KR100894776B1 - 타이어 카카스상에 2개의 비드를 장착하는 방법 및카카스상에 비드를 설정하는 방법 - Google Patents

Abstract

드럼이 자유 단부와, 드럼 지지체(또는 드럼의 대향 단부로부터 비드를 설치하는데 상당한 방해)에 의해 지지된 대향 단부를 구비하는 경우에 적용가능한 타이어 성형 드럼상에 맞춰지는 타이어 카카스상에 비드를 장착하는 방법이 제공된다. 이 방법은 카카스 맞춤 영역과 드럼 지지체 사이에 있는 영역에서 드럼상에 2개의 비드중 제 1 비드를 배치하는 단계를 포함한다. 비드는 드럼의 자유 단부로부터 이러한 위치내로 이동되며, 이것은 카카스의 맞춤 공정이 타이어 인서트 구성요소로부터 야기되는 범프와 같은 것으로 드럼의 자유 단부로부터 비드를 설치하는데 방해가 되게 하는 것을 야기시키기 전에 실행된다. 이것은 모든 카카스 구성요소가 맞춰지기 전에, 또는 내부 라이너가 맞춰진 후에, 또는 내부 라이너 및 인서트와 플라이가 범프 형성을 경감시키기 위한 포켓(리세스)을 구비하는 드럼상에 맞춰진 후에 이뤄질 수 있다. 비드가 카카스를 맞추는 경로를 벗어나 드럼상에 "정지(parked)"되면, 카카스는 맞춰질 수 있다. 카카스가 맞춰진 후에, 비드는 카카스상의 위치로 이동된다. 다음에, 추가 타이어 구성요소가 카카스의 형성시에 실행된 타이어 카카스 및/또는 추가 단계에서 맞춰질 수 있다. 다른 비드는 종래의 방법으로 카카스상에 설치된다. 이러한 방법에서, 양 비드는 드럼의 하나의 자유 단부로부터 설치될 수 있다. 비드 장전 시스템은 레일과, 레일로부터 현수된 2개의 캐리어와, 각 캐리어의 단부에 있는 비드 홀더를 포함한다. 워크 스테이션의 시퀀스를 구비하는 가요성 자동 타이어 성형 시스템에 있어서, 완성된 카카스가 워크 스테이션중 최종 워크 스테이션에서 드럼으로부터 제거된 후에, 다음 카카스를 위한 제 1 비드는 드럼이 제 1 워크 스테이션으로 재순환되기 전에 최종 워크 스테이션에서 드럼상에 위치될 수 있다.

Description

타이어 카카스상에 2개의 비드를 장착하는 방법 및 카카스상에 비드를 설정하는 방법{BEAD LOADING METHOD AND APPARATUS}

도 1a는 본 발명에 자동 타이어 성형 시스템(automatic tire building system)의 개략도,

도 1b는 본 발명에 따라 입력 드럼에 결합된 타이어 성형 드럼을 도시하는 것으로, 가요성 자동 타이어 성형 시스템의 워크 스테이션의 사시도,

도 1c는 본 발명에 따른 드럼 지지 프레임상의 타이어 성형 드럼의 측면도,

도 1d는 도 1a의 자동화 타이어 성형 기계와 결합되어 사용되는 비드 장전 시스템, 비드 세팅 시스템 및 카카스 운반 장치를 구현하는 오버헤드 구조체의 개략도,

도 2는 도 1의 가요성 자동 타이어 성형 시스템으로 제조될 수 있는 전형적인 런플랫(runflat : 안전타이어) 타이어 구조를 도시하는 단면도,

도 3a는 타이어 카카스가 그 위에 위치되어 있는 타이어 성형 드럼의 단면도,

도 3b는 타이어 카카스가 그 위에 위치되어 있는 타이어 성형 드럼의 단면 도.

도 3c는 타이어 카카스가 그 위에 위치되어 있는 타이어 성형 드럼의 단면도,

도 4a는 본 발명의 방법에서 최초 단계에 따라 타이어 카카스가 그 위에 위치되어 있는 타이어 성형 드럼의 단면도,

도 4b는 본 발명의 방법에서 다른 단계에 따라 타이어 카카스가 그 위에 위치되어 있는 타이어 성형 드럼의 단면도,

도 4c는 본 발명의 방법에서 다른 단계에 따라 타이어 카카스가 그 위에 위치되어 있는 타이어 성형 드럼의 단면도,

도 5a는 본 발명의 방법을 실시하는데 유용한(반드시 필요하지는 않음) 종래 기술의 비드 설정기로서 폐쇄 위치에 있는 개략적인 평면도,

도 5b는 도 5a의 비드 설정기가 개방 위치에 있는 개략적인 평면도,

도 6a는 본 발명에 따른 캐리어의 정면도,

도 6b는 본 발명에 따른 도 6a의 형태의 2개의 캐리어의 측면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 타이어 성형 시스템 108 : 성형 드럼

112 : 워크 스테이션 114 : 워크 경로

124 : 가공 축 126 : 입력 서버

403 : 제 1 영역 405 : 제 2 영역

408 : 타이어 성형 드럼 408a : 자유 단부

408b : 대향 단부 410 : 타이어 카카스

412L, 412R : 비드 430 : 드럼 지지체

본 발명은 타이어 성형에 관한 것이며, 특히 워크 스테이션의 시퀀스를 가진 자동 타이어 성형 시스템의 환경에 있어서 그리고 또한 카카스가 인서트 부품 등으로부터 야기되는 범프(bump)를 구비하는 카카스에 있어서 생 타이어 카카스상에 비드를 장착하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 자동차용 같은 운반수단 타이어를 제조함에 있어서 소위 카카스의 제조는 우선 몇몇 상이한 구성요소를 연속적으로 조립함으로써 이뤄지는 것이 공지되어 있다. 한편, 제조 범위에 포함되는 상이한 카카스 형태는 다양한 보조 구성요소가 그 위에 존재하는 것 및/또는 보조 구성요소 자체의 유형에 따라서 서로 구별될 수 있다.

예를 들면, 사용시에 내부 튜브가 존재할 필요가 없는 타이어인 튜브리스 타이어용 카카스가 제조될 경우, 메인 구성요소는 탄성중합체 공기-불투과성 재료의 층인 소위 내부 라이너와, 카카스 플라이와, 카카스 플라이의 대향 단부가 그 둘레에 접혀지는 것으로 통상적으로 비드 코어(또는 간단 "비드"라고 함)라고 하는 한 쌍의 환형 금속 요소와, 횡방향 대향 위치에서 카카스상으로 연장되는 것으로 탄성중합체 재료로 제조된 한쌍의 측벽을 포함하는 것으로 고려된다. 다음에 보조 구성요소는 하나 이상의 추가 카카스 플라이와, 비드 코어 둘레에 권취된 영역에 카카스 플라이 또는 플라이들을 중첩시키기 위한 하나의 이상의 보강 밴드(체이퍼 스트립) 및 기타 요소를 포함한다.

미국 특허 제 5,554,242 호에 개시된 바와 같이, 제 2 스테이지 타이어 성형 드럼과 조합되는 제 1 스테이지 타이어 성형 드럼을 구비하는 2개의 스테이지 타이어 성형은 종래 기술에 공지되고 확립되어 있으며, 성형 드럼은 서로 정렬되고 오프셋되어 있다. 밴드 성형기가 제 1 스테이지 성형 드럼과 정렬되어 있는 경우 제 1 스테이지 위치와 제 2 스테이지 위치 사이에서 단일 드럼이 회전되는 2개 스테이지 타이어 성형을 갖는 것은 또한 공지되어 있다. 이러한 시스템에 있어서, 개별 브레이커 부착 및 단일편 트레드 고무는 제 2 스테이지에서 가해지는 반면에, 아펙스 체이퍼(apex chafer) 및 숄더 웨지(shoulder wedge)와 같은 구성요소는 제 1 스테이지에서 인가된다. 상기 구성요소들은 별개의 작업으로 제조되며, 2개 스테이지 성형 공정에서 필요시에 사용하기 위해 저장된다.

미국 특허 제 5,345,404 호에는 조립이 자동이며 비교적 작은 바닥 공간이 필요한 2개 스테이지 공정으로 생 타이어를 조립하기 위한 시스템이 개시되어 있다.

미국 특허 제 2,319,643 호에 개시된 것과 같이, 각 스테이션에서 중지되는 복수의 성형 드럼과 같은 높이에서 타이어를 제조하는 것은 종래 기술에 공지되어 있다.

또한, 미국 특허 제 1,818,955 호에 개시된 바와 같이, 타이어는 연속적 또는 시리즈로 배열된 복수의 성형 드럼과 같은 높이에서 제조될 수 있으며, 연결 수단은 하나의 장치로부터 다음 장치까지 코어를 운반하기 위해 제공된다. 타이어 코어 사이의 연결은 다양한 크기의 타이어 구조물을 수용하기 위해서 기계를 교체해야 하는 가능성을 야기시킨다.

현대의 제조 공정에 있어서, 상이한 구성요소의 조립은 실행할 제조 공정에 따라서 정밀한 가공 시퀀스에 따라서 이동되는 복수의 조립 드럼을 포함하는 자동화 플랜트에 실행된다. 예를 들면, 미국 특허 제 5,411,626 호에 개시된 바와 같이, 이들 플랜트는 나란한 관계로 연속적으로 배치된 복수의 워크 스테이션으로 구성될 수 있으며, 각 스테이션 자체는 그 정면상에 있는 조립 드럼상에 소정의 구성요소를 부착하는 것을 실행하도록 제공된다.

유럽 특허 제 0 105 048 호에는 복수의 어플리케이터 스테이션으로 복수의 타이어 성형 드럼을 운반하기 위해 컨베이어를 이용하는 타이어 조립 수단이 개시되어 있으며, 여기에서 타이어 성형 드럼이 컨베이어의 완벽한 횡단선을 형성하는 경우에 다양한 구성요소는 타이어를 제조하기 위해서 다양한 어플리케이터 스테이션에서 타이어 성형 드럼에 인가되며, 타이어 성형 드럼은 컨베이어 및 어플리케이터 스테이션에 대해서 각도가 형성된 상태로 유지된다.

