KR101183194B1 - 그린 케이스 성형 장치 및 이를 이용한 그린 케이스 제조 방법 - Google Patents

그린 케이스 성형 장치 및 이를 이용한 그린 케이스 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 그린 케이스 성형 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 1 케이스가 성형되는 카카스 성형 드럼과 2차 케이스가 성형되는 벨트 성형 드럼 사이에 2개의 이송기를 설치하여, 상기한 이송기들을 이용해 비드 성형물을 1차 케이스 상에 이송 공급하고, 1차 케이스 쉐이핑하도록 카카스 성형 드럼 양측을 가압하며, 쉐이핑된 1차 케이스 외주면 상에 부착되도록 2차 케이스를 이송 공급하며, 카카스 성형 드럼으로부터 성형된 그린 케이스를 분리할 수 있도록 하여 그린 케이스 성형 장치의 구성을 단순화시킴과 아울러 그린 케이스 성형 작업시 장치의 작업 동선을 줄여 그린 케이스의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

그린 케이스 성형 장치 및 이를 이용한 그린 케이스 제조 방법{device of building green-case and method of manufacturing green-case using the same}
본 발명은 그린 케이스 성형 장치 및 이를 이용한 그린 케이스 제조 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 그린 케이스 성형 장치의 구성을 단순화시킴과 아울러 그린 케이스 성형 작업시 장치의 작업 동선을 줄여 그린 케이스의 생산성을 향상시킬 수 있는 그린 케이스 성형 장치 및 이를 이용한 그린 케이스 제조 방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 완제품 타이어는 원료를 혼합하여 컴파운드(Compound)를 만드는 정련 공정, 컴파운드를 시트 형태로 반제품으로 제조하는 압출/압연/재단 공정, 반제품들을 그린 케이스(Green Case)로 성형하는 성형 공정, 및 상기한 그린 케이스를 가류시키는 가류 공정을 거쳐 완성된다.
상기한 성형 공정에서 그린 케이스는 대부분 1차 성형 공정을 통해 제조된 1차 케이스와, 2차 성형 공정을 통해 제조된 2차 케이스를 조립하여 제조된다.
통상, 1차 케이스는 시트 형태의 반제품 상태인 인너라이너(Inner Liner)와 카카스 플라이(Body Ply), 사이드 월(Side Wall), 비드(Bead) 및 체퍼(Nylon Chafer) 등을 조립한 것이고, 2차 케이스는 시트 형태의 반제품 상태인 벨트(Belt)와 캡 플라이(Cap Ply) 및 트레드(Tread) 등을 조립한 것이며, 그린 케이스는 상기 1차 케이스와 2차 케이스를 조립하여 가류전 완제품 타이어의 형상에 가깝게 성형한 것을 말한다.
종래 그린 케이스 제조 장치는 상기한 1차 케이스 및 2차 케이스를 성형하고, 성형된 1차 케이스의 턴업과정을 거쳐 완제품 타이어의 형상에 가깝게 쉐이핑(Shaping)한 후, 1차 케이스 외측면 상에 성형된 2차 케이스를 조립하고, 스티칭 과정을 통해 반제품들을 압착시켜 그린 케이스를 완성하도록 구성된다.
그러나, 상기한 종래 그린 케이스 제조 장치는 1차 케이스가 성형되는 카카스 성형 드럼과 2차 케이스가 성형되는 벨트 성형 드럼 사이에, 2차 케이스를 1차 케이스 상에 이송 공급하기 위한 이송기, 비드 반제품을 이송하기 위한 비드 셋터(bead Setter), 및 1차 케이스를 쉐이핑(Shaping)하기 위한 카카스 성형 드럼 양측을 가압하기 위한 푸쉬 캔(Push Can)등을 포함하여 구성된다.
