KR100906736B1 - 타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치에 관한 것이다.
본 발명은 타이어 반제품을 원주 방향으로 팽창시켜서 일정한 규격으로 성형하기 위하여 타이어의 외주면을 지지하는 협착구가 공압 실린더로 왕복 이동하여 정하여진 위치에서 정지할 수 있도록 제동용 공압 실린더로 구동하는 스토퍼가 가이드 샤프트를 정지시키는 공지된 타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치에 있어서, 대칭상으로 배치되는 공압 실린더의 한 쌍의 피스톤 로드 사이에 나사가 형성된 하나의 가이드 샤프트를 축방향으로 설치하고, 메인 공압 실린더 내부에서 상기 가이드 샤프트의 나사부에 축방향으로 교차하는 방향으로 배치되는 스토퍼를 구비하는 제동용 공압 실린더를 설치하여서 메인 공압 실린더의 안정적인 구동을 기대할 수 있고, 공압 변동에 따르는 피스톤 로드의 유동을 방지할 수 있다.
Figure 112008005105227-pat00001
타이어, 공압 실린더, 로킹

Description

타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치 {A pneumatic cylinder piston load locking device of tire manufacture equipment}
본 발명은 타이어(tire) 제조 설비에서 타이어의 규격에 따라서 팽창되는 타이어를 일정한 위치에서 형성될 수 있도록 팽창되는 타이어를 고정시켜주기 위하여 작동되는 공압 실린더의 피스톤 로드가 특정한 타이어 규격에 대응하는 위치까지 작동을 완료한 상태에서 고정되게 함으로써, 팽창하는 타이어에 대하여 위치의 변위가 없이 고정력을 일정하게 유지시켜줄 수 있는 타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치에 관한 것이다.
일반적으로 타이어 제조공정에서는 타이어 반제품은 트레드를 형성한 다음 공기압에 의하여 타이어를 팽창시켜서 인치(inch)수에 따르는 규격으로 제조하고 있으며, 이를 위하여 다수개가 배치된 공압 실린더의 피스톤 로드 단부에 고정되어 여러 방향에서 협력하는 협착구에 의하여 팽창되는 정도를 제한시킴으로써 타이어가 원주상으로 확장되는 크기에 따라 규격화할 수 있다.
자동차 타이어 제조 설비의 일부를 도 1에 도시하고 있다.
이 도면을 참조하면 그린 타이어(100) 주변에 환형상의 지지대(200)가 설치되고, 상기 지지대(200)의 축방향 중심을 향하여 피스톤 로드의 단부에 협지구(300)를 구비하는 다수개의 공압 실린더(400)가 고정되어 있다.
이러한 장치는 성형기에서 성형이 완료되어 배출장치에 의하여 성형기로부터 꺼내어진 다음 컨베이어 장치에 의하여 가류공정을 수행하기 위한 위치로 이송되는 과정의 일부를 나타내는 것이다.
상기 장치는 각각의 공압 실린더(400)가 동시에 작동하여 모든 방향에서 동시에 협력하는 협지구(300)에 의하여 그린 타이어(100)를 파지하게 된다.
일반적으로 공압 실린더가 적용되는 시스템에서 나타나는 문제점은 일반적으로 공기가 압축 가능하여 체적 변형이 일어나게 됨으로써 구동압력이 되는 공기 압력에 따라 피스톤 로드가 이완되는 현상이 발생할 수 있다는 것이다. 이러한 현상은 물체를 고정시키는 효율적 측면에서 취약할 뿐만 아니라 완제품의 정확도가 낮아지는 문제점을 발생시키기 때문에 타이어 이송 시스템을 비롯하여 비교적 중량체인 물품을 이송시키기 위하여 공압 시스템이 적용되는 각종 물품 이송 장치에서는 피스톤 로드의 이완을 방지할 수 있는 수단을 필요로 한다.
공압 실린더의 피스톤 로드가 이완됨에 따르는 문제점을 보완하기 위한 대안으로 타이어 이송 시스템의 경우에는 모터의 구동력으로 회전하는 보올 방식의 스크류 샤프트가 적용되고 있다.
이러한 스크류 샤프트는 직선왕복 이동하는 피스톤 로드 보다 축방향의 변형 이 최소화될 수 있으나 스크류의 접선 방향으로의 미끄러짐 현상을 배제할 수 없으며, 무엇보다도 가격이 고가인 문제점이 있다.
따라서 보다 경제적이고 유지 보수를 편리하게 수행하기 위해서는 공압 실린더의 피스톤 로드에 로킹 장치를 설치할 필요가 있다.