특히, 주 워크 스테이션은 제조되는 카카스 형태와 무관하게 항상 활성인 메인 구성요소의 부착을 위한 것이다. 다양한 주 워크 스테이션으로 변경하기 위해 서는 필요한 경우 보조 구성요소의 부착을 위해 의도되는 하나 이상의 보조 워크 스테이션이 있다. 이들 보조 스테이션의 활성 또는 비활성 상태는 제조 공정의 카카스 형태에 따라 좌우된다.

전형적인 타이어 성형 기계는 타이어 성형 드럼을 포함하며, 타이어 구성요소는 예를 들면 내부 라이너와, 하나 이상의 카카스 플라이와, 선택적인 측벽 보강재 및 비드 영역 인서트(예를 들면 아펙스)와, 측벽과, 비드 와이어 링(비드들)을 포함하는 연속적인 층으로 상기 타이어 성형 드럼 둘레에 권취된다. 이러한 층형성 후에, 카카스 플라이 단부는 비드 둘레에 권취되며, 타이어는 도넛 형상으로 부풀려지고, 트레드/벨트 패키지가 부착된다. 전형적으로, 타이어 성형 드럼은 공장 바닥상의 일정한 위치에 있으며, 다양한 구성요소 층은 일정한 드럼상의 기준점에 위치정합된 기구를 이용하여 수동으로 또는 자동적으로 부착되어, 소망하는 정도의 정밀도를 가진 구성요소 위치설정을 보장한다. 기구는 일반적으로 타이어 성형 드럼을 지하는 동일한 프레임(기계 기부)으로부터 연장되는 아암상의 안내 휠과 같은 타이어 성형 드럼에 대해서 고정된다.

본 발명에 따르면, 타이어 성형 드럼상에 위치되어 있는 타이어 카카스상에 2개의 비드를 장착하기 위한 방법으로서, 드럼은 자유 단부와, 드럼 지지체(또는 드럼의 대향 단부로부터 비드를 설치하는데 상당한 방해)에 의해 지지된 대향 단부를 구비하며, 드럼은 타이어 카카스가 위치될 그 표면상에 제 1 영역을 구비하고 있는, 비드 장착 방법이 제공된다. 상기 방법은 카카스 맞춤 영역과 드럼 지지체 사이에 있는 영역에서 드럼상에 2개의 비드중 제 1 비드를 배치하는 단계를 포함한다. 비드는 드럼의 자유 단부로부터 이러한 위치내로 이동되며, 이것은 카카스를 맞추는 공정이 타이어 카카스의 외부 표면에 범프를 야기시키기 전에 이뤄진다. 이것은 모든 카카스 구성요소가 맞춰지기 전에, 또는 내부 라이너가 맞춰진 후에, 또는 내부 라이너 및 인서트와 플라이가 범프 형성을 경감시키기 위한 포켓(리세스)을 구비하는 드럼상에 맞춰진 후에 이뤄질 수 있다. 비드가 카카스를 맞추는 경로를 벗어나 드럼상에 "정지(parked)"되면, 카카스는 맞춰질 수 있다. 카카스가 맞춰진 후에, 비드는 카카스상의 위치로 이동된다. 다음에, 추가 타이어 구성요소가 카카스의 형성시에 실행된 타이어 카카스 및/또는 추가 단계에서 맞춰질 수 있다. 다른 비드는 종래의 방법으로 카카스상에 설치된다. 이러한 방법에서, 양 비드는 드럼의 하나의 자유 단부로부터 설치될 수 있다.

특히, 본 발명은 동일자로 출원되고 변리사 서류 변호가 DN2001166USA이며 "가요성 제조 시스템에서의 타이어 제조 방법"이란 명칭의 미국 특허 출원에 개시되고, 도 1a, 내지 도 1d 및 도 2에 대해서 후술되는 바와 같은 복수의 타이어 카카스를 동시에 성형하는 시스템과 관련하여 유용하다. 설명된 방법은 일반적으로 적어도 3개 그리고 1개까지의 워크 스테이션의 시퀀스를 설정하는 단계와, 적어도 3개의 워크 스테이션을 통해 연장되는 가공 축을 따라 적어도 3개의 분리된 타이어 성형 드럼을 전진시키는 단계와, 각 워크 스테이션에서 타이어 성형 드럼에 하나 이상의 타이어 구성요소를 부착하는 단계로 구성되는 타이어 성형 단계를 포함한다. 다음에, 결과적인 생 타이어 카카스는 마지막 워크 스테이션에서 제거된다. 마지막으로, 타이어 성형 드럼은 생 카카스가 제거된 후에 마지막 워크 스테이션으로부터 제 1 워크 스테이션으로 진행된다. 타이어 성형 드럼은 가공 축을 따라 각각 독립적으로 전진된다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 하기의 설명을 참조하면 명확해진다.

이제 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하며, 그 예가 첨부 도면에 도시되어 있다. 도면은 설명을 위한 것이지 제한하는 것이 아니다. 본 발명은 바람직한 실시예의 배경에 대체로 설명되어 있지만, 본 발명의 영역 및 사상은 이들 특정 실시예에 의해 제한되지 않는다.

도면중 선택된 하나에서의 특정 요소는 설명의 명확성을 위해서 일정비율로 도시되지 않을 수 있다. 도시된 단면도는 필요하다면 "절취" 또는 "근시" 단면도의 형태일 수 있으며, 도시 명료함을 위해서 진짜 단면도에서 볼 수 있는 특정 음영선을 생략했다.

전형적으로 도면의 요소는 하기와 같이 참조부호가 병기되었다. 참조부호중 가장 중요한 숫자(100 단위)가 도면부호에 대응한다. 전형적으로 도 1의 요소는 100에서 199의 범위로 참조부호로 표시되었다. 전형적으로 도 2의 요소는 200에서 299의 범위로 참조부호로 표시되었다. 도면을 통해 유사한 요소는 유사한 참조부호로 간주될 수 있다. 예를 들면 하나의 도면에서 요소(199)는 다른 도면에서의 요소(299)와 유사하고 동일할 수도 있다. 도면의 요소는 유사한 요소(동일한 것을 포함함)가 단일 도면에서 유사한 참조부호로 표시될 수 있도록 참조부호가 표시될 수 있다. 예를 들면, 종합적으로 199로 간주될 수 있는 복수의 요소의 각각은 개별적으로 199a, 199b, 199c 등으로 표시될 수 있다. 또는 관련이 있지만 변형된 요소는 동일한 참조부호를 갖지만 프라임으로 구별되어 있다. 예를 들면 109, 109', 109"는 몇몇 방법에서 유사하거나 관련이 있는 3개의 상이한 요소이지만, 예를 들면 정적 불균형을 가진 타이어는 109이며, 동일한 디자인이지만 이중 불균형을 가진 상이한 타이어는 109'로 상당히 차이가 있다. 필요하다면 동일하거나 상이한 도면에서 유사한 요소 사이의 이러한 관계는 적용된다면 특허청구범위 및 요약서를 포함한 명세서 전반에 걸쳐서 표시될 것이다. 때때로, 유사한 요소는 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 좌측 및 우측으로 일반적으로 표시되는 접미사(-L, -R)(예를 들면 133L, 133R)가 부가되어 있다. 이러한 요소는 L/R이 없는 참조부호(예를 들면, 133)로 종합적으로 간단히 표시될 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예의 구조, 작동 및 이점은 첨부 도면과 관련하여 취한 하기의 상세한 설명을 읽으면 더 명확해질 것이다.

용어 정의

하기의 용어는 본 명세서의 설명에서 사용될 것이며, 대체로 설명되는 다른 설명에 의해 반박되거나 상세히 설명되지 않는 한 하기의 의미가 주어진다.

"아펙스(apex)"(또는 "비드 아펙스")는 비드 코어상에 그리고 플라이와 턴업 플라이 사이에 반경방향으로 위치된 탄성중합체 충전물을 가리킨다.

"축방향(axial)" 또는 "축방향으로(axially)"는 타이어 회전축상에 있거나 회전축에 평행한 방향을 가리킨다.

"비드(bead)"는 환형의 실질적으로 인장성 부재를 포함하는, 전형적으로 고무 재료에 내장된 강 필라멘트의 케이블을 포함하는 타이어의 부분을 가리킨다.

"벨트 구조체(belt structure)" 또는 "보강 벨트(reinforcement belts)" 도는 "벨트 패키지(belt package)"는 직조 또는 직조되지 않고, 트레드 하부에 있으며, 비드에 고정되지 않고, 타이어의 적도 평면에 대해서 18° 내지 30°의 범위의 양 좌우측 코드 각도를 가진 평행한 코드의 적어도 2개의 환형 층을 가리킨다.

"브레이커(breakers)" 또는 "타이어 브레이커(tire breakers)"는 벨트 또는 벨트 구조체 또는 보강 벨트를 가리킨다.

"카카스(carcass)"는 플라이 및 측벽상의 벨트 구조체, 트레드, 언더트레드에서 이격되어 있지만, 비드, 플라이를 포함하며, EMT 또는 런플랫 타이어의 경우에 웨지 인서트 측벽 보강재를 포함하는 타이어 구조체를 가리킨다.

"케이싱(casing)"은 트레드 및 언더트레드를 제외한 카카스, 벨트 구조체, 비드, 측벽 및 모든 다른 구성요소를 가리킨다.

"체이퍼(chafer)"는 림 부분에 의한 타이어의 마멸을 방지하기 위해서 림 플랜지 영역에서 비드 둘레에 있는 보강 재료(고무만 또는 직물과 고무)를 가리킨다.

"칩퍼(chipper)"는 비드 영역을 보강하고 그리고 측벽의 반경방향 최내측 부분을 안정화시키는 것으로 비드 영역에 위치된 직물 또는 강 코드의 좁은 밴드를 가리킨다.

"원주방향(circumferential)"은 축방향에 직교하는 환형 트레드의 표면의 주변을 따라 연장되는 원형 라인 또는 방향을 가리키며, 또한 그 반경이 도면에서 볼 때 트레드의 축방향 곡률을 규정하는 인접한 원형 곡선의 설정 방향을 가리킨다.

"코드(cord)"는 플라이 및 벨트에 보강될 수 있는 섬유 또는 금속 또는 직물을 포함하는 보강 스트랜드중 하나를 가리킨다.

"크라운(crown)" 또는 "타이어 크라운(tire crown)"은 트레드와, 트레드 숄더와, 측벽의 바로 인접한 부분을 가리킨다.