이처럼, 종래 그린 케이스 제조 장치의 경우 이송기, 2개의 비드 셋터, 2개의 푸쉬 캔이 벨트 성형 드럼과 카카스 성형 드럼 사이에서 서로 이동하며 반제품들의 이송 및 가압이 이루어지도록 구성되기 때문에 장치의 구성이 복잡해지고, 그린 케이스 성형 과정에서 서로의 간섭을 피하기 위해 불필요한 작업 동선을 가지게 때문에 작업의 효율을 저하시키게 되는 단점을 갖는다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 그린 케이스 성형 장치의 구성 및 작업 동선을 단순화시켜 타이어의 생산성을 향상시킬 수 있는 그린 케이스 성형 장치 및 이를 이용한 그린 케이스 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 그린 케이스 성형 장치는, 인너 라이너 반제품과 카카스 플라이 반제품을 감아 1차 케이스를 성형하는 카카스 성형 드럼; 상기 카카스 성형 드럼 일측에 이격되게 설치되어, 벨트 반제품과 트레드 고무 반제품을 감아 2차 케이스로 성형하는 벨트 성형 드럼; 상기 카카스 성형 드럼과 상기 벨트 성형 드럼 사이에 이동 가능하게 설치되어, 상기 벨트 성형 드럼 상에 성형된 상기 2차 케이스를 상기 카카스 성형 드럼에 성형된 1차 케이스의 상에 부착하도록 이송 공급하는 제1 이송기; 및 상기 제1 이송기와 상기 카카스 성형 드럼 사이에 이동 가능하게 설치되어, 상기 제1 이송기와 함께 기설정된 간격을 두고 양측의 비드 성형물을 상기 1차 케이스 상의 양측 가장자리부에 부착되도록 이송 공급하고, 상기 2차 케이스의 양측부가 상기 비드 성형물을 감싸 턴업되며 타이어 형상으로 쉐이핑되도록 상기 제1 이송기와 함께 상기 카카스 성형 드럼의 양측 단부를 잡고 가압 이송하는 제2 이송기; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 이송기는 상기 벨트 성형 드럼 및 상기 카카스 성형 드럼이 내부를 관통할 수 있게 상측이 링 형상을 가지는 제1 몸체; 상기 제1 몸체의 상기 벨트 성형 드럼쪽 측면에서 원주 방향을 따라 기설정된 간격을 두고 이격 설치되며, 상기 벨트 성형 드럼 상에 성형된 상기 1차 케이스의 외주면을 잡아 이송하도록 반경 방향으로 조절 가능하게 설치되는 제1 클램퍼; 및 상기 제1 몸체의 상기 제1 클램퍼 대향측 측면에서 원주 방향으로 분할 형성되며, 상기 비드 성형물의 일측부를 잡아 이송시키고, 아울러 상기 그린 케이스를 쉐이핑하는 과정에서 상기 카카스 성형 드럼 일측 단부를 붙잡아 이송시키도록 반경 방향으로 조절 가능하게 설치되는 제2 클램퍼;를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제2 이송기는 상측에 상기 카카스 성형 드럼이 내부를 관통할 수 있게 링 형상을 가지는 제2 몸체; 및 상기 제2 몸체의 상기 제1 이송기쪽 측면에서 원주 방향으로 분할 형성되며, 상기 비드 성형물의 타일측부를 잡아 이송하고, 상기 그린 케이스 성형시 상기 카카스 성형 드럼 타일측 단부를 붙잡아 이송시키며, 성형된 상기 그린 타이어를 붙잡아 카카스 성형 드럼으로부터 분리하도록 반경 방향으로 조절 가능하게 설치되는 복수의 제3 클램퍼;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 클램퍼 및 상기 제3 클램퍼는 서로 마주하는 클램퍼 블록들의 측면에 각각 상기 비드 서비서로부터 공급된 상기 비드 성형물을 부착 고정하기 위한 전자석이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 이송기 및 상기 제2 이송기는 상기 벨트 성형 드럼과 상기 카카스 성형 드럼 사이에 설치되는 단일 이송축을 따라 이송 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 카카스 성형 드럼은 카카스 성형 드럼 드라이버의 구동축을 폭 방향 중심부로 이송 가능하게 설치되는 제1 성형 드럼 및 제2 성형 드럼; 상기 제1 성형 드럼 및 상기 제2 성형 드럼의 원주 상에 경사지며 펼침 가능하게 설치되고, 상기 제1 이송기 및 상기 제2 이송기에 의해 상기 제1 성형 드럼 및 제2 성형 드럼의 간격이 좁아지게 폭 방향 중심부로 가압 이송시, 상기 1차 케이스의 양단부가 상기 비드 성형물을 감싸 턴업되며 쉐이핑되도록 하는 복수의 쉐이핑 롤러;를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 카카스 성형 드럼 일측에서 설치되어 성형된 상기 그린 케이스의 측면을 적어도 하나 이상의 스티칭 롤러를 이용해 가압하는 스티쳐를 포함하여 구성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 그린 케이스 성형 방법은, 그린 케이스 성형 장치를 이용한 그린 케이스 제조 방법에 있어서, 카카스 성형 드럼 및 벨트 성형 드럼에 각각 1차 케이스 및 2차 케이스를 감아 성형하는 단계; 상기 제1 이송기를 이용해 상기 벨트 성형 드럼 상에 성형된 2차 케이스를 분리하여 로딩하는 단계; 상기 제1 이송기와 상기 제2 이송기에 양측의 상기 비드 성형물을 로딩하는 단계; 상기 제1 이송기와 상기 제2 이송기를 상기 카카스 성형 드럼쪽으로 이동시켜 성형된 상기 1차 케이스의 양측 가장자리부 상에 각각 상기 비드 성형물이 부착되도록 언로딩하는 단계; 상기 제1 이송기와 상기 제2 이송기를 이용해 상기 카카스 성형 드럼 양측부를 붙잡고 상기 카카스 성형 드럼의 폭 방향 중심부로 가압 이송하여 상기 1차 케이스의 양단부가 상기 비드 성형물을 감싸 턴업되며 타이어 형상을 갖도록 쉐이핑하는 단계; 상기 제1 이송기를 이용해 쉐이핑된 상기 1차 케이스의 외주면 상에 상기 2차 케이스가 부착되도록 언로딩하는 단계; 상기 스티칭 롤러들을 이용해 상기 2차 케이스가 부착하여 완성된 그린 케이스의 외주면을 스티칭하는 단계; 및 상기 제2 이송기로 상기 카카스 성형 드럼 상에 성형된 상기 그린 케이스를 잡아 상기 카카스 성형 드럼으로부터 분리하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 그린 케이스 분리 단계에서 상기 제1 이송기는 상기 벨트 성형 드럼에 새롭게 성형된 1차 케이스의 로딩을 준비하도록 상기 벨트 성형 드럼쪽으로 이송시키는 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 그린 케이스 성형 장치 및 이를 이용한 그린 케이스 제조 방법에 따르면, 1차 케이스가 성형되는 카카스 성형 드럼과 2차 케이스가 성형되는 벨트 성형 드럼 사이에 2개의 이송기를 설치하여, 상기한 이송기들을 이용해 양측 비드 성형물을 1차 케이스 상에 이송 공급하고, 1차 케이스를 쉐이핑하도록 카카스 성형 드럼 양측을 가압 이송하며, 쉐이핑된 1차 케이스 외주면 상에 부착되도록 2차 케이스를 이송 공급하며, 카카스 성형 드럼으로부터 성형된 그린 케이스를 분리할 수 있도록 함으로써, 그린 케이스 성형 장치의 구성을 단순화시킴과 아울러 그린 케이스 성형 작업시 장치의 작업 동선을 줄여 그린 케이스의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 그린 케이스 성형 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 그린 케이스 성형 장치의 정면도이다.
