KR101033455B1 - 트레드 부착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어용 성형 드럼(20) 상에 트레드를 부착하기 위한 트레드(1) 부착 장치에 관한 것으로, 트레드 이송 장치의 공급측(12)으로부터 트레드 이송 장치의 배출측(13)으로 이송 방향으로 트레드를 성형 드럼으로 이송하기 위한 트레드 이송 장치(15)와, 성형 드럼 상에 트레드를 위치 설정하기 위한 위치 설정 장치(14)를 포함하며, 상기 위치 설정 장치는 트레드의 세그먼트의 위치를 결정하고 위치 값을 발생시키기 위한 측정 수단(17)과, 변위 방향의 성분을 성형 드럼의 회전 축(21)에 평행하게 한 상태로 트레드의 세그먼트를 변위시키기 위한 변위 수단과, 위치 값을 기초로 하여 성형 드럼 상에서 트레드의 세그먼트의 부착 중에 변위 장치를 제어하기 위해 측정 수단과 변위 수단에 연결된 제어 수단(28)을 포함한다.

Description

트레드 부착 장치{TREAD APPLICATION DEVICE}

본 발명은 트레드 등의 스트립 형상의 재료(strip-shaped material)를 이송하기 위한 장치에 관한 것이다.

이러한 장치는 US-B1-6,488,193, US-A-6,062,453, US-A1-2003/0066610, EP-A2-844,067, US-A-4,359,675에 공지되어 있다. 이들 모든 장치에서, 스트립 형상의 재료의 모양 혹은 위치는 이송 장치를 정지시킴으로써 형성되는 측정 슬릿(slit) 위에서 측정되거나, 또는 이송 장치의 단부에서 측정된다. 위치의 교정은 스트립 자체의 측방향 변위 혹은 측정 슬릿 근처에서 스트립이 위치하게 될 장치에 의해 이루어진다. 그 결과, 측정 범위와 교정 범위가 서로 근접하거나 심지어 서로 중첩되기 때문에 측정에 부정확을 초래할 수 있다. 추가적으로, 측정 속도와 교정 속도에 대한 요구 사항이 증가하고 있으며, 복잡한 교정 계산을 할 수 없거나 혹은 많은 곤란이 따른다. 과거의 측정 결과를 포함하는 것이 불가능하지는 않더라도 어렵다.

더욱이 슬릿을 측정할 필요가 있으므로, 스트립은 그 전장(全長)에 걸쳐 지지되지 않으며, 이것은 신장 혹은 측정 에러를 수반할 수 있다.

본 발명의 목적은 기존 장치의 대체 장치를 제공하거나 또는 적어도 기존 장치를 개선하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 트레드 등의 스트립 형상의 재료를 공급측으로부터 배출측으로 이송하기 위한 장치를 제공하며, 이 장치는, 공급측으로부터 배출측으로 연장되는 메인 컨베이어 벨트와, 메인 컨베이어 벨트의 양측에 위치하는 보조 컨베이어 벨트들을 포함하며, 보조 컨베이어 벨트 각각은 공급측 컨베이어 벨트와 배출측 컨베이어 벨트, 그리고 공급측 컨베이어 벨트와 배출측 컨베이어 벨트 사이에서 메인 컨베이어 벨트의 양측에 슬릿을 형성하도록 위치 결정된 슬릿 형상의 개구를 포함한다.

그 결과, 스트립은 그 전장에 걸쳐 지지되고, 상기 장치에서 스트립의 폭과 스트립의 위치에 대한 더 정확한 기록이 행해질 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 하나의 실시예에 있어서, 보조 컨베이어 벨트의 슬릿 형상의 개구는 일렬로 연장된다. 따라서, 위치와 폭을 용이하게 결정할 수 있다.

하나의 실시예에 따르면, 상기 메인 컨베이어 벨트는 전장에 걸쳐 스트립을 지지하도록 구성되어 있다.

하나의 실시예에 있어서, 상기 메인 컨베이어 벨트는 스트립 형상의 재료를 메인 컨베이어 벨트 상에 유지하기 위한 유지 수단(retaining means)을 포함한다.

하나의 실시예에 따르면, 상기 유지 수단은 메인 컨베이어 벨트 상에 지지된 거의 전체 표면에 걸쳐 메인 컨베이어 벨트 상에 스트립을 유지하도록 되어 있다.

하나의 실시예에 있어서, 상기 메인 컨베이어 벨트는 메인 컨베이어 벨트 상에 비가황 고무 스트립을 정위치에 거의 고정된 상태로 유지하기 위해 평활하다.

하나의 실시예에 따르면, 상기 보조 컨베이어 벨트는 보조 컨베이어 벨트 상에 비가황 고무 스트립을 정위치에 거의 고정된 상태로 유지하기 위해 평활하다.

하나의 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 장치는 슬릿 위나 아래에 카메라 혹은 라인 스캔 카메라(line scan camera) 등의 레코더, 양호하게는 이미지 레코더를 더 포함한다. 상기 장치의 실시예에 따르면, 슬릿의 다른 쪽에 있는 레코더의 반대편에 형광등 혹은 스트로보등(stroboscopic lighting) 등의 조명 유닛이 배치되어 있다. 상기 장치의 하나의 실시예에 있어서, 상기 장치는 레코더에 작동 가능하게 연결된 제어 유닛, 스트립 형상 재료의 완전한 스트립의 이미지를 저장하기 위한 메모리 수단, 그리고 레코더의 기록을 기초로 하여 상기 장치 상에서 스트립 위치를 계산하기 위한 연산 수단을 더 포함한다.

본 발명에 따른 장치의 하나의 실시예에 따르면, 상기 장치는 스트립을 이송하는 동안 배출측을 측방향으로 이동시키기 위한 수단을 더 포함한다.

본 발명에 따른 장치의 하나의 실시예에 있어서, 상기 장치는 공급측 혹은 슬릿에 회전축이 더 마련되어 있고, 스트립을 이송하는 동안 배출측을 측방향으로 이동시키는 상기 수단은 상기 장치를 상기 회전축 둘레에서 회전시킨다.

