KR101250116B1 - 자폐형 물품의 제작 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 제1 수단을 포함하고, 이 제1 수단은 그 둘레에 배치되는 타이어 재료를 안내하고 유지하기 위한 것으로서 제어 방식에 따라 제1 형상과 제2 형상 사이에서 형상을 변경할 수 있는 것인 자폐형 물품의 제작 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 자폐형 물품의 제작 장치로서, 이 장치는 제1 수단을 포함하고, 이 제1 수단은 그 둘레에 배치되는 타이어 재료를 안내하고 지지하기 위한 것이며, 상기 장치는 이 제1 수단 둘레에 배치되는 타이어 재료를 폴딩하기 위한 제6 수단을 더 포함하고, 이를 위해 제6 수단은 서로 상대적으로 움직일 수 있는 복수의 폴딩 부재를 포함하며 폴딩을 위해 타이어 재료 상에서 맞물릴 수 있고 제1 수단에 제공된 리세스의 내측으로 움직일 수 있다. 더불어, 본 발명은 제1 수단 둘레에 타이어 재료를 배치하는 단계를 포함하는 자폐형 물품의 제조 방법에 관한 것이다. 이러한 장치 및 방법은 특히 자동차용 타이어의 제작에 이용될 수 있다.

Description

자폐형 물품의 제작 장치 및 방법{MACHINES AND METHODS FOR MANUFACTURING OF AN OBJECT CLOSED ONTO ITSELF}

본 발명은, 제1 수단을 포함하고, 이 제1 수단은 그 둘레에 배치된 타이어 재료를 안내하고 유지하는 것인 자폐형 물품의 제작 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 제1 수단 둘레에 타이어 재료를 배치하는 단계를 포함하는 자폐형 물품의 제조 방법에 관한 것이다. 이러한 장치 및 방법은 특히 자동차용 타이어의 생산에 이용될 수 있다.

자동차용 타이어와 같은 자폐형 물품을 제작하는 시스템은 공지되어 있다. 타이어 재료는 항상 소정의 길이로 절단되어 접합(welding)된 후, 선택적으로 폴딩(folding)되고 함께 가압되어야 한다. 타이어의 경우에는 특히 접합 및 가압의 품질, 그리고 최종 형태에 대해 높은 기준이 설정된다.

본 발명의 목적은 자폐형 물품을 형성하기 위해 타이어 재료를 접합, 폴딩, 처리 및 가공하기 위한 개선된 해결책을 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명은 제1 수단을 포함하는 자폐형 물품의 제작 장치를 제공하고, 상기 제1 수단은 그 둘레에 배치되는 타이어 재료를 안내하고 유지하기 위한 것으로서 제1 형상과 제2 형상 사이에서 제어 방식에 따라 형상이 변할 수 있다. '자폐(自閉)형 물품(object closed onto itself)'은 다른 형상도 가능하지만, 예컨대, 자동차 또는 싸이클 타이어와 같은 '단부가 없는 물품'을 뜻하는 것으로 이해되어야 한다. '타이어 재료'는 스트립 또는 리본과 같은 길이방향으로 연장된 재료로서 더 크거나 작은 소정 형상의 일정한 횡단면을 가지는 재료를 뜻한다. 따라서, 제1 수단은 제작할 물품에 요구되는 형상에 적합하게 될 수 있다. 따라서, 제1 수단의 크기를 줄이거나 또는 반대로 제1 수단의 크기를 증가시켜 인장되게 함으로써 타이어 재료 또는 다른 물품은 제1 수단의 둘레에 더욱 쉽게 배치되거나 그로부터 제거될 수도 있다.

여기서 제1 형상은 제1 직경을 구비하는 실질적으로 원통형인 외주를 가질 수 있고, 제2 형상은 제1 직경과 다른 제2 직경을 구비하는 실질적으로 원통형인 외주를 가질 수 있다. 따라서, 제1 수단은 제작할 물품에 요구되는 직경에 적합하게 될 수 있다.