도 3은 도 1의 카카스 성형 드럼을 일부 확대 도시한 정면도이다.
도 4는 도 3의 카카스 성형 드럼의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 잘라서 본 측면도이다.
도 5는 도 4의 카카스 성형 드럼의 쉐이핑 롤러 펼침 상태를 도시한 개략도이다.
도 6은 도 1의 제1 이송기를 분리하여 확대 도시한 정면도이다.
도 7는 도 6의 제1 이송기에 대한 좌측면도이다.
도 8는 도 6의 제1 이송기에 대한 우측면도이다.
도 9은 도 1의 제2 이송기를 분리하여 확대 도시한 정면도이다.
도 10은 도 9의 제2 이송기에 대한 좌측면도이다.
도 11은 도 1의 스티쳐를 확대하여 도시한 측면도이다.
도 12은 본 발명의 그린 케이스 성형 장치를 이용해 1차 케이스와 2차 케이스를 성형 상태를 도시한 개략도이다.
도 13은 2차 케이스 로딩 상태를 도시한 개략도이다.
도 14는 비드 성형물 로딩 상태를 도시한 개략도이다.
도 15는 비드 성형물 언로딩 상태를 도시한 개략도이다.
도 16은 1차 케이스 쉐이핑 단계를 도시한 개략도이다.
도 17은 2차 케이스 언로딩 및 그린 케이스 스티칭 상태를 도시한 개략도이다.
도 18은 그린 케이스 분리 상태를 도시한 개략도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 그린 케이스 성형 장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 그린 케이스 형성 장치의 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 그린 케이스 성형 장치는 카카스 성형 드럼(10), 벨트 성형 드럼(20), 제1 이송기(30), 제2 이송기(40), 및 스티쳐(50)를 포함하여 구성된다.
카카스 성형 드럼(10)은 카카스 성형 드럼 드라이버(11)의 구동축(12) 선상에 이동 가능하게 설치되어, 카카스 성형 드럼(10)을 향해 연장 설치되는 인너 라이너 서비서(15) 및 카카스 플라이 서비서(16)로부터 공급되는 인너 라이너 반제품 및 카카스 플라이 반제품을 감아 1차 케이스(100)을 성형하도록 한다.
벨트 성형 드럼(20)은 상기 카카스 성형 드럼 일측(도면상 좌측)에 기설정된간격을 두고 이격되며 벨트 성형 드럼 드라이버(21)에 의해 구동 가능하게 설치되어, 벨트 성형 드럼(20)을 향해 연장 설치되는 벨트 서비서(25) 및 트레드 서비서(26)로부터 공급되는 벨트 반제품 및 트레드 고무 반제품을 감아 2차 케이스(200)을 성형한다.
본 실시예에서 카카스 성형 드럼(10)을 통해 성형되는 1차 케이스(100)를 이루는 반제품들이 반드시 인너 라이너 반제품 및 카카스 플라이 반제품 만으로 한정되는 것은 아니며, 제조되는 타이어의 종류에 따라 사이드 월(Side Wall), 비드(Bead) 및 체퍼(Nylon Chafer) 등을 포함하여 좀더 다양한 반제품들이 추가 구성될 수 있다.
또한, 벨트 성형 드럼(20)을 통해 성형되는 2차 케이스(200)을 이루는 반제품들이 반드시 벨트 반제품 및 트레드 고무 반제품만으로 한정되는 것은 아니며, 벨트 단부를 감싸는 캡 플라이(Cap Ply), 벨트 반제품과 트레드 고무 반제품 사이에 개재되는 언더 트레드 고무 반제품 등을 포함해 좀더 다양한 종류의 반제품들이 추가 구성될 수 있다.