제어 장치를 구비하는 상기 장치의 하나의 실시예에 따르면, 이 제어 장치는 측방향 운동을 위한 수단에, 그리고 메인 컨베이어 벨트를 위한 구동 수단에 연결되어 사용되어, 종방향으로 메인 컨베이어 벨트 상에서 스트립의 위치를 알려주며, 상기 제어 수단은 상기 장치상에 스트립을 위한 기준 위치를 포함하며, 상기 제어 장치는 스트립의 이송 동안 측방향 변위를 위한 수단을 제어하도록 구성되어 있다.

본 발명에 따른 장치의 하나의 실시예에 있어서, 공급측 컨베이어 벨트는 배출측 컨베이어 벨트보다 더 짧으며, 양호하게는 슬릿이 공급측에 근접하고 있는 것만큼 더 짧다.

하나의 실시예에 따르면, 상기 컨베이어 벨트들은 서보-드라이브(servo-drive)가 마련된 소위 타이밍 벨트이다.

하나의 실시예에 있어서, 메인 컨베이어 벨트와 공급측 컨베이어 벨트의 공통 구동 수단이 공급측에 마련되어 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 메인 컨베이어 벨트와 상기 배출측 컨베이어 벨트는 배출측에서 공통의 구동 롤러 혹은 안내 롤러를 포함한다.

전술한 장치는 타이어를 조립하기 위한 어셈블리 혹은 머신에 양호하게 사용된다. 벨트층 등의 여러 비가황 고무 스트립, 기밀한 내부층 및 트레드가 처리되어 성형 드럼(building drum)으로 이송된다. 그 다음 스트립은 정확한 위치에서 성형 드럼 둘레에 배치되어야 한다. 상기 장치는 성형 드럼 상에 구성 부품들을 부착하기 위한 부착 장치로서 특히 적합할 수 있다. 특히, 트레드는 부착하기에 곤란한데, 그 이유는 트레드가 얇지만 플레어(flare) 측면이 있고 매우 작은 각도로 전개되기 때문이다. 따라서, 가장자리들이 쉽게 손상될 수 있다.

본 발명은 또한 타이어용 성형 드럼 상에 트레드를 부착하기 위한 트레드 부착 장치와, 타이어용 성형 드럼 상에 트레드를 부착하기 위한 방법에 관한 것이다.

자동차 타이어 혹은 트럭 타이어 등의 타이어용의 여러 층들을 성형 드럼 상에 부착하는 것이 일반적으로 실시되고 있다. 예컨대, 기밀성을 보장해 주는 내부층, 측벽 합성물(compound), 비드 및 다른 층 등과 같은 여러 층들이 카커스(carcass) 성형 드럼 상에 서로 적층되어 있다. 벨트 트레드 성형 드럼 상에서, 트레드를 갖는 벨트 층들로 이루어진 패키지가 그 층들 위에 피니싱(finishing)될 때 종종 동시에 적층된다. (이미 배치된 층들과 비교하여) 트레드는 보통 두께가 약 1 내지 수 센티미터, 폭이 약 10 내지 40cm, 그리고 길이가 약 1 내지 수 미터인 비가황의 점착성 고무로 된 비교적 두꺼운 스트립이다. 벨트 층의 트레드 패키지는 이어서 카커스 성형 드럼으로 이송된다. 이러한 방법은 본 출원인 명의의 유럽 특허 EP-B1-88436에 개시된 방법들 중 하나이다.

트레드를 부착하는 것은 특히, 성형 드럼 상에서의 적절한 위치 설정과 관련한 문제점이 있다. 오늘날까지, 조작자에 의한 조절 및 교정이 종종 필요로 하였다. 대략 1 밀리미터보다 더 정확한 위치 설정이 바람직할 수 있다.

US-A-4,049,486 및 EP-A2-844,067 양자에는 "밴드 형상(band-shaped)"의 재료를 위한 센터링(centering) 장치가 개시되어 있다. 이들 특허에서는 숙련자측 안내를 채택하고 있는데, 이는 점점 더 얇아지고 비대칭적인 홈과 더 작은 각도의 가장자리가 마련되어 있는 새로운 추세의 트레드를 안내하기에 특히 부적절하다.

US-A-4,359,675 및 US-A-6,062,453은 스트립을 성형 드럼 상에 부착하기 바로 직전에 측정 및 교정하는 것을 채택하고 있다.

US-B1-6,488,193은 트레드 상에 일체형으로 형성된 리브를 기초로 하여 트레드의 측방향 위치를 교정하는 것을 채택하고 있다. 이 특허에서도 측정 및 교정은 성형 드럼으로부터 멀리 떨어진 동일한 측정 슬릿에서 이루어진다.

전술한 해결 방안들 중 여러 해결책들은 측방향으로 변위 가능한 이송 장치를 사용하는 것을 포함한다.

본 발명의 목적은 성형 드럼 상에서 트레드의 위치 설정을 향상시키는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 타이어용 성형 드럼 상에 트레드를 부착하기 위한 트레드 부착 장치를 제공하며, 이 장치는

- 트레드 이송 장치의 공급측으로부터 트레드 이송 장치의 배출측으로 이송 방향으로 트레드를 성형 드럼으로 이송하기 위한 트레드 이송 장치와,

- 성형 드럼 상에 트레드를 위치 설정하기 위한 위치 설정 장치를 포함하며,

상기 위치 설정 장치는 트레드의 세그먼트의 위치를 결정하고 위치 값을 발생시키기 위해 공급측에 마련된 측정 수단과, 변위 방향의 성분이 성형 드럼의 회전축에 평행하게 되도록 트레드의 세그먼트를 변위시키기 위한 변위 수단과, 위치 값을 기초로 하여 성형 드럼 상에서 트레드의 세그먼트의 부착 동안 변위 장치를 제어하기 위해 측정 수단과 변위 수단에 연결된 제어 수단을 포함한다.

