KR100857665B1

KR100857665B1 - 그린케이스 다이나믹 스티칭장치

Info

Publication number: KR100857665B1
Application number: KR1020070031211A
Authority: KR
Inventors: 유승준
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-09-08

Abstract

본 발명은 타이어의 그린케이스를 제조하는 성형공정에 있어서, 1차케이스 위에 2차케이스 반제품을 부착한 후 압착하기 위한 스티칭장치에 관한 것으로서, 좌우 한 쌍의 스티칭롤로 트레드 중앙부에서 스티칭 작업을 시작하여 곡면을 이루는 트레드 숄더부 및 끝부분까지 스티칭 작업을 한번에 완료할 수 있도록 구성된 그린케이스 다이나믹 스티칭장치에 관한 것이다.

그린케이스, 스티칭, 스티칭롤, 성형기

Description

그린케이스 다이나믹 스티칭장치{DYNAMIC TREAD STITCHING APPARATUS OF GREENCASE}

도 1은 본 발명에 따른 타이어 성형기의 다이나믹 스티칭장치의 평면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 타이어 성형기의 다이나믹 스티칭장치의 정면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 타이어 성형기의 다이나믹 스티칭장치의 우측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 1차케이스 120: 2차케이스

100 : 스티칭장치

10 : 전후진용모터 11 : 타이밍풀리a

12 : 타이밍벨트 13 : 타이밍풀리b

15 : 수직축 16 : 하판

17 : 상판 18 : 레일

20 : 좌우이송용모터 21 : 타이밍풀리c

22 : 타이밍벨트 23 : 타이밍풀리d

30 : 제1볼스크류 31 : 타이밍풀리e

32 : 타이밍풀리f 35 : 제1에어클러치

36 : 제2에어클러치 40 : 제2볼스크류

41 : 타이밍풀리g 42 : 타이밍풀리h

51 : 우측실린더 52 : 좌측실린더

55 : 우측스티칭롤 56 : 좌측스티칭롤

본 발명은 그린케이스(greencase) 다이나믹(dynamic) 스티칭(stitching)장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 타이어의 그린케이스 제조설비인 성형기에서 1차케이스에 타이밍벨트(belt)와 트레드(tread)의 2차케이스를 조합하여 그린케이스 형상을 만들기 위한 수평구간과 곡면을 동시에 스티칭할 수 있도록 구성된 단일 설비의 스티칭장치에 관한 것이다.

종래기술에 따른 스티칭장치는 마주보고 있는 한 쌍의 실린더에 실린더 판이 각각 고정되어 있고 이 각각의 실린더 판에 한 쌍의 스티칭롤이 장착되어 있다. 이 스티칭장치는 트레드 중앙부에서부터 숄더부 직전까지는 제1스티칭롤이 스티칭하고, 숄더부는 제2스티칭롤이 스티칭하며, 그 이후의 사이드월부는 다시 제1스티칭 롤이 스티칭하도록 구성되어 있다.

그러나, 이러한 스티칭장치는 트레드 중앙부, 숄더부, 사이드월부를 스티칭하는 스티칭롤이 별개로 구성되어 있을 뿐만 아니라, 각 스티칭롤을 작업하는 타이어 부위로 이송하는 것이 수동으로 이루어져야 하는 문제점이 있었다.

종래의 다른 스티칭장치는 1차케이스에 2차케이스를 부착한 후 수평구간인 트레드 중앙부를 스티칭하는 압착롤러(roller) 1세트와 곡면인 숄더(shoulder)부와 윙스트립(wing strip)부를 압착하기 위한 압착롤러 1세트로 각각 이루어져 있다. 종래기술에 따르면, 성형공정시 모든 구성재료를 부착하여 그린타이어를 완성할 때 유입된 공기 제거의 효과가 커서 불량률이 감소되고 작업 사이클 시간도 단축되는 잇점이 있다.