"EMT 타이어(EMT tire)"는 확장된 자동차 기술 타이어(Extended Mobility Technology tire)를 가리키며, 타이어가 팽창 압력이 거의 없는 경우의 조건하에서 적어도 제한된 작동 수명을 제공하도록 설계된 타이어를 가리키는 "런플랫" 타이어를 가리킨다.

"적도 평면(equatorial plane)"은 타이어 회전축에 직교하고, 트레드 중심을 통과하고, 또는 타이어 비드 사이의 중간에 있는 평면을 가리킨다.

"게이지(gauge)"는 일반적으로 측량을 가리키며, 종종 두께 치수를 가리킨다.

"내부 라이너(inner liner)"는, 튜브리스 타이어의 내측 표면을 형성하고, 타이어내에 팽창 가스 또는 유체를 함유하는 탄성중합체 또는 다른 재료의 층 또는 층들을 가리킨다. 할로부틸이 공기를 거의 통과시키지 않는다.

"인서트(insert)"는 런플랫형 타이어의 측벽을 보강하는데 통상 사용되는 초승달형상 또는 웨지형 보강재를 가리키며, 또한 트레드 하부에 있는 탄성중합체 비 초승달형상 인서트를 가리키며, "웨지 인서트"라고도 한다.

"횡방향(lateral)"은 축방향에 평행한 방향을 가리킨다.

"자오선 프로파일(meridional profile)"은 타이어 축을 포함하는 평면을 따르는 타이어 프로파일 절취부를 가리킨다.

"플라이(ply)"는 고무-코팅되고 반경방향으로 전개된 또는 달리 평행한 코드의 코드-보강 카카스 보강 부재(층)를 가리킨다.

"공압 타이어(pneumatic tire)"는 2개의 비드, 2개의 측벽 및 트레드를 구비하며, 고무, 화학품, 직물 및 강 또는 기타 재료로 제조된 대체로 도넛 형상(통상적으로 개방-토로스)의 적층된 기계적 장치를 가리킨다.

"솔더(shoulder)"는 트레드 에지 바로 아래의 측벽의 상부 부분을 가리킨다.

"측벽(sidewall)"은 트레드와 비드 사이에 있는 타이어의 부분을 가리킨다.

"타이어 축(tire axis)"은 타이어가 휠 림에 장착되어 회전되는 경우 타이어의 회전축을 가리킨다.

"트레드 캡(tread cap)"은 트레드와, 트레드 패턴이 성형되는 하부 재료를 가리킨다.

"턴업 단부(turn-up end)"는 플라이가 그 주위에 권취되는 비드로부터 상방으로(즉, 반경방향 외측으로) 회전되는 카카스 플라이의 일부분을 가리킨다.

도 1a에는 제 1 스테이지 타이어 성형 시스템(102), 카카스 운반 장치(104) 및 제 2 스테이지 성형 시스템(106)을 포함하는 가요성 자동 타이어 성형 시스템(100)이 개시되어 있다. 이후에 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 타이어 카카스는 타이어 성형 드럼이 제 1 스테이지 성형 시스템(102)을 통해 전진될 때 복수의 타이어 성형 드럼(108a, 108b, 108c, 108d, 108e; 종합적으로 "108"이라고 함)의 각각상에서 성형된다. 동시에, 각 타이어 성형 드럼9108)상에서 타이어 카카스가 성형되면, 트레드로 커버된 벨트 패키지는 제 2 스테이지 성형 기계(106)에서 성형된다. 운반 장치(104)는 제 1 스테이지 성형 시스템(102)에서 타이어 성형 드럼(108)으로부터 각 타이어 카카스를 제거한다. 벨트 패키지는 카카스상에 위치되며, 카카스는 생 타이어를 형성하도록 팽창된다.

가요성 자동 타이어 성형 시스템(100)에 의해 많은 이점이 성취된다. 우선, 타이어 성형 시스템(100)은 성형되는 타이어의 복잡성에 따라서 많거나 적은 워크 스테이션을 포함하도록 용이하고 신속하게 변경될 수 있다. 또한, 타이어 성형 드럼의 구성 및 개수는 상이한 사이즈 및 구성의 타이어의 성형을 수용하도록 변경될 수 있다. 또한, 성형 드럼에 재료를 부착하는 드럼은 성형되는 타이어의 특정 구성에 따라서 상이한 크기의 재료를 수용하도록 쉽게 변경될 수 있다. 이들 및 다른 개선점은 이하에 상세하게 설명한다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 제 1 스테이지 성형 시스템(102)은 각 워크 스테이션에서 타이어 성형 드럼(108)상에 하나 이상의 타이어 구성요소를 부착하기 위해 스테이션(112a, 112b, 112c, 112d; 종합적으로 "112"라고 함)과 같은 적어도 3개에서 10개까지의 워크 스테이션의 시퀀스를 내장한다. 각각 하나의 성형 드럼(108)이 부착되어 있는 전형적으로 소위 자동화 안내 운반수단(automated guided vehicle: AGV)(110a, 110b, 110c, 110d, 110e; 종합적으로 "110"이라고 함)이라고 하는 개별 자체 추진형 장치가 제 1 스테이지 성형 시스템(102)을 통해 성형 드럼을 전진시키는데 사용된다. 타이어 성형 드럼(108)은 각기 드럼 지지체(130a, 130b, 130c, 130d, 130e; 종합적으로 "130"이라고 함)에 의해 회전가능하게 지지되며, 상기 드럼 지지체는 각 AGV(110)에 장착된다. 타이어 성형 드럼(108)은 회전축(134)을 중심으로 드럼 지지체(130)에 대해서 회전된다. AGV(110)는 서로 독립적으로 작동되며, 서로에 연결되지 않고, 타원형 루프로 도시된 바와 같이 워크 경로(114)를 따라 원격 안내된다. 또한, 성형 드럼(108)은 각각 서로 연결되어 있지 않다. 워크 경로(114)는 이후에 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 모든 필요한 구성을 가질 수 있다. 워크 경로(114)는 화살표(116)의 방향에서 워크 스테이션(112)을 통해 연장되는 직선 선형 가공 축(124)을 포함한다. AGV(110)는 하나 이상의 타이어 구성요소가 각 스테이션에서 타이어 성형 드럼에 부착될 수 있도록 워크 경로(114) 둘레에서 그리고 특히 워크 스테이션(112)을 통해 연장되는 선형 가공 축(124)을 따라 분리된 타이어 성형 드럼(108)을 독립적으로 전진시키는 기능을 한다. 바람직하게, 각 AGV(110)는 동시에 워크 스테이션에 도달한다. 그러나, AGV(110)가 정확히 동시에 워크 스테이션에 도달할 필수 조건이 없는 경우에, AGV는 서로 충돌하지 않는 것이 중요하다. 예를 들면 AGV(110a)는 AGV(110b, 110c, 110d)가 워크 스테이션(112b, 112c, 112d)에 각각 도달하는 것과 동시에 스테이션(112a)에 도달한다. 마지막 워크 스테이션(112d)에서부터 제 1 워크 스테이션(112a)까지 워크 경로(114)의 루프를 따라는 정확한 거리로 인해서, 다른 워크 스테이션, 즉 워크 스테이션(112a 내지 112b) 사이의 거리와 비교할 때 도 1a에 도시된 바와 같은 성형 드럼(108e)을 구비한 추가적인 AGV(110e)는 워크 경로 둘레에서 성형 드럼(108)의 운동 속도를 증가시키기 위해 제공된다.

각 워크 스테이션(112)은 각각 부착 드럼(118a 내지 118g; 종합적으로 "118"이라고 함), 공급 릴(120a 내지 120g; 종합적으로 "120)'이라고 함) 및 입력 서버(126a 내지 126d; 종합적으로 "126"이라고 함)를 포함한다.

입력 서버(126)는 통상적으로 도 1a에 도시된 바와 같이 가공 축(124)으로부터 뒤로 이격된 후퇴된 위치에 있다. 타이어 성형 드럼(108)이 AGV(110)에 의해 워크 스테이션(112)으로 처음에 전진되는 경우에, 입력 서버(126)는 가공 축(124)을 횡단하는 화살표(138)의 방향에서 외측으로 이동되고, 그 워크 스테이션에 위치된 타이어 성형 드럼(108)에 결합된다. 입력 서버(126)는 타이어 성형 드럼(108)을 제어 및 작동시키도록 동력을 제공하는 기능을 한다. 또한, 타이어 성형 드럼(108)에 입력 서버(126)를 결합함으로써 입력 서버(126)에 대해서 타이어 성형 드럼의 정밀한 종방향 위치를 설정한다. 또한, 성형 드럼(108)의 회전축(134)은 성형 드럼이 워크 스테이션(112)에 위치되는 경우에 부착 드럼(108)을 통해 회전축(123)에 평행하게 유지된다. 성형 드럼(118)의 종방향 위치설정은 회전축(134)의 위치를 변경시킴이 없이 일정한 소정 높이 및 위치에 그리고 가공 축(124)과 평행한 정렬로 유지되는 성형 드럼(108)을 통해 이뤄진다. 바람직하게, 성형 드럼(108)을 통과하는 회전축(134)은 성형 드럼이 각각 제 1 및 마지막 워크 스테이션(112a 및 112d)을 통해서 그 사이로 전진될 때 가공 축(124)과 공동 선형이다. 타이어 성형 구성요소가 타이어 성형 드럼에 부착된 후에, 이후에 상세하게 설명하게 설명하는 바와 같이, 입력 서버(126)는 성형 드럼(108)으로부터 분리되고, 도 1a에 도시된 바와 같이 그 후퇴된 위치로 리턴되어, AGV(110)는 워크 경로(114)를 따라 비수축된 그 이동을 계속할 수 있다.

부착 드럼(118)을 통과하는 회전축(123)은 가공 축(124)에 수직방향 및 수평방향으로 정밀하게 정렬된다. 이것은 성형 드럼(108)이 워크 스테이션에 있는 경우 부착 드럼(118)이 성형 드럼(108)쪽의 내측으로 이동될 때 타이어 성형 구성요소가 후술하는 바와 같이 성형 드럼에 정밀하게 부착될 수 있게 보장한다. 또한, 부착 드럼(118)은 입력 서버(126)의 전방 표면상의 종방향 기준점(128)과 같은 각 워크 스테이션(112)에 대해서 설정된 종방향 기준점(128a 내지 128d; 종합적으로 "128"이라고 함)에 대해서 가공 축(124)을 따라 종방향으로 정밀하게 위치된다. 부착 드럼(118)은 가공 축(124)으로부터 통상 멀리 배치되어, AGV(110)가 부착 드럼과 접촉함이 없이 제 1 스테이지 성형 시스템(102)내의 각 워크 스테이션(112)을 통과할 수 있게 한다.

