KR100635023B1 - 그린타이어의 벨트 보강용 스트립 공급장치 - Google Patents

그린타이어의 벨트 보강용 스트립 공급장치 Download PDF

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KR100635023B1
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정선종
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한국타이어 주식회사
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Abstract

본 발명은 그린타이어 또는 비가황처리 타이어의 구성 반제품 중 하나인 스트립 형태의 벨트 보강재를 벨트 성형드럼에 공급하는 장치에 관한 것으로, 특히 벨트 보강재들의 권출, 적정 장력유지, 권취 및 커팅작업이 간소하고 설비의 내구성을 향상시킨 개선된 그린타이어 벨트 보강용 스트립 공급장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 권취릴(1)에 감겨진 벨트 보강 스트립(2)이 여러 개의 가이드롤(3a,3b,3c)과 클램핑부(4)를 경유해서 루프부(5)를 거쳐 어플리케이터(6)로 공급되어 벨트 성형드럼(7)의 벨트 보강재에 부착 공급시키는 그린타이어의 벨트 보강 스트립 공급장치에 있어서, 상기 제 1 가이드롤(3a)과 클램핑부(4) 사이에는 벨트 보강 스트립(2)의 유무를 감지하는 감지센서(8)와 권취릴(1)에 감겨진 벨트보강 스트립(2)을 푸는 권출드럼(9)이 설치되고, 상기 루프부(5)는 상하롤러(10a,10b)들과, 이 하롤러(10b)들을 구비한 롤러뭉치(11), 이 롤러뭉치(11)의 상하이동을 안내하는 가이드 레일(12) 및, 이 롤러뭉치(11)의 위치를 감지하는 위치 감지센서(13)들을 구비하며, 상기 어플리케이터(6)는 헤드부(14)에는 공급되는 벨트 보강 스트립(2)을 압착 고정하는 클램핑부(16)와 벨트 보강 스트립(2)의 절단력 향상을 위한 장력 유지부(17) 및 벨트 보강 스트립(2)을 절단하는 커팅부(18)로 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

그린타이어의 벨트 보강용 스트립 공급장치{Belt reinforcement strip supply apparatus of green tire}
도 1은 본 발명에 따른 벨트 보강 스트립을 벨트 성형드럼에 공급하는 장치의 전체 구성도,
도 2와 도 3은 도 1에서 벨트 성형드럼과 어플리케이터를 나타낸 정면도와 측면도,
도 4와 도 5는 도 2와 도 3에서 어플리케이터를 확대하여 나타낸 정면도와 측면도,
도 6 내지 도 8은 종래 벨트 보강 스트립을 벨트 성형드럼에 공급하는 장치를 나타낸 도면들이다.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
1 : 권취릴, 2 : 벨트 보강 스트립,
3a,3b,3c : 가이드롤, 4 : 크램핑부,
5 : 루프부, 6 : 어플리케이터,
7 : 벨트 성형드럼, 8 : 감지센서,
9 : 권취드럼, 10a,10b : 롤러,
11 : 롤러뭉치, 12 : 가이드레일,
13 : 위치 감지센서, 14 : 헤드부,
15 : 구동부, 16 : 클램핑부,
17 : 장력 유지부, 18 : 커팅부,
19 : 모터, 20 : 벨트,
21 : 풀리, 22 : 스크류,
23 : 몸체, 24 : 서보모터,
25 : 풀리, 26 : 타이밍 벨트,
27 : 피구동측 풀리, 28 : 스크류,
29 : 높이 이동몸체, 30 : 이송 테이블,
31 : 실린더, 32 : 가이드 레일,
33 : 스플라이스롤, 34 : 실린더,
35 : 실린더, 36 : 고정판,
37 : 클램핑 링크, 38 : 링크,
39 : 롤, 40 : 실린더,
41 : 지지체, 42 : 실린더,
43 : 실린더, 44 : 나이프 뭉치.
본 발명은 그린타이어 또는 비가황처리 타이어의 구성 반제품 중 하나인 스 트립 형태의 벨트 보강재를 벨트 성형드럼에 공급하는 장치에 관한 것으로, 특히 벨트 보강재들의 권출, 적정 장력유지, 권취 및 커팅작업이 간소하고 설비의 내구성을 향상시킨 개선된 그린타이어 벨트 보강용 스트립 공급장치에 관한 것이다.