그러나, 종래의 성형 스티칭장치는 트레드 중앙부와 숄더부를 압착하기 위한 별도의 롤러장치를 구성하여 스티칭 작업 위치가 끊어지거나 과도하게 중복 스티칭이 이루어지게 되어 충분한 스티칭 압력을 가하지 못하여 타이밍벨트와 1차케이스의 압착이 이루어지지 않거나, 내부의 잔존 공기를 완전히 제거하기가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 타이어 성형공정에서 1차케이스에 2차케이스를 부착한 후 트레드 중앙부에서 숄더부까지는 물론 곡면 형상을 가지고 있는 숄더부부터 비드부까지 단일의 스티칭 롤러장치로 압 착이 가능한 다이나믹 스티칭장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 그린케이스 다이나믹 스티칭장치에 의하면, 타이어 성형기의 드럼에 장착되어 있는 1차케이스에 타이밍벨트와 트레드의 2차케이스를 조합하여 그린케이스 형상을 만들기 위한 스티칭장치에 있어서, 서로 평행하게 간격을 두고 배치된 상판과 하판; 상기 하판상에 고정되어 스티칭장치를 전후진하도록 구동하는 전후진용모터; 상기 상판과 하판 사이에 설치되고 상기 전후진용모터의 축과 한 쌍의 타이밍풀리를 통해 연결되어 회전시 전후진하는 수직축; 상기 상판상에 서로 평행하게 설치되고 상기 수직축에 수직으로 설치되는 제1볼스크류와 제2볼스크류; 상기 제1볼스크류와 제2볼스크류에 이동하면서 기울어질 수 있도록 장착된 좌우측실린더; 상기 좌우측실린더에 각각 장착된 좌우측스티칭롤; 상기 상판에 설치되고 좌우측실린더를 좌우로 이송하기 위해 제1볼스크류가 회전하도록 구동하는 좌우이송용모터; 상기 제1볼스크류의 양단부에 설치된 한 쌍의 에어클러치; 상기 제1볼스크류와 제2볼스크류의 양단부에 각각 설치된 두 쌍의 타이밍풀리로서 일측은 기어비가 1:1이고 타측은 기어비가 2:1인 타이밍풀리; 및 상기 전후진용모터 및 좌우이송용모터의 회전과 상기 한 쌍의 에어클러치의 작동과 상기 좌우측실린더의 신축을 제어하는 제어기;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어기는, 상기 한 쌍의 에어클러치의 단속을 조절함으로써, 상 기 좌우측스티칭롤이 타이어 트레드의 중앙에서 숄더부까지 스티칭하는 동안, 기어비 1:1의 타이밍풀리를 연결하여 상기 제1볼스크류와 제2볼스크류를 같은 속도로 회전시키고, 상기 좌우측스티칭롤이 타이어 숄더부부터 비드부까지 스티칭하는 동안, 기어비 2:1의 타이밍풀리를 연결하여 상기 제2볼스크류를 상기 제1볼스크류보다 두배 빠른 속도로 회전시키는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 따른 스티칭장치의 구성을 상세히 설명한다. 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 1은 본 발명에 따른 타이어 성형기의 다이나믹 스티칭장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 타이어 성형기의 다이나믹 스티칭장치의 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 타이어 성형기의 다이나믹 스티칭장치의 우측면도이다.

본 발명에 따른 그린케이스 다이나믹 스티칭장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 타이어 성형기의 드럼(300)에 1차케이스(110)를 장착하고 타이밍벨트와 트레드의 2차케이스(120)를 부착하여 그린케이스 형상을 만들기 위해 압착하는 스티칭장치(100)이다.