타이어 성형 드럼(108)이 각 워크 스테이션(112)에 대해서 설정된 종방향 기준점(128a 내지 128d; 종합적으로 "128"이라고 함)에 대해서 가공 축(124)을 따라 종방향으로 정밀하게 위치된 후에, 부착 드럼(118)은 가공 축(124)쪽으로 전방 이동되어, 후술하는 바와 같이 부착 드럼의 외측 원주상에 이전에 부착된 타이어 구성요소가 타이어 성형 드럼(108)의 외측 원주 표면을 향해 가압될 수 있게 한다. 다음에, 성형 드럼의 회전으로 인해 부착 드럼(118)으로부터 성형 드럼(108)까지 타이어 구성요소가 운반된다. 타이어 구성요소는 회전축(134)을 유지하면서 일정 한 소정 높이 및 위치에 그리고 가공 축(124)과 평행한 정렬 상태로 성형 드럼(108)을 통해 타이어 성형 드럼(108)에 부착되는 것은 중요한 특징이다.

일단 타이어 구성요소가 타이어 드럼(108)상으로 운반되면, 부착 드럼(118)이 그 최초 위치로 후퇴되어, 타이어 성형 드럼이 가공 축(124)의 대향 측면상의 부착 드럼으로부터 다른 타이어 구성요소를 수용하거나 다음 워크 스테이션(112)상으로 이동될 수 있다. 부착 드럼(118)은 성형 드럼(108)에 부착되는 특정 타이어 구성요소에 따라서 상이한 구성을 가질 수 있다. 전형적으로, 상이한 타이어 구성요소는, 성형 드럼(108)이 본 구성에서 제 1 워크 스테이션(112a)에서 개시되고 그리고 최종 워크 스테이션(112d)에서 종료되는 단계의 시퀀스를 통해서 이동될 때 각 워크 스테이션(112)에서 부착된다.

공급 릴(120)은 그 둘레에 타이어 구성요소가 권취되며, 도 1a에 도시된 바와 같이 그들 각 부착 드럼(118) 바로 뒤에 배치된다. 전형적으로, 타이어 구성요소의 소망의 길이는 공급 릴(120)로부터 풀려지고, 인접한 부착 드럼(118)의 외측 원주 표면상에 권취된다. 일단 공급 릴(120)이 비게 되면 가요성 자동 타이어 성형 시스템(100)이 계속 작동될 수 있도록 다른 충만 릴이 제 위치로 쉽게 이동될 수 있다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 타이어 성형 시스템(100)의 바람직한 실시예는 화살표(116)로 도시된 방향에서 워크 스테이션(112) 사이에서 각각 운반되는 타이어 성형 드럼(108)을 개별적으로 전진시키기 위해 복수의 독립적으로 이동가능한 자가동력형 AGV(110)를 구현한다. 도 1a에 도시된 바와 같이 AGV(110)는 드럼 지지체(130a 내지 130d; 종합적으로 "130"이라고 함)에 의해 이에 부착된 타이어 성형 드럼(108)을 구비한다. AGV(110)는 공장 바닥에 매립된 안내 와이어(122)에 의해 규정된 워크 경로(114)를 추종한다. 도 1a에 도시된 바와 같이 워크 경로(114)는 제 1 워크 스테이션(112a)으로부터 마지막 워크 스테이션(112d)까지 워크 스테이션(112)을 통해 통과하고, 다름에 제 1 워크 스테이션(112a) 둘레로 다시 접속되는 타원형 경로이다. 워크 스테이션(112)은 제 1 워크 스테이션(112a)으로부터 마지막 워크 스테이션(112d)까지 워크 경로(114)를 따라 연장되는 공동 선형 가공 축(124)에 정렬되고 가공 축(124)을 따라 이격되어 있다. AGV(110)에 제어 신호를 제공하는 AGV 안내 와이어(122)는 안내 와이어(122)가 워크 스테이션(112)을 통해 통과되는 경우에 가공 축(124)에 실질적으로 평행하다. 워크 경로(114)가 한 방향에서 다시 접속되는 것으로 도시된 경우에, 도시된 바와 같이 워크 경로(114)로부터 자동 타이어 성형 시스템(100)의 대향 측면상으로 다시 접속된 워크 경로(114)에 의해 형성된 루프와 유사한 추가 루프(도시되지 않음)를 제공할 수도 있다. 또한, 워크 경로(114)로부터 스퍼(132)를 제공할 수 있으며, AGV(110)는 서비스, 저장, 재충전 또는 모든 다른 필요에 따라 상기 경로상으로 이동될 수 있다. 자가동력형이며 안내 와이어(122)를 추종하도록 자동화될지라도, AGV(110)에는 또한 예를 들면 무선 신호 및/또는 근거리 스위치에 의해 외부 제어가 가해지며, 이에 의해 AGV는 다음 워크 스테이션(112)으로 진행하기 전에 적당한 정도의 시간 동안 각 워크 스테이션(112)에서 정지되도록 제어될 수 있다.

도 1d를 참조하면, 비드 장전 및 비드 셋팅 시스템(152) 및 카카스 운반 장치(154)를 구비하는 오버헤드 구조체(150)가 도시되어 있다. 오버헤드 구조체(150)는 도 1a에 도시된 바와 같이 워크 스테이션(112a 내지 112d)을 위한 공간을 제공하도록 배치된 복수의 지지 칼럼(156)을 포함한다. 레일(158)은 지지 칼럼(156)에 장착되며, 제 1 워크 스테이션으로부터 마지막 워크 스테이션(112d)을 통과한 거리까지 연장된다.

비드 장전 시스템(152)은 레일(158)을 따라 이동되는 한쌍의 비드 로더(162a, 162b)를 포함한다. 또한, 비드 장전 시스템(152)은 도 1d에 도시된 바와 같이 비드 로더(162a, 162b)상에 비드를 장착하기 위한 비드 로더(140)를 포함한다. 비드 로더(162a, 162b)는 레일(158)을 따라 이동하고, 성형 드럼(108)상에 비드를 위치시키고, 또한, 이하에 상세하게 설명하는 바와 같이 제 1 스테이지 성형 시스템(102)을 통해서 이동하는 성형 드럼(108)상에 비드를 설정한다.

카카스 운반 장치(154)는 레일(158)을 따라 이동하고, 워크 스테이션(112d)에서 성형 드럼(108)으로부터 마무리된 타이어 카카스상으로 활주되고 이 카카스를 제거하는 파지 링 장치(166)를 포함한다. 다음에, 파지 링 장치(166)는 트레드 및 벨트 패키지가 타이어 카카스상에 위치되는 카카스 운반 장치(104)쪽으로 이동된다.

타이어 성형 시스템(100)상에서 생 타이어 카카스를 성형하기 위한 작동의 예시적인 시퀀스는 하기와 같다. 생 타이어 카카스 성형 공정의 제 1 단계에 있어서, AGV(110a)는 성형 드럼(108a)을 통과하는 회전축(134)이 가공 축(124)과 평행하게 정렬되도록 가공 축(124)을 따라 빈 타이어 성형 드럼(108a)을 전진시킨다. 또한, 성형 드럼(108a)이 워크 스테이션(112a 내지 112d)을 통해 이동할 때, 성형 드럼(108a)을 통해 통과하는 회전축(134)은 일정한 소정 높이에서 유지되어, 성형 드럼(108a)을 통해 통과되는 회전축(134)이 제 1 스테이지 기계(102)를 통과하는 가공 축(124)과 일정한 소정 위치에 항상 유지되게 할 수 있다. 성형 드럼(108a)은 제 1 워크 스테이션(112a)내로 전진되고, 성형 드럼이 대략 입력 서버(126a)를 지나 소망하는 정지 지점에 있도록 정지된다. 다음에, 입력 서버(126a)는 도 1b에 도시된 바와 같이 입력 서버의 커플링 헤드(136a 내지 136d)가 드럼 지지체(130a)와 정렬될 때 까지 가공 축(124)쪽으로 화살표(138) 방향에서 외측으로 이동된다. 다음에, 입력 서버(126a)의 커플링 헤드(136a)는 성형 드럼(108a)에 결합되어, 성형 드럼이 가공 축(124)과 회전축(134)의 평행한 정렬을 유지하면서 가공 축(124)을 따라 정밀하게 종방향 위치설정되게 할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 동력 및 제어 신호가 입력 서버(126)에 의해 성형 드럼(108)에서 그리고 성형 드럼(108)으로 연통된다.

다음에, 공급 릴(120b)로부터 부착 드럼의 외측 원주 표면상으로 이미 풀려진 타이어 구성요소가 타이어 성형 드럼(108a)의 외측 원주 표면에 결합될 때까지 부착 드럼은 가공 축(124)쪽으로 화살표(141) 방향에서 외측으로 이동될 수 있다. 다음에, 성형 드럼(108a)이 회전되어, 내부 라이너(304)와 같은 타이어 구성요소의 제 1 층이 드럼에 부착되게 할 수 있다. 다음에, 부착 드럼(118a)은 그 최초 위치로 후퇴되며, (이중) 부착 드럼(118a)은, (이중) 공급 릴(120b)로부터 이미 풀려진 한쌍의 토우 가드(272a, 272b)가 성형 드럼(108a)의 외측 원주 표면에 이미 부착된 내부 라이너(304)를 향해 가압될 때까지 가공 축(124)쪽의 화살표(138) 방향에서 외측으로 이동된다. 다음에, 성형 드럼(108a)이 회전되어, 토우 가드(272a, 272b)가 드럼상에서 내부 라이너(304)에 부착된다. 다음에, 부착 드럼(118)은 그 최초 위치로 후퇴된다.

부착 공정이 워크 스테이션(112a)에서 완료된 경우, 입력 서버(126a)는 타이어 성형 드럼(108a)을 AGV(110a)로 해제하고, AGV(110) 및 타이어 성형 드럼(108)의 경로의 깨끗한 위치로 후퇴되며, 이에 의해 AGV(110a)가 타이어 성형 드럼(108a)을 다음 워크 스테이션(112b)으로 전진시킬 수 있다. 경로를 깨끗하게 하기 위해서, 워크 스테이션(112)에 존재하는 모든 AGV(110)는 대략 동시에 이동된다. 상술한 바와 같이, AGV(110)는 서로 연결되지 않으며, 성형 드럼(108)은 서로 연결되지 않는다.

