KR100792549B1 - 카카스 부착장치 - Google Patents

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노형래
강정구
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Abstract

본 발명은 카카스 부착장치에 관한 것으로서, 사이즈를 소형화하여 설치공간을 최소화할 수 있고, 일정한 폭으로 재단된 카카스를 성형드럼에 직접 부착시킴으로써, 종래 다량 발생하였던 덴트(Dent) 불량을 줄여 타이어의 균일성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 카카스 부착장치는, 성형드럼(D) 상부에 배치되는 수평지주(111) 및 상기 수평지주의 일단 아래로 설치되는 수직지주(112)를 구비하는 지지프레임(110)과; 상기 수직지주에 상기 성형드럼의 측면에 대하여 전후진가능하게 지지되어, 이송되는 카카스를 선택적으로 절단하는 절단기(120)와; 상기 수평지주에 성형드럼의 외주와 대응하여 승강가능하게 설치되어 상기 절단기를 통해 이송되는 카카스를 흡착하는 진공패드(130)와; 상기 진공패드에 흡착된 카카스를 상기 성형드럼에 부착시키는 센터 스티칭 롤러 유닛(150) 및 양쪽 사이드 스티칭 롤러 유닛(160, 160)과; 그리고, 상기 센터 스티칭 롤러 유닛 및 상기 사이드 스티칭 롤러 유닛들을 상기 성형드럼의 폭방향으로 좌우이동시키는 좌우이동장치(170);를 포함하여 이루어진다.
카카스, 바디플라이, 부착, 이송, 공급, 스티칭, 스티쳐, 서비서, 성형

Description

카카스 부착장치 {CARCASS APPLYING DEVICE}
도 1은 종래 카카스 부착장치의 예를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 카카스 부착장치를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
111 : 수평지주, 112 : 수직지주,
110 : 지지프레임, 120 : 절단기,
130 : 진공패드, 140 : 지지패드,
150 : 센터 스티칭 롤러 유닛, 151 : 센터 스티칭 롤러,
160 : 사이드 스티칭 롤러 유닛, 161 : 사이드 스티칭 롤러,
170 : 좌우이동장치, 171 : 기어드 모터,
172 : 리니어 모션 가이드 레일, 173 : 종동기어,
174 : 이송스크류, 175 : 지지슬라이더,
D : 성형드럼.
본 발명은 카카스 부착장치에 관한 것으로서, 특히 사이즈를 소형화하여 설치공간을 최소화할 수 있고, 일정한 폭으로 재단된 카카스를 성형드럼에 직접 부착시킴으로써, 종래 다량 발생하였던 덴트(Dent) 불량을 줄여 타이어의 균일성(Uniformity)을 향상시킬 수 있는 카카스 부착장치에 관한 것이다.
차량용 공기압 타이어는, 타이어의 내부를 구성하는 인너라이너와, 상기 인너라이너의 외주에 적층되는 카카스와, 상기 카카스의 외주에 적층되는 벨트와, 상기 벨트의 외주에 적층되어 실질적으로 지면과 접촉하는 트레드와, 상기 타이어의 양쪽 측부를 구성하는 양쪽 사이드월과, 그리고 휠에 결합되어 타이어의 내부 공기압을 유지하는 양쪽 비드를 포함하여 이루어진다.
이러한 타이어를 제조하는 공정을 살펴보면, 타이어를 이루는 각종 구성요소들에 대하여 각각 반제품들을 제조하고, 이 반제품들을 이송컨베이어를 통해 타이어 타이어 형상으로 이루어진 성형기의 성형드럼에 순차적으로 공급하며, 예컨대 스폰지 재질의 스티칭 롤러(Stitching Roller)를 전진시켜 성형드럼에 밀착시킨 상태에서 이송된 반제품을 성형드럼에 부착시키고, 이후 성형드럼이 회전하면서 반제품들이 서로 접합되어 성형된다. 이러한 성형과정을 통하여 그린케이스를 제조한 후, 상기 그린케이스를 가류기의 가류몰드에 투입하여 블래더로 상기 그린케이스 내부에 온도 및 압력을 가하는 가류공정을 거치도록 한 후, 실제로 사용할 수 있는 타이어를 완성한다.