도 2의 정면도 및 도 3의 우측면도에 도시한 바와 같이, 본 발명의 스티칭장치(100)는 하부지지이동장치(200)상에 고정된 지지프레임(250)상에 고정되어 있다. 이 하부지지이동장치(20)는 스티칭장치(100)를 타이어 성형기 쪽으로 크게 이동할 수 있도록 모터, 회전축, 레일(210) 등의 구성을 포함하고 있다. 상기 지지프레임(250)상에는 스티칭장치(100)의 하판(16)이 타이어 성형기의 드럼(300) 쪽으로 약간 경사지게 고정되어 있고, 이 하판(16)과 일정 간격을 가지고 평행하게 장착되어 전후로 이동가능하게 상판(17)이 설치되어 있다. 스티칭장치(100)의 하부에 설치되어 있는 센터롤(270)은 드럼(300)에 장착된 케이스를 지지하는 등 스티칭하는 작업을 돕는 역할을 한다.

도 1의 평면도 및 도 3의 우측면도에 도시한 바와 같이, 상기 상판(17)과 하판(16) 사이의 중앙부에 볼스크류 형태의 수직축(15)이 장착되어 있고, 그 왼쪽에 장착된 전후진용모터(10)에 의해 타이밍풀리a(11)가 회전하면 타이밍벨트(12)를 통해 타이밍풀리b(13)를 회전시켜 이와 일체인 수직축(15)이 회전된다. 따라서, 이 수직축(15)이 회전함에 따라 스티칭장치(100)의 주요부가 상면에 장착된 상판(17)이 하판(16)에 상대적으로 전후진하게 된다.

상판(17)상에는 전방부에 좌측 및 우측으로 오른나사 및 왼나사가 각각 형성된 제1볼스크류(30)와 제2볼스크류(40)가 회전가능하게 설치되어 있다. 이 제1볼스크류(30)와 제2볼스크류(40)는 서로 평행하고 수직축(15)과는 수직으로 설치되어 있다. 제1볼스크류(30)와 제2볼스크류(40)상에는 좌우에 각각 좌우측실린더(51, 52)가 이동가능하게 장착되어 있다. 예를 들어 우측실린더(51)의 하부에는 제1볼스크류(30)와 제2볼스크류(40)가 각각 통과하는 장착부가 구비되어 있고, 특히 제1볼스크류(30)와 제2볼스크류(40)의 회전속도를 달리하여 작동하는 경우 우측실린 더(51)가 기울어질 수 있도록 장착되어 있다.

그리고, 좌우측실린더(51, 52)의 전단부에는 각각 내측으로 좌우측스티칭롤(55, 56)이 장착되어 있다. 이 좌우측스티칭롤(55, 56)의 축은 제1볼스크류(30)와 평행하고, 중앙부에서 좌우측스티칭롤(55, 56)이 접촉가능하게 형성된다.

상기 상판(17)상에는 좌우이송용모터(20)가 고정되어 있고 그 타이밍풀이c(21)는 타이밍벨트(22)를 통해 타이밍풀리d(23)를 회전시킴으로써 제1볼스크류(30)를 회전시킨다. 이 제1볼스크류(30)의 양단부에는 한 쌍의 에어클러치(35, 36)가 장착되어 있고, 우측에 연결된 제1에어클러치(35)의 양면에는 우측에 상기 타이밍풀리d(23)가 결합되어 있고 좌측에 타이밍풀리e(31)가 결합되어 있다. 이 좌측의 타이밍풀리e(31)는 타이밍벨트(33)를 통해 타이밍풀리g(41) 즉, 이와 결합된 제2볼스크류(40)가 회전되도록 연결되어 있다. 좌측에 연결된 제2에어클러치(36)에도 그 우측면에 타이밍풀리f(32)가 결합되어 있고, 이 제2에어클러치(36)의 단속에 따라 타이밍벨트(44)를 통해 타이밍풀리h(42)를 회전시켜 제2볼스크류(40)가 회전되도록 이루어져 있다.

