KR101340698B1

KR101340698B1 - 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치

Info

Publication number: KR101340698B1
Application number: KR1020120089889A
Authority: KR
Inventors: 김홍우
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2013-12-12

Abstract

본 발명은 타이어의 성형 공정에서 벨트서비서로 공급되는 벨트 반제품을 타이어의 규격에 맞게 절단하는 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치에 관한 것으로서,
벨트 반제품(60)을 절단하는 나이프 장치(10)와; 벨트서비서(50)에 설치된 컷팅장치 프레임(41)에 설치된 가이드 바(42)를 따라 직선 이동되며 나이프 장치가 일체로 결합된 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)와; 컷팅장치 프레임에 설치된 엔빌 고정 브래킷(46)에 의해 지지되며 나이프 장치의 하부에서 벨트 반제품을 지지하는 베이스 엔빌(45)과; 가이드 바의 양쪽 끝단에 각각 설치되어 나이프 이송용 로드리스 실린더를 감지하여 나이프 이송용 로드리스 실린더가 반대 방향으로 이송되도록 하는 한 쌍의 리미트 감지 센서(44)와; 베이스 엔빌의 하부에서 벨트 반제품이 움직이지 않도록 고정하는 벨트 고정부(20)와; 벨트 반제품의 와이어 방향에 따라 컷팅장치 프레임을 일정 범위 내에서 회동시키는 컷팅장치 회전부(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

타이어 성형기의 벨트 컷팅장치{Belt Cutting Device for Tire Building Machine}

본 발명은 타이어의 성형 공정에서 벨트서비서로 공급되는 벨트 반제품을 타이어의 규격에 맞게 절단하는 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치에 관한 것으로서, 특히 컷팅 시작 위치와 리턴 위치를 최적화하여 성형기에서 발생할 수 있는 벨트 와이어 노출에 기인하는 타이어의 불량을 방지할 수 있는 타이어 성형기의 벨트 컷팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 타이어의 제조 과정에서 성형 공정은 타이어의 형태를 만드는 공정으로서, 인너라이너와 카카스 바디, 사이드월, 비드, 벨트, 캡플라이 및 트레드를 구성하기 위한 각각의 반제품을 타이어의 크기에 맞게 절단한 후 원통 형상의 성형 드럼에 감아 타이어의 형태를 만들게 된다.

상기한 타이어의 여러 반제품 중 벨트 반제품은 타이어의 내구성을 높이기 위하여 부착되는 것으로, 일정 각도로 배열된 와이어에 고무가 토핑된 형태로 성형 공정에 공급된다. 이러한 벨트 반제품은 타이어의 규격에 맞게 일정 폭으로 재단된 상태로 벨트서비서에 공급되며, 벨트서비서에 구비된 컷팅 디바이스가 상기한 벨트 반제품을 타이어의 크기에 맞게 재단하여 절단하게 된다.

상기한 컷팅 디바이스는 벨트 반제품을 운송하는 컨베이어 위에 컷팅 나이프가 이동할 수 있는 베이스 엔빌(Base Anvil)을 설치하여 벨트 반제품이 그 위를 지나도록 하고, 상기 컷팅 나이프가 벨트 반제품의 위에서 이동하면서 벨트 반제품의 와이어 방향을 따라 고무부를 절단하도록 하고 있다. 그리고, 상기 베이스 엔빌의 하부에는 대략 100 가우스(Gause) 정도의 자력 세기를 가지는 전자석이 배치되어, 전자석에 의한 자력을 이용하여 벨트 반제품을 고정하고 있다. 또한, 벨트 반제품을 절단하는 컷팅 나이프의 컷팅 시작 위치와 리턴 위치는 특별히 정해지지는 않고 근접 센서를 이용하여 컷팅 나이프가 일정 거리를 지나가면 벨트 폭과 관계없이 컷팅을 시작하도록 하고 있다.

한편, 벨트 반제품을 일정 폭으로 재단하는 재단공정에서는 벨트 반제품을 일정 각도로 균일하게 재단하여야 하지만, 여러 조건에 의하여 정해진 각도를 벗어난 제품을 생산하여 성형공정으로 반입되는 경우가 발생하기도 한다. 그리고, 벨트 반제품이 적재된 벨트 반제품 트럭이 벨트서비서에 정확하게 결합되지 않아 벨트 반제품이 벨트서비서에 정확한 각도로 공급되지 않고 약간 기울어진 상태로 공급되기도 한다.