다음 단계의 생 타이어 카카스 성형 공정에서, AGV(110a)는 타이어 성형 드럼(118a)을 제 2 워크 스테이션(112b)으로 추진하며, 제 1 워크 스테이션(110a)에 대해서 상술한 것과 유사한 작동이 실행된다. 즉, 입력 서버(126b)는 가공 축(124)쪽으로 화살표(138)의 방향에서 외측으로 이동되고, 성형 드럼이 상술한 바와 같이 정밀한 정렬이 이뤄지도록 타이어 성형 드럼(108a)에 결합된다. 다음에, 예시적인 런플랫 타이어의 구성에 있어서, 타이어 성형 드럼은 2개의 포켓을 제공하도록 형성된다. 다음에, 부착 드럼(118c, 118d)은, 공급 릴(120c)로부터 부착 드럼의 외측 원주 표면상으로 이미 풀려진 타이어 인서트 구성요소(306L, 306R)가 각각 포켓중 하나상에서 타이어 성형 드럼(108a)의 외측 원주 표면에 이미 부착된 내부 라이너와 결합될 때까지 가공 축(124)쪽으로 화살표(138)의 방향에서 외측으로 이동될 것이다. 다음에, 성형 드럼(108a)은 타이어 인서트(306L, 306R)가 타이어 성형 드럼에 이미 부착된 내부 라이너(304)에 부착되도록 회전된다. 다음에, 부착 드럼(118c, 118d)은 그들의 최초 위치로 후퇴되며, 부착 드럼(118e)은, 공급 릴(120d)로부터 이미 풀려진 제 1 플라이 구성요소(310)가 성형 드럼(108a)의 외측 원주 표면에 이미 부착된 인서트(306L, 306R) 및 내부 라이너(304)를 향해 가압될 때까지 가공 축(124)쪽으로 화살표(141)의 방향에서 외측으로 이동된다. 다음에, 성형 드럼(108a)은 제 1 플라이 구성요소(310)가 드럼상에 부착되도록 회전된다. 다음에, 부착 드럼(118e)은 그 최초 위치로 후퇴된다.

생 타이어 카카스 성형 공정의 다음 단계에 있어서, AGV(110a)는 제 3 워크 스테이션(112c)내로 타이어 성형 드럼(108a)을 추진하고, 제 1 및 제 2 워크 스테이션(112a, 112b)에 대해서 상술한 것과 유사한 작동이 실행된다. 즉, 입력 서버(126c)는, 성형 드럼의 회전축(134)이 가공 축(124)과 정밀하게 정렬되도록 입력 서버의 커플링 헤드가 타이어 성형 드럼(108a)에 결합될 때까지 가공 축(124)쪽으로 화살표(138) 방향에서 외측으로 이동된다.

다음에, 부착 드럼(118f)은, 공급 릴(120f)로부터 부착 드럼의 외측 원주 표면상으로 이미 풀려진 인서트 구성요소(318R, 318L)가 타이어 성형 드럼(108a)의 외측 원주 표면에 이미 부착된 제 1 플라이(310)와 결합될 때까지 가공 축(124)쪽의 화살표(141) 방향에서 외측으로 이동될 수 있다. 다음에, 성형 드럼(108a)은 제 2 타이어 인서트(318R, 318L)가 드럼에 이미 부착된 제 1 플라이(310)에 부착되도록 회전된다. 다음에, 부착 드럼(118f)은 그들의 최초 위치로 후퇴되며, 부착 드럼(118g)은, 공급 릴(120d)로부터 이미 풀려진 제 2 플라이 구성요소(320)가 성형 드럼(108a)의 외측 원주 표면에 이미 부착된 인서트(318L, 318R) 및 제 1 플라이(310)를 향해 가압될 때까지 가공 축(124)쪽으로 화살표(138)의 방향에서 외측으로 이동된다. 다음에, 성형 드럼(108a)은 제 2 플라이 구성요소(320)가 드럼상에 부착되도록 회전된다. 다음에, 부착 드럼(118g)은 그 최초 위치로 후퇴된다.

또한, 워크 스테이션(112c)에 있어서, 성형 드럼은 다시 형성될 수 있고, 아펙스(313L, 313R)를 구비한 한쌍의 비드(312L, 312R)는 비드 로더(162a, 162b)로 설정되고, 아펙스는 제 위치에 스티칭된다. 계속해서, 하부 라이너(304) 및 중첩되는 제 1 플라이(310) 및 제 2 플라이(320)는 종래의 턴업 블래더(도시하지 않음)를 이용하여 비드(318R, 318L)상에 권취된다. 구성에 따라서, 비드중 하나는 제 2 인서트(318L, 318R)를 성형 드럼상에 위치시키기 전에 성형 드럼상에 위치될 수 있다. 예를 들면, 비드중 하나는 타이어 카카스가 최종 스테이션(112d)에서 성형 드럼으로부터 제거된 후에 성형 드럼(108)상에 위치될 수 있다.

계속해서, AGV(110a)는 제 4 워크 스테이션(112d)내로 타이어 성형 드럼(108a)을 전진시키고, 제 1 내지 제 3 워크 스테이션(112a 내지 112c)에 대해서 설명한 것과 유사한 작동이 실행된다. 즉, 입력 서버(126d)는, 성형 드럼의 회전축(134)이 가공 축(124)과 정밀하게 정렬되도록 입력 서버의 커플링 헤드가 타이어 성형 드럼(108a)에 결합될 때까지 가공 축(124)쪽으로 화살표(138) 방향에서 외 측으로 이동된다.

다음에, 부착 드럼(118g)은, 공급 릴(120g)로부터 부착 드럼의 외측 원주 표면상으로 이미 풀려진 체이퍼 및 측벽 구성요소(286a, 286b)가 타이어 성형 드럼(108a)의 외측 원주 표면에 이미 부착된 제 2 플라이(320)와 결합될 때까지 가공 축(124)쪽의 화살표(138) 방향에서 외측으로 이동될 수 있다. 다음에, 성형 드럼(108a)은 체이퍼 및 측벽 구성요소(286a, 286b)가 비드의 위치의 바로 위의 위치에 부착되고 제 2 플라이에 스티칭되어 타이어 카카스를 형성하도록 회전된다. 다음에, 부착 드럼(118g)은 그들의 최초 위치로 후퇴된다.

일단 타이어 카카스가 제 1 스테이지 성형 시스템(102)에서 완성되면, 미국 특허 제 4,684,422 호에 개시된 형태의 운반 링(166)을 포함하는 카카스 운반 장치(104)는 최종 워크 스테이션(112d)에서 성형 드럼(108a)으로부터 타이어 카카스를 제거하고, 제 2 스테이지 기계(104)의 형상 터릿(170)상으로 이것으로 이동시킨다.

계속해서, 성형 드럼(108a)은 최종 스테이션(112d)으로부터 제 1 스테이션(112a)까지 워크 경로(114)를 따라 전진되는 반면에, 모든 다른 드럼은 그 이전 위치로부터 다음 스테이션으로 동시에 전진된다.

벨트 및 트레드 패키지(288)는 기계(106)에서 성형된다. 벨트 및 트레드 패키지(288)는 기계(106)로부터 제 2 스테이지 기계(104)의 형상 터릿(170)상에 위치된 타이어 카카스상으로 운반된다. 형성 터릿(170n)의 생 타이어 카카스는 도넛 형상으로 팽창(재형상)되며, 그 반경방향 외측 표면은 트레드 및 벨트 패키지(288)를 향해 가압된다. 연속적인 단계에서, 생 카카스는 공기 포켓을 제거하고 내부 표면을 함께 접착하도록 스티칭(롤러로 롤링)된다. 다음에, 생 타이어 카카스 및 트레드 및 벨트 패키지는 생 타이어(290)를 형성하도록 부풀려진다. 도 2에 도시된 바와 같이 생 타이어(290)는 운반 장치(104)로부터 제거되며, 전형적으로 열(전형적으로 350℉) 및 압력하에서 경화되도록 컨베이어(도시되지 않음)에 의해서 몰드(가황처리 공정)로 운반되어 최종 타이어가 된다.

타이어 성형 드럼

도 3a(도 1b 및 도 1c와 비교)는 예시적인 제 1 스테이지 타이어 성형 드럼(308)(참조부호 108과 비교)을 도시한 것이다(매우 단순화된 방법으로). 일반적으로, 드럼(308)은 원통형이며, 회전축(334)(참조부호 134와 비교), 원통형 외부 표면(302), 일 단부(308a) 및 다른 대향 단부(308b)를 구비한다. 전형적인 타이어 성형에 있어서, 내부 라이너(304)는 드럼(308)의 표면(302)상에 부착되며, 2개의 타이어 인서트 구성요소("인서트")(306L, 306R; 종합적으로 "306"으로 함)는 도시된 바와 같이 내부 라이너(304)상에 종방향(축방향)으로 이격된 위치에 배치된다. 다음에, 제 1 플라이(310)는 내부 라이너(304) 및 인서트(306)(시스템(100)에 대해서 상술한 바와 같음)상에 배치된다. 이것은 통상적으로 원통형 형상인 생 타이어 카카스를 형성한다. 그러나, 도 3a에서 알 수 있는 바와 같이, 내부 라이너(304)와 플라이(310) 사이에 인서트(306)를 추가함으로써 카카스의 외부 표면에서 증가된 외경(outside diameter ; OD)의 영역에 있는 2개의 "범프"를 형성한다.

2개의 비드(312L, 312R; 종합적으로 "312"라고 함)는 타이어 카카스에 통상 추가된다. 각 비드(312)는 플라이(310)(범프가 있는 곳이 아닌 영역)의 외경과 실질적으로 동일하거나 그보다 단지 약간 큰 내경(inside diameter ; ID)을 가진 실질적으로 비연장성 원형 후프이다. 비드(312L, 312R)는 인서트(306)의 약간 축방향 외측에 도시되어 있으며, 명료한 도시를 위해서 곡선(육변형) 단면으로 도시되어 있다. 제 2 플라이(도시되지 않음)가 카카스에 추가되며, 카카스의 외부 단부 부분은 권취될 수 있다. 미지막으로, 카카스는 상술한 바와 같이 트레드 패키지 등을 추가하기 위해 카카스 운반 장치(104)에 의해서 제 2 스테이지 성형 기계(106)로 운반될 수 있다.