본 발명은 또한 타이어용 성형 드럼 상에 트레드를 부착하기 위한 방법에 관한 것으로, 트레드 이송 장치 상에 트레드의 각 세그먼트의 위치를 측정하고, 그 후 트레드 이송 장치는 트레드를 성형 드럼으로 이송하고 그것을 성형 드럼 상에 부착하며, 성형 드럼 상에 트레드를 부착하는 동안에, 성형 드럼 상에 부착되는 트레드의 세그먼트의 위치는 성형 드럼에 대해 트레드 이송 장치를 측방향으로 변위시킴으로써 트레드가 성형 드럼에 부착되기 이전에 미리 설정된 값으로 반복적으로 조절된다.

세그먼트의 위치를 반복적으로 측정함으로써 그리고 필요에 따라 부착 중에 상기 세그먼트의 위치를 교정하는 경우에, 이러한 양태의 타이어 성형을 자동화시키는 것이 또한 가능하다는 것이 판명되었다. 공지의 시스템에서는 측방향 변위를 통해 즉시 후속 교정이 이루어지며, 그 후 스트립이 성형 드럼 상에 부착된다는 것이 밝혀졌다.

더욱이, 위치 값이 생기고 이 위치 값에 기초하여 세그먼트의 위치가 희망에 따라 조절되며, 위치 값을 정확하게 결정하는 것과 그 위치를 정확하게 설정하는 것 모두가 가능하다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 특히 성형 드럼 상에 트레드를 적절하게 중심에 오도록 부착하는 것이 가능하게 되었다.

측정 및 위치 설정의 양자 기능을 분리시킴으로써, 트레드를 매우 정확하게 그리고 재현 가능하게 측정하는 것과, 성형 드럼 상에 트레드를 정확하고 재현 가능하게 부착하는 것이 가능하다는 것이 밝혀졌다.

트레드의 이송 도중에 측정을 실행하고, 부착 중에 위치 설정을 함으로써, 트레드의 정확한 부착이 신속하게 일어날 수 있다. 특히 적절하게 센터링된 부착이 가능하다는 것이 밝혀졌다.

본 발명에 따른 장치의 하나의 실시예에 있어서, 트레드 이송 장치는 공급측으로부터 배출측으로 연장되는 메인 컨베이어 벨트를 포함한다. 따라서, 상기 트레드는 이송 도중에 모니터링될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 트레드 이송 장치는 메인 컨베이어 벨트의 양측에 마련된 보조 컨베이어 벨트를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 보조 컨베이어 벨트는 공급측 보조 컨베이어 벨트와 배출측 보조 컨베이어 벨트를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 메인 컨베이어 벨트는 공급측 베어링 롤러와 배출측 베어링 롤러를 포함하며, 공급측 베어링 롤러는 공급측 보조 컨베이어 벨트를 위한 베어링 롤러를 형성하고, 상기 배출측 베어링 롤러는 배출측 보조 컨베이어 벨트를 위한 베어링 롤러를 형성한다. 그 결과 컨베이어 벨트의 상호 속도는 적절하게 조절될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 공급측 보조 컨베이어 벨트와 배출측 보조 컨베이어 벨트는 그들 단부들이 슬릿을 형성하도록 상호 간격을 둔 상태로 배치된다. 상기 슬릿은 적절한 측정 위치를 생성할 수 있게 해준다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 공급측 보조 컨베이어 벨트와 배출측 보조 컨베이어 벨트는 메인 컨베이어 벨트의 양측에 슬릿을 형성하도록 위치 설정되며, 상기 메인 컨베이어 벨트의 양측면 상의 슬릿은 일렬로 배치된다. 따라서, 예컨대 라인 스캔 카메라 등의 이미지 레코드가 슬릿 위에 위치 설정되고, 형광등 혹은 스트로보등과 같은 조명 유닛이 아래에 위치 설정되었을 때, 적절한 콘트라스트(contrast)를 지닌 세그먼트의 레코딩이 신속하게 이루어질 수 있다.

전술한 장치의 하나의 실시예에 따르면, 트레드 이송 장치는 방향 성분이 성형 드럼의 회전축에 평행하도록 배출측을 변위시키기 위해 이동 가능하게 위치 설정되어 있다.

본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 상기 트레드 이송 장치는 변위 방향에 실질적으로 수직하게 회전축 둘레에 회전 가능하게 위치 설정되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 트레드 이송 장치는 회전축이 부착할 트레드에 실질적으로 평행한 상태로 트레드 이송 장치를 회전시키기 위해 공급측 근처에 놓이게, 양호하게는 회전축이 실질적으로 부착될 트레드 아래의 중간에 놓이게 위치 설정되어 있다. 따라서 상기 위치 설정은 최소의 부하와 힘으로 실현될 수 있다. 더욱이, 상대적으로 무거운 이송 장치의 배출측은 신속하고 왕복 운동 가능하게 움직일 수 있고, 이것은 전체 트레드를 신속하고 정확하게 부착하기 위해 필요한 것이다. 다시 말해서, 효과적인 제조를 위해, 트레드는 수초 내에 부착되어야 한다. 이때, 보통 수백 회의 측정이 이루어져야 한다. 변위 장치는 상기 시간 내에 수백 회의 조절 운동을 실행할 수 있어야 한다.

전술한 센터링 장치의 하나의 실시예에 따르면, 이 센터링 장치는 배출측을 변위시키기 위해 트레드 이송 장치에 연결되어 있는 액추에이터를 포함한다.

본 발명에 따른 장치의 실시예는 트레드 이송 장치 상에서 트레드의 세그먼트의 이미지를 기록하기 위한 이미지 레코더를 구비하는 측정 수단을 포함한다.

상기 장치의 하나의 실시예에 따르면, 상기 측정 장치는 세그먼트 레코딩 이미지로부터 세그먼트의 중간 위치 값을 계산하기 위한 연산 유닛을 포함한다.

트레드의 세그먼트를 고착하기 위해, 양호하게는 트레드 이송 장치 상에서 그것의 전체 표면에 걸쳐 트레드를 고착하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다.