도 2는 종래 공압 실린더 로킹 장치의 단면도를 나타내고 있다. 이 장치는 대한민국 실용신안등록 제20-378002호 공압 실린더의 피스톤 로드 스토퍼 장치에 개시되어 있다.
상기한 장치는 메인 공압 실린더(400)의 피스톤 로드(500)의 이동을 안내하는 가이드 샤프트(600,600a)의 외주면에 축방향에 교차하는 방향으로 층상으로 형성되는 다수개의 돌기(700,700a)가 형성되고, 상기 돌기(700,700a)에 대응하는 형상의 돌기가 형성된 스토퍼(800,800a)가 형성되어 상기 가이드 샤프트(600,600a)의 축방향에 교차하는 방향으로 제동용 공압 실린더(900,900a)가 설치되는 것이다.
이러한 장치는 메인 공압 실린더(400)의 피스톤 로드(500)의 작동이 완료된 전기적 신호에 의하여 제동용 공압 실린더(900,900a)가 작동하여 스토퍼(800,800a)의 돌기가 가이드 샤프트(600,600a)의 돌기에 결합되어 메인 공압 실린더(400)의 피스톤 로드(500)가 소정의 작동을 수행한 다음에 정위치에서 유지시켜주게 됨으로써 보다 정확하게 공압 실린더가 작동할 수 있게 하는 것인데, 본체 내부에 2개의 제동용 공압 실린더(900,900a)를 포함하여 2개의 스토퍼(800,800a) 및 스토퍼 가이드를 필요로 하여 내부 구조가 복잡하게 되어 제작 원가가 상승되고 생산성이 낮으며, 메인 공압 실린더(400)에 설치되는 하나의 피스톤 로드(500)가 구동하게 되므 로 양쪽에서 편중되게 작용하는 외력에 대하여 안정성을 기대할 수 없는 것이었다.
또한 제동용 공압 실린더(900,900a)나 스토퍼(800,800a)를 교환할 경우에는 장치 전체를 분해하여야 하므로 유지 보수가 그리 좋지 않은 문제점이 있었다.
상기한 문제점의 원인은 협착구가 두 개의 가이드 샤프트가 설치되는 본체에 별도의 메인 공압 실린더가 설치되고, 상기 본체의 내부에는 2개의 제동용 공압 실린더로 되는 로킹 장치가 설치되는 구조적 복잡성에서 기인하는 것이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하여 메인 공압 실린더 내에 1개 또는 2개의 제동용 공압 실린더로 되는 로킹 장치를 설치하여 메인 공압 실린더와 일체로 형성하여 생산성이 향상되고 유지관리가 용이하며, 스토퍼가 가이드 샤프트를 즉시 고정시켜 주게 되어 정확하고 일정한 고정력을 유지할 수 있는 타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치를 제공하고자 한다.
본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은 타이어 반제품을 원주 방향으로 팽창시켜서 일정한 규격으로 성형하기 위하여 타이어의 외주면을 지지하는 협착구가 공압 실린더로 왕복 이동하여 정하여진 위치에서 정지할 수 있도록 제동용 공압 실린더로 구동하는 스토퍼가 가이드 샤프트를 정지시키는 공지된 타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치에 있어서, 대칭상으로 배치되는 공압 실린더의 한 쌍의 피스톤 로드 사이에 나사가 형성된 하나의 가이드 샤프트를 축방향으로 설치하고, 메인 공압 실린더 내부에서 상기 가이드 샤프트의 나사부에 축방향으로 교차하는 방향으로 배치되는 스토퍼를 구비하는 제동용 공압 실린더를 설치 하여서 되는 것이다.
본 발명의 다른 특징은 타이어 반제품을 원주 방향으로 팽창시켜서 일정한 규격으로 성형하기 위하여 타이어의 외주면을 지지하는 협착구가 공압 실린더로 왕복 이동하여 정하여진 위치에서 정지할 수 있도록 제동용 공압 실린더로 구동하는 스토퍼가 가이드 샤프트를 정지시키는 공지된 타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치에 있어서, 대칭상으로 배치되는 공압 실린더의 한 쌍의 피스톤 로드 사이에 나사가 형성된 하나의 가이드 샤프트를 축방향으로 설치하고, 메인 공압 실린더 내부에서 상기 가이드 샤프트의 나사부에 축방향으로 교차하는 방향으로 배치되는 각각의 스토퍼를 구비하는 한 쌍의 제동용 공압 실린더를 설치하여서 되는 것이다.