그리고, 두 볼스크류(30, 40)의 우측에 있는 상기 타이밍풀리e(31)와 타이밍풀리g(41)는 그 기어비가 1:1인 반면에, 두 볼스크류(30, 40)의 좌측에 있는 상기 타이밍풀리f(32)와 타이밍풀리h(42)는 그 기어비가 2:1로 이루어져 있다. 따라서, 제1에어클러치(35)가 접속되어 우측의 타이밍벨트(33)가 구동되는 경우 제1볼스크류(30)와 제2볼스크류(40)는 같은 속도로 회전하고, 제2에어클러치(36)가 접속되어 좌측의 타이밍벨트(44)가 구동되는 경우 제1볼스크류(30)가 1회전하는 동안 제2볼 스크류(40)는 2회전하게 된다. 이에 따라 좌우측실린더(51, 52)가 양쪽으로 이동하거나 이동하면서 기울어질 수 있다.

본 발명에 따른 스티칭장치에는 제어기(미도시)가 구비되어 있어서, 상기 전후진용모터(10) 및 좌우이송용모터(20)의 회전과 제1에어클러치(35) 및 제2에어클러치(36)의 단속과 좌우측실린더(51, 52)의 신축을 설정하거나 제어함으로써, 스티칭장치가 자동으로 작업할 수 있도록 한다. 즉, 제조하는 그린케이스의 형상에 따라 좌우측스티칭롤(55, 56)의 이동 궤적을 제어기에 미리 입력한 후 각 구동부들을 제어하면서 작동함으로써, 원하는 형상의 그린케이스를 효율적이면서도 자동적으로 스티칭할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 그린케이스 다이나믹 스티칭장치의 작동을 상세히 설명한다.

본 발명은 타이어 성형기의 드럼(300)에 1차케이스(110)가 안착되어 턴업(turn-up)된 상태에서 2차케이스(120)가 안착된다. 대기중인 본 발명의 다이나믹 스티칭장치(100)가 전후진용모터(10)를 작동시켜 모터축에 연결된 타이밍풀리a(11)를 회전시키고 타이밍벨트(12)로 연결된 볼스크류 즉, 수직축(15)의 단부에 있는 타이밍풀리b(13)를 회전시킴으로써, 스크류 너트와 조립된 스티칭장치(100) 전체를 전진시키게 된다.

원하는 위치로 전진이송된 스티칭장치(100)는 좌우측실린더(51, 52)를 전진시켜 그 전단부에 각각 결합된 좌우측스티칭롤(55, 56)이 회전중인 드럼(300)에 장 착된 타이어의 트레드 표면과 압착된다. 이때 좌우이송용모터(20)를 작동시킴으로써 타이밍풀리c(21)를 회전시켜 제1볼스크류(30)를 회전시키고, 이와 동시에 타이밍벨트(33)로 연결된 타이밍풀리g(41)를 회전시켜 마찬가지로 제2볼스크류(40)를 회전시킨다. 이에 따라, 스크류 너트와 조립된 좌우측스티칭롤(55, 56)을 중앙부에서 좌우로 벌어지도록 이송하게 된다. 이때 스크류의 나사산은 중앙을 기준으로 한 쪽은 왼나사, 다른 쪽은 오른나사로 대칭으로 가공되어 있다.