이와 같이 잘못 재단된 벨트 반제품이나 기울어진 상태로 공급되는 벨트 반제품은 벨트서비서에서 일정 길이로 절단하는 과정에서 컷팅 디바이스의 나이프가 벨트 반제품의 와이어 1올을 넘어 재단하는 경우가 발생할 수 있다. 하지만 벨트 컷팅 작업 자체가 자동으로 이루어지기 때문에 작업자가 이를 확인하는 것은 거의 불가능하다.

이에 따라 벨트 반제품의 와이어가 외부로 삐져나온 상태로 타이어가 제조되어 판매되는 경우가 발생하여 벨트 세퍼레이션에 의한 사고을 야기할 수 있고, 벨트의 와이어가 노출된 제품이 소비자에게 인도되어 소비자의 항의를 유발함으로써 그로 인한 비용문제가 발생할 수 있다. 그리고, 타이어의 외관상 품질 문제 발생으로 인한 제품 브랜드 이미지는 물론 제조 회사의 이미지에도 악영향을 줄 수 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 벨트 반제품을 절단하는 나이프의 유동성을 개선하고 벨트 반제품의 고정도를 향상시켜 벨트 반제품의 와이어 방향과 나이프의 절단 진행 방향을 일치시켜 성형기상에서 발생할 수 있는 벨트 반제품의 와이어 노출에 따른 제품 불량을 줄일 수 있는 타이어 성형기의 벨트 반제품 컷팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,타이어 성형기의 벨트서비서에 설치되어 컨베이어에 의해 이송중인 벨트 반제품을 와이어 방향을 따라 절단하는 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치에 있어서, 상기 벨트 반제품을 절단하는 나이프 장치와; 상기 벨트서비서에 설치된 컷팅장치 프레임에 설치된 가이드 바를 따라 직선 이동되며 상기 나이프 장치가 일체로 결합된 나이프 이송용 로드리스 실린더와; 상기 컷팅장치 프레임에 설치된 엔빌 고정 브래킷에 의해 지지되며 상기 나이프 장치의 하부에서 상기 벨트 반제품을 지지하는 베이스 엔빌과; 상기 가이드 바의 양쪽 끝단에 각각 설치되어 상기 나이프 이송용 로드리스 실린더를 감지하여 상기 나이프 이송용 로드리스 실린더가 반대 방향으로 이송되도록 하는 한 쌍의 리미트 감지 센서와; 상기 베이스 엔빌의 하부에서 상기 벨트 반제품이 움직이지 않도록 고정하는 벨트 고정부와; 상기 벨트 반제품의 와이어 방향에 따라 상기 컷팅장치 프레임을 일정 범위 내에서 회동시키는 컷팅장치 회전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치에 따르면, 상기 나이프 장치는, 상기 나이프 이송용 로드리스 실린더와 일체로 형성된 나이프 고정 프레임과, 상기 나이프 고정 프레임에 설치되어 원형 컷팅 나이프를 승강시키는 나이프 구동 실린더와, 상기 원형 컷팅 나이프가 회전 가능하게 설치되며 상기 나이프 구동실린더에 의해 승강되는 나이프 지지 브래킷을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치에 따르면, 상기 원형 컷팅 나이프는 상기 나이프 지지 브래킷의 지지축에 볼캐스터로 결합되어 축방향을 따라 이동되며, 상기 원형 컷팅 나이프의 지지축 내 유격거리는 16㎜인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치에 따르면, 상기 나이프 장치는 상기 나이프 고정 프레임의 일측에 설치되어 상기 벨트 반제품의 폭을 감지하는 벨트 폭 감지용 레이저 센서를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치에 따르면, 상기 원형 컷팅 나이프의 좌우에 상기 나이프 지지 브래킷이 직선 이동하도록 안내하는 한 쌍의 가이드가 설치된 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치에 따르면, 상기 벨트 고정부는 상기 베이스 엔빌의 하부에서 자력을 이용하여 상기 벨트 반제품을 고정하도록 다수의 고정자석이 구비된 고정자석 세트와, 상기 고정자석 세트를 상하로 승강시키는 업/다운 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치에 따르면, 상기 컷팅장치 회전부는 상기 벨트서비서에 대하여 상기 컷팅장치 프레임이 회전할 때 그 중심이 되는 각도조정 중심축과, 상기 벨트 반제품의 와이어 각도에 따라 상기 컷팅장치 프레임을 회전시키는 각도조정 핸들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치는 벨트서비서에 설치되는 컷팅장치로 공급되는 벨트 반제품의 와이어 방향에 따라 컷팅장치 프레임을 회전시켜 나이프의 절단 진행 방향을 와이어 방향에 일치시키고 벨트 반제품 고정부를 통해 벨트 반제품을 견고하게 고정함에 따라 벨트 반제품 절단 과정에서 와이어가 절단되어 타이어 제품의 품질에 있어서 치명적이라 할 수 있는 벨트 와이어 노출 불량을 미연에 방지할 수 있게 되고, 제품 및 제조사에 대한 신뢰성을 높일 수 있으며, 소비자 항의에 따른 비용 문제가 발생하지 않게 된다.

