KR101268379B1 - 타이어 반제품 프리킹 장치 - Google Patents

Abstract

상기한 본 발명의 타이어 반제품 프리킹 장치에 관한 것으로서, 프리킹부의 프리킹 기어가 구동 모터에 의해 서로 다른 회전비를 가지고 구동되는 외접 구동 기어와 내접 구동 기어에 의해 자전 없이 공전하며 프리킹 핀들이 수직인 상태로 프리킹 샤프트들을 회전 이송시켜 프리킹 핀들이 이송중인 바디 플라이 반제품을 연속적으로 관통하며 공기 배출공들을 형성하도록 하여, 공기 배출공들의 형성하는 프리킹 과정에서 반제품들의 찢김이 발생하여 반제품의 내구성 저하 및 보강 코드들의 손상을 방지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

Description

타이어 반제품 프리킹 장치{DEVICE FOR PRICKING SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OF TIRE}

본 발명은 타이어 반제품용 프리킹 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 타이어 성형시 적층되는 반제품들 사이에 갇힌 공기를 배출할 수 있도록 반제품에에 다수의 미세한 공기 배출공들을 형성하는 타이어 반제품 프리킹 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 타이어의 제조 공정은 압연공정에서 토핑되어 나온 반제품을 규격에 맞게 재단하여 타이어의 구조에 맞게 각 부위에 부착하는 성형공정을 거쳐 고온 고압으로 실제 타이어를 만드는 가류공정으로 이루어진다.

상기한 성형공정에서 바디 플라이(Body Ply) 반제품과 인너 라이너(Inner Liner) 반제품 사이에 공기가 유입되는 경우가 있는데 이는 상기한 가류 공정 이후 타이어의 외관 불량을 발생시킴과 아울러 내부 고무 표면에 균열을 발생시켜 주행중 심각한 사고를 야기할 수 있다.

따라서, 타이어 제작 업체들은 타이어를 성형하기 전 압연공정 및 재단공정에서 미리 프리킹 장치를 이용해 바디 플라이(Body Ply) 반제품에 다수의 미세 구멍을 뚫어 바디 플라이(Body Ply) 반제품과 인너 라이너(Inner Liner) 반제품 사이에 갇힌 공기를 제거할 수 있도록 하였다.

종래 프리킹 장치는 압연공정을 마치고 나오는 바디 플라이(Body Ply) 반제품 상에 일정 간격으로 외주면 상에 다수의 프리킹 핀(Pricking Pin)이 박힌 프리킹 롤러(Pricking Roller)를 회전시켜 프리킹 핀들에 의해 바디 플라이(Body Ply)에 다수의 미세한 공기 배출공들을 형성하도록 하였다.

그러나, 종래 프리킹 장치는 프리킹 핀이 프리킹 롤러의 원주 상에 박힌 상태로 회전하며 바디 플라이(Body Ply) 반제품에 상기한 공기 배출공들을 형성하기 때문에 바디 플라이 반제품의 이송 속도와 프리킹 롤러의 회전 속도가 서로 일치하지 않는 경우 프리킹(Pricking)된 공기 배출공의 형상은 구멍이 나기보다는 길게 찢어지는 형상을 가지게 된다.