타이어 구성요소들중 상기 카카스는 타이어의 전체 영역에 걸쳐 조립되어 타이어의 골격을 형성함으로써 타이어의 강성과 기계적 특성을 좌우하는 중요한 반제 품으로, 바디플라이(Bodyply)로도 알려져 있다. 통상적으로, 2장의 카카스가 인너라이너와 벨트 사이에 감겨 적층되는데, 인너라이너 쪽의 제1카카스와, 벨트쪽의 제2카카스로 구분할 수 있다. 이러한 제1카카스 및 제2카카스에 해당하는 카카스 반제품들과 인너라이너를 성형드럼에 공급하는 장치를 카카스 서비서(Carcass Servicer)라 일컫고, 카카스 부착에 관계되는 스티칭 롤러를 포함하는 시스템을 카카스 부착장치라 할 수 있다.
카카스 부착장치의 대표적인 예로 한국 공개특허 제2003-61961호에 개시된 것을 들 수 있는데, 이러한 장치와 개념상 동일한 장치가 도 1에 도시되어 있다.
즉, 도 1에 도시된 카카스 부착장치는, 카카스 서비서(10)의 이송컨베이어(20)의 출구쪽에 성형드럼(40)에 대하여 전후진작동하도록 설치되는 실린더(31)에, 예컨대 스폰지나 우레탄과 같은 재질의 스티칭 롤러(32)가 회전가능하게 설치되어 이루어진다. 또한, 상기 스티칭 롤러(32)를 좌우이동시키기 위한 리니어 모션 가이드 유닛(미도시)이 더 설치된다.
그런데, 상기한 바와 같이 구성된 카카스 부착장치와, 이 카카스 부착장치가 적용된 카카스 서비서에 있어서는, 카카스를 이송하기 위한 이송컨베이어(20)들이 긴 길이로 설치되고, 더욱이 그 출구 쪽에 스티칭 롤러(32)가 연장설치됨으로써, 설치공간을 많이 차지하는 문제점이 있다. 또한, 재단된 카카스를 직접 성형드럼에 공급하여 부착시키는 것이 아니라, 이송컨베이어(20) 및 스티칭 롤러(31)를 구비하는 카카스 부착장치를 통해 카카스를 성형드럼(40)에 부착시킴으로써, 예컨대 이송과정에서 카카스가 손상되는 등의 요인으로 덴트 불량이 많이 발생한다. 이러한 덴 트 불량은 타이어의 균일성을 저하시키는 요인이 된다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 사이즈를 소형화하여 설치공간을 최소화할 수 있고, 일정한 폭으로 재단된 카카스를 성형드럼에 직접 부착시킴으로써, 종래 다량 발생하였던 덴트 불량을 줄여 타이어의 균일성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 카카스 부착장치는, 성형드럼 상부에 배치되는 수평지주 및 상기 수평지주의 일단 아래로 설치되는 수직지주를 구비하는 지지프레임과; 상기 지지프레임의 수직지주에 상기 성형드럼의 측면에 대하여 전후진가능하게 지지되어, 이송되는 카카스를 선택적으로 절단하는 절단기와; 상기 수평지주에 성형드럼의 외주와 대응하여 승강가능하게 설치되어 상기 절단기를 통해 이송되는 카카스를 흡착하는 진공패드와; 상기 진공패드에 흡착된 카카스를 성형드럼에 부착시키는 센터 스티칭 롤러 유닛 및 양쪽 사이드 스티칭 롤러 유닛과; 그리고, 상기 센터 스티칭 롤러 유닛 및 사이드 스티칭 롤러 유닛들을 성형드럼의 폭방향으로 좌우이동시키는 좌우이동장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 좌우이동장치는, 상기 수평지주를 따라 설치되는 리니어 모션 가이드 레일과; 상기 수평지주에 지지되는 기어드 모터와; 상기 리니어 모션 가이드 레일과 대응하여 설치되고 상기 