타이어 카카스상에 비드를 장전하는 본 발명과 관련하여, 드럼(308)은 드럼 지지체(330)(참조부호 130과 비교)에 의해 일 단부에 지지될 수 있다. 상술한 바와 같이, 가요성 자동 타이어 성형 시스템(100)에 잇어서, 복수의 성형 드럼(108)의 각각 하나가 이에 각각 부착된 자체추진형 운반수단(110)이 드럼 지지체(130)의 각각 하나에 결합되며, 제 1 스테이지 성형 시스템(102)을 통해 워크 스테이션에서 워크 스테이션으로 성형 드럼을 전진(이동)시키도록 이용되며, 예시적인 워크 스테이션(예를 들면 112c)에서 비드가 부착된다. 드럼(308)은 드럼 지지체(330)에 의해 일 단부(308b)에서 지지되며, 드럼(308)의 다른 단부(308a)는 지지되지 않는다("고정되지 않음", "캔틸레버").

분명하게, 인서트(306)에 의해 야기된 범프가 충분히 높다면(전형적으로 있을 경우), 그 자유 단부(308a)로부터 드럼(308)상으로 이것을 활주시킴으로써 우측 비드(312R)를 장착할 수 없다. 그리고, 드럼 지지체(330)는 우측 비드(312R)가 지 지된 단부(308B)로부터 드럼(308)상으로 활주되는 것을 방지한다. 물론, 좌측 인서트(306L)에 의해 형성된 범프를 지난 카카스상으로 이동되지 않기 때문에 그 자유 단부(308a)로부터 드럼(308)상으로 좌측 비드(312L)가 활주되는 동등한 문제가 없다. 본 발명은 이러한 "범프" 문제점의 해결책을 제공한다.

도 3b는 종래 기술의 예시적인 제 1 스테이지 성형 드럼(308')(참조부호 308과 비교)의 변형 실시예를 도시한 것이다. 드럼(308')은 대체로 원통형이며, 회전축(334')(참조부호 334와 비교) 및 대체로(통상적으로) 원통형 외측 표면(302')을 구비하며, 드럼 지지체(330')(참조부호 330과 비교)에 의해 일 단부(308b')에 지지된다. 드럼(308')의 타 단부(308a')는 지지되지 않는다(또는 "고정되지 않음" 또는 "캔틸레버"). 드럼(308')은 인서트(306L', 306R')(참조부호 306L, 306R과 비교)의 위치에 대응하고 그 치수와 관련이 있는 종방향(축방향) 위치에서 그 외측 표면내의 리세스(포켓)(316L, 316R)를 구비하는 것이 도 3a의 드럼(308)과 주로 상이한 것이다. 이러한 예에서, 내부 라이너(304')는 드럼(308')의 표면에 부착된다. 다음에, 인서트(306)가 부착되며, 리세스(316)내로 내려진다. 다음에, 플라이(310')(참조부호 310과 비교)가 부착된다. 이것은 실질적으로 원통형 형상을 가진 생 타이어 카카스를 형성한다. 도 3a에서 형성된 타이어 카카스(310)와 대조적으로, 내부 라이너(304')와 플라이(310') 사이에 인서트(306')를 추가함으로써 카카스(310')의 외측 표면에 2개의 "범프"가 형성되지 않게 한다. 실질적으로 범프가 없기 때문에 그리고 배치된 타이어 카카스의 외부 표면이 실질적으로 균일한 외경을 가진 실질적으로 원통형이기 때문에, 드럼(308')의 자유 단부(308a)로부터 이 들을 활주시킴으로써 카카스상에 2개의 비드를 장착할 수 있다. 2개의 비드(312L', 312R')(종합적으로 "312'"라고 함)가 도시되어 있으며, 각각 2개의 비드 홀더(도는 로더(322L', 322R')(종합적으로 "322'"라고 함)의 각각 하나에 의해 지지된다. 이것은 타이어의 2개의 비드가 단지 하나의 "자유" 단부를 구비하는 드럼의 일 단부로부터 카카스상의 위치로 활주될 수 있는 본 발명과 관련이 있다. 비드(312L', 312R')는 플라이(310')상에 점선으로 도시되어 있으며, 각각 각 인서트(306L', 306R')의 약간 축방향 외측에 위치된다.

도 3c는 리세스(316)를 구비하는 도 3b의 드럼(308')와 같은 타이어 드럼상에 타이어 카카스를 성형(맞춤)하는 다른 예를 도시한 것이며, 타이어 카카스는 내부 라이너(304'), 인서트(306') 및 제 1 플라이(310')를 구비한다. 이러한 예에 있어서, 제 2 세트의 인서트(318L, 318R)(종합적으로 "318"이라고 함)는 제 1 세트의 인서트(306')의 위치에 대응하는 종방향(축방향) 위치에서 카카스에 부가된다. 그리고, 제 2 플라이(320)는 제 2 인서트(318)상에 부가된다. 이것은 인서트(이러한 경우에 인서트(318))를 추가함으로써 비드의 장착을 간섭할 수 있는 통상적으로 원통형 타이어 카카스의 외측 표면에 범프(증가된 외경의 영역)를 야기시키는 것으로 도 3a에 대해서 설명한 것과 유사한 상황을 야기한다. 도 3a에 도시된 타이어 카카스의 방법에 있어서, 제 1 플라이(310') 및 제 2 플라이(320) 사이에 인서트(318)를 추가함으로써 카카스의 외측 표면에 2개의 "범프"가 형성되게 하며, 이것은 드럼(308')의 자유 단부(308a')으로부터 드럼상으로 이것을 활주시키으로써 우측 비드(312R')를 장착할 수 없게 한다. 상술한 예에 있어서, 범프를 횡단(범프 에 의해 또는 그 위로 통과)할 수 없기 때문에, 자유 단부(308a')로부터 드럼(308')상으로 좌측 비드(312L')를 활주시키는 문제가 없다.

타이어 카카스상에 비드를 장착하는 방법

본 발명에 따르면, 비교적 비연장성 비드가 비드의 내경보다 큰 외경을 가진 범프를 횡단해야 되는 경우에, 드럼상에서 성형되는 타이어 카카스상에 비드를 장착하는 방법이 제공된다. 이러한 상황은 드럼의 양 단부로부터 비드를 설치하는데 방해가 된다(예를 들면 드럼 지지체). 또한, 본 발명은 범프에 의해 문제가 발생되지 않는 경우 카카스에 비드를 장착하는데 유용하다. 본 발명은 타이어 카카스상에 비드를 위치시키기 위해서 상술한 바와 같이 가요성 자동 타이어 성형 시스템(100)과 결합하여 사용되기에 특히 적합하다.

도 4a는 축(434)(참조부호 334와 비교), 자유 단부(408a)(참조부호 308a와 비교) 및 드럼 지지체(430)(참조부호 330과 비교)에 의해 지지된 대향 단부(408b)(참조부호 308b와 비교)를 구비하는 일반적인 타이어 성형 드럼(408)(참조부호 308과 비교)를 도시한 것이다. 드럼(408)은 타이어 카카스(410)(이후에 설명함)가 위치되는 표면(402)상에 카카스 맞춤 영역(403)을 구비한 것으로 도시되어 있다.

2개의 비드(412L, 412R)(종합적으로 "412"라고 함)가 도시되어 있으며, 각 비드는 각 비드 홀더(또는 설정기)(422L, 422R)(종합적으로 "422"라고 함)에 의해 유지된다. 본 발명의 전체 타이어 카카스 성형 공정의 최초 단계에 있어서, 우측 비드(412R) 및 이와 관련된 비드 홀더(422R)는 바람직하게 카카스가 위치되는(영역(403)과 드럼 지지체(430) 사이에) 영역(403)을 지난 영역(405)에서 드럼(408)상의 "대기" 위치내로 이동된다. 좌측 비드(412L) 및 이와 관련된 비드 홀더(422L)는 드럼(408)의 자유 단부(408a)를 지나 축방향으로 드럼(408)에 편심 위치된 것으로 도시되어 있다. 이러한 지점에서, 비드 홀더(422R)는 비드(412R)를 해제할 것이며, 비드(412R)가 드럼(408)상의 대기 위치에 유지되도록 제거된다(이후에 보다 상세하게 설명함). 즉, 비드 홀더(422R)는 드럼(408)상에 비드(412R)를 간단히 배치한다. 비드가 드럼보다 큰 직경을 갖고 있기 때문에, 드럼상의 공지된 위치 및 배향으로 비드를 유지하기 위해서, 영역(405)에 드럼과 동축으로 비드를 유지 및 지지하도록 드럼의 원주(또는 드럼 홀더의 면으로부터 연장되는 3개의 핑거)를 중심으로 균일하게 배치된 3개의 돌기("p")(도 4b 참조)와 같은 모든 적절한 장치가 드럼(또는 드럼 홀더)상에 구비될 수 있다.

우측 비드(412R) 및 비드 홀더(422R)는, 카카스(410)가 드럼(408)상에 위치되기 전에 드럼 지지체(430)의 방향에서 드럼(408)의 자유 단부(408a)상에서, 또는 타이어 카카스(410)의 외측 표면내의 인서트(예를 들면 306, 318)에 의해 야기될 수 있는 것과 같은 범프(406)(후술함)에 선행하고 드럼(408)의 자유 단부(408a)로부터 비드(412R)가 설치되는 것을 방해하는 것으로 카카스(410)를 맞추는 단계에서의 모든 적당한 지점에서 드럼(408)상의 위치로 이동된다. 예를 들면, 비드(412)는 내부 라이너(예를 들면 304)가 부착된 후에 드럼(408)상에 위치될 수 있다. 또한, 비드(412)는 내부 라이너(예를 들면 304'), 인서트(예를 들면 306') 및 제 1 플라이(310')가 리세스(예를 들면 316)를 구비하는 형태의 드럼(예를 들면 308')상에 부착된 후에드럼(408)상에 위치될 수 있다. 비드(412R)는 드럼의 영역(403)을 통상 지나서 이러한 위치에서 "대기"되며, 카카스(410)가 배치될 것이다. 가요성 자동 타이어 성형 시스템(100)의 배경에 있어서, 비드(412R)가 드럼(408)상의 제 위치에 위치되면 비드 홀더(422R)가 제거된다.