따라서, 바디 플라이(Body Ply) 반제품 내에 코드끼리 내구성을 유지하는 고무의 응집력을 약화시켜 바디 플라이(Body Ply)의 내구성에 감소시키게 되고, 수직 방향으로 프리킹 핀(Pin)이 바디 플라이(Body Ply) 반제품을 뚫지 못하면서 코드 손상을 가져오게 되는 단점을 갖는다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 반제품에 공기 배출공들을 형성하는 프리킹 과정에서 프리킹 핀들에 의해 공기 배출공 형성부가 찢기며 반제품의 내구성 저하 및 코드 손상을 방지할 수 있도록 하는 타이어 반제품 프리킹 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어 반제품 프리킹 장치는, 타이어용 반제품의 이송 라인 상에 설치되어, 이송중인 상기 반제품에 연속하여 다수의 미세 구멍을 형성하는 프리킹 장치에 있어서, 상기 프리킹 장치는 동일 원주 상에서 등각을 이루며 서로 나란하게 배치됨과 아울러 상기 반제품의 폭 방향을 따라 연장 형성되는 복수의 프리킹 샤프트; 상기 각 프리킹 샤프트의 길이 방향을 따라 기설정된 피치를 가지며 수직 하방으로 돌출되게 설치되는 복수의 프리킹 핀; 상기 각 프리킹 샤프트의 양측 단부에 각각 고정 설치되는 프리킹 기어; 상기 프리킹 샤프트의 양측에서 각각 상기 프리킹 기어들과 외접하도록 설치되는 외접 구동 기어; 상기 각 외접 구동 기어의 외측에서 동심을 이루며 상기 각 프리킹 기어들과 내접하도록 설치되는 내접 구동 기어; 상기 외접 구동 기어 및 상기 내접 구동 기어를 연동시켜 상기 각 프리킹 기어들이 상기 외접 구동 기어 및 내접 구동 기어 사이에서 원주 방향을 따라 공전하며 상기 프리킹 핀들이 수직인 상태로 상기 각 프리킹 샤프트를 회전시켜 상기 프리킹 핀들이 상기 이송중인 상기 반제품을 수직 관통하며 상기 공기 배출공을 형성하도록 하는 구동 모터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 외접 구동 기어 및 상기 내접 구동 기어는 상기 구동 모터와 각각의 타이밍 벨트로 연결되고, 상기 구동 모터에 의한 상기 외접 구동 기어와 상기 내접 구동 기어의 회전비는 1:2인 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 프리킹 기어, 상기 외접 구동 기어 및 상기 내접 구동 기어의 기어비는 1:2:4인 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 프리킹 샤프트들 중에서 제1 프리킹 샤프트에 형성된 제1 프리킹 핀과, 상기 제1 프리킹 샤프트와 원주 방향으로 인접하는 제2 프리킹 샤프트에 형성된 상기 제2 프리킹 핀이 상기 반제품의 폭 방향을 따라 서로 교번하여 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프리킹 샤프트와 상기 반제품을 사이에 두고 적어도 하나 이상의 받침 롤러가 설치되고, 상기 받침 롤러는 상기 반제품을 관통한 상기 프리킹 핀의 수용하도록 원주 상에 대피홈이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동 모터는 속도 조절이 가능한 인버터형 서보 모터인 것을 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 타이어 반제품 프리킹 장치에 따르면, 프리킹부의 프리킹 기어가 구동 모터에 의해 서로 다른 회전비를 가지고 구동되는 외접 구동 기어와 내접 구동 기어에 의해 자전 없이 공전하며 프리킹 핀들이 수직인 상태로 프리킹 샤프트들을 회전 이송시켜 프리킹 핀들이 이송중인 바디 플라이 반제품을 연속적으로 관통하며 공기 배출공들을 형성하도록 하여, 공기 배출공들의 형성하는 프리킹 과정에서 반제품들의 찢김이 발생하여 반제품의 내구성 저하 및 보강 코드들의 손상을 방지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 반제품 프리킹 장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 타이어 반제품 프리킹 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1의 타이어 반제품 프리킹 장치의 측면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ부분을 확대하여 도시한 정단면도이다.
도 5는 도 3의 Ⅴ부분을 확대하여 도시한 측단면도이다.
도 6은 본 실시예의 타이어 반제품 프리킹 장치의 반제품 프리킹 과정을 도시한 작동 상태도이다.
도 7은 본 실시예의 타이어 반제품 프리킹 장치를 이용해 공기 배출공이 형성된 반제품의 평면도이다.

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 일 실시예에 따른 타이어 반제품 프리킹 장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 타이어 반제품 프리킹 장치의 평면도이며, 도 3은 도 1의 타이어 반제품 프리킹 장치의 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 타이어 반제품 프리킹 장치(1)는 메인 프레임부(10), 반제품 이송부(20) 및 프리킹부(30)로 이루어진다.

반제품 이송부(20)는 메인 프레임부(10)에 설치되는 복수의 이송 롤러들을 포함하여 구성되며, 이송 롤러들은 이송 모터(26)에 의해 서로 연동되도록 연결되어 이송된 반제품(100)을 장치 내에서 프링킹부(30)를 향해 기설정된 이송 속도를 두고 연속하여 공급될 수 있도록 한다.