그리고, 상기한 제1 이송기(30) 및 제2 이송기(40)는 카카스 성형 드럼(10)과 벨트 성형 드럼(20) 상에서 동일 이송축(5)을 따라 이송 가능하게 설치되어, 비드 서비서(60)로부터 공급된 비드 성형물(300)을 1차 케이스(100) 상에 이송 공급하고, 1차 케이스(100)를 쉐이핑하도록 카카스 성형 드럼 양측 단부를 붙잡고 가압 이송하며, 쉐이핑된 1차 케이스(100) 외주면 상에 부착되도록 2차 케이스(200)를 이송 공급하고, 카카스 성형 드럼(10)으로부터 성형된 그린 케이스(500; 도 16 및 도 17 참조)를 분리할 수 있도록 구성된다.
여기서, 비드 성형물(200)은 비드 와이어(210)와 에이 펙스(220)가 일체로 성형된 반제품 상태의 성형물이다(도 6 참조)
도 3은 도 1의 카카스 성형 드럼을 분리하여 확대 도시한 정면도이고, 도 4는 도 3의 카카스 성형 드럼의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 잘라서 본 측면도이며, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 부분의 카카스 성형 드럼의 쉐이핑 롤러 펼침 상태를 도시한 부분 측단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 카카스 성형 드럼(10)은 블레더(bladder)를 사용하지 않고 쉐이핑 롤러(14a, 14b)들을 이용해 턴업 방식으로 그린 케이스(500)를 성형하는 기구식 성형 드럼인 것을 예시한다.
그러나 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 푸쉬 캔(Push can)을 대신하여 제1 이송기 및 제2 이송기로 카카스 성형 드럼의 양측 단부를 밀어 쉐이핑(Shaping)할 수 있는 한 모든 종류의 성형 드럼이 모두 적용될 수 있음은 당연하다.
본 실시예의 기구식 성형 드럼인 카카스 성형 드럼(10)은 카카스 성형 드럼 드라이버(11)에 의해 구동 가능하게 설치되는 구동축(12) 상에서, 제1 이송기(30) 및 제2 이송기(40)에 의해 구동축(12)의 길이 방향(도면상 좌, 우 폭 방향)을 따라 좌, 우 이송 가능하게 설치되는 제1 성형 드럼(13a) 및 제2 성형 드럼(13b)으로 이루어진다.
상기한 제1 성형 드럼(13a) 및 제2 성형 드럼(13b)의 원주 상에는 제1 성형드럼(13a) 및 제2 성형 드럼(13b)의 폭 방향 중심부로 거리가 좁아질수록 점차 외측으로 펼쳐지며 1차 케이스(100)의 양단부가 비드 성형물(300)을 감싸 턴업되며 타이어의 형상을 갖도록 1차 케이스(100)의 형상을 쉐이핑하는 쉐이핑 롤러(14a, 14b)들이 각각의 원주 방향을 따라 설치된다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 제1 이송기(30)는 카카스 성형 드럼(10)과 벨트 성형 드럼(20) 사이에 이동 가능하게 설치되어, 벨트 성형 드럼(20) 상에 성형된 2차 케이스(200)을 카카스 성형 드럼(10) 상에 성형된 후 쉐이핑된 1차 케이스(100)의 외주면 중심부 상에 부착하도록 이송 공급하고, 비드 서비서(60)로부터 공급된 비드 성형물(300)의 일측 부분(도면상 좌측 부분)을 붙잡아 카카스 성형 드럼(10) 상에 성형된 1차 케이스(100) 상으로 이송 공급하도록 한다.
도 6은 도 1의 제1 이송기를 분리하여 확대 도시한 정면도이고, 도 7는 도 6의 제1 이송기에 대한 좌측면도이며, 도 8는 도 6의 제1 이송기에 대한 우측면도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 제1 이송기(30)는 제1 몸체(31), 제1 클램퍼(32) 및 제2 클램퍼(33)를 포함하여 구성된다.
여기서, 제1 몸체(31)는 상부가 벨트 성형 드럼(20) 및 카카스 성형 드럼(10)이 내부를 통과할 수 있게 링 형상으로 이루어진다. 그리고, 상기 제1 몸체(31) 하부는 벨트 성형 드럼(20)과 카카스 성형 드럼(10) 사이에 설치되는 스크류 이송축(5)을 따라 제1 서보 모터(35)에 의해 이송 제어되도록 고정 설치된다.
제1 클램퍼(32)는 제1 몸체(31)의 벨트 성형 드럼(20)쪽 측면에서 원주 방향을 따라 기설정된 간격을 두고 이격 설치되며, 벨트 성형 드럼(20) 상에 성형된 상기 2차 케이스의 외주면을 잡아 카카스 성형 드럼(10) 쪽으로 이송하도록 반경 방향으로 이송 가능하게 설치된다.
본 실시예에서 제1 클램퍼(31)는 제1 클램퍼 블록(31a)들과, 각각의 제1 클램퍼 블록(31a)이 1차 케이스의 외주면을 잡아 고정할 수 있도록 반경 방향으로 이송시키기 위한 이송 실린더(31b)들로 이루어진다.
그리고, 제2 클램퍼(33)는 제1 몸체(31)의 제1 클램퍼(32) 대향쪽 측면에서 원주 방향으로 제2 클램퍼 블록(32a)들이 분할 형성되며, 제2 클램퍼 블록(32a)들은 각각 비드 성형물(200)을 타일측 부분(도면상 좌측 부분)을 부착하여 이송시키고 아울러 1차 케이스(100)를 쉐이핑(Shaping)하는 과정에서 카카스 성형 드럼(10)의 제1 성형 드럼(13a)의 좌측 단부에 구비되는 드럼 핑거부를 조여 붙잡을 수 있도록 반경 방향으로 이송 가능하게 설치된다.