또한, 본 발명의 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치에 따르면, 원형 컷팅 나이프가 볼캐스터에 의해 좌우로 움직이게 되므로 원형 컷팅 나이프가 벨트 반제품의 와이어 사이의 결을 따라 유동하면서 벨트 반제품을 절단하여 벨트 와이어 노출 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치가 도시된 구성도.
도 2는 본 발명의 요부 구성인 나이프 장치의 확대도.
도 3은 본 발명의 요부 구성인 벨트 고정부가 하강된 상태가 도시된 참고도.
도 4는 본 발명의 벨트 컷팅장치의 벨트 서비서 내에서의 위치를 나타내는 참고도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치는 도 5에 도시된 바와 같이 일측에 벨트 반제품 트럭(55)이 연결된 타이어 성형기의 벨트서비서(50)에 설치되어 컨베이어(51)에 의해 이송중인 벨트 반제품(60)을 타이어의 크기에 맞게 재단하여 와이어 방향을 따라 절단하는 장치로서, 재단 및 절단이 완료된 타이어 반제품은 벨트서비서에 의해 성형장치로 공급된다.

구체적으로 본 발명에 따른 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 벨트 반제품(60)을 절단하는 나이프 장치(10)와; 상기 벨트서비서(50)에 설치된 컷팅장치 프레임(41)에 설치된 가이드 바(42)를 따라 직선 이동되며 상기 나이프 장치(10)가 일체로 결합된 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)와; 상기 컷팅장치 프레임(41)에 설치된 엔빌 고정 브래킷(46)에 의해 지지되며 상기 나이프 장치(10)의 하부에서 상기 벨트 반제품(60)을 지지하는 베이스 엔빌(45)과; 상기 가이드 바(42)의 양쪽 끝단에 각각 설치되어 상기 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)를 감지하여 상기 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)가 반대 방향으로 이송되도록 하는 한 쌍의 리미트 감지 센서(44)와; 상기 베이스 엔빌(45)의 하부에서 상기 벨트 반제품(60)이 움직이지 않도록 고정하는 벨트 고정부(20)와; 상기 벨트 반제품(60)의 와이어 방향에 따라 상기 컷팅장치 프레임(41)을 일정 범위 내에서 회동시키는 컷팅장치 회전부(30);를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 나이프 장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)와 일체로 형성된 나이프 고정 프레임(11)과, 상기 나이프 고정 프레임(11)에 설치되어 원형 컷팅 나이프(15)를 승강시키는 나이프 구동 실린더(12)와, 상기 원형 컷팅 나이프(15)가 회전 가능하게 설치되며 상기 나이프 구동실린더(12)에 의해 승강되는 나이프 지지 브래킷(13)과, 상기 원형 컷팅 나이프(15)의 좌우에 설치되어 상기 나이프 지지 브래킷(13)이 직선 이동하도록 안내하는 한 쌍의 가이드(14)와, 상기 나이프 고정 프레임(11)의 일측에 설치되어 상기 벨트 반제품(60)의 폭을 감지하는 벨트 폭 감지용 레이저 센서(16)를 포함하고 있다.

그리고, 상기 원형 컷팅 나이프(15)는 상기 나이프 지지 브래킷(13)의 지지축(13')에 볼캐스터(도시 생략)로 결합되어 축방향을 따라 이동되도록 구성되며, 상기 원형 컷팅 나이프(15)의 지지축(13') 내 유격거리는 16㎜로 한다.