본 실시예에서 상기한 이송 롤러들은 상기한 반제품(100)의 이송 방향을 따라 제1 이송 가이드 롤러(21), 펼침 가이드 롤러(22), 제2 이송 가이드 롤러(23) 및 제3 이송 가이드 롤러(24), 제4 이송 가이드 롤러(25)들을 포함하여 구성된다.

특히, 펼침 가이드 롤러(22)는 원주면 상에서 폭 방향 중심을 기준으로 양측에서 바깥쪽을 향하도록 경사지게 펼침 돌기들(22a, 22b)이 형성되어, 이송되는 반제품이 접힘 없이 폭 방향 양측으로 펼쳐져 프리킹부(30)로 공급되도록 하는 역할을 한다.

한편, 제2 이송 가이드 롤러(43)에는 중량추(27)를 걸어 이송중인 반제품(100)의 처짐을 방지할 수 있도록 한다.

본 실시예에서 반제품(100)의 내부에 보강 코드들이 내부에 설치되는 바디 플라이(Body Ply) 반제품인 것을 예시한다. 그러나 본 발명의 타이어 반제품 프리킹 장치를 적용하여 다수의 미세 공기 배출공들(101)을 형성할 수 있는 한 상기한 바디 플라이 반제품 이외에 다양한 형태의 반제품들에 모두 적용될 수 있음은 당연하다.

그리고, 프리킹부(30)는 반제품 이송부(20)에 의해 이송 공급되는 바디 플라이 반제품(100)을 회전하며 수직 이송되는 다수의의 프리킹 핀(32)을 이용해 반제품의 찢김 발생 없이 다수의 미세 공기 배출공(101)을 연속하여 형성할 수 있도록 한다.

도 4는 도 1의 Ⅳ부분을 확대하여 도시한 정단면도이고, 도 5는 도 3의 Ⅴ부분을 확대하여 도시한 측단면도이다.

본 실시예에서 프리킹부(30)는 프리킹 샤프트(31), 프리킹 기어(33), 외접 구동 기어(34), 내접 구동 기어(35), 구동 모터(36), 받침 롤러(37)를 포함하여 구성된다.

여기서, 프리킹 샤프트(31)는 프리킹 기어(33)가 회전 이송되는 동일 원주 상에서 서로 등각을 이루며 반제품의 폭 방향을 따라 서로 나란하게 연장 형성된다.

한편, 본 실시예에서는 프리킹 샤프트(31)는 6개가 동일 원주 상에서 서로 등각을 이루며 배치되는 것을 예시한다.

그리고, 각각의 프리킹 샤프트(31)에는 길이 방향을 따라 기설정된 피치(P)를 가지며 수직 하방으로 연장되게 설치되는 복수의 프리킹 핀(32)들이 구비된다.

본 실시예에서 프리킹 핀들(32)은 각각 프리킹 샤프트(31)의 폭 방향 중심부를 수직 관통하며 수직 하방으로 연장되게 체결 고정되는 것을 예시한다.

한편, 프리킹 샤프트(31)들 중에서 임의의 제1 프리킹 샤프트(31a)에 형성된 제1 프리킹 핀들(32a)과, 상기 제1 프리킹 샤프트(31a)와 원주 방향으로 인접하는 제2 프리킹 샤프트(31b)에 형성된 상기 제2 프리킹 핀들(32b)이 바디 플라이 반제품(100)의 폭 방향을 따라 동일 피치를 가지고 서로 교번하여 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 단면상 시계 방향을 따라 제1, 제3, 제5 번째의 프리킹 샤프트(31a)에 구비된 제1 프리킹 핀들(32)과, 제2, 제4, 제6 번째의 프리킹 샤프트(31b)에 구비된 제1 프리킹들이 서로 P/2만큼의 차이를 가지고 서로 교번하며 형성되는 것을 예시한다.

그리고, 프리킹 기어(33)는 각 프리킹 샤프트(31)의 양측 단부에 각각 고정 설치된다.

외접 구동 기어(34)는 상기 프리킹 샤프트들(31)의 길이 방향 양측에서 각각 상기 프리킹 기어들(33)과 외접하며 회전 가능하게 축 고정된다.

그리고 내접 구동 기어(35)는 상기 각 외접 구동 기어(34)의 외측에서 동심을 이루며 상기 각 프리킹 기어들(33)과 내접하며, 회전 가능하게 축 고정된다.