제1 형상은 실질적으로 원통형인 외주를 가지는 것이 바람직하고, 제2 형상은 평면부를 가지는 실질적으로 원통형인 외주를 가지는 것이 바람직하다. 따라서, 더 평평하거나 덜 평평한 평면 지지부가 타이어 재료의 외측 단부를 접합할 수 있도록 일시적으로 생성될 수 있고, 그 후 제1 수단은 다시 예컨대, 원통 형상을 취할 수 있다.

바람직하게는, 제1 수단은 복수의 요소를 포함하고, 이 요소의 위치는 서로 상대적으로 조절되어 적어도 일부의 변화가 제1 및 제2 형상 사이에서 일어날 수 있다. 바람직하게는, 이러한 요소는 막대형이고, 소정의 상호 거리를 두고 위치한다. 따라서, 형상은 필요한 구성요소의 대체 없이 쉽게 변경될 수 있다. 소정의 상호 거리를 둔 막대형 요소를 배치함으로써 제1 수단 내에 리세스가 생성되기도 하고, 이 리세스는 추가 공정, 예컨대, 이하에서 기술하는 바와 같은 타이어 재료의 폴딩에 있어 유용할 수 있다.

적어도 약간의 요소는 각각 그 자신의 축선을 중심으로 회전할 수 있는 것이 바람직하다. 그 후 제1 수단 둘레에 배치된 타이어 재료는 제1 수단에 대해 스스로 '적합화'될 수 있고, 예컨대, 제1 수단의 형상이 변할 때, 그에 따라 인장력 및 응력이 타이어 재료 상에 더 균일하게 분포된다. 따라서, 제1 수단 둘레에 배치된 타이어 재료는 예컨대, 이하에 기술된 바와 같이 폴딩된 타이어 재료를 함께 가압하는 것과 같은 소정의 공정을 수행하기 위해 선택적으로 제1 수단과 일괄적으로 이송될 수도 있다.

선택적으로, 적어도 약간의 요소에는 접합된 타이어 재료 또는 자폐형 물품의 배치 또는 제거를 용이하게 할 수 있도록 분절 및/또는 힌지의 제공이 이루어질 수 있다.

제1 수단은 벨로우즈(bellows)를 포함할 수도 있고, 이 벨로우즈는 제1 및 제2 형상 사이에서 적어도 부분적인 변화가 일어나도록 채워지고 비워질 수 있다. 이는 소정의 용도에 유익할 수 있다.

바람직하게는, 본 장치는 타이어 재료를 지지(holding)하고 제1 수단에 이송하기 위한 제2 수단 및 타이어 재료를 제1 수단 상에서 지지하기 위한 제3 수단을 포함하기도 한다. 따라서, 타이어 재료는 제1 수단 둘레에 배치될 수 있고, 배치된 타이어 재료 내의 응력이 적절하게 제어될 수 있다. 바람직하게는, 본 장치는 타이어 재료를 절단하기 위한 제4 수단을 포함하기도 하고, 또한 타이어 재료를 접합하기 위한 제5 수단을 포함하기도 한다. 따라서, 자폐형 물품이 제작될 수 있다.

본 발명은, 제1 수단으로서 그 둘레에 배치되는 타이어 재료를 안내하고 유지하기 위한 제1 수단을 포함하고, 이 제1 수단 둘레에 배치된 타이어 재료를 폴딩하기 위한 제6 수단을 더 포함하고, 이를 위해 제6 수단은 서로 상대적으로 움직일 수 있는 복수의 폴딩 부재를 포함하며, 상기 폴딩 부재는 폴딩을 위해 타이어 재료 상에서 맞물릴 수 있고 이를 위해 상기 폴딩 부재가 제1 수단 내에 제공되는 리세스 내측으로 이동할 수 있는 것인 자폐형 물품의 제작 장치를 제공하기도 한다. 따라서, 제1 수단 둘레에 배치되는 타이어 재료는 제1 수단으로부터 제거되지 않고 폴딩될 수 있다. 이는 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음 설명에서 구체적으로 설명된다.