한편, 상기 제2 클램퍼(33)는 제2 이송기(40)와 마주하는 제2 클램퍼 블록(33a)의 측벽면에 상기한 비드 서비서(60)로부터 공급된 좌측 비드 성형물(300)의 비드 와이어(310)부를 부착하기 위한 전자석(34)이 매립되어 설치된다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 제2 이송기(40)는 제1 이송기(30)와 카카스 성형 드럼(10) 사이에 이동 가능하게 설치되어, 제1 이송기(30)와 함께 기설정된 간격을 두고 비드 성형물(300)을 상기한 2차 케이스(200)의 양측 가장자리부에 부착되도록 이송 공급하고, 1차 케이스(100)의 양측부가 비드 성형물(300)을 감싸 턴업되며 타이어 형상으로 쉐이핑하며 상기 제1 이송기(30)와 함께 카카스 성형 드럼의 양측부를 붙잡고 폭 방향 중심부로 밀어 가압 이송하도록 구성된다.
도 9은 도 1의 제2 이송기를 분리하여 확대 도시한 정면도이고, 도 10은 도 9의 제2 이송기에 대한 좌측면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 제2 이송기(40)는 제2 몸체(41)와, 제3 클램퍼(42)를 포함하여 구성된다.
제2 몸체(41)는 상기한 제1 이송기(30)의 마찬가지로 상부가 상기 카카스 성형 드럼(10)이 내부를 통과할 수 있게 링 형상으로 이루어지며, 벨트 성형 드럼(20)과 카카스 성형 드럼(20) 사이에 설치되는 스크류 이송축(5)을 따라 제2 서보 모터(45)에 의해 이송 제어되도록 설치된다.
그리고, 제3 클램퍼(42)는 상기 제2 몸체(41)의 상기 제1 이송기(30)쪽 측면에서 원주 방향으로 분할 형성되며, 비드 성형물(300)의 우측 부분을 부착하여 이송하도록 하고, 상기한 1차 케이스(100)의 양측 단부를 턴업시켜 쉐이핑하는 과정에서 카카스 성형 드럼(10)의 제2 성형 드럼(13a) 우측 단부에 위치하는 드럼 핑거부를 붙잡아 폭 방향으로 가압 이송하며, 카카스 성형 드럼(10) 상에 성형된 그린 타이어(500)를 붙잡아 카카스 성형 드럼(10)으로부터 분리하도록 제3 클램퍼 블록(42a)들이 반경 방향으로 조절 가능하게 설치된다.
제3 클램퍼(42)는 제1 이송기(30)의 제2 클램퍼(32a)와 동일하게 상기 비드 서비서(60)로부터 공급된 상기 우측 비드 성형물(300)의 비드 와이어(310)부분을 부착하기 위한 전자석(43)이 제3 클램퍼 블록(42a)의 측벽면에 매립되어 설치된다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 스티쳐(50)는 양측 단부가 비드 성형물을 감싸 턴업되며 쉐이핑된 1차 케이스(100)의 외주면 상에 2차 케이스(200)가 부착하여 완성된 그린 케이스를 복수의 스티칭 롤러(51, 52, 53)를 이용해 스티칭함으로써 반제품들간 부착력을 높임과 아울러 그린 케이스를 이루는 반제품들 사이에 유입된 공기입을 방지할 수 있도록 구성된다.
도 11은 도 1의 스티쳐를 확대하여 도시한 측면도이다.
도 11을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 스티쳐(50)는 제1 스티칭 롤러(51), 제2 스티칭 롤러(52), 및 제3 스티칭 롤러(53)을 포함하여 구성된다.
제1 스티칭 롤러(51)는 카카스 성형 드럼(10) 상에 성형된 그린 케이스(500) 수평 중심선을 따라 수평 방향으로 이송 가능하게 설치되어, 그린 케이스(500)의 외측을 수평 방향으로 가압하며 스티칭하도록 한다.
제2 스티칭 롤러(52)는 제1 스티칭 롤러(51)의 상측에서 수직 방향으로 이송 가능하게 설치되어, 그린 케이스(500)의 수직 중심부를 대략 수직 방향으로 가압하며 스티칭하도록 구성된다.
그리고, 제3 스티칭 롤러(53)은 제1 스티칭 롤러(51)의 하측에서 기설정된 경사각을 가지며 이송 가능하게 설치되어, 그린 케이스(500)의 일측에서 상향 경사진 방향으로 가압하며 스티칭하도록 구성된다.
이하, 도 12 내지 도 18을 통해 상기한 그린 케이스 성형 장치를 이용한 그린 케이스 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.
그린 케이스(500)는 1차 케이스 및 2차 케이스 성형 단계(ST1), 2차 케이스 로딩 단계(ST2), 비드 성형물 로딩 단계(ST3), 비드 성형물 언로딩 단계(ST4), 1차 케이스 쉐이핑 단계(ST5), 2차 케이스 언로딩 단계(ST6), 그린 케이스 스티칭 단계(ST7), 그린 케이스 분리 단계(ST8)를 포함하여 이루어진다.