이때, 상기 프리킹 기어(33), 상기 외접 구동 기어(34) 및 상기 내접 구동 기어(35)는 각각 1:2:4의 기어비를 갖도록 형성된다.

그리고, 구동 모터(36)는 상기 외접 구동 기어(34) 및 상기 내접 구동 기어(35)와 각각의 타이밍 벨트(36a, 36b)로 연결되어, 상기 외접 구동 기어(34)와 상기 내접 구동 기어(35)가 각각 1:2의 회전비를 가지고 서로 연동하도록 구동시킨다.

따라서, 본 실시예의 타이어 반제품 프리킹 장치(1)는 구동 모터(36)에 의해 상기 각 프리킹 기어들(33)이 상기 외접 구동 기어(34) 및 내접 구동 기어(35) 사이에서 자전 없이 공전만 하면서 상기 프리킹 핀들(32)이 수직인 그대로 유지한 상태로 상기 각 프리킹 샤프트들(31)을 회전 이송시킨다.

여기서, 구동 모터(36)는 상기한 반제품 이송부(20)에 의해 이송 공급되는 바디 플라이 반제품(100)의 이송 속도에 대응되게 프리킹 샤프트(31)의 회전 이송 속도를 조절할 수 있도록 인버터형 서보 모터로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 받침 롤러(37)는 상기 프리킹 샤프트(31)와 하측에서 상기 반제품을 사이에 두고 서로 마주하도록 설치된다. 따라서, 받침 롤러(37)는 상기 프리킹 샤프트(31)에 형성된 프리킹 핀들(32)이 바디 플라이 반제품(100)을 수직 관통하며 공기 배출공들(101)을 형성하는 동안 바디 플라이 반제품(100)을 받쳐주는 역할을 한다.

한편, 본 실시에서 받침 롤러(37)는 바디 플라이 반제품(100)의 이송 방향을 따라 2개가 서로 인접하게 설치되는 것을 예시한다. 그리고 각각의 받침 롤러(37a, 37b)의 외주면 상에는 상기한 프리킹 과정에서 바디 플라이 반제품을 관통한 프리킹 핀(32)의 관통부를 수용하도록 대피홈들(37c)이 형성된다.

여기서, 각각의 대피홈들(37c)은 받침 롤러들(37a, 37b)의 길이 방향을 따라 상기한 프리킹 핀(32)의 피치(P) 1/2에 대응되는 피치를 가지고 형성된다.

도 6은 본 실시예의 타이어 반제품 프리킹 장치의 반제품 프리킹 과정을 도시한 작동 상태도이고, 도 7은 본 실시예의 타이어 반제품 프리킹 장치를 이용해 공기 배출공이 형성된 반제품의 평면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 타이어 반제품 프리킹 장치(1)는 반제품 이송부(20)의 이송 가이드 롤러들(21 내지 24)에 의해 바디 플라이 반제품(100)이 프리킹부(30)의 받침 롤러들(37)과 프리킹 샤프트들(31) 사이를 연속적으로 통과하도록 공급한다.

그리고, 프리킹부(30)의 프리킹 기어(34)가 구동 모터(36)에 의해 구동되는 외접 구동 기어(34)와 내접 구동 기어(35)의 상대 운동에 의해 자전 없이 공전하며 프리킹 핀들(32)이 수직인 상태로 프리킹 샤프트들(31)을 회전 이송시켜 프리킹 핀(32)들이 이송중인 바디 플라이 반제품을 연속적으로 관통하며 공기 배출공들(101)을 형성한다.

이때, 인버터형 서보 모터로 이루어지는 구동 모터(36)에 의한 프리킹 샤프트들(31)의 회전 이송 속도를 제어하여 바디 플라이 반제품(100)에 형성되는 공기 배출공들(101)의 이송 방향 열간 간격(L)을 조절할 수 있게 된다.

이때, 구동 모터(36)에 의한 프리킹 샤프트들(31)의 회전 이송 속도가 반제품 이송부에 의한 바디 플라이 반제품의 이송 속도 보다 같거나 더 빠르게 설정 및 제어되는 것이 바람직하다.