성형 드럼 상에 트레드의 세그먼트를 유지하기 위한 압박 수단과 조합하여, 트레드 이송 장치와 성형 드럼이 서로에 대해 측방향으로 움직일 때 편차의 최적 교정을 달성할 수 있다.

트레드 이송 장치 상에 트레드를 고착하는 것은, 예컨대 트레드를 컨베이어 벨트 상으로 흡입하는 진공 수단과, 트레드가 그 사이로 이송되는 2개의 컨베이어 벨트와, 컨베이어 벨트 위의 압박 롤러에 의해 이루어질 수 있다. 그러나, 양호하게는, 컨베이어 벨트는 평탄하며, 그 결과 트레드는 컨베이어 벨트에 고착되게 된다.

성형 드럼 위로 압박하기 위해, 트레드 이송 장치의 배출측에는 압박 롤러가 마련될 수 있다.

상기 장치의 하나의 실시예에 따르면, 트레드의 길이를 측정하기 위한 측정 수단을 더 포함한다.

본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 상기 장치는 측정된 길이와 예정된 설정 길이 사이의 차이의 결과를 기초로 하여 트레드의 길이를 적합하게 하기 위한 수단을 더 포함한다.

본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 상기 측정 수단은 적어도 트레드의 세그먼트의 이미지를 기록하기 위한 하나 이상의 이미지 레코더를 포함하며, 상기 제어 수단은 컴퓨터를 포함하며, 상기 트레드 이송 수단은 조절 가능한 트레드 이동 속도로 트레드 이송 장치를 구동하기 위한 구동 수단을 포함하며, 상기 성형 드럼은 조정 가능한 순환 속도로 성형 드럼을 구동하기 위한 성형 드럼 구동 수단을 포함하며, 상기 이미지 레코더, 상기 구동 수단, 및 상기 성형 드럼 구동 수단은 컴퓨터와의 데이터 교환을 위해 컴퓨터에 연결되어 있고, 상기 컴퓨터는, 이미지 레코더의 이미지를 기초로 하여 트레드의 위치와 길이를 계산하고, 계산된 길이를 기초로 하여 구동 수단 및 성형 드럼 구동 수단의 상호 운동을 조절하는 소프트웨어를 포함한다. 그 대안으로, 트레드 이송 장치의 이송 속도가 공급 장치의 이송 속도와 차이가 나게 하거나 혹은 트레드 이송 장치를 서로 다른 이송 속도를 갖는 적어도 2개의 부품으로 나누는 것이 용이하게 실현될 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 예정된 설정 길이는 성형 드럼 상에 부착된 트레드의 조건에 따라 트레드의 평가를 참조하여 조절된다. 예컨대 일련의 트레드 중 첫 번째 트레드를 눈으로 검사하는 경우에, 접합부(splice)가 양호하게 연결되지 않은 것으로 판단되었을 때, 조작자는 설정된 절단 길이 혹은 절단 각도를 제어 수단 내에서 조절할 수 있기 때문에 드럼 상의 그 다음 트레드는 완전한 커넥팅 절단면을 갖는다.

따라서 여러 부품의 작업은 용이하게 상호 조절될 수 있다. 트레드의 세그먼트 센터링도 또한 이러한 방법으로 결정될 수 있다. 이미지 레코더의 이미지로부터 트레드의 종축을 결정할 수 있다. 소프트웨어는 측정된 종축을 설정된 종축과 비교한다. 이 차이를 기초로 하여 컴퓨터는 상기 변위 수단을 제어한다.

또 다른 실시예에 따르면, 미리 정해진 설정 길이는 성형 드럼 상에 부착된 트레드의 조건에 따라 트레드의 평가를 참조하여 조정된다. 예컨대 일련의 트레드 중 첫 번째 트레드를 눈으로 검사하는 경우에, 접합부가 양호하게 접속되지 않았다고 판단되었을 때, 조작자는 설정된 절단 길이 혹은 절단 각도를 제어 수단 내에서 조절할 수 있기 때문에 드럼 상에서의 그 다음 트레드는 완전한 커넥팅 절단면을 갖는다. 상기 장치에는 접합부의 이미지를 성형 드럼 상에 기록하기 위한 이미지 레코드가 선택적으로 설치될 수 있다. 제어 수단은 상기 이미지 레코더에 연결되고 기록된 이미지를 기초로 하여 성형 드럼 상에서 접합부를 평가하기 위한 수단이 마련되어 있다. 양호하게는, 상기 수단에는 전술한 평가 결과를 기초로 하여 설정된 절단 길이 혹은 절단 각도를 조절하기 위한 제어 수단이 위치한다.

본 발명에 따른 방법의 하나의 실시예에 따르면, 트레드의 거의 전체 길이에서 중간은 세그먼트의 양측 위치의 측정으로부터 반복적으로 결정된다.

본 발명에 따른 방법의 하나의 실시예에 있어서, 성형 드럼 상에 트레드를 부착하는 동안, 성형 드럼 상에 아직 부착되지 않았던 트레드의 섹션의 일부는 변위 성분이 성형 드럼의 회전축에 평행하도록 성형 드럼에 대해 변위된다.

상기 방법의 하나의 실시예에 따르면, 성형 드럼 상에 아직 부착되지 않았던 트레드의 일부를 변위시키는 동안, 트레드의 선단 부분은 성형 드럼 상에 부착되고, 트레드의 후방 부분은 트레드 이송 장치 상에 구속된다.

전술한 여러 양태들을 조합할 수 있다.

상기 장치는 본 발명에 따른 트레드 부착 장치의 대표적인 실시예를 기초로 하여 더욱 상세히 설명될 것이다.

도 1a는 트레드의 단면을 도시한 도면이다.

도 1b는 트레드의 평면도이다.

도 1c는 트레드의 종단면을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 트레드 부착 장치를 상세하게 도시한 측면도이다.

도 3은 이동 가능한 부품들을 구비하는 도 2의 장치를 개략적으로 셋업한 상태를 도시한 도 2와 유사한 측면도이다.

도 4는 도 2 및 도 3의 트레드 부착 장치의 공급측을 상세하게 도시한 도면이다.