통상 타이어의 구성품 중 벨트는 트레드와 카카스 사이에 배치되어 노면의 충격을 감소시켜 주며, 타이어의 강도를 보강해 주는 역할을 수행하는데, 이러한 벨트를 보강해 주기 위해 스트립 형태의 벨트 보강재가 있으며, 이는 텍스타일 코드 원단에 고무를 입힌 형태로 되어 있다.
종래에도 벨트를 보강해 주는 스트립 형태의 벨트 보강재를 공급하는 장치가 다양하게 제안되어 사용되고 있는바, 그 중 일예로 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 어플리케이터(106)를 경유하여 벨트 성형드럼(107)에 벨트 보강 스트립(102)를 권취함에 있어서, 권취릴(101)에서 공급되는 벨트 보강 스트립(102)은 각각의 롤러(103)들을 경유하여 어플리케이터(106)의 클램핑 장치(104)와 가이드롤을 거치고, 픽업장치(141)와 최종 가이드롤을 경유하여 벨트 성형드럼(107)에 재료가 권취 되어진다.
여기서 상기 벨트 보강 스트립(102)은 어플리케이터(106)의 커터부(142) 내의 여러 개의 바늘(143)에 의하여 고정 및 대기하고 있게 되며, 이 벨트 보강 스트립(102)을 스플라이스 하는 스플라이스 롤러(144)를 갖춘 헤드부분(114)이 가이드 장치가 있는 실린더(145)에 의해 전진하고, 그 다음에 커터부(142)의 커터(146)를 갖춘 실린더(147)는 정지상태를 유지한 채, 스트립 누름 실린더(148) 만이 하강하여 이미 세팅된 위치에 있는 스트립 벨트 보강 스트립(102)을 누르게 되는데, 이때 여러 개의 바늘(143) 및 커터(146)는 대기 위치를 유지함으로써 벨트 보강 스트립(102)은 이들 바늘(143)에서 이탈하게 되어 벨트 보강 스트립(102)은 벨트 성형드럼(107)의 벨트 보강재 위에 부착하게 된다.
그 다음에는 압착롤(149)이 실린더(150)에 의해 하강하게 되고, 벨트 성형드럼(107)이 일정량 회전하게 되면, 벨트 보강 스트립(102)이 벨트 성형드럼(107)에 있는 벨트 보강재 위에 일정한 압력으로 압착된다.
이때 상기 실린더(145)는 전진된 상태에서 세팅된 이송피치 및 이송거리만큼 벨트 보강재 위에 스트립 벨트 보강의 권취가 이루어지고 권취가 완료되면 이 벨트 보강 스트립(102)의 절단이 이루어진다.
상기 벨트 보강 스트립(102)의 절단은 벨트 성형드럼(107)이 정지하면, 여러 개의 바늘(146)을 갖춘 픽업장치(141)와 스플라이스 롤러(144)를 갖춘 헤드부분(114)이 실린더(145)가 전진하고 커터(146)의 실린더(147)가 하강함으로써 이 커터(146)에 의해 벨트 보강 스트립(102)의 절단이 이루어지며, 절단이 완료된 다음 이 픽업장치(41)와 커터(146)가 동시에 상승하되, 상기 픽업장치(141)의 바늘에는 벨트 보강 스트립(102)이 끼워져 있게 되어 있다.
그러나 종래 상기와 같은 그린타이어의 벨트 보강 스트립 공급장치는 현장에서 통상 하루 천개 이상 그린타이어를 만들기 때문에 벨트 보강 스트립을 픽업하는 바늘의 내구성 문제가 발생하여 설비 가동율에 악영향을 끼치는 문제점이 제기되어 왔다.