한편, 상기 벨트 고정부(20)는 상기 베이스 엔빌(45)의 하부에서 자력을 이용하여 상기 벨트 반제품(60)을 고정하도록 다수의 고정자석(21')이 구비된 고정자석 세트(21)와, 상기 고정자석 세트(21)를 상하로 승강시키는 업/다운 실린더(22)를 포함한다.

그리고, 상기 컷팅장치 회전부(30)는 상기 벨트서비서(50)에 대하여 상기 컷팅장치 프레임(41)이 회전할 때 그 중심이 되는 각도조정 중심축(31)과, 상기 벨트 반제품(60)의 와이어 각도에 따라 상기 컷팅장치 프레임(41)을 회전시키는 각도조정 핸들(32)을 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치는 벨트서비서에 설치되어 벨트 반제품을 일정 길이로 절단하게 된다.

벨트 반제품(60)이 재단공정에서 벨트 반제품 트럭(55)에 감겨 성형공정으로 운송되게 되면 벨트서비서(50)의 트럭 장착부에 벨트 반제품 트럭(55)을 장착하여 벨트 반제품을 벨트서비서(50)에 공급하게 된다. 벨트 반제품(60)은 컨베이어(51)를 통해 일정 길이만큼 공급되고 그 뒤쪽 단부를 나이프 장치(10)가 재단하여 절단하게 된다.

보통 컷팅장치 프레임(41)의 좌측 끝부분에 있던 나이프 장치(10)가 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)에 의하여 우측으로 이동하게 되는데, 이때 상기 나이프 장치(10)의 벨트 폭 감지용 레이저 센서(16)가 벨트 반제품(60)의 끝부분을 감지하게 된다. 이에 따라 컷팅 시작부위에서 리턴하여 돌아오는 거리를 최소화할 수 있게 되며, 이를 통해 하여 벨트 반제품(60)의 와이어 1가닥이 분리되는 현상을 개선할 수 있게 된다.

이후 상기 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)에 설치된 나이프 장치(10)의 나이프 구동 실린더(12)에 의하여 원형 컷팅 나이프(15)가 하강하게 됨으로써, 상기 원형 컷팅 나이프(15)에 의해 벨트 반제품(60)이 절단되도록 한다. 이때, 나이프 고정부(20)의 업/다운 실린더(22)가 고정자석 세트(21)를 상승시켜 상기 고정자석 세트(41)의 자력에 의해 상기 벨트 반제품(60)이 단단히 고정되도록 한다.

이 상태에서 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)가 컷팅장치 프레임(41)의 가이드 바(42)를 따라 이동하게 되고, 원형 컷팅 나이프(15)는 베이스 엔빌(45) 위를 지나면서 벨트 반제품(60)을 절단하게 된다. 이때, 상기 원형 컷팅 나이프(15)는 계산된 시간만큼 상기 벨트 반제품(60)의 외측으로 더 이동하여 폭방향 끝단 부위가 잘 재단될 수 있도록 길을 낸다.

이후, 상기 벨트 반제품(60)의 폭방향 끝단에서 일정 거리만큼 이동(보통 벨트 끝단에서 5㎜ 벗어난 위치만큼 이동하게 됨)한 상기 원형 컷팅 나이프(15)는 반대 방향으로 리턴하게 된다. 이때, 상기 원형 컷팅 나이프(15)가 하강된 상태를 유지하고 있으므로, 리턴하는 상기 원형 컷팅 나이프(15)에 의해 벨트 반제품(60)의 와이어와 와이어 사이의 고무가 끝까지 절단된다.

한편, 상기 원형 컷팅 나이프(15)는 나이프 지지 브래킷(13)의 지지축(13') 내에서 일정거리만큼 좌우로 움직이게 되며, 상기 벨트 반제품(60)의 와이어가 접촉될 경우 그 결을 따라 움직이면서 벨트 반제품(60)을 절단하게 된다. 이에 따라 상기 원형 컷팅 나이프(15)가 와이어를 타고 넘으면서 벨트 반제품(60)을 절단함에 따라 야기되는, 벨트 반제품(60)의 전단과 후단을 분리할 때 와이어가 노출되는, 불량이 발생하지 않게 된다.