타이밍풀리d(23)가 회전하는 동안에 제1에어클러치(35)는 접속된 상태이지만 제2에어클러치(36)는 접속되지 않은 상태이므로, 제1볼스크류(30) 좌측단의 타이밍풀리f(32)와 연결된 타이밍풀리h(42)는 작동되지 않는다. 이 경우 제1볼스크류(30)와 제2볼스크류(40)는 우측에 있는 타이밍풀리e(31)와 타이밍풀리g(41)의 기어비가 같으므로, 좌우측실린더(51, 52)는 서로 평행한 상태를 유지하면서 벌어지는 방향으로 이송된다. 이렇게 좌우측스티칭롤(55, 56)이 트레드 중앙부에서 이송되면서 스티칭 작업을 하고 트레드 숄더부의 시작부분에 이르렀을 때에는, 제1에어클러치(35)의 접속이 끊어지게 되고 제2에어클러치(36)가 접속되어 타이밍풀리f(32)와 타이밍벨트(44)를 통해 연결된 타이밍풀리h(42)가 작동하게 된다. 여기서, 타이밍풀리f(32)와 타이밍풀리h(42)의 기어비가 2:1인 상태이므로, 제1볼스크류(30)가 1회전할때 제2볼스크류(40)가 2회전하게 된다. 이에 따라 좌우측실린더(51, 52)는 기울어지면서 벌어지게 되고 그 단부에 고정된 좌우스티칭롤(55, 56)은 트레드의 숄더부 곡면을 따라서 압착을 가하게 되며, 원하는 형상으로 타이어의 스티칭 작업을 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 그린케이스 다이나믹 스티칭장치에 의하면, 1차케이스에 2차케이스를 확실히 압착할 수 있고 그 사이에 유입된 공기를 제거할 수 있는 효과가 있다. 또한, 비교적 간소한 설비 구성으로 작업 사이클 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 형태의 타이어에 적용되도록 설정변경할 수 있으며, 스티칭 작업을 자동화할 수 있고, 불량률도 대폭 감소할 수 있는 효과가 있다.

Claims

타이어 성형기의 드럼(300)에 장착되어 있는 1차케이스(110)에 타이밍벨트와 트레드의 2차케이스(120)를 조합하여 그린케이스 형상을 만들기 위한 스티칭장치(100)에 있어서,

서로 평행하게 간격을 두고 배치된 상판(17)과 하판(16);

상기 하판(16)상에 고정되어 스티칭장치(100)를 전후진하도록 구동하는 전후진용모터(10);

상기 상판(17)과 하판(16) 사이에 설치되고 상기 전후진용모터(10)의 축과 한 쌍의 타이밍풀리(11, 13)를 통해 연결되어 회전시 전후진하는 수직축(15);

상기 상판(17)상에 서로 평행하게 설치되고 상기 수직축(15)에 수직으로 설치되는 제1볼스크류(30)와 제2볼스크류(40);

상기 제1볼스크류(30)와 제2볼스크류(40)에 이동하면서 기울어질 수 있도록 장착된 좌우측실린더(51, 52);

상기 좌우측실린더(51, 52)에 각각 장착된 좌우측스티칭롤(55, 56);

상기 상판(17)에 설치되고 좌우측실린더(51, 52)를 좌우로 이송하기 위해 제1볼스크류(30)가 회전하도록 구동하는 좌우이송용모터(20);

상기 제1볼스크류(30)의 양단부에 설치된 한 쌍의 에어클러치(35, 36);

상기 제1볼스크류(30)와 제2볼스크류(40)의 양단부에 각각 설치된 두 쌍의 타이밍풀리(31, 41, 32, 42)로서 일측(31, 41)은 기어비가 1:1이고 타측(32, 42)은 기어비가 2:1인 타이밍풀리; 및

상기 전후진용모터(10) 및 좌우이송용모터(20)의 회전과 상기 한 쌍의 에어클러치(35, 36)의 작동과 상기 좌우측실린더(51, 52)의 신축을 제어하는 제어기;

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 그린케이스 다이나믹 스티칭장치.
제1항에 있어서,

상기 제어기는, 상기 한 쌍의 에어클러치(35, 36)의 단속을 조절함으로써,

상기 좌우측스티칭롤(55, 56)이 타이어 트레드의 중앙에서 숄더부까지 스티칭하는 동안, 기어비 1:1의 타이밍풀리(31, 41)를 연결하여 상기 제1볼스크류(30)와 제2볼스크류(40)를 같은 속도로 회전시키고,

상기 좌우측스티칭롤(55, 56)이 타이어 숄더부부터 비드부까지 스티칭하는 동안, 기어비 2:1의 타이밍풀리(32, 42)를 연결하여 상기 제2볼스크류(40)를 상기 제1볼스크류(30)보다 두배 빠른 속도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 그린케이스 다이나믹 스티칭장치.