이상에서 살펴 본 바와 같은 본 발명은 메인 공압 실린더와 로킹 장치가 일체화된 구조로서 간단한 조립 구조에 의하여 생산 원가가 절감되고, 조립 작업성이 향상되며, 한 쌍의 피스톤 로드를 구비하여 편중되는 외력에 대하여 안정적이면서 제동용 공압 실린더나 스토퍼 및 가이드 샤프트를 교환할 때에는 해당되는 부품만을 분해하여 교환하면 되므로 유지 관리가 편리한 효과가 있다.
또한 메인 공압 실린더의 피스톤 로드가 소정의 작동을 수행하여 특정한 타이어 규격에 대응하는 위치까지 이동을 하면 감지수단에 의한 제어신호에 의하여 제동용 공압 실린더가 구동하여 스토퍼가 가이드 샤프트를 정지시켜서 정위치를 일 정하게 유지시켜주게 됨으로써 메인 공압 실린더의 정확한 작동을 기대할 수 있는 효과가 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 도면을 나타내고 있다.
이 도면에서 참조되는 바와 같이 본 발명이 적용되는 타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치는 어태치먼트 브라케트(1)에 고정되는 메인 공압 실린더(2), 상기 메인 공압 실린더(2)에 설치되는 가이드 샤프트(3), 상기 메인 공압 실린더(2)에 설치되는 제동용 공압 실린더(4), 상기 메인 공압 실린더(2)와 가이드 샤프트(3) 를 고정시키기 위한 가이드 브라케트(5), 그리고 상기 가이드 브라케트(5)에 고정되어 왕복이동하는 협착구 홀더(6)로 구성된다.
어태치먼트 브라케트(1)는 메인 공압 실린더(2)를 고정하기 위한 고정홈(10)이 형성되어 메인 공압 실린더(2)가 보울트와 같은 체결수단으로 고정된 다음 지지대(200)에 고정된다.
메인 공압 실린더(2)의 중앙에는 수평상으로 좌우측을 관통하는 하나의 축공(20)이 형성되면서, 상기 축공(20)을 중심으로 하여 양쪽으로 2개의 실린더(21,21a)가 나란하게 형성되어, 가이드 샤프트(3)와 한 쌍의 피스톤 로드(22,22a)가 설치될 수 있게 되고, 또한 저면에는 축공(20)의 축방향에 직각으로 교차하는 방향으로 통공(23)이 형성되어 제동용 공압 실린더(4)를 설치할 수 있게 되어 있다.
피스톤 로드(22,22a)의 선단부에는 수나사부(26,26a)가 형성되어 협착구 홀더(5)를 고정시킬 수 있게 되어, 후단부는 피스톤 링(24,24a)이 설치되어 실린더(21,21a)의 전방에 삽입되는 가이드 부시(25,25a)에 안내되어 구동할 수 있게 되어 있다.
가이드 샤프트(3)는 일정한 구간에 스크루(30)가 형성되어 메인 공압 실린더(2)의 축공(20)에 삽입되고, 그 선단부는 수나사부(31)가 형성되어 협착구 홀더(5)에 고정됨으로서 슬라이딩 이동할 수 있게 되면서 제동용 공압 실린더(4)에 의하여 정지할 수 있게 되어 있다.
제동용 공압 실린더(4)는 피스톤 로드(40)에 스토퍼(41)가 형성된다.
스토퍼(41)는 메인 공압 실린더(2)의 통공(23)에 삽입되어 슬라이딩 이동할 수 있도록 원통체로 형성되고, 선단의 상부면은 반원형의 곡면으로 형성되면서 가이드 샤프트(3)의 스크루(30)와 동일한 형상의 스크루(42)가 형성되어 가이드 샤프트를 유동없이 정지시킬 수 있게 된다.
가이드 브라케트(5)는 메인 공압 실린더(2)에 설치되는 피스톤 로드(20,20a)와 가이드 샤프트(3)의 수나사부(26,26a,31)가 관통하는 통공(50,50a,50b)이 형성되어 피스톤 로드(20,20a)에 형성된 수나사부(26,26a) 가이드 샤프트(3)의 수나사부(31)가 고정너트(51,51a,51b)로 고정된다.
그리고 피스톤 로드(20,20a)를 고정하는 고정너트(51,51b)는 고정핀(52,52a)에 의하여 지지된다.