이처럼, 본 실시예의 타이어 반제품 프리킹 장치(1)는 프리킹 샤프트(31)의 회전 이송 과정에서 프리킹 핀들(32)이 수직인 상태를 그대로 유지하며 이송중인 바디 플라이 반제품(100)을 관통하여 공기 배출공들(101)을 형성하기 때문에, 공기 배출공들(101)의 형성하는 프리킹 과정에서 반제품들의 찢김이 발생하는 것을 방지하여 반제품의 내구성의 저하를 방지함과 아울러 내설된 보강 코드들의 손상을 방지할 수 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: 프리킹 장치 10: 메인 프레임
20: 반제품 이송부 21: 제1 이송 가이드 롤러
22: 펼침 가이드 롤러 23: 제2 이송 가이드 롤러
24: 제3 이송 가이드 롤러 25: 제4 이송 가이드 롤러
30: 프리킹부 31: 프리킹 샤프트
32: 프리킹 핀 33: 프리킹 기어
34: 외접 구동 기어 35: 내접 구동 기어
36: 구동 모터 36a, 36b: 타이밍 벨트
37: 받침 롤러 37c: 대피홈

Claims (6)

1. 타이어용 반제품의 이송 라인 상에 설치되어, 이송중인 상기 반제품에 연속하여 다수의 미세 구멍의 공기 배출공을 형성하는 프리킹 장치에 있어서,
   
   동일 원주 상에서 등각을 이루며 서로 나란하게 배치됨과 아울러 상기 반제품의 폭 방향을 따라 연장 형성되는 복수의 프리킹 샤프트;
   상기 각 프리킹 샤프트의 길이 방향을 따라 기설정된 피치를 가지며 수직 하방으로 돌출되게 설치되는 복수의 프리킹 핀;
   상기 각 프리킹 샤프트의 양측 단부에 각각 고정 설치되는 프리킹 기어;
   상기 프리킹 샤프트의 양측에서 각각 상기 프리킹 기어들과 외접하도록 설치되는 외접 구동 기어;
   상기 각 외접 구동 기어의 외측에서 동심을 이루며 상기 각 프리킹 기어들과 내접하도록 설치되는 내접 구동 기어;
   상기 외접 구동 기어 및 상기 내접 구동 기어를 연동시켜 상기 각 프리킹 기어들이 상기 외접 구동 기어 및 내접 구동 기어 사이에서 원주 방향을 따라 공전하며 상기 프리킹 핀들이 수직인 상태로 상기 각 프리킹 샤프트를 회전시켜 상기 프리킹 핀들이 상기 이송중인 상기 반제품을 수직 관통하며 상기 공기 배출공을 형성하도록 하는 구동 모터;를 포함하는 타이어 반제품 프리킹 장치.
   
2. 제1항에서,
   상기 외접 구동 기어 및 상기 내접 구동 기어는 상기 구동 모터와 각각의 타이밍 벨트로 연결되고,
   
   상기 구동 모터에 의한 상기 외접 구동 기어와 상기 내접 구동 기어의 회전비는 1:2인 것을 포함하는 타이어 반제품 프리킹 장치.
   
3. 제1항에서,
   상기 프리킹 기어, 상기 외접 구동 기어 및 상기 내접 구동 기어의 기어비는 1:2:4인 것을 포함하는 타이어 반제품 프리킹 장치.
   
4. 제1항에서,
   상기 프리킹 샤프트들 중에서 제1 프리킹 샤프트에 형성된 제1 열의 프리킹 핀들과, 상기 제1 프리킹 샤프트와 원주 방향으로 인접하는 제2 프리킹 샤프트에 형성된 상기 제2 열의 프리킹 핀이 상기 반제품의 폭 방향을 따라 서로 교번하여 형성되는 타이어 반제품 프리킹 장치.
   
5. 제1항에서,
   상기 프리킹 샤프트와 상기 반제품을 사이에 두고 설치되는 적어도 하나 이상의 받침 롤러가 설치되고,
   
   상기 받침 롤러는,
   상기 반제품을 관통한 상기 프리킹 핀의 수용하도록 원주 상에 대피홈이 형성되는 타이어 반제품 프리킹 장치.
   
6. 제1항에서,
   상기 구동 모터는 속도 조절이 가능한 인버터형 서보 모터인 것을 포함하는 타이어 반제품 프리킹 장치.

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