도 12은 본 발명의 그린 케이스 성형 장치를 이용해 1차 케이스와 2차 케이스를 성형 상태를 도시한 개략도이다.
도 12에 도시한 바와 같이, 1차 케이스 및 2차 케이스 성형 단계(ST1)에서는 카카스 성형 드럼(10) 상에 인너 라이너 서비서(15) 및 카카스 플라이 서비서(16)로부터 공급되는 인너 라이너 반제품 및 카카스 플라이 반제품을 감아 1차 케이스(100)을 성형한다.
그리고, 벨트 성형 드럼(20) 상에 벨트 서비서(25) 및 트레드 서비서(26)로부터 공급되는 벨트 반제품 및 트레드 고무 반제품을 감아 2차 케이스(200)을 성형한다.
도 13은 2차 케이스 로딩 상태를 도시한 개략도이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 2차 케이스 로딩 단계(ST2)에서는 제1 이송기(30)를 벨트 성형 드럼(20)쪽으로 이송시켜, 제1 이송기(30)의 제1 클램퍼(32)를 이용해 벨트 성형 드럼(20) 상에 성형된 2차 케이스(200)를 잡고 벨트 성형 드럼(20)으로부터 분리한 후, 비드 서비서(60)가 있는 중심부로 이동한다.
도 14는 비드 성형물 로딩 상태를 도시한 개략도이다.
도 14에 도시한 바와 같이, 비드 성형물 로딩 단계(ST3)에서는 2차 케이스(200)가 로딩된 제1 이송기(30)의 제2 클램퍼(33)와 제2 이송기(40)의 제3 클램퍼(42)의 클램퍼 블록(33a, 42a)들을 이용해 비드 서비서(60)로부터 공급된 양쪽 비드 성형물(300)을 잡아 고정한다.
이때, 비드 성형물(300)은 비드 와이어(310) 부분이 제1 이송기(30)의 제2 클램퍼 블록(33a) 및 제2 이송기(40)의 제3 클램퍼 블록(42a)에 구비된 전자석(34, 43)의 전자력에 의해 부착되어, 제1 이송기(30) 및 제2 이송기(40)에 의해 카카스 성형 드럼(10) 쪽으로 이송 공급되도록 한다.
도 15는 비드 성형물 언로딩 상태를 도시한 개략도이다.
도 15에 도시한 바와 같이, 비드 성형물 언로딩 단계(ST4)에서는 제1 이송기(30)와 제2 이송기(40)를 카카스 성형 드럼(10)쪽으로 이동시켜, 카카스 성형 드럼(10) 상에 성형된 1차 케이스(100)의 양측 가장자리부분에 양측 비드 성형물(300)이 정착되도록 한다.
이때, 카카스 성형 드럼(10)의 제1 성형 드럼(13) 및 제2 성형 드럼(14)의 외주면 상에는 제1 이송기(30) 및 제2 이송기(40)에 의해 이송 공급된 비드 성형물(300)의 비드 와이어(310)을 부착시키기 위한 전자석(미도시)이 구비되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기한 제1 이송기(30) 및 제2 이송기(40)는 비드 성형물(300)을 이송 공급하는 종래 그린 케이스 성형 장치의 비드 셋터(bead setter)역할을 수행한다.
도 16은 1차 케이스 쉐이핑 단계를 도시한 개략도이다.
도 16에 도시한 바와 같이, 1차 케이스 쉐이핑 단계(ST5)에서는 제1 이송기(30)와 제2 이송기(40)를 이용해 카카스 성형 드럼(10)의 제1 성형 드럼(13a) 및 제2 성형 드럼(13b) 양단부에 형성된 드럼 핑거부를 붙잡고 이들 사이의 간격이 좁아지게 카카스 성형 드럼(10)의 폭 방향 중심부로 가압 이송하여 하여 제1 성형 드럼(13a) 및 제2 성형 드럼(13b)의 쉐이핑 롤러(14a, 14b)들에 의해 공기압에 의해 중심부가 부풀어 오른 1차 케이스(100)의 양단부가 비드 성형물(300)을 감싸 턴업되며 타이어 형상으로 쉐이핑한다.
따라서, 제1 이송기(30) 및 제2 이송기(40)는 1차 케이스의 성형을 위한 종래 그린 케이스 성형 장치의 푸쉬 캔(Push Can) 역할을 수행한다.
도 17은 2차 케이스 언로딩 상태를 도시한 개략도이다.
도 17에 도시한 바와 같이, 2차 케이스 언로딩 단계(ST6)에서는 제1 이송기(30)를 이송시켜 대략 타이어 형상으로 쉐이핑된 1차 케이스(100)의 외주면 상에 제1 클램퍼(32)에 의해 로딩되어 있던 2차 케이스(200)를 부착하도록 언로딩(Unloading)시킨다.
이처럼, 제1 이송기는 종래 그린 케이스 성형 장치의 2차 케이스 이송기 역할을 수행하게 된다.