여기에서 제6 수단은 폴딩된 타이어 재료를 함께 가압하기 위한 가압 부재를 포함하기도 한다. 따라서, 폴딩된 타이어 재료의 에지는 예컨대, 서로 맞닿아 가압되어 우수한 접착이 이루어질 수 있다. 이에 대해서도 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이하의 설명에서 구체적으로 기술한다.

바람직하게는, 본 장치는 제1 수단을 예컨대, 타이어 재료를 접합하기 위한 제1 위치에서 예컨대, 타이어 재료를 폴딩하기 위한 제2 위치로, 그리고 역으로 제1 수단을 이동시키기 위한 제7 요소를 포함하기도 한다. 따라서, 접합되는 타이어 재료는 제1 수단으로부터 제거되지 않고 접합 후에 폴딩될 수 있다.

여기서, 본 장치는 제2 세트의 제1 수단을 포함하기도 하고, 이 제2 세트의 제1 수단은 제1 수단이 제1 위치에서 제2 위치로 이동될 때 반대로 제2 위치에서 제1 위치로 이동하며, 또한 역으로 이동된다. 따라서, 제작 속도는 원칙적으로 두 배가 될 수 있고, 제1 수단의 두 개의 세트의 구동 및 이동은 적어도 부분적으로 조합될 수도 있어서, 설계 및 제작 엔지니어링과 에너지 관련 측면에서 유익하다. 물론, 2 이상의 제1 수단이 있을 수 있고, 이러한 세트는 각 경우에 서로 상대적으로 위치를 변경시킨다.

본 발명은 제1 수단 둘레에 타이어 재료를 배치하는 단계를 포함하는 자폐형 물품의 제조 방법을 포함하기도 한다.

본 발명의 비제한적인 바람직한 실시예에 기초하여 본 발명을 이하에서 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 타이어 재료를 안내하고 유지하기 위한 제1 수단의 전면도 및 사시도.

도 3은 타이어 재료의 접합을 도시.

도 4는 본 발명에 따른 타이어 재료의 폴딩을 도시.

도 1은 자폐형 물품으로서 본 실시예에서는 자동차 타이어의 구성요소를 제작하기 위한 본 발명에 따른 장치(1)를 도시한다. 장치(1)는 권취 및 접합부(2)와 폴딩부(3)를 포함한다. 도 2에 도시된 것처럼, 장치(1)는 제어되는 방식으로 원통 형상(4A)과 평면부(F)를 구비하는 원통 형상(4B) 사이에서 형상을 변경할 수 있는 제1 수단(4)을 포함한다. 이를 위해서, 제1 수단(4)은 소정의 상호 간격을 두고 위치하며 반경 방향으로 조절 가능한 복수의 핑거(6)로 구성된다. 원통 형상(4A, 4B)의 직경은 예컨대, 상이한 크기의 타이어와 같은 상이한 제품을 위한 장치(1)를 마련하기 위하여 핑거(6)를 조절함으로써 변경될 수도 있다. 핑거(6)는 자신의 축을 중심으로 회전 가능하다.

본 실시예에서는 반소성 고무(semi-plastic rubber, 5)의 스트립인 타이어 재료는 제1 수단(4)의 둘레에 감기는데, 여기서 제1 수단(4)을 회전시킴으로써 제1 수단(4)은 평면부(F)를 구비하는 원통 형상(4B)을 취한 상태이고, 스트립부(5)는 제2 수단에 의해, 예컨대 언더프레셔(underpressure)를 가함으로써, 지지되고, 제1 수단(4)으로 이송된다. 예컨대, 언더프레셔를 다시 가함으로써 평면부(F) 상에서 스트립부(5)를 지지하기 위한 제3 수단이 평면부(F)에 제공된다. 따라서, 스트립부(5)가 제1 수단(4) 둘레에 배치될 수 있고, 이 스트립부(5)의 위치 및 스트립부(5) 내의 응력은 적절하게 제어될 수 있다.