도 5a 내지 도 5i는 트레드를 부착하는 여러 단계 중의 도 2 내지 도 4의 트레드 부착 장치를 도시한 평면도이다.

도 6은 트레드 위치를 도시한 도면이다.

도 7은 트레드의 굴곡을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 8은 도 7의 측면도이다.

타이어용 트레드는 성형 드럼에 이미 부착되어 있는 패키지 층에 두꺼운 비가황 고무층으로서 부착된다. 도 1a에는 트레드(1)의 단면이 도시되어 있다. 트레드에는 경사진 가장자리(2), 트레드의 밑면(3), 그리고 그 단부에서 타이어의 윤곽 부분(profiled part)이 형성될 트레드의 윗면(4)이 마련되어 있다. 명확성을 기하기 위해, 이들 모두가 도 1b의 평면도에서도 다시 도시되어 있다. 트레드는 연속된 긴 스트립으로서 공급되며, 후속하여 도 1b에 도면 부호 5로 표시된 사선의 절단부에 의해 트레드로 절단된다.

도 1c의 종단면도에 보다 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 절단부(5)는 대각선 방향으로 배치되어 있기 때문에 큰 절단면이 생성되며, 그 위에 연속한 밴드가 만들어지도록 트레드의 양단부들이 최종적으로 서로 접합될 수 있다. 따라서, 트레드는 무단 밴드를 형성한다.

도 2는 본 발명에 따른 트레드 부착 장치를 상세하게 도시한 측면도이다. 이 트레드 부착 장치(10)는 영구적인 프레임(11) 상에 설치되며 공급측(12)과 배출측(13)을 구비한다. 배출측(13)에서, 트레드 부착 장치에는 예컨대, 미국 특허 제6,105,648호에 개시된 부착 롤러(14)가 설치되어 있으며, 이 특허는 본 명세서에 포함되어 완전히 통합된다.

상기 트레드 부착 장치(10)에는 프레임(11)에 대해 이동 가능하게 장착된 트레드 이송 장치(15)가 설치되어 있다. 트레드 이송 장치(15)를 구동하기 위해 트레드 부착 장치(10)에는 구동 수단(16)이 설치되어 있는데, 이 실시예의 경우 상기 구동 수단은 전기 모터이다. 또한, 트레드 부착 장치(10)에는 트레드 이송 장치 위에 장착된 카메라를 포함한 측정 수단(17)이 마련되어 있다.

도 3에는 트레드 부착 장치(10)가 개략적으로 도시되어 있다. 이 도면에서, 트레드 이송 장치(15)의 여러 운동 옵션들이 도시되어 있다. 이 도면에서 성형 드럼(20)이 또한 도시되어 있다. 이 성형 드럼은 첫째로 여러 층의 타이어들이 부착되고 그 후 트레드가 최종적으로 부착된다. 성형 드럼(20)은 이것이 회전할 수 있는 중심이 되는 회전축(21)을 구비한다. 트레드 부착 장치에는, 제1 가열 장치(22)가 트레드 부착 장치의 공급측(12)에 설치되어 있고, 또 제2 가열 장치(23)가 트레드 부착 장치의 배출측(13) 근처에 설치되어 있다. 상기 제2 가열 장치(23)는 이송 방향에 평행한 방향 F로 이송 장치를 따라 이동할 수 있다. 그 결과, 다양한 길이의 트레드가 가열될 수 있다.

제1 및 제2 가열 장치의 목적은 절단면(5)을 가열하는 것이다. 따라서 제1 가열 장치(22)는 바닥으로부터 위로 가열하며, 제2 가열 장치는 위에서 아래로 가열한다. 그 결과 절단면들은 성형 드럼 상에 부착된 후 서로 더 양호하게 고착되게 된다. 다양한 길이의 트레드를 위한 전방의 절단면을 가열할 수 있도록 하기 위해, 제2 가열 장치가 이동 가능하게 위치 설정되어 있다.

트레드 이송 장치(15)에는 추가의 도면을 참조하여 후술하는 바와 같이 다양한 컨베이어 벨트(24)가 마련되어 있다. 이 컨베이어 벨트(24)는 구동 롤러(25)에 의해 구동된다. 이에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다. 먼저 트레드 이송 장치(15)의 다양한 운동 옵션들을 설명하고, 여기서 운동 방향들은 대문자 알파벳으로 표시될 것이다.

트레드 이송 장치는 다양한 성형 드럼의 직경에 맞출 수 있도록 A로 표시된 방향으로 대략 힌지(30)의 높이에 대하여 조절될 수 있다.

추가적으로 압박 롤러(14)는 성형 드럼(20)에 트레드를 압박할 수 있도록 그리고 압력을 제어할 수 있도록 수직 방향으로 이동할 수 있다. 이 방향은 B로 표시되어 있다.

트레드 부착 장치에서, 트레드 이송 방향 C는 트레드가 성형 드럼으로 이송되는 방향으로 표시되어 있다.

트레드를 성형 드럼으로 이동시켜 실제로 트레드를 드럼 위에 부착하기 위해, 상기 트레드 이송 장치는 구동 수단에 의해 운동 방향 D, 즉 성형 드럼을 향하는 방향으로 이동할 수 있다. 압박 롤러(14)는 트레드 이송 장치에 연결되어 있고 성형 드럼(20)을 향해 그것을 따라 이동한다.

도 3에는 또한 조명 유닛(31)이 이미지 레코더(17) 바로 아래에 있는 것으로 도시되어 있다.

트레드를 성형 드럼 상에 위치 설정하기 위해, 그리고 부착 중에 위치를 연속적으로 조정하기 위하여, 트레드 이송 장치는 트레드 부착 장치의 공급측(12) 근처에서 회전축(E)을 중심으로 회전할 수 있다. 트레드 부착 장치의 배출측(13) 근처에서, 트레드 이송 장치(15)는 그 단부가 소형 롤러(26) 상에 배치되어 있으며, 이로 인해 이송 장치의 배출측의 측방향 운동이 가능하도록 해준다. 따라서, 이송 장치의 배출측은 변위 성분이 성형 드럼의 회전축에 평행하게 되도록 이동할 수 있다.