기어드 모터의 동력을 전달받아 회전 하는 종동기어와; 상기 종동기어의 회전에 따라 회전하는 이송스크류와; 그리고, 상기 리니어 모션 가이드 레일에 삽입된 채 상기 이송스크류의 회전에 따라 상기 리니어 모션 가이드 레일에 의해 좌우이동이 안내되도록, 상기 이송스크류에 결합되고, 상기 센터 스티칭 롤러 유닛 및 상기 사이드 스티칭 롤러 유닛들을 지지하는 지지슬라이더;를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 지지프레임의 수평지주에는, 상기 진공패드에 의해 흡착된 카카스의 저면을 지지하는 지지패드가 더 설치될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 2 및 도 3에는 본 발명에 따른 카카스 부착장치가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 카카스 부착장치는, 지지프레임(110)과, 카카스를 절단하는 절단기(120)와, 카카스를 흡착하는 진공패드(130)와, 카카스를 성형드럼(D)에 부착시키는 센터 스티칭 롤러 유닛(150) 및 양쪽 사이드 스티칭 롤러 유닛(160, 160)과, 그리고 상기 센터 스티칭 롤러 유닛(150) 및 상기 사이드 스티칭 롤러 유닛(160)을 좌우이동시키는 좌우이동장치(170)를 포함하여 이루어진다.
상기 지지프레임(110)은 기역자형 구조를 가진 것으로서, 성형드럼(D) 상부에 배치되는 수평지주(111) 및 상기 수평지주(111)의 일단 아래로 설치되는 수직지 주(112)를 구비한다. 상기 수평지주(111)는 성형드럼(D)의 폭방향으로 배치되며, 따라서 상기 수직지주(112)는 성형드럼(D)의 일측면과 대응하는 위치에 놓이게 된다.
상기 절단기(120)는 이송수단(100)을 통해 이송되는 카카스를 선택적으로 절단하는 것으로서, 상기 지지프레임(110)의 수직지주(112)에 상기 성형드럼(D)의 측면에 대하여 전후진가능하게 지지된다. 예컨대, 절단기(120)의 절단 기능은 모터, 실린더 등의 구동수단에 의해 수행될 수 있고, 절단기(120)의 이동 역시 실린더, 모터 등의 구동수단에 의해 수행될 수 있다.
상기 진공패드(130)는, 상기 수평지주(111)에 성형드럼(D)의 외주와 대응하여 승강가능하게 설치되어 상기 절단기(120)를 통해 이송되는 카카스를 흡착하게 된다. 상기 진공패드(130)의 승강수단으로 예컨대, 실린더가 적용될 수 있다.
예컨대, 상기 이송수단(100)을 통해 카카스가 절단기(120)로 공급되면, 상기 절단기(120)가 성형드럼(D) 쪽으로 일정거리만큼 전진함으로써 상기 카카스가 진공패드(130)와 성형드럼(D) 사이에 놓이게 되고, 이 상태에서 진공패드(130)가 하강하여 상기 절단기(120)에 공급되어 있는 카카스를 흡착하여 지지하게 된다.
상기 센터 스티칭 롤러 유닛(150)은 예컨대, 스폰지나 우레탄 등의 재질로 이루어진 센터 스티칭 롤러(151)를 구비하고 있으며, 이 센터 스티칭 롤러(151)는 예컨대, 실린더의 선단에 회전가능하게 지지되어 실린더의 구동에 따라 성형드럼(D)에 대하여 승강하게 된다. 이 센터 스티칭 롤러 유닛(150)은 하강에 의해 진공패드(130)에 흡착된 카카스를 성형드럼(D)에 부착시키고, 후술하는 좌우이동장 치(170)에 의해 좌우이동하면서 카카스의 폭방향 중앙부를 압착하게 된다.
