)의 축방향으로의 이동량을 제어함으로써, 성형 드럼(D)의 외주측에 원하는 단면 형상을 가지는 타이어 구성 부재를 성형할 수 있고, 상기 타이어 구성부재 를 정밀도 좋게 성형하는 것이 가능하게 된다. 상기 타이어 구성 부재로서는, 공기 타이어의 캡 트레드, 언더 트레드, 사이드 트레드, 림 쿠션 고무 등을 들 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고무 스트립재를 가이드 롤러를 사용하여 장력을 주면서 성형 드럼에 가압하고, 가이드 롤러와 사출 장치의 압출구 사이에 고무 스트립재의 압출량의 변동을 흡수하기 위한 공간을 형성하고, 고무 스트립재의 압출에 맞추어서 성형 드럼을 회전시켜 가이드 롤러를 종동시키며, 해당 가이드 롤러로 안내된 고무 스트립재를 성형 드럼에 와인딩하므로, 압출 초기 등에 있어서 고무 스트립재의 압출량이 불안정하더라도, 그 불균일함을 상기 공간에서 흡수할 수 있어, 고무 스트립재를 정밀도 좋게 와인딩할 수 있다.

Claims (6)

1. 사출 장치로부터 미가황 고무 스트립재를 압출하면서 해당 고무 스트립재를 성형 드럼에 와인딩하는 방법에 있어서,

   상기 고무 스트립재를 가이드 롤러를 사용하여 장력을 주면서 상기 성형 드럼에 가압하고, 상기 가이드 롤러와 상기 사출 장치의 압출구 사이에 고무 스트립재의 압출량의 변동을 흡수하기 위한 공간을 형성하고, 상기 고무 스트립재의 압출에 맞추어서 상기 성형 드럼을 회전시켜 상기 가이드 롤러를 종동시키며, 해당 가이드 롤러로 안내된 고무 스트립재를 상기 성형 드럼에 와인딩하고,

   상기 고무 스트립재의 와인딩 말기에, 상기 가이드 롤러를 상기 성형 드럼으로부터 분리하고, 상기 성형 드럼과 상기 가이드 롤러 사이에 틈새를 형성하며, 해당 틈새내에서 상기 고무 스트립재를 절단하도록 한 고무 스트립재의 와인딩 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고무 스트립재의 절단 단부를 프레스 롤러를 사용하여 상기 성형 드럼에 가압하도록 한 고무 스트립재의 와인딩 방법.
4. 사출 장치로부터 미가황의 고무 스트립재를 압출하면서 해당 고무 스트립재를 성형 드럼에 와인딩하는 장치에 있어서,

   상기 사출 장치와 상기 성형 드럼 사이에, 상기 고무 스트립재의 공급로를 따라서 신축 자유롭게 아암 부재를 개재시켜 가이드 롤러를 배치하고, 상기 아암 부재의 신장 시에, 상기 고무 스트립재를 상기 가이드 롤러로 장력을 주면서 상기 성형 드럼에 가압하고, 상기 가이드 롤러와 상기 사출 장치의 압출구 사이에 고무 스트립재의 압출량의 변동을 흡수하기 위한 공간을 형성하도록 하고,

   상기 아암 부재의 수축시에, 상기 성형 드럼과 상기 가이드 롤러 사이에 틈새를 형성하도록 하고, 해당 틈새내에서 상기 고무 스트립재를 절단하는 절단장치를 설치한 고무 스트립재의 와인딩 장치.
5. 삭제
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 가이드 롤러의 근방에 상기 고무 스트립재의 절단 단부를 상기 성형 드럼에 가압하는 프레스 롤러를 설치한 고무 스트립재의 와인딩 장치.

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