상기 나이프 장치(10)의 리턴은 상기 가이드 바(42)의 좌우 양측에 각각 설치된 리미트 감지 센서(44)가 상기 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)를 감지함에 따라 종료되고, 상기 벨트 고정부(20)의 고정자석 세트(21)는 업/다운 실린더(22)에 의해 하강하여 재단 및 절단이 완료된 벨트 반제품(60)이 컨베이어(51)를 통해 성형 공정으로 공급될 수 있도록 함으로써 벨트 반제품(60)이 성형 드럼에 감겨 타이어로 성형되도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

10...나이프 장치
11...나이프 고정 프레임
12...나이프 구동 실린더
13...나이프 지지 브래킷
13'...지지축
14...가이드
15...원형 컷팅 나이프
16...벨트 폭 감지용 레이저 센서
20...벨트 고정부
21...고정자석 세트
22...업/다운 실린더
30...컷팅장치 회전부
31.. 각도조정 중심축
32...각도조정 핸들
40...컷팅장치
41...컷팅장치 프레임
42...가이드 바
43...나이프 이송용 로드리스 실린더
44...리미트 감지 센서
45...베이스 엔빌
46...엔빌 고정 브래킷
50...벨트서비서
51...컨베이어
55...벨트 반제품 트럭
60...벨트 반제품

Claims

타이어 성형기의 벨트서비서(50)에 설치되어 컨베이어(51)에 의해 이송중인 벨트 반제품(60)을 와이어 방향을 따라 절단하는 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치에 있어서,
상기 벨트 반제품(60)을 절단하는 나이프 장치(10)와;
상기 벨트서비서(50)에 설치된 컷팅장치 프레임(41)에 설치된 가이드 바(42)를 따라 직선 이동되며 상기 나이프 장치(10)가 일체로 결합된 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)와;
상기 컷팅장치 프레임(41)에 설치된 엔빌 고정 브래킷(46)에 의해 지지되며 상기 나이프 장치(10)의 하부에서 상기 벨트 반제품(60)을 지지하는 베이스 엔빌(45)과;
상기 가이드 바(42)의 양쪽 끝단에 각각 설치되어 상기 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)를 감지하여 상기 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)가 반대 방향으로 이송되도록 하는 한 쌍의 리미트 감지 센서(44)와;
상기 베이스 엔빌(45)의 하부에서 상기 벨트 반제품(60)이 움직이지 않도록 고정하는 벨트 고정부(20)와;
상기 벨트 반제품(60)의 와이어 방향에 따라 상기 컷팅장치 프레임(41)을 일정 범위 내에서 회동시키는 컷팅장치 회전부(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치.
제1항에 있어서,
상기 나이프 장치(10)는, 상기 나이프 이송용 로드리스 실린더(43)와 일체로 형성된 나이프 고정 프레임(11)과, 상기 나이프 고정 프레임(11)에 설치되어 원형 컷팅 나이프(15)를 승강시키는 나이프 구동 실린더(12)와, 상기 원형 컷팅 나이프(15)가 회전 가능하게 설치되며 상기 나이프 구동실린더(12)에 의해 승강되는 나이프 지지 브래킷(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치.
제2항에 있어서,
상기 원형 컷팅 나이프(15)는 상기 나이프 지지 브래킷(13)의 지지축(13')에 볼캐스터로 결합되어 축방향을 따라 이동되며,
상기 원형 컷팅 나이프(15)의 지지축(13') 내 유격거리는 16㎜인 것을 특징으로 하는 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치.
제2항에 있어서,
상기 나이프 장치(10)는 상기 나이프 고정 프레임(11)의 일측에 설치되어 상기 벨트 반제품(60)의 폭을 감지하는 벨트 폭 감지용 레이저 센서(16)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치.
제2항에 있어서,
상기 원형 컷팅 나이프(15)의 좌우에 상기 나이프 지지 브래킷(13)이 직선 이동하도록 안내하는 한 쌍의 가이드(14)가 설치된 것을 특징으로 하는 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨트 고정부(20)는 상기 베이스 엔빌(45)의 하부에서 자력을 이용하여 상기 벨트 반제품(60)을 고정하도록 다수의 고정자석(21')이 구비된 고정자석 세트(21)와, 상기 고정자석 세트(21)를 상하로 승강시키는 업/다운 실린더(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컷팅장치 회전부(30)는 상기 벨트서비서(50)에 대하여 상기 컷팅장치 프레임(41)이 회전할 때 그 중심이 되는 각도조정 중심축(31)과, 상기 벨트 반제품(60)의 와이어 각도에 따라 상기 컷팅장치 프레임(41)을 회전시키는 각도조정 핸들(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 성형기의 벨트 컷팅장치.