그리고, 그린 케이스 스티칭 단계(ST7)에서는 제1 이송기(30)를 벨트 성형 드럼(20) 쪽으로 이송시킨 후, 1차 케이스(100)의 외주면 상에 2차 케이스(20)를 부착하여 완성된 그린 케이스(500)의 외측면을 스티칭 롤러(51, 52, 53)들을 이용해 가압하여 스티칭(stitching)하도록 한다.
도 18은 그린 케이스 분리 상태를 도시한 개략도이다.
도 18에 도시한 바와 같이, 그린 케이스 분리 단계(ST8)에서는 1차 케이스 쉐이핑 단계(ST5) 이후 카카스 성형드럼(10)의 우측에 빠져 있던 제2 이송기(40)의 제3 클램퍼(42)를 이용해 카카스 성형 드럼(10) 상에 성형된 그린 케이스(500)를 붙잡아 카카스 성형 드럼(10)으로부터 분리한다.
이때, 제1 이송기(30)는 그린 케이스를 분리하는 제2 이송기와(40)와의 간섭을 피하고, 좀더 빠른 작업 진행을 위해 벨트 성형 드럼(20) 상에 새롭게 성형된 2차 케이스(200)를 로딩을 위해 벨트 성형 드럼(20) 쪽으로 이송된다.
이처럼, 본 실시예의 그린 케이스 성형 장치(1)는 1차 케이스(100)가 성형되는 카카스 성형 드럼(10)과 2차 케이스(200)가 성형되는 벨트 성형 드럼(20) 사이에 2개의 제1 이송기(30) 및 제2 이송기(40)를 설치하고, 제1 이송기(30) 및 제2 이송기(40)로 비드 성형물(300)을 1차 케이스(100) 상에 이송 공급하고 비드 셋터, 1차 케이스(100)를 쉐이핑하도록 카카스 성형 드럼(10) 양측을 가압하며 푸쉬 캔, 2차 케이스(200)를 이송 공급하며 2차 케이스 이송기, 카카스 성형 드럼(10)으로부터 성형된 그린 케이스(500)를 분리할 수 있도록 하여 그린 케이스 이송기 역할을 모두 수행할 수 있도록 함으로써 장치의 구성을 단순화시킬 수 있다.
또한, 상기한 본 실시예의 그린 케이스 성형 장치(1)를 이용한 그린 케이스 제조 방법은 비드 성형물(300) 이송, 1차 케이스(100) 쉐이핑, 2차 케이스(200) 이송 및 그린 케이스(500) 분리 과정에서 제1 이송기(30) 및 제2 이송기(40)가 서로 간섭 받지 않고 최소 작업 동선을 가지며 그린 케이스(500) 제조 공정이 이루어지도록 하여 그린 케이스(500)의 생산성을 향상시킬 수 있는 있도록 한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1: 그린 케이스 성형 장치 10: 카카스 성형 드럼
11: 카카스 성형 드럼 드라이버 12: 구동축
13a: 제1 성형 드럼 13b: 제2 성형 드럼
14a, 14b: 쉐이핑 롤러 15: 인너 라이너 서비서
16: 카카스 플라이 서비서 20: 벨트 성형 드럼
21: 벨트 성형 드럼 드라이버 25: 벨트 서비서
26: 트레드 서비서 30: 제1 이송기
31: 제1 몸체 32: 제1 클램퍼
32a: 제1 클램퍼 블록 32b: 가동 실린더
33: 제2 클램퍼 33a: 제2 클램퍼 블록
34: 전자석 40: 제2 이송기
41: 제2 몸체 42: 제4 클램퍼
42a: 제3 클램퍼 블록 50: 스티쳐
51: 제1 스티칭 롤러 52: 제2 스티칭 롤러
53: 제3 스티칭 롤러 60: 비드 서비서
100: 1차 케이스 200: 2차 케이스
300: 비드 성형물 500: 그린 타이어

Claims (9)

  1. 인너 라이너 반제품과 카카스 플라이 반제품을 감아 1차 케이스를 성형하는 카카스 성형 드럼;
    상기 카카스 성형 드럼 일측에 이격되게 설치되어, 벨트 반제품과 트레드 고무 반제품을 감아 2차 케이스로 성형하는 벨트 성형 드럼;
    상기 카카스 성형 드럼과 상기 벨트 성형 드럼 사이에 이동 가능하게 설치되어, 상기 벨트 성형 드럼 상에 성형된 상기 2차 케이스를 상기 카카스 성형 드럼에 성형된 1차 케이스의 상에 부착하도록 이송 공급하는 제1 이송기; 및
    상기 제1 이송기와 상기 카카스 성형 드럼 사이에 이동 가능하게 설치되어, 상기 제1 이송기와 함께 기설정된 간격을 두고 양측의 비드 성형물을 상기 1차 케이스 상의 양측 가장자리부에 부착되도록 이송 공급하고, 상기 2차 케이스의 양측부가 상기 비드 성형물을 감싸 턴업되며 타이어 형상으로 쉐이핑되도록 상기 제1 이송기와 함께 상기 카카스 성형 드럼의 양측 단부를 잡고 가압 이송하는 제2 이송기; 포함하고,

    상기 제1 이송기는,
    상기 벨트 성형 드럼 및 상기 카카스 성형 드럼이 내부를 관통할 수 있게 상측이 링 형상을 가지는 제1 몸체;