또한 벨트 보강 스트립을 절단하는 커터가 실린더에 의해 하강하여 누름 방 식으로 절단하기 때문에 텍스타일과 고무로 이루어진 벨트 보강 스트립을 장기간 절단시 수명의 한계성을 나타내고 있을 뿐만 아니라, 이 벨트 보강 스트립의 절단 전후단에 일정한 굴곡이 발생하여 벨트 보강 스트립의 초기 및 끝부분 부착시 그 부착 정도가 불량하게 되는 경우도 종종 발생하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 설비 부품의 내구성 향상과 벨트 보강 스트립의 절단 정도의 개선이 이루어지는 그린타이어의 벨트 보강용 스트립 공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 권취릴에 감겨진 벨트 보강 스트립이 여러 개의 가이드들과 클램핑부를 경유하여 루프부를 거쳐 어플리케이터로 공급되어 벨트 성형드럼의 벨트 보강재에 부착 공급시키는 그린타이어의 벨트 보강 스트립 공급장치에 있어서, 상기 제 1 가이드롤과 클램핑부 사이에는 벨트 보강 스트립의 유무를 감지하는 감지센서와 권취릴에 감겨진 벨트 보강 스트립을 푸는 권취드럼이 설치되고, 상기 루프부는 상하 롤러들과, 하롤러들을 구비한 룰러뭉치, 이 롤러뭉치의 상하이동을 안내하는 가이드 레일 및, 이 롤러뭉치의 위치를 감지하는 위치 감지센서들을 구비하며, 상기 어플리케이터는 헤드부와 구동부로 이루어지되, 이 헤드부에는 공급되는 벨트 보강 스트립을 압착 고정하는 클램핑부와 벨트 보강 스트립의 절단력 향상을 위한 장력 유지부 및 벨트 보강 스트립을 절단하는 절단 커팅부를 구비하여 이루어져 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 그린타이어의 벨트 보강용 스트립 공급장치 전체를 나타낸 구성도이고, 도 2와 도 3은 도 1에서 어플리케이터의 정면도와 측면도이다.
본 발명은 도면에 도시된 바와 같이 권취릴(1)에 감겨진 벨트 보강 스트립(2)이 여러 개의 가이드롤(3a,3b,3c)과 클램핑부(4)를 경유해서 루프부(5)를 거쳐 어플리케이터(6)로 공급되어 벨트 성형드럼(7)의 벨트 보강재에 부착 공급시키는 그린타이어의 벨트 보강 스트립 공급장치에 있어서, 상기 제 1 가이드롤(3a)과 클램핑부(4) 사이에는 벨트 보강 스트립(2)의 유무를 감지하는 감지센서(8)와 권취릴(1)에 감겨진 벨트보강 스트립(2)을 푸는 권출드럼(9)이 설치되고, 상기 루프부(5)는 상하롤러(10a,10b)들과, 이 하롤러(10b)들을 구비한 롤러뭉치(11), 이 롤러뭉치(11)의 상하이동을 안내하는 가이드 레일(12) 및, 이 롤러뭉치(11)의 위치를 감지하는 위치 감지센서(13)들을 구비하며, 상기 어플리케이터(6)는 헤드부(14)에는 공급되는 벨트 보강 스트립(2)을 압착 고정하는 클램핑부(16)와 벨트 보강 스트립(2)의 절단력 향상을 위한 장력 유지부(17) 및 벨트 보강 스트립(2)을 절단하는 커팅부(18)로 이루어져 있다.
이를 좀더 설명하면, 상기 권취릴(1)에 감겨진 벨트 보강 스트립(2)은 공지의 회전수단과 권취드럼(9)에 의하여 권출된다.
상기 권취릴(1)이 회전할 때에 관성에 의하여 과도하게 회전되어 이 벨트 보강 스트립(2)이 일정한 라인을 형성하지 않고 꼬이거나 겹치는 현상을 방지하기 위해 공지의 브레이크 장치가 설치되어 있다.
그리고 상기 권취릴(1)에서 권출되는 벨트 보강 스트립(2)은 재료 가이드롤(3a,3b,3c)들과 감지센서(8)들을 거치게 되는바, 이때 상기 제 1 가이드 롤러(3a)들은 벨트 보강 스트립(2)의 좌우 이동을 방지하고, 상기 감지센서(8)는 권출되는 벨트 보강 스트립(2)의 유무를 감지하게 되는데, 만약 이 감지센서(8)가 권출되는 벨트 보강 스트립(2)의 재료가 없음을 감지하게 되면, 클램핑부(4)에 의하여 벨트 보강 스트립(2)을 클램핑하게 되면서 이 벨트 보강 스트립(2)을 공급 또는 권출하는 모든 작동부들을 공지의 프로그램화된 시컨스 작동에 의해 정지시키게 된다.
따라서 다음 작업 즉, 권취릴(1)에 재료인 벨트 보강 스트립(2)이 없으면 완전하게 감긴 새로운 권취릴을 교체하거나, 또는 권출부 이전에는 벨트 보강 스트립(2)의 이음부분에서 끊기거나 이상 재료의 권출시에 끊김의 재연결 및 교체 혹은 조치를 수행할 수가 있다.
상기 루프부(5)에서는 권취릴(1)에서 공급되는 벨트 보강 스트립(2)의 일정 장력을 유지하고 저장하도록 되어 있다. 즉 이 벨트 보강 스트립(2)의 장력은 하단부의 롤러뭉치(11)의 무게와 하롤러들(10b)의 수량에 의거 결정된다.