권취 및 접합 장치(2)는 새로운 스트립부(5)를 단번에 절단하기 위한 제4 수단을 포함하기도 한다. 스트립부(5)가 제1 수단(4)의 둘레에 권취될 때, 그 외부 단부는 제2 수단 및 선택적으로 제3 수단에 의해 빠르게 지지된다. 평면부(F) 상에 외부 단부(8, 9)가 놓이게 하고, 여기서 도 3에 도시된 것처럼 부분적으로 서로 겹쳐진다. 평면 상에서의 접합은 비평면 상에서의 접합보다 더욱 우수한 품질의 접합을 제공한다. 이것은 주어진 실시예에서 경사 접합(oblique weld)과 같은 더 긴 접합의 경우에 특히 중요하다. 또한, 핑거(6)가 회전할 수 있기 때문에 인장력 및 인장응력이 스트립부(5)에 걸쳐 균일하게 분포된다. 그 후, 겹쳐진 단부는 제5 수단(10), 예컨대, 롤러에 의해 접합된다.

접합한 후, 다른 타이어 재료, 선택적으로는 이미 접합된 타이어 재료가 접합된 고무 스트립부(5), 본 실시예에서는 이미 접합된 '힐(heel, 11')' 및 '필러 스트립(filler strip, 11'')'의 어셈블리(11) 둘레에 배치될 수 있다. 그 후 제1 수단(4)의 형상은 원통 형상(4A)으로 변경될 수 있고, 접합된 스프립부(5) 및 이용 가능한 다른 타이어 재료는 다소 인장된다. 핑거(6)가 회전할 수 있기 때문에 인장력 및 응력은 다시 한번 균일하게 분배된다.

그 후, 제7 수단(12)에 의해 제1 수단(4)으로부터 제거하지 않고 접합된 스트립부(5) 및 선택적인 다른 타이어 재료를 구비하는 제1 수단(4)을 권취 및 접합부(2)로부터 폴딩부(3)로 옮길 수 있다. 그러나, 여기서 제2 세트의 제1 수단(4')이 폴딩부(3)로부터 권취 및 접합부(2)로 반대 방향으로 이동한다. 따라서, 제작속도는 원칙적으로 두 배가 될 수 있고, 두 세트의 제1 수단(4, 4')의 구동 및 이동은 적어도 부분적으로 조합될 수 있어서, 설계 및 제작 엔지니어링과 에너지 관련 측면에서 유리하다.

그 후, 서로 상대적으로 움직일 수 있는 복수의 폴딩 부재(21)를 각각 포함 하는 일련의 제6 수단(20)에 의해 폴딩 부재(21)가 폴딩을 위해 스트립부(5)의 에지 상에 맞물리게 함으로써 접합된 스트립부(5)가 폴딩된다. 다음으로, 폴딩된 스트립부(5)의 에지는 우수한 접착이 일어나도록 서로 맞닿아 가압되고, 이를 위해 제6 수단(20)은 가압 부재(23), 본 실시예에서는 롤러를 역시 포함한다. 제1 수단(4') 내에 리세스(22)를 형성하는 막대형 요소(6) 사이의 공간으로 인해, 폴딩 부재(21) 및 가압 부재(23)가 이들 리세스(22) 내측으로 이동할 수 있다. 따라서, 에지는 제1 수단(4')으로부터 제거될 필요 없이 서로 폴딩되어 가압될 수 있다.

그 후, 폴딩된 스트립부(5), 힐(11') 및 필러 스트립(11') 모두는, 예컨대, 폴딩된 스트립부(5), 힐(11') 및 필러 스트립(11')의 어셈블리를 고정시킨채로 제1 수단(4')을 회전시키거나 예컨대, 제1 수단(4')을 정지시키고 핑거(6)를 그 자신의 축선을 중심으로 회전시킴으로써, 제1 수단(4')에 대해 상대적으로 회전될 수 있다. 따라서, 에지 및 어셈블리는 전장에 걸쳐 한번 더 서로 충분히 가압될 수 있고, 어셈블리는 요구되는 형태, 본 실시예에서는 원형으로 더욱 우수한 방식으로 배치될 수 있다. 그 후 폴딩된 스트립부(5), 힐(11') 및 필러 스트립(11')의 어셈블리는 해제를 위해 제공되는 분리기에 의해 제1 수단(4')으로부터 가압되어 해제될 수 있고, 여기서 가압 부재(23)가 한번 더 횡단방향으로 에지를 서로에 대해 충분히 가압하며, 최종 형상은 본 실시예에서 요구되는 '경사진' 횡단면을 가진다. 접합 및 폴딩된 스트립부(5), 힐(11') 및 필러 스트립(11')을 가지는 분리기의 어셈블리는 그 후 추가적으로 처리되거나 가공될 수 있다.