도 3에는 작동 수단들이 더 상세하게 도시되어 있는데, 도시된 실시예의 경우 상기 작동 수단들로는, 메모리와 소프트웨어가 구비된 컴퓨터(28)와, 측정 수단(17)으로부터 데이터를 받아들이고 명령과 데이터를 성형 드럼의 구동 유닛에 이송하기 위한 연결 수단과, 이송 장치를 구동하기 위한 구동 수단과, 이송 장치를 방향 D로 성형 드럼으로 변위시키는 구동 수단(30)용 변위 수단이 포함된다.

이송 장치(15)에는 위치 설정 중에 이송 장치 상에 트레드를 유지시키기 위한 압박 롤러(29)가 설치되어 있다.

도 4에는 트레드 이송 장치(15)의 컨베이어 벨트와, 트레드 부착 장치의 공급측(12)에 있는 카메라의 위치가 더욱 상세하게 도시되어 있다.

다시 말해서, 도 4에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 트레드 부착 장치의 공급측의 상세한 도면이 도시되어 있다. 트레드 스트립 혹은 연속 스트립으로부터 트레드가 절단되며, 이 스트립은 트레드 부착 장치의 공급측(12)에 공급되며, 여기서 트레드는 공급 롤러(40) 위로 통과하게 되고, 공급 롤러 아래에는 절단면을 국부적으로 가열하기 위해 가열 장치가 배치되어 있다.

후속하여, 트레드는 공급 롤러(40)로부터 컨베이어 벨트 상으로 이동하게 되고, 여기서 컨베이어 벨트는 트레드의 중간을 지지하는 메인 컨베이어 벨트(41)를 포함한다. 상기 메인 컨베이어 벨트는 공급측으로부터 배출측으로 통과한다. 트레드 이송 장치는 공급측에서 메인 컨베이어 벨트(41)의 양측면 상에 제1 공급측 보조 컨베이어 벨트(43)와 제2 공급측 보조 컨베이어 벨트(45)를 더 포함한다. 메인 컨베이어 벨트와 양측면 상의 공급측 보조 컨베이어 벨트 양자는 공통의 구동 롤러(25)와 구동 수단(16)을 공유한다. 더욱이, 공급측 보조 컨베이어 벨트(43, 45)와 배출측 보조 컨베이어 벨트(42, 44)는 톱니형 벨트(47)에 의해 서로 연결되어 있다. 그 결과, 메인 컨베이어 벨트, 공급측 보조 컨베이어 벨트 및 배출측 보조 컨베이어 벨트의 속도는 거의 동일하다.

추가적으로, 트레드 이송 장치(15)는 배출측에서 메인 컨베이어 벨트(41)의 양측면 상에 배출측 보조 컨베이어 벨트(42)와 배출측 보조 컨베이어 벨트(44)를 포함한다. 메인 컨베이어 벨트(41)와 배출측 보조 컨베이어 벨트 양자는 베어링 롤러(27)를 공유하기 때문에, 메인 컨베이어 벨트와 배출측 보조 컨베이어 벨트의 속도는 거의 동일하다.

배출측 보조 컨베이어 벨트(42, 44) 양자는 공급측 보조 컨베이어 벨트(43, 45) 양자로부터 작은 간격을 두고 위치 설정되어 있기 때문에 메인 컨베이어 벨트(41)의 양측에 측정 슬릿(46)이 형성된다. 트레드가 슬릿(46) 위로 이송되는 동안 트레드(1)의 세그먼트의 기록을 위해 슬릿(46) 아래에는 램프(도 3에서 도면 부호 31로 표시)가 장착되고, 슬릿(46) 위에는 카메라(17)가 장착된다.

이미지로부터 트레드의 각 세그먼트의 정확한 위치가 결정될 수 있다. 하나의 실시예에서, 아래로부터 조사되는 슬릿에 대하여 (상대적으로 덜 노출된) 블랙 트레드로 인해 트레드의 양측에 높은 콘트라스트가 발생하기 때문에 트레드의 양측이 측정된다. 양측의 위치로부터 트레드의 중간의 위치를 측정할 수 있다.

다양한 컨베이어 벨트(41-45)들에는 평탄한 면이 마련되어 있기 때문에 비가황의 점착성 고무로 이루어져 있는 트레드의 밑면은 컨베이어 벨트에 고착되게 되고, 트레드가 공급측으로부터 배출측으로 그리고 최종적으로 드럼까지 이송되는 동안 컨베이어 벨트로부터 움직일 수 없게 된다. 더욱이, 트레드가 거의 전장에 걸쳐 컨베이어 벨트 상에 유지되기 때문에 어떠한 수축도 발생할 수 없다. 그 결과, 트레드의 길이는 적절하게 모니터링될 수 있고, 재료의 적절한 분포가 보장될 수 있다. 더욱이 트레드의 이음매(seam)는 드럼 상에 부착될 때 더 일정하고 더 정확 하게 된다.

더욱이 이송 장치의 길이가 이송될 트레드의 길이보다 더 길기 때문에 트레드는 전체가 이송 장치 상에 지지될 수 있다.

도 5a 내지 도 5i의 도면에는, 트레드 부착 장치의 작동이 여러 개의 연속된 이미지로 도시되어 있다.

도 5a에는 트레드(1)가 공급 장치에 의해 트레드 부착 장치를 향해 공급되는 방법이 도시되어 있다.

도 5b에는 후속하여 트레드가 카메라(17)를 지나 슬릿(46) 위를 막 통과하여 트레드의 초기부를 측정하는 방법이 도시되어 있다.

도 5c에는 다음 세그먼트의 이미지를 매번 기록하면서 슬릿(46) 위로 트레드가 더욱 이송되는 방법이 도시되어 있다. 이 도면을 통해, 트레드의 형상이 트레드 부착 장치에서 어떻게 종방향으로 변경되는가를 정확히 알 수 있다. 트레드의 종축은 일직선이 아니다.