협착구 홀더(6)는 다수개의 고정 보울트(60)에 의하여 가이드 브라케트(5)에 고정되고, 타이어를 지지하는 별도의 어태치먼트(도시되지 아니함)가 설치된다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 메인 공압 실린더(2)가 구동하여 피스톤 로드(20,20a)가 의도하는 타이어의 규격에 해당하는 위치에 도달하게 될 때에 발생하는 전기적 신호에 의하여 메인 공압 실린더(2)가 정지 작동을 함과 동시에 제동용 공압 실린더(4)가 구동하게 된다.
제동용 공압 실린더(4)가 구동함에 따라 피스톤 로드(40)의 선단에 고정된 스토퍼(41)는 상부로 상승하여 스크루(42)가 가이드 샤프트(3)의 스크루(30)와 결합된다. 따라서 메인 공압 실린더(2)에서 압력의 변화가 발생하거나 팽창하는 타이어에 의하여 피스톤 로드(20,20a)를 미세하게 이동시키는 힘이 작용하여도 피스톤 로드(20,20a)와 함께 가이드 브라케트(5)에 고정된 가이드 샤프트(3)가 전후방으로 정지하고 있는 위치를 유지하게 됨으로써 피스톤 로드(20,20a)가 후방으로 밀리는 것을 방지하게 된다.
이상의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체화하는 하나의 실시예를 나타낸 것으로, 상기한 실시예와 도면에 기재된 사항으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명이 해당하는 업계에서 통상이 지식을 가진 사람은 상기 실시예를 토대로 다양한 실시예를 도출할 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예와 관련된 도면을 나타내고 있다.
이 도면을 참조하면 메인 공압 실린더(2)의 저면에 형성되는 통공(23a)을 상부면까지 관통되게 형성하고, 상기 통공(23a)을 이용하여 제동용 공압 실린더(4) 및 스토퍼(41)와 대향하는 위치에서 별도의 제동용 공압 실린더(4a)와 스토퍼(41a)를 형성하여서 되는 것이다.
이러한 실시예에 의하면 각각의 제동용 공압 실린더(4,4a)로 작동하는 스토퍼(41,41a)가 가이드 샤프트(3)를 양쪽 방향에서 협지하게 됨으로써 보다 견고한 고정력을 발휘할 수 있게 된다.
도 1은 종래 타이어 제조 장치의 일부를 나타낸 평면도
도 2는 종래 공압 실린더 로킹 장치의 단면도
도 3은 본 발명이 분해된 입체도
도 4는 본 발명이 조립된 입체도
도 5는 본 발명의 평단면도
도 6은 본 발명의 측단면도
도 7은 본 발명의 작동 상태 정단면도
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 일부를 분해한 입체도
도 9는 본 발명의 다른 실시예의 측단면도
도 10은 본 발명의 다른 실시예의 작동 상태 정단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 어태치먼트 브라케트 2 : 메인 공압 실린더
3 : 가이드 샤프트 4 : 제동용 공압 실린더
5 : 가이드 브라케트 6 : 협착구
20,20a : 피스톤 로드 30 : 스크루
41 : 스토퍼 42 : 스크루

Claims (2)

  1. 타이어 반제품을 원주 방향으로 팽창시켜서 일정한 규격으로 성형하기 위하여 타이어의 외주면을 지지하는 협착구가 공압 실린더로 왕복 이동하여 정하여진 위치에서 정지할 수 있도록 제동용 공압 실린더로 구동하는 스토퍼가 가이드 샤프트의 나사부에 축방향으로 교차하는 방향으로 배치되어 가이드 샤프트를 정지시키는 공지된 타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치에 있어서,
    메인 공압 실린더(2)의 피스톤 로드(20,20a)가 한 쌍을 이루며 대칭상으로 배치되고, 상기 피스톤 로드(20,20a)사이에 나사(30)가 형성된 하나의 가이드 샤프트(3)가 나란하게 설치되며, 메인 공압 실린더(2)의 통공(23)에 삽입되어 고정되는 제동용 공압 실린더(4)의 피스톤 로드에 고정되는 스토퍼(41)의 선단부는 반원형의 곡면으로 형성되면서 가이드 샤프트(3)의 스크루(30)와 동일한 형상의 스크루(42)가 형성되어 피스톤 로드(20,20a)의 축방향에 교차하는 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 메인 공압 실린더(2)의 저면과 상부면을 관통하는 통공(23a)을 형성하고, 제동용 공압 실린더(4) 및 스토퍼(41)와 대향하는 위치에서 별도의 제동용 공압 실린더(4a)와 스토퍼(41a)를 설치하여서 되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 설비의 공압 실린더 로킹 장치.
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