접합되는 타이어 재료 또는 자폐형 물품을 선택적으로 배치 또는 제거하는 것을 용이하게 할 수 있도록 선택적으로 핑거가 분절식이거나 및/또는 핑거에 힌지가 제공된다.

당업자는 본 발명이 상술한 바람직한 실시예에 의해 어떠한 방식으로도 제한되지 않으며, 다양한 대체, 변형 및 조합이 본 발명의 범위 내에서 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 시스템은 타이어 및 이의 구성요소의 제작 뿐만 아니라 다른 자폐형 물품의 제작에도 이용될 수 있다.

Claims (32)

1. 제1 수단(4)을 포함하고,

   상기 제1 수단은 상기 제1 수단 둘레에 배치되는 타이어 재료를 안내하고 유지하며, 상기 제1 수단은 제어되는 방식으로 제1 형상(4A)과 제2 형상(4B) 사이에서 형상을 변경할 수 있고,

   상기 제1 형상은 실질적으로 원통형인 외주를 가지고, 상기 제2 형상은 평면부를 구비하는 실질적으로 원통형인 외주를 가지는 것인 자폐형 물품의 제작 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 수단은 복수의 막대형 요소(6)를 포함하고, 상기 제1 형상 및 상기 제2 형상 사이에서 적어도 부분적인 변화가 일어나도록 상기 요소의 위치가 서로에 대해 조절될 수 있는 것인 자폐형 물품의 제작 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 요소 중 적어도 일부는 분절되는 것인 자폐형 물품의 제작 장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 요소 중 적어도 일부에는 힌지가 마련되는 것인 자폐형 물품의 제작 장치.
5. 청구항 2에 있어서, 상기 요소 중 적어도 일부는 각각 그 자신의 축선을 중심으로 회전할 수 있는 것인 자폐형 물품의 제작 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 타이어 재료를 지지하여 상기 제1 수단에 이송하기 위한 제2 수단을 더 포함하는 자폐형 물품의 제작 장치.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 타이어 재료를 상기 제1 수단 상에 지지하기 위한 제3 수단을 더 포함하는 자폐형 물품의 제작 장치.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 타이어 재료를 절단하기 위한 제4 수단을 더 포함하는 자폐형 물품의 제작 장치.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 타이어 재료를 접합하기 위한 제5 수단(10)을 더 포함하는 자폐형 물품의 제작 장치.
10. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 수단 둘레에 배치된 상기 타이어 재료를 폴딩(folding)하기 위한 제6 수단(20)을 더 포함하고, 이를 위해 상기 제6 수단은 서로에 대해 움직일 수 있는 복수의 폴딩 부재(21)를 포함하며, 상기 폴딩 부재는 폴딩을 위해 상기 타이어 재료 상에서 맞물릴 수 있고 상기 제1 수단의 막대형 요소들(6) 사이의 공간에 의해 형성된 리세스(22) 내측으로 이동할 수 있는 것인 자폐형 물품의 제작 장치.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 제6 수단은 상기 폴딩되는 타이어 재료를 함께 가압하기 위한 가압 부재(23)를 더 포함하는 것인 자폐형 물품의 제작 장치.
12. 청구항 1에 있어서, 상기 타이어 재료를 접합하기 위한 제1 위치에서 상기 타이어 재료를 폴딩하기 위한 제2 위치로, 그리고 역으로 상기 제1 수단을 이동시키기 위한 제7 수단(12)을 더 포함하는 자폐형 물품의 제작 장치.
13. 청구항 12에 있어서, 제2 세트의 제1 수단(4')을 더 포함하고, 상기 제2 세트의 제1 수단은 상기 제1 수단이 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동될 때 반대로 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 이동되며, 또한 역으로 이동되는 것인 자폐형 물품의 제작 장치.
14. 제1 수단(4) 둘레에 타이어 재료(5)를 배치하는 단계; 및