상기 사이드 스티칭 롤러 유닛(160)은, 전술한 바와 마찬가지로 스폰지나 우레탄 등의 재질로 이루어진 사이드 스티칭 롤러(161)를 구비하고 있으며, 실린더의 구동에 따라 성형드럼(D)에 대하여 승강하게 된다. 이 사이드 스티칭 롤러(161)는 후술하는 좌우이동장치(170)에 의해 좌우이동하면서 카카스의 폭방향 양단부를 압착하게 된다.
한편, 상기 좌우이동장치(170)는, 상기 센터 스티칭 롤러(151) 및 사이드 스티칭 롤러(161)들을 성형드럼(D)의 폭방향으로 좌우이동시키기 위한 것으로서, 기어드 모터(171)와, 리니어 모션 가이드 레일(172)과, 종동기어(173)와, 이송스크류(174)와, 그리고 지지슬라이더(175)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 리니어 모션 가이드 레일(172)은 상기 수평지주(111)를 따라 설치되고, 상기 수평지주(111)에 기어드 모터(171)가 지지되며, 상기 리니어 모션 가이드 레일(172)과 대응하여 종동기어(173)가 설치된다. 이 종동기어(173)는 벨트 및 풀리와 같은 전동수단을 통해 상기 기어드 모터(171)의 동력을 전달받아 회전하게 된다. 또한, 상기 종동기어(173)는 리니어 모션 가이드 레일(172)을 따라 설치되는 이송스크류(174)와 결합되고, 이에 따라 상기 종동기어(173)의 회전에 따라 상기 이송스크류(174)도 회전하게 된다. 그리고, 상기 지지슬라이더(175)는, 상기 리니어 모션 가이드 레일(172)에 그 길이방향으로 슬라이딩 이동가능하게 삽입되어 있으며, 상기 이송스크류(174)의 회전에 따라 상기 리니어 모션 가이드 레일(172)에 의해 그 좌우이동이 안내되도록, 상기 이송스크류(174)에 결합된다. 또한, 상기 지 지슬라이더(175)는, 상기 센터 스티칭 롤러 유닛(150) 및 상기 사이드 스티칭 롤러(161) 유닛(160)들을 지지한다. 따라서, 기어드 모터(171)의 구동에 따라 회전하는 종동기어(173) 및 이송스크류(174)가 회전하면, 상기 이송스크류(174)에 결합된 지지슬라이더(175)가 리니어 모션 가이드 레일(172)을 따라 좌우이동함으로써, 상기 지지슬라이더(175)에 지지된 상기 센터 스티칭 롤러 유닛(150) 및 상기 사이드 스티칭 롤러(161) 유닛(160)들이 좌우이동할 수 있다.
그리고, 진공패드(130)에 흡착된 카카스를 효과적으로 지지하여 성형드럼(D)에 부착할 수 있도록 하기 위하여, 상기 지지프레임(110)의 수평지주(111)에는, 상기 진공패드(130)에 의해 흡착된 카카스의 저면을 지지하는 지지패드(140)가 더 설치될 수 있다. 상기 지지패드(140)의 승강수단으로 예컨대, 실린더가 적용될 수 있다.
다음에, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 카카스 부착장치의 작용에 대하여 설명한다.
미리 반제품으로 제조된 카카스가 이송수단(100)을 통해 본 발명 장치의 절단기(120)에 공급되면, 상기 절단기(120)가 성형드럼(D) 쪽으로 일정거리만큼 전진하는 한편, 진공패드(130) 및 지지패드(140)가 성형드럼(D) 쪽으로 하강하여 상기 절단기(120)에 공급된 카카스의 위쪽에 멈추게 된다.
다음에, 상기 진공패드(130)의 작동으로 진공압에 의해 상기 카카스가 상기 진공패드(130)에 흡착되고, 상기 카카스의 저면이 지지패드(140)에 의해 지지된다.
다음에, 상기 진공압을 제거함으로써 카카스를 상기 지지패드(140)에 지지시 킨 채, 상기 지지패드(140)를 성형드럼(D) 쪽으로 더 하강시킨 상태에서, 센터 스티칭 롤러 유닛(150)과 사이드 스티칭 롤러 유닛(160)들을 동시에 하강시켜, 상기 지지패드(140)에 지지된 카카스를 성형드럼(D) 외주에 부착시킨다.