도 5d에는 트레드(1)가 공급 장치로부터 멀어지도록 향하고 트레드 부착 장치의 이송 장치 상에 전적으로 위치 설정되는 상태가 도시되어 있다. 이 위치에서 가열 장치(22)는 절단면을 적절하게 가열할 수 있다. 이송 장치는 이러한 가열을 위해 잠시 동안 정지하게 될 것이다.

도 5e에는 트레드가 완전히 슬릿(46)을 통과하였고, 카메라(17)가 또한 트레드 단부의 이미지를 기록한 상태가 도시되어 있다. 여기서, 트레드는 트레드 이송 장치의 컨베이어 벨트 상에 전체적으로 위치 설정된다. 측정 장치는 그 동안 트레 드(1)의 각 세그먼트의 위치 측정치를 생성한다.

도 5f에는 전체의 트레드 이송 장치가 화살표 D로 표시된 방향으로 성형 드럼을 향해 이동하는 방법이 도시되어 있다. 그 결과, 트레드는 컨베이어 벨트의 평탄한 표면 상에 고정되기 때문에, 트레드는 이송 장치 상에서 이동하거나 또는 변형될 수 없다.

도 5g에는 성형 드럼 상에 트레드를 부착하기 시작하는 것이 도시되어 있다. 압박 롤러(14)는, 성형 드럼(20)과 트레드 이송 장치(15)의 컨베이어 벨트가 트레드(1)를 성형 드럼(20) 둘레에 감기 위해 거의 동시에 움직이는 동안, 드럼 상에 트레드를 압박한다. 트레드 이송 장치의 단부는 성형 드럼의 회전축(21)에 평행한 방향을 의미하는 화살표 G로 표시된 방향으로 이동한다.

도 5g 및 도 5h에는, 각 세그먼트의 편향을 교정할 수 있게 하기 위해 트레드의 부착 중에 트레드 이송 장치(15)가 방향 G로 공급측(13)에서 측방향으로 움직이는 방법이 도시되어 있다. 트레드(1)의 일단부가 성형 드럼(20)에 고정되어 있고 트레드(1)의 나머지 부분이 트레드 이송 장치(15) 상에 고정되어 있기 때문에 성형 드럼(20)과 트레드 이송 장치(15) 사이에서 구속되지 않게 위치된 세그먼트의 위치를 조절하여 트레드(1)가 성형 드럼 상의 적절한 위치에 정확하게 부착되는 것을 가능하게 한다.

이송 장치의 속도와 성형 드럼의 회전 속도를 서로 관련하여 추가적으로 조정함으로써, 트레드의 길이를 또한 조정할 수 있기 때문에, 측정될 수 있었던 약간의 길이 방향 편차가 교정될 수 있다.

도 5i에는 트레드(1)가 완전히 부착되었고, 트레드 이송 장치(15)가 공급 장치와 연결되는 초기 위치로 방향 D로 되돌아 간 상태가 도시되어 있다.

도 6, 도 7 및 도 8에는 또한 본 발명에 따른 위치 설정 장치의 실시예의 이론적인 배경이 도시되어 있다. 슬릿(46) 위로 트레드(1)가 이송되는 동안 카메라(17)에 의해 촬영된 이미지 기록으로부터, 트레드의 측면들이 측정되고, 플롯 Ⅰ에서 트레드(1)의 종방향(트레드의 종축)을 따라 트레드(1)의 중간 위치가 측정된다. 그 위쪽의 플롯 Ⅱ에는 측정된 종축을 목표치와 일치시키도록 하기 위해 성형 드럼(20) 상에 트레드(1)를 부착하는 동안 발생하였던 이송 장치의 측방향 운동을 측정하는 컴퓨터의 계산치가 도시되어 있다. 여기서 종축의 위치는 전체적으로 이동될 수 있지만, 또한 종축의 경로에 있을 수 있다.

도 7에는 트레드 이송 장치 상에서 트레드의 형상 편차가 약간 과장되게 도시되어 있으며, 여기서 트레드의 여러 세그먼트들이 정렬되어 있지 않고, 그 결과 트레드가 더 이상 일직선의 밴드를 형성하지 않고 여러 곳에서 사행(蛇行) 부분(종축이 일직선이 아님)들이 있는 것을 알 수 있다. 성형 드럼(20) 상에 트레드를 부착하는 동안 트레드 이송 장치의 단부들의 측방향 운동으로 인해, 전술한 바와 같은 사행 부분을 없애는 것이 가능할 수 있다. 그 결과 종축은 일직선으로 된다.

도 8에는 도 7의 측면도로서, 성형 드럼(20), 컨베이어 벨트(41), 트레드(1), 카메라가 설치되어 있는 측정 장치(17)를 포함하여 트레드 이송 장치의 가장 중요한 부품들이 명확하게 도시되어 있다.

전술한 설명은 단지 양호한 실시예의 작동을 예시하기 위한 것이며, 본 발명 의 보호 범위를 한정하기 위한 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구의 범위에 의해 한정된다. 전술한 실시예의 변형 및 수정은 또한 당업자들에 의해 본 발명의 보호 범위 내에서 가능하다.

Claims (41)

1. 공급측으로부터 배출측으로 연장되는 메인 컨베이어 벨트를 포함하는, 트레드와 같은 스트립 형상의 재료를 공급측으로부터 배출측으로 이송하기 위한 이송 장치에 있어서,