    제어되는 방식으로 제1 형상과 제2 형상 사이에서 상기 제1 수단의 형상을 변경시키는 단계

    를 포함하고,

    실질적으로 원통형인 외주를 가지는 상기 제1 형상(4A)과 평면부를 구비하는 실질적으로 원통형인 외주를 가지는 상기 제2 형상(4B) 사이에서 변경이 일어나는 것인 자폐형 물품의 제조 방법.
15. 청구항 14에 있어서, 상기 제1 수단의 일부를 형성하는 복수의 막대형 요소(6)의 위치를 서로에 대해 조절함으로써 상기 제1 형상과 상기 제2 형상 사이에서 적어도 부분적으로 변경이 일어나는 것인 자폐형 물품의 제조 방법.
16. 청구항 14에 있어서, 제2 수단에 의해 상기 타이어 재료를 지지하여 상기 제1 수단으로 이송하는 단계를 더 포함하는 자폐형 물품의 제조 방법.
17. 청구항 16에 있어서, 상기 제2 수단은 언더프레셔(underpressure)를 타이어 재료에 가함으로써 타이어 재료를 지지하는 것인 자폐형 물품의 제조 방법.
18. 청구항 14에 있어서, 제3 수단에 의해 상기 제1 수단 상에 상기 타이어 재료를 지지하는 단계를 더 포함하는 자폐형 물품의 제조 방법.
19. 청구항 18에 있어서, 상기 제3 수단은 언더프레셔를 타이어 재료에 가함으로써 타이어 재료를 지지하는 것인 자폐형 물품의 제조 방법.
20. 청구항 14에 있어서, 제4 수단에 의해 상기 타이어 재료를 절단하는 단계를 더 포함하는 자폐형 물품의 제조 방법.
21. 청구항 14에 있어서, 제5 수단(10)에 의해 상기 타이어 재료를 접합하는 단계를 더 포함하는 자폐형 물품의 제조 방법.
22. 청구항 15에 있어서, 서로에 대해 움직일 수 있고 폴딩을 위해 마련되는 폴딩 부재(21)에 의해 상기 제1 수단 둘레에 배치된 상기 타이어 재료를 폴딩하는 단계로서, 상기 폴딩 부재를 폴딩을 위해 상기 타이어 재료 상에서 맞물리게 하여 상기 제1 수단의 막대형 요소들(6) 사이의 공간에 의해 형성되는 리세스(22) 내측으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 자폐형 물품의 제조 방법.
23. 청구항 22에 있어서, 가압 부재(23)를 상기 상기 폴딩된 타이어 재료 상에서 맞물리게 하여 가압 부재(23)에 의해 상기 폴딩된 타이어 재료를 함께 가압하는 단계를 더 포함하는 자폐형 물품의 제조 방법.
24. 청구항 14에 있어서, 제7 수단(12)에 의해 상기 타이어 재료를 접합하기 위한 제1 위치로부터 상기 타이어 재료를 폴딩하기 위한 제2 위치로, 그리고 역으로 상기 제1 수단을 이동시키는 단계를 더 포함하는 자폐형 물품의 제조 방법.
25. 청구항 24에 있어서, 상기 제1 수단을 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동시키는 동안 제2 세트의 제1 수단(4')을 제2 위치에서 제1 위치로 이동시키고, 그리고 역으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 자폐형 물품의 제조 방법.
26. 삭제
27. 삭제
28. 삭제
29. 삭제
30. 삭제
31. 삭제
32. 삭제

Images