다음에, 도 4b에 도시된 바와 같이, 일반적인 카카스(410)는 드럼(408)상에 맞춤된다. 이러한 일반적인 카카스(410)는 타이어 카카스(410)내의 인서트(예를 들면 306, 318)에 의해 야기될 수 있는 것과 같은 2개의 일반적인 범프(406L, 406R)(종합적으로 "406"으로 함)가 나타난다. 이러한 단계에서, 우측 비드(412R)는 3개의 돌기("ρ")에 의해 지지된 대기 위치(영역(405))에 유지된다. 이러한 단계에서, 좌측 비드(412L) 및 비드 홀더(422L)는 "오프-드럼"(드럼(408)의 자유 단부(408a)를 지나 축방향으로 있는 위치에서)으로서 도시되어 있으며, 카카스(410)를 맞추는 공정에서의 적당한 스테이지가 카카스(410)상에 설치되게 대기된다. 비드(412R)는 비드 홀더(422R)에 의해 픽업되며, 카카스가 상술한 바와 같이 실질적으로 완전히 맞춰진 경우 카카스에 설치된다. 이러한 단계에서, 비드(412R)는 대기 위치에 있는 것으로 도시되어 있고, 비드 홀더(422R)가 제거됨이 없이 돌기("ρ")상에 위치된다.

다음에, 도 4c에 도시된 바와 같이, 비드 홀더(422R)는 비드(412R)를 픽업하고, 비드(412R)는 드럼(408)의 자유 단부(408a)쪽으로 대기 위치로부터 카카스(410)상으로 제거된다. 상술한 실시예에 있어서, 비드(412R)는 범프(406R)에 인접하고 바로 외측(도면에서 우측)에 위치된다(위치로 설정된다). 좌측 비드(412L)는 드럼의 반대 단부(408b)쪽으로 드럼(408)의 자유 단부(408a)를 지나 이전 위치로부터 카카스(410)상으로 비드 홀더(422L)와 함께 제거된 것으로 도시되어 있으며, 비드(412L)는 범프(406L)에 인접하고 바로 외측(도면에서 좌측)에 위치된다.

비드 카카스(410)상에 위치되면, 비드 홀더(422)는 모드 제거되며(후술하는 바와 같이), 보다 많은(추가) 타이어 구성요소가 타이어에 부가될 수 있으며(타이어 설계에 의해 필요할 수 있을 경우), 및/또는 카카스의 턴업 단부를 권취하는 것과 같은 타이어 카카스의 형성의 추가 단계가 종래의 방법으로 실행될 수 있다. 이후에 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 비드 홀더(422)(개략적으로 도시됨)는 쉽게 개방될 수 있도록 분할되어 있고, 비드(412)가 카카스(410)상에 설정되면 드럼(408)으로부터 제거된다. 또한, 이것은 도 4a에 도시되고 설명하는 바와 같이 영역(405)에서 비드(412R)를 부착시킨 후에 비드 홀더(422R)를 제거하는 상술한 단계와 관련이 있다.

본 발명의 중요한 특징은, 카카스(410)의 맞춤으로 인해 드럼(408)의 자유 단부(408a)로부터 그 설치를 실질적으로 방지(힘들게하거나 불가능하게 함)하기 전에 비드(412)중 적어도 하나가 드럼(408)상의 위치로 이동된다. 이것은 카카스의 모든 구성요소를 맞추기 전에 또는 몇몇 구성요소가 맞춰진 후에 실행되지만, 모든 경우에 비드 설치를 방지하는 카카스내의 범프(406)가 형성되기 전에 실행된다.

드럼상으로 비드를 이동하는 공정을 설명하는 경우, 비드가 고정되고 그리고 드럼이 비드를 통해 이동된다면, 동등한 것이 야기된다.

도 5a 및 도 5b는 각기 폐쇄 및 개방 위치에 있는 비드 홀더(522)(참조부호 422와 비교)를 도시한 것이다. 비드 홀더(522)는 지지체(기부)(502) 및 링(504)을 포함한다. 링(504)은 내경("d")을 갖고 있다. 링(504)은 3개의 세그먼트, 즉 좌측 세그먼트(504a), 중간 세그먼트(504b) 및 우측 세그먼트(504c)를 포함한다. 3개의 세그먼트(504a 내지 504c)는 전형적으로 각각 대략 120°로 동일한 각도 범위에 있다. 중간 세그먼트(504b)는 지지체(502)에 고정된다. 좌측 및 우측 세그먼트(504a, 504c)는 중간 세그먼트(504b)(도시된 바와 같이)에 피봇식으로 고정되며, 지지체(502)에 직접 피봇식으로 고정된다.

장치(506L)는 좌측 세그먼트(504a)가 그 폐쇄 위치(도 5a)로부터 그 개방 위치(도 5b)까지 피봇되게 제공된다. 장치(506R)는 우측 세그먼트(504a)가 그 폐쇄 위치(도 5a)로부터 그 개방 위치(도 5b)까지 피봇되게 제공된다. 개방 위치에서, 좌우측 세그먼트(504a, 504c)의 말단부는 타이어 드럼(보다 상세하게 드럼상에 맞추진 카카스)의 직경(OD)보다 큰 거리("e")로 이격되어 있어서, 드럼에서 이것을 간단히 상승(드럼에 대해서 반경방향으로)시킴으로써 드럼으로부터 제거될 수 있다. 축(534)(참조부호 434와 비교)을 구비하는 드럼(예를 들면 408)으로부터 개방 비드 홀더(522)를 제거하는 방향은 화살표(536)로 표시되어 있다.

복수의 자석(508)은 링(504)의 내부 에지에 바로 인접하여 배치된다. 이들 자석은 비드(512)(명료함을 위해서 단지 부분적으로 도시됨)를 링(504)상에 유지하기 위한 것이다. 자석(508)은 비드(512)를 유지하기에는 충분히 강하지만, 비드(512)를 드럼상의 제 위치에 또는 비드 홀더가 드럼으로부터 제거된 경우 드럼상에 맞춰진 타이어 카카스상에 잔류시키기에 충분히 약하다.

전형적으로 비드는 비드 홀더가 상술한 바와 같이(비드 홀더(140)에 대해서) 드럼의 제 위치로 위치되기 전에 비드 홀더 "오프-라인"상으로 장전된다.

비드 장전 시스템

도 1a 내지 도 1d에 있어서, 가요성 자동 타이어 성형 시스템(100)은 제 1 스테이지 타이어 성형 시스템(102), 카카스 운반 장치(104) 및 제 2 스테이지 성형 기계(106)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 복수의 타이어 성형 드럼(108)이 도시되어 있다.

상술한 바와 같이, 도 1d는 비드 장전 및 비드 설정 시스템(152) 및 카카스 운반 장치(154)를 내장하는 오버헤드 구조체(150)를 도시한 것이다. 오버헤드 구조체(150)는 도 1a에 도시된 바와 같이 워크 스테이션(112a 내지 112d)을 위한 공간을 제공하도록 배치된 복수의 지지 칼럼(156)을 포함한다. 레일(158)은 지지 칼럼(156)에 장착되며, 제 1 워크 스테이션으로부터 마지막 워크 스테이션(112d)을 통과한 거리까지 연장된다. 비드 장전 시스템(152)은 레일(158)을 따라 이동되는 한쌍의 비드(162a)(도시된 바와 같이 우측) 및 비드(162b)(도시된 바와 같이 좌측)를 포함한다. 또한, 비드 장전 시스템(152a)은 비드 로더(162a, 162b)상에 비드를 장착하기 위한 비드 로더(140)를 포함한다. 비드 로더(162a, 162b)는 레일(158)을 따라 이동하고, 성형 드럼(108)상에 비드를 위치시키고, 또한 제 1 스테이지 성형 시스템(102)을 통해서 이동하는 성형 드럼(108)상에 비드를 설정한다.

한쌍의 비드(412R, 412L)를 성형 드럼(408)상의 카카스(410)상에 위치시키는 비드 홀더(162a, 162b)에 대응하는 한쌍의 비드 홀더(422R, 422L)의 특정 예를 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 상세하게 설명하다. 도 5a 및 도 5b에는 예시적인 비드 홀더(또는 설정기)(522)가 도시되어 있다.

도 6a는 비드 장전 시스템의 비드 설정기(600)를 도시한 것이다. 비드 설정기(600)는 캐리어(602) 및 비드 홀더(622)를 포함한다. 도 6b는 각각 2개의 캐리어(602L, 602R) 및 2개의 비드 홀더(622)를 포함하는 2개의 비드 로더(600L, 600R)를 도시한 것이며, 이것은 타이어 카카스(예를 들면 410)상에 2개의 비드(예를 들면 412L, 412R)를 장전하기에 적합하다. 비드 장전 시스템은 수평방향 레일(658)(또는 트랙, 참조부호 158과 비교)을 포함하며, 이 레일(658)은 지지 칼럼(도시하지 않음, 참조부호 156 참조)에 장착되며, 제 1 워크 스테이션(112a)(도시되지 않음, 도 1d 참조)으로부터 마지막 워크 스테이션(112d)(도시되지 않음, 도 1d 참조)을 지난 거리까지 연장된다. 레일(658)은 U자형상이며, 고정된다(이동되지 않음).

캐리어(602)는 2개의 단부(604a, 604b)를 구비하는 길다란 지지 부재(604)를 포마하며, 레일(658) 상부에 배치된다. 강제기 코일(656)은 기본적으로 U자형상 레일(658)에 의해 형성된 채널내로 지지 부재(604)의 일 단부(604a)로부터 연장된다. 강제기 코일(656)은 제 1 자유도에서 캐리어 지지 부재(604)에 운동을 부여하도록 레일(658)내로 자유 이동된다(이러한 자유도는 도 6b에 화살표(640)로 표시되어 있음). 오버헤드 레일(658) 및 강제기 코일(656)은 에어테크(Aerotech)(미국 피츠버그주 소재)로부터 시중에서 입수할 수 있는 무베어링 선형 모터(Bearingless Lineat Motor ; BLM)와 같은 "선형 모터"를 형성한다. 볼스크류 시스템과 유사하게 BLM 강제기 코일(656)은 명료함을 위해서 도시하지 않은 선형 베어링 시스템에 의해 지지된다. 일반적으로, 워크 스테이션에 걸쳐 있는 모든 적당한 레일/트랙의 길이를 따라 전후로 캐리어(602)를 이동시키기 위한 모든 기계적 시스템이 본 발명을 실시하는데 유용할 수 있다.