    상기 제1 몸체의 상기 벨트 성형 드럼쪽 측면에서 원주 방향을 따라 기설정된 간격을 두고 이격 설치되며, 상기 벨트 성형 드럼 상에 성형된 상기 1차 케이스의 외주면을 잡아 이송하도록 반경 방향으로 조절 가능하게 설치되는 제1 클램퍼; 및
    상기 제1 몸체의 상기 제1 클램퍼 대향측 측면에서 원주 방향으로 분할 형성되며, 상기 비드 성형물의 일측부를 잡아 이송시키고, 아울러 상기 그린 케이스를 쉐이핑하는 과정에서 상기 카카스 성형 드럼 일측 단부를 붙잡아 이송시키도록 반경 방향으로 조절 가능하게 설치되는 제2 클램퍼;를 포함하는 그린 케이스 성형 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 제2 이송기는,
    상측에 상기 카카스 성형 드럼이 내부를 관통할 수 있게 링 형상을 가지는 제2 몸체; 및
    상기 제2 몸체의 상기 제1 이송기쪽 측면에서 원주 방향으로 분할 형성되며, 상기 비드 성형물의 타일측부를 잡아 이송하고, 상기 그린 케이스 성형시 상기 카카스 성형 드럼 타일측 단부를 붙잡아 이송시키며, 성형된 상기 그린 타이어를 붙잡아 카카스 성형 드럼으로부터 분리하도록 반경 방향으로 조절 가능하게 설치되는 복수의 제3 클램퍼;를 포함하는 그린 케이스 성형 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제2 클램퍼 및 상기 제3 클램퍼는,
    서로 마주하는 클램퍼 블록들의 측면에 각각 상기 비드 서비서로부터 공급된 상기 비드 성형물을 부착 고정하기 위한 전자석이 구비되는 그린 케이스 성형 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 이송기 및 상기 제2 이송기는,
    상기 벨트 성형 드럼과 상기 카카스 성형 드럼 사이에 설치되는 단일 이송축을 따라 이송 가능하게 설치되는 그린 케이스 성형 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 카카스 성형 드럼은,
    카카스 성형 드럼 드라이버의 구동축을 폭 방향 중심부로 이송 가능하게 설치되는 제1 성형 드럼 및 제2 성형 드럼;
    상기 제1 성형 드럼 및 상기 제2 성형 드럼의 원주 상에 경사지며 펼침 가능하게 설치되고, 상기 제1 이송기 및 상기 제2 이송기에 의해 상기 제1 성형 드럼 및 제2 성형 드럼의 간격이 좁아지게 폭 방향 중심부로 가압 이송시, 상기 1차 케이스의 양단부가 상기 비드 성형물을 감싸 턴업되며 쉐이핑되도록 하는 복수의 쉐이핑 롤러;를 포함하는 그린 케이스 성형 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 카카스 성형 드럼 일측에서 설치되어 성형된 상기 그린 케이스의 측면을 적어도 하나 이상의 스티칭 롤러를 이용해 가압하는 스티쳐를 포함하여 구성되는 그린 케이스 성형 장치.
  8. 상기 제7항의 그린 케이스 성형 장치를 이용한 그린 케이스 제조 방법에 있어서,
    카카스 성형 드럼 및 벨트 성형 드럼에 각각 1차 케이스 및 2차 케이스를 감아 성형하는 단계
    상기 제1 이송기를 이용해 상기 벨트 성형 드럼 상에 성형된 2차 케이스를 분리하여 로딩시키는 단계;
    상기 제1 이송기와 상기 제2 이송기에 양측의 상기 비드 성형물을 로딩하는 단계;
    상기 제1 이송기와 상기 제2 이송기를 상기 카카스 성형 드럼쪽으로 이동시켜 성형된 상기 1차 케이스의 양측 가장자리부 상에 각각 상기 비드 성형물이 부착되도록 언로딩하는 단계;
    상기 제1 이송기와 상기 제2 이송기를 이용해 상기 카카스 성형 드럼 양측부를 붙잡고 상기 카카스 성형 드럼의 폭 방향 중심부로 가압 이송하여 상기 1차 케이스의 양단부가 상기 비드 성형물을 감싸 턴업되며 타이어 형상을 갖도록 쉐이핑하는 단계;
    상기 제1 이송기를 이용해 쉐이핑된 상기 1차 케이스의 외주면 상에 상기 2차 케이스가 부착되도록 언로딩하는 단계;
    상기 스티칭 롤러들을 이용해 상기 2차 케이스가 부착하여 완성된 그린 케이스의 외주면을 스티칭하는 단계; 및
    상기 제2 이송기로 상기 카카스 성형 드럼 상에 성형된 상기 그린 케이스를 잡아 상기 카카스 성형 드럼으로부터 분리하는 단계;를 포함하고,

    상기 그린 케이스 분리 단계에서,
    상기 제1 이송기는 상기 벨트 성형 드럼에 새롭게 성형된 1차 케이스의 로딩을 준비하도록 상기 벨트 성형 드럼쪽으로 이송시키는 그린 케이스 성형 방법.
  9. 삭제
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