그리고 상기 롤러뭉치(11)는 벨트 보강 스트립(2)이 권취됨에 따라 가이드 레일(12)을 따라 상승하게 되고, 일정 위치를 벗어나면 귄출드럼(9)이 공지의 프로그램화된 시컨스에 의해 회전하게 되고, 이 룰러뭉치(11)의 위치는 위치 감지센서(13)에 의하여 이루어진다.
한편, 도 2와 도 3은 벨트 성형드럼(7)의 구동수단이 도시되어 있는바, 즉 상기 벨트 성형드럼(7)은 모터(19)에 의해 회전하는 벨트와 같은 동력전달 수단을 이용하여 회전하도록 되어 있다.
도 4와 도 5는 권취릴(1)에 공급되는 벨트 보강 스트립(2)을 벨트 성형드럼(7)에 부착하기 위한 어플리케이터(6)를 확대하여 도시한 것으로, 먼저 상기 어플리케이터(6)의 헤드부(14) 부분이 벨트 보강 스트립(2)의 시작위치로 이송하게 되는데, 이때 도면에 도시되지 않은 서보모터에 의하여 구동부(15)의 벨트(20)와 풀리(21)가 회전하게 되면, 스크류(22)의 회전에 의하여 이 헤드부(14)를 구비한 몸체(23)가 화살표 방향으로 이동하여 벨트 보강 스트립(2)의 시작위치로 이동하게 된다.
또한 이 헤드부(14)의 높이는 자동으로 조정이 가능한바, 즉 생산하고자 하는 규격의 벨트 성형드럼(7)의 직경 또는 원주를 공지의 프로그램화된 시컨스에 입력하면 서보모터(24)가 작동을 하고 이의 동력은 풀리(25)와 타이밍 벨트(26) 및 피구동측 풀리(27)를 경유하여 스크류(28)를 회전시키며, 이 회전력으로 헤드부(14)의 높이 이동몸체(29)가 이동하여 요구되는 높이 위치로 이동하게 된다.
이어 상기 어플리케이터(6)의 헤드부(14)가 벨트 보강 스트립(2)의 시작점에 위치하면 이송 테이블(30)이 실린더(31) 작동에 의하여 가이드 레일(32)을 따라 전진하게 된다.
이때 상기 벨트 보강 스트립(2)의 선단이 벨트 성형드럼(7) 위에 위치하고 초기 부착을 강화하기 위한 스플라이스 롤(33)의 밑에 위치하게 된다.
이 스플라이스 롤(33)은 다른 실린더(34)의 하강에 의하여 벨트 보강 스트립(2)의 초기부분을 누름으로써 벨트 보강 스트립(2)과 벨트 성형드럼(7)에 있는 벨 트 보강재의 압착력을 강화한다.
이어 상기 실린더(34)의 하강이 완료되면 벨트 보강 스트립(2)을 클램핑하고 있던 클램핑부(16)는 실린더(35)가 상승하여 고정판(36)과 클램핑 링크(37)에 압착되었던 벨트 보강 스트립(2)을 벨트 성형드럼(7)의 벨트 보강재의 권취를 위한 준비를 완료한다.
그 다음에 일정량만큼 벨트 성형드럼(7)이 회전하게 되고 스플라이스 롤(33)이 상승하게 되면 상기 벨트 성형드럼(7)은 연속적으로 회전하여 어플리케이터(6)의 헤드부(14)는 이미 프로그램화된 시컨스 패턴에 의거하여 이 벨트 성형드럼(7)의 회전량에 따라서 이송속도와 권취 피치를 자동 계산하여 시작위치의 반대방향으로 벨트 보강 스트립(2)을 벨트 성형드럼(7)의 벨트 보강재 위에 권취된다.
이렇게 상기 벨트 성형드럼(7)에 벨트 보강 스트립(2)의 권취가 완료되며, 벨트 성형드럼(7)의 회전과 어플리케이터(6)의 헤드부(14)의 이송이 정지된다.
이어 이송 테이블(30)이 실린더(31)의 작동에 의하여 후진하고 벨트 보강 스트립(2)은 클램핑부(16)에 의하여 고정된다.