비드 홀더(622)(참조부호 522와 비교)는 오버헤드 레일(658) 아래에 있도록 지지 부재(604)의 비드(604b)로부터 수직방향 레일(624)에 의해 현수되어 있다. 비드 홀더(622)는 지지체(626)(참조부호 502와 비교) 및 링(628)(참조부호 504와 비교)을 포함한다. 지지체(626)는 비드 홀더(622)가 적당한 장치(도시되지 않음)에 의해서 화살표(620)로 표시된 바와 같이 수직방향 레일(624)을 상하로 이동시킬 수 있다. 이것은 제 2 자유도이다. 본 발명의 영역내에서, 장치는 비드 홀더(622)가 제 3 자유도를 갖도록 화살표(630)(도 6a 참조)로 표시된 바와 같이 내외로 이동될 수 있도록 제공된다.

BLM 시스템은 운동 제어기에 강제기 코일 위치의 표시부를 제공하기 위해서 선형 엔코더(폐쇄된 형태 또는 테이프 자/판독 헤드 형태)와 같은 시중의 위치 변환기를 구비한다. 당 업자들은 이것이 종래의 서보 피드백 제어 시스템 및 응용으로서 필요한 해상도를 결정할 것이라는 것을 알고 있다. 본 발명을 설명하기 위해서, 테이프 자(650)가 오버헤드 레일(658)의 외부 표면상에 도시되어 있다. 테이프 자(650)는 기본적으로 레일(658)의 길이를 따라서 소망의 해상도로 이격된 일련의 기준 마크(625)(도 6b에 잘 도시됨)이다. 판독 헤드(654)(도 6a에 잘 도시됨)는 레일(658)상의 기준 마크(652)를 판독할 수 있도록 수직방향 레일(624)에 고정되며, 이에 의해 수평방향 레일(658)의 길이를 따라 캐리어(602)의 위치를 나타낸 다. 판독 헤드(654)에 의해 발생된 신호는 2개의 캐리어(602L, 602R)의 각각의 위치를 표시 및 제어하도록 제어기(도시되지 않음)에 제공된다.

도 6b는 2개의 캐리어(602), 즉 좌측 캐리어(602L) 및 우측 캐리어(602R)를 도시한 것이다. 각 캐리어(602L, 602R)는 각각 수직방향 바아(624L, 624R)에 의해 현수된 것으로 이와 관련된 비드 홀더(622L, 622R)를 구비한다. 각 비드 홀더(622)는 워크 스테이션에서 워크 스테이션까지 트랙(658)을 따라 이동하도록 화살표(640)로 표시된 바와 같이 제 1 자유도를 갖고 있으며, 상하(제 1 스테이지 타이어 성형 드럼에 대해서 전형적으로 반경방향으로)로 이동되도록 화살표(620)로 표시된 바와 같은 제 2 자유도를 가지며, 선택적으로 전후(전형적으로 서버(126)쪽으로 또는 서버에서 멀리)로 이동시키기 위해 화살표(630)(도 6a 참조)로 표시된 바와 같이 제 3 자유도를 갖고 있다.

캐리어(602) 및 비드 홀더(622)의 조합체를 "비드 설정기"라고 한다. 본 발명의 비드 장전 시스템(152)은 상술한 바와 같이 2개의 비드 로더가 시스템의 길이를 따라 이동할 수 있게 그리고 이동 영역내에 있는 모든 워크 스테이션(즉, 112a 내지 112d)에 위치된 드럼상에 비드를 위시킬 수 있게 허용한다. 구조적 비임(658)(참조부호 158과 비교)은 워크 스테이션을 가로질러 상승되고, 워크 스테이션의 길이를 따라 연장된다. 캐리어(602L, 602R)는 베어링으로 레일에 장착되어, 캐리어는 비임의 일 단부로부터 다른 단부까지 비임의 길이를 따라 신속하게 이동될 수 있다.

제 3 캐리어/카카스 운반 장치

캐리어(602)에 상당하는 제 3 캐리어는 도 2에 도시된 바와 같이 수평방향 레일(658)상에 제공될 수 있으며, 워크 스테이션(112d)에서 성형 드럼(108)(예를 들면 408)상에서 활주되고 성형 드럼으로부터 최종 타이어 카카스를 제거하는 파지 링 장치(1660를 포함하는 카카스 운반 장치(154)(비드 홀더(622)는 아님)를 구비한다. 다음에, 파지 링 장치(166)는 트레드 및 벨트 패키지가 타이어 카카스상에 위치되는 카카스 운반 장치(104)쪽으로 이동된다. 따라서, 자동 타이어 제조 시스템(100)에 있어서, 3개의 캐리어가 수평방향 레일에 현수되어 있다. 각 캐리어의 위치는 테이프 자(650)(기준 마크(652)를 구비함) 및 판독 헤드(654)에 의해 추적될 수 있다.

작동 시퀀스

전형적인 작동 시퀀스에 있어서, 완성된 카카스가 최종 워크 스테이션(112d)에서 드럼(408)으로부터 제거된 후에, 드럼상에 맞춰질 다음 카카스를 위한 2개의 비드중 하나(예를 들면 412R)는 비드 설정기(600)에 의해서 대기 위치(예를 들면 405)에서 드럼상에 설치될 수 있다. 다음에, 다음 카카스를 맞추는 단계의 제 1 시퀀스가 상술한 바와 같이 실행되는 제 1 워크 스테이션(112a)으로 워크 경로(114) 둘레에서 AGV(110)가 드럼을 이동시킬 때 비드는 드럼에 의해 정지된다. 드럼이 스테이션에서 스테이션으로 진행함에 따라, 카카스가 성형된다. 워크 스테이션(예를 들면 412a 내지 412d)중 선택된 하나, 예를 들면 제 3 워크 스테이션(112c)에 있어서, 비드 홀더(422R)는 드럼상으로 그 개방 위치(도 5b 참조)에서 삽입되고, 폐쇄되고, 제 1 비드(412R)(예를 들면 자석(508))를 픽업하게 하고, 카카스(도 4c 참조)상의 위치로 제 1 비드(412R)를 이동시킨다. 동시에, 제 2 비드 홀더(422L)에 의해 운반된 제 2 비드(412L)는 카카스(도 4c 참조)상의 위치로 이동될 수 있다. 다음에, 상술한 바와 같이, 비드 홀더가 제거될 수 있고, 다음 드럼상에서 유사한 작동을 실행하기 위해서 그 각 캐리어에 의해 운반된다.

시스템 초기화

3개의 캐리어(좌측, 중간, 우측)의 배경에 있어서, 시스템은 다음과 같이 초기화된다.

a. 우측 캐리어를 천천히 우측으로 이동시켜, 이동 종료까지 이동시킴.

b. 다음에 우측 캐리어를 천천히 좌측으로 이동시켜, 제 1 기준 마크(예를 들면 652)를 픽업함.

c. 다음에, 좌측 캐리어를 이동 종료까지 천천히 이동시키고, 다음에 방향을 바꾸고, 제 2 기준 마크를 픽업함.

d. 중간 캐리어를 우측으로 충격방지 장치(도시하지 않음) 이동시키고, 다음에 이것을 좌측으로 그 자체(제 3) 기준 마크까지 천천히 이동시킴.

본 발명을 도면과 상기 설명에서 상세히 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 설명으로서 간주되며 그 특징을 제한하지 않으며, 단지 바람직한 실시예를 도시하고 설명한 것이며, 본 발명의 영역내에 있는 모든 수정 및 변경이 보호되어야 한다. 확실히, 상기에서 규정된 것들의 많은 "변경"이 본 발명이 속해 있는 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 이뤄질 수 있으며, 이러한 변경은 설명한 바와 같이 본 발명의 영역내에 있다.

본 발명에 의하면, 카카스 맞춤 영역과 드럼 지지체 사이에 있는 영역에서 드럼상에 2개의 비드중 제 1 비드를 배치하는 단계를 포함하는 타이어 카카스상에 2개의 비드를 장착하기 위한 방법이 제공되어, 양 비드가 드럼의 하나의 자유 단부로부터 설치될 수 있으며, 워크 스테이션의 시퀀스를 구비하는 가요성 자동 타이어 성형 시스템에 있어서, 완성된 카카스가 워크 스테이션중 최종 워크 스테이션에서 드럼으로부터 제거된 후에, 다음 카카스를 위한 제 1 비드는 드럼이 제 1 워크 스테이션으로 재순환되기 전에 최종 워크 스테이션에서 드럼상에 위치될 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 타이어 성형 드럼(408) 상에 배치되고 있는 타이어 카카스(410)상에 2개의 비드(412L, 412R)를 장착하는 방법에 있어서,

   상기 드럼(408)은 자유 단부(408a)와, 드럼 지지체(430)에 의해 지지된 대향 단부(408b)를 구비하며,

   상기 드럼(408)은 타이어 카카스(410)가 배치될 제 1 영역(403)을 표면(402)상에 구비하며,

   상기 제 1 영역(403)과 상기 드럼 지지체(430) 사이에 있는 제 2 영역(405)에 상기 드럼(408)상의 제 1 비드(412R)를 배치하는 단계를 포함하는

   타이어 카카스상에 2개의 비드를 장착하는 방법.
2. 워크 스테이션의 시퀀스와, 카카스를 끼워맞추기 위해서 스테이션 사이에서 전진하는 드럼을 포함하는 자동 타이어 성형 시스템에서, 상기 카카스상에 비드를 설치하는 방법에 있어서,

   일단 완료된 카카스가 드럼으로부터 제거되면, 상기 드럼(408)상에 끼워질 다음 카카스(410)를 위한 제 1 비드(412R)가 상기 드럼상에 배치되며, 상기 제 1 비드는, 상기 드럼이 워크 스테이션의 시퀀스에서 제 1 스테이션(112a)으로 복귀될 때, 상기 드럼에 잔류하여, 드럼상의 다음 카카스의 끼워맞춤을 실행하는

   카카스상에 비드를 설정하는 방법.

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