   상기 이송 장치는 메인 컨베이어 벨트의 양측에 위치하는 보조 컨베이어 벨트들을 더 포함하며, 보조 컨베이어 벨트 각각은 공급측 컨베이어 벨트와, 배출측 컨베이어 벨트와, 공급측 컨베이어 벨트와 배출측 컨베이어 벨트 사이에서 상기 메인 컨베이어 벨트의 양측에 슬릿을 형성하도록 위치 결정된 슬릿 형상의 개구, 그리고 슬릿 위나 아래에 배치되는 레코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 레코더에 연결되어 사용되는 제어 유닛과, 스트립 형상 재료의 완전한 스트립의 이미지를 저장하기 위한 메모리 수단, 그리고 레코더의 기록을 기초로 하여 상기 이송 장치 상의 스트립 위치를 계산하기 위한 연산 수단을 더 포함하는 것인 이송 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 보조 컨베이어 벨트의 슬릿 형상의 개구는 일렬로 연장되는 것인 이송 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 메인 컨베이어 벨트는 메인 컨베이어 벨트 상에서 비가황 고무 스트립을 정위치에 고정된 상태로 유지하기 위해 평탄하고, 상기 보조 컨베이어 벨트는 보조 컨베이어 벨트 상에서 비가황 고무 스트립을 정위치에 고정된 상태로 유지하기 위해 평탄한 것인 이송 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 공급측 컨베이어 벨트는 배출측 컨베이어 벨트보다 더 짧은 것인 이송 장치.
6. 제1항에 있어서, 메인 컨베이어 벨트와 공급측 컨베이어 벨트의 공동 구동을 위해 공급측에 구동 수단이 마련되어 있는 것인 이송 장치.
7. 제1항에 있어서, 메인 컨베이어 벨트와 공급측 컨베이어 벨트의 공동 구동을 위해 배출측에 구동 수단이 마련되어 있는 것인 이송 장치.
8. 타이어용 성형 드럼(building drum) 상에 트레드를 부착하기 위한 트레드 부착 장치로서,

   - 트레드 이송 장치의 공급측으로부터 트레드 이송 장치의 배출측으로 이송 방향으로 트레드를 성형 드럼으로 이송하기 위한 트레드 이송 장치와,

   - 성형 드럼 상에 트레드를 위치 설정하기 위한 위치 설정 장치

   를 포함하며,

   상기 트레드 이송 장치는 공급측으로부터 배출측으로 이송 방향으로 연장되는 메인 컨베이어 벨트와, 이 메인 컨베이어 벨트의 양측에 있는 보조 컨베이어 벨트를 포함하며, 이들 보조 컨베이어 벨트 각각은 공급측 컨베이어 벨트와, 배출측 컨베이어 벨트와, 이들 공급측 컨베이어 벨트와 배출측 컨베이어 벨트 사이에서 상기 메인 컨베이어 벨트의 양측에 슬릿을 형성하도록 위치 결정된 슬릿 형상의 개구, 그리고 슬릿 위나 아래에 배치되는 레코더를 구비하고,

   상기 위치 설정 장치는 트레드의 세그먼트의 위치를 결정하고 위치 값을 발생시키기 위해 공급측에 마련된 측정 수단과, 변위 방향 성분이 성형 드럼의 회전축에 평행하도록 트레드의 세그먼트를 변위시키기 위한 변위 수단과, 위치 값을 기초로 하여 성형 드럼 상에서 트레드의 세그먼트의 부착 중에 변위 장치를 제어하기 위해 측정 수단과 변위 수단에 연결된 제어 수단을 구비하는 것인 트레드 부착 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 메인 컨베이어 벨트는 공급측 베어링 롤러와 배출측 베어링 롤러를 포함하며, 공급측 베어링 롤러는 공급측 보조 컨베이어 벨트를 위한 베어링 롤러를 형성하고, 상기 배출측 베어링 롤러는 배출측 보조 컨베이어 벨트를 위한 베어링 롤러를 형성하는 것인 트레드 부착 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 측정 장치는 세그먼트의 기록된 이미지로부터 세그먼트의 중간 위치 값을 계산하기 위한 연산 유닛을 포함하는 것인 트레드 부착 장치.
11. 제8항에 있어서, 트레드의 길이를 측정하기 위한 추가의 측정 수단과, 측정된 길이와 예정된 설정 길이의 차이의 결과를 기초로 하여 트레드의 길이를 조절하기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 측정 수단은 적어도 트레드의 세그먼트의 이미지를 기록하기 위한 하나 이상의 이미지 레코더를 포함하고, 상기 제어 수단은 컴퓨터를 포함하며, 상기 트레드 이송 장치는 조절 가능한 트레드 이동 속도로 트레드 이송 장치를 구동하기 위한 구동 수단을 포함하고, 상기 성형 드럼은 조절 가능한 순환 속도로 성형 드럼을 구동하기 위한 성형 드럼 구동 수단을 포함하며, 상기 이미지 레코더, 상기 구동 수단 및 상기 성형 드럼 구동 수단은 컴퓨터와의 데이터 교환을 위해 컴퓨터에 연결되고, 상기 컴퓨터는, 이미지 레코더의 이미지를 기초로 하여 트레드의 위치와 길이를 계산하고, 계산된 길이를 기초로 하여 구동 수단 및 성형 드럼 구동 수단의 상호 운동을 조절하는 소프트웨어를 포함하는 것인 트레드 부착 장치.
12. 청구항 8에 따른 트레드 부착 장치를 이용하여 타이어용 성형 드럼 상에 트레드를 부착하기 위한 트레드 부착 방법으로서,

    트레드 이송 장치 상의 트레드의 각 세그먼트의 위치를 측정하며, 그 후에 트레드 이송 장치는 트레드를 성형 드럼으로 이송하고, 트레드를 성형 드럼 상에 부착하며, 성형 드럼 상에 트레드를 부착하는 동안 성형 드럼 상에 부착되는 트레드의 세그먼트의 위치는 성형 드럼에 대해 트레드 이송 장치를 측방향으로 변위시킴으로써 트레드가 성형 드럼 상에 부착되기 이전에 미리 설정된 값으로 반복적으로 조절되는 것인 트레드 부착 방법.
13. 제12항에 있어서, 트레드의 전체 길이에 걸쳐서, 중간은 세그먼트의 양측 위치의 측정으로부터 반복적으로 결정되는 것인 트레드 부착 방법.
14. 제12항에 있어서, 성형 드럼 상에 트레드를 부착하는 동안, 성형 드럼 상에 아직 부착되지 않았던 트레드의 섹션의 일부는 변위 성분이 성형 드럼의 회전축에 평행하도록 성형 드럼에 대해 변위되는 것인 트레드 부착 방법.
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