다음에, 절단기(120)에 의해 카카스를 절단한 다음, 상기 절단기(120)를 원위치로 복귀시키고, 좌우이동장치(170)의 기어드 모터(171)를 구동함으로써, 상기 센터 스티칭 롤러 유닛(150) 및 상기 사이드 스티칭 롤러 유닛(160)들을 좌우이동시키면서 카카스를 성형드럼(D)에 전체적으로 견고하게 부착시키고, 또한 성형드럼(D)을 일정하게 회전시키면서 상기한 스티칭 작업이 이루어지도록 함으로써, 카카스가 성형드럼(D) 둘레로 감기면서 부착되도록 한다.
실제적으로는, 인너라이너가 먼저 성형드럼(D)에 감겨 부착된 다음, 그 위에 카카스 부착작업이 이루어지게 되는데, 여기서는 설명의 편의상 카카스를 성형드럼(D)에 부착시키는 것으로 설명하였다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 카카스 부착장치에 의하면, 절단기(120)에 의해 재단된 카카스를 곧바로 진공패드(130)에 의해 흡착하여 성형드럼(D)에 부착할 수 있도록 함으로써, 종래 카카스 서비서 및 카카스 부착장치에 비하여 설치면적이 현저하게 줄어들고, 이에 따라 타이어 제조라인의 공간활용도를 현저하게 향상시킬 수 있고, 시설비도 줄일 수 있다.
또한, 재재된 카카스를 곧바로 성형드럼(D)에 부착하게 되면, 카카스 이송과정이 줄어 들어 이송과정에서 카카스의 손상이 현저하게 줄어들어, 덴트 불량을 현 저하게 줄일 수 있게 되므로, 타이어의 균일성을 향상시킬 수 있음에 따라, 품질이 우수한 타이어를 제조할 수 있다.

Claims (3)

  1. 성형드럼(D) 상부에 배치되는 수평지주(111) 및 상기 수평지주의 일단 아래로 설치되는 수직지주(112)를 구비하는 지지프레임(110)과;
    상기 수직지주에 상기 성형드럼의 측면에 대하여 전후진가능하게 지지되어, 이송되는 카카스를 선택적으로 절단하는 절단기(120)와;
    상기 수평지주에 성형드럼의 외주와 대응하여 승강가능하게 설치되어 상기 절단기를 통해 이송되는 카카스를 흡착하는 진공패드(130)와;
    상기 진공패드에 흡착된 카카스를 상기 성형드럼에 부착시키는 센터 스티칭 롤러 유닛(150) 및 양쪽 사이드 스티칭 롤러 유닛(160, 160)과; 그리고,
    상기 센터 스티칭 롤러 유닛 및 상기 사이드 스티칭 롤러 유닛들을 상기 성형드럼의 폭방향으로 좌우이동시키는 좌우이동장치(170);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카카스 부착장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌우이동장치(170)는,
    상기 수평지주(111)를 따라 설치되는 리니어 모션 가이드 레일(172)과;
    상기 수평지주에 지지되는 기어드 모터(171)와;
    상기 리니어 모션 가이드 레일(172)과 대응하여 설치되고 상기 기어드 모터의 동력을 전달받아 회전하는 종동기어(173)와;
    상기 종동기어의 회전에 따라 회전하는 이송스크류(174)와; 그리고,
    상기 리니어 모션 가이드 레일에 삽입된 채 상기 이송스크류의 회전에 따라 상기 리니어 모션 가이드 레일에 의해 좌우이동이 안내되도록, 상기 이송스크류에 결합되고, 상기 센터 스티칭 롤러 유닛(150) 및 상기 사이드 스티칭 롤러 유닛(160)들을 지지하는 지지슬라이더(175);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카카스 부착장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지프레임(110)의 수평지주(111)에는, 상기 진공패드(130)에 의해 흡착된 카카스의 저면을 지지하는 지지패드(140)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 카카스 부착장치.
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