그러면 커팅작동 이전에 절단을 위하여 벨트 보강 스트립(2)의 장력유지를 위해 장력 유지부(17)가 작용하게 되는데, 이 장력 유지부(17)는 링크(38)의 선단에 롤(39)이 설치되고, 이 롤(39)은 실린더(40)가 전진함으로써 링크(38)가 회전함에 따라 상기 롤(39)은 일정량 상승하게 된다.
커팅부(18)에 의해 벨트 보강 스트립(20이 절단된 다음에는 장력 유지부(17)의 롤(39)은 다시 상기 실린더(40)와 링크(38)의 역순으로 대기위치로 복귀된다.
이어 상기 커팅부(18)에 의해 절단이 이루어지게 되는바, 즉 헤드부(14)의 높이 이동 몸체(29)에 고정된 지지체(41)에 설치된 실린더(42)가 작동함으로써 이 지지체(44)에 링크핀으로 연결된 다른 실린더(43)와 나이프 뭉치(44)가 벨트 보강 스트립(2)은 커팅하기 위한 위치로 진입하고, 상기 다른 실린더(43)가 작동함으로써 이 나이프 뭉치(44)는 하강하여 한 쌍의 나이프들에 의해 커팅이 이루어진다.
상기와 같이 본 발명에 따른 그린타이어의 벨트 보강용 스트립 공급장치는 그린타이어를 구성하는 벨트 보강 스트립을 벨트 성형드럼에 공급하기 위하여 스트립을 귄취한 일정한 형상의 링에서 스트립을 권출시키고 요구하는 적정한 장력을 유지시키고 어플리케이터로 공급하기 위한 스트립의 요구 속도를 안정적으로 유지시키기 위한 루프부를 경유하여 어플리케이터로 스트립이 진입되며, 어플리케이터는 만들고자 하는 그린타이어의 시방에 의거 이미 제어적으로 세팅된 위치, 이송피치, 이송거리에 의거 공급되는 스트립을 벨트 성형드럼에 접근하여 초기 부착을 하고 제어적 세팅된 이송피치 및 이송거리에 의거 권취가 이루어지고 이것이 완료되면 스트립의 컷팅과 스트립 끄트머리의 부착이 완료된 다음 어플리케이터는 대기 위치로 되돌아 가는 장치로서, 그 부착방법 및 권취를 위한 메커니즘, 컷팅방법이 간소하며 내구성을 향상시킨 최적화시킨 잇점을 갖는다.

Claims (4)

  1. 권취릴(1)에 감겨진 벨트 보강 스트립(2)이 여러 개의 가이드롤(3a,3b,3c)과 클램핑부(4)를 경유해서 루프부(5)를 거쳐 어플리케이터(6)로 공급되어 벨트 성형드럼(7)의 벨트 보강재에 부착 공급시키는 그린타이어의 벨트 보강 스트립 공급장치에 있어서,
    상기 제 1 가이드롤(3a)과 클램핑부(4) 사이에는 벨트 보강 스트립(2)의 유무를 감지하는 감지센서(8)와 권취릴(1)에 감겨진 벨트보강 스트립(2)을 푸는 권출드럼(9)이 설치되고, 상기 루프부(5)는 상하롤러(10a,10b)들과, 이 하롤러(10b)들을 구비한 롤러뭉치(11), 이 롤러뭉치(11)의 상하이동을 안내하는 가이드 레일(12) 및, 이 롤러뭉치(11)의 위치를 감지하는 위치 감지센서(13)들을 구비하며, 상기 어플리케이터(6)는 헤드부(14)에는 공급되는 벨트 보강 스트립(2)을 압착 고정하는 클램핑부(16)와 벨트 보강 스트립(2)의 절단력 향상을 위한 장력 유지부(17) 및 벨트 보강 스트립(2)을 절단하는 커팅부(18)로 이루어진 것을 특징으로 하는 그린타이어의 벨트 보강용 스트립 공급장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 헤드부(14)의 클램핑부(16)는 실린더(35)와 고정핀(36) 및 클램핑 링크(37)로 이루어진 것을 특징으로 하는 그린타이어의 벨트 보강용 스트립 공급장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 헤드부(14)의 장력 유지부(17)는 링크(38)의 선단에 연결된 롤(39)을 갖춘 것을 특징으로 하는 그린타이어의 벨트 보강용 스트립 공급장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 헤드부(14)의 커팅부(18)는 지지체(41)에 연결된 실린더(42)와 한 쌍의 나이프로 이루어진 나이프 뭉치(44)로 이루어진 것을 특징으로 하는 그린타이어의 벨트 보강용 스트립 공급장치.
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