KR101384418B1 - 타이어 식출고무 제거장치 - Google Patents

타이어 식출고무 제거장치 Download PDF

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금호타이어 주식회사
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Abstract

본 발명에 의한 타이어 식출고무 제거장치는, 고정 프레임에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 이동 프레임과, 이동 프레임을 회전하는 타이어 쪽으로 전진시키거나 타이어로부터 후퇴시키는 프레임 이동장치와, 이동 프레임에 회전 가능하게 결합되고 제 1 기어부를 갖는 제 1 링크 지지대와, 제 1 링크 지지대에 결합되고 타이어의 식출고무를 잘라내기 위한 나이프를 갖는 제 1 나이프 유닛과, 이동 프레임에 회전 가능하게 결합되고 제 1 기어부와 기어 연결되는 제 2 기어부를 갖는 제 2 링크 지지대와, 제 2 링크 지지대에 결합되고 나이프를 갖는 제 2 나이프 유닛과, 제 2 링크 지지대를 회전시키기 위한 링크 지지대 작동장치를 포함한다. 본 발명에 의한 타이어 식출고무 제거장치는 링크 지지대 작동장치가 제 2 링크 지지대를 회전시키면, 제 1 링크 지지대의 제 1 기어부와 제 2 링크 지지대의 제 2 기어부가 맞물린 상태로 회전하여 제 1 링크 지지대와 제 2 링크 지지대가 벌어지거나 좁혀지면서 제 1 나이프 유닛 및 제 2 나이프 유닛의 거리가 조절된다.

Description

타이어 식출고무 제거장치{Apparatus for trimming vent hole rubber of tire}
본 발명은 타이어 식출고무 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가류 금형에서 타이어가 가류될 때 타이어의 외면에 돌출 형성되는 식출고무를 원활하고 안정적으로 제거할 수 있는 타이어 식출고무 제거장치에 관한 것이다.
타이어는 통상적으로 정련 공정, 반제품 공정, 성형 공정, 가류 공정을 거쳐 제조되며, 제조 공정에서 발생한 불량품을 골라내는 검사 공정을 거친 후 시판된다. 타이어의 각 제조 공정을 간단히 살펴보면 다음과 같다.
정련 공정은 천연고무나 합성고무, 카본블랙과 같은 보강제, 유황을 비롯한 화학약품으로 구성된 가류제 등 타이어의 원재료에 해당하는 모든 구성물을 혼합해 타이어용 고무로 가공하는 공정이고, 반제품 공정은 타이어를 구성하는 중요 반제품을 만드는 공정으로 압출 공정, 압연 공정, 재단 공정, 비드 공정이 이에 속한다. 성형 공정은 반제품들을 성형기 드럼에 순차적으로 조립하여 원통형의 고무복합체로 만드는 공정으로, 성형 공정을 통해 원통형의 그린 케이스(green case)가 만들어 진다.
그린 케이스를 형틀 역할을 하는 금형에 넣어 열과 압력을 가하면 고무에 혼합된 유황과 탄소가 완전히 경화되면서 탄성을 가진 타이어로 완성되는데, 반제품 형태의 그린 케이스를 타이어로 완성시키는 공정이 가류 공정이다. 가류 공정에는 금형을 내부에 장착하고서 그린 케이스를 가열시키는 가류기가 사용된다. 가류기에는 그린 케이스 내부에 열과 압력을 공급하여 그린 케이스를 금형에 밀착시키기 위하여 에어백 또는 블래더(bladder)가 설치되며, 그린 케이스가 장착되는 금형에는 열을 공급하여 이를 가열시키는 장치가 설치된다. 가류에 사용되는 열매체로는 고압의 수증기가 이용된다.
타이어가 가류될 때 가류기 내부의 습기 및 열에 의하여 고무 유동이 일어나고, 그로 인하여 타이어의 외관이 변형될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 가류기 금형의 내부에 구멍을 만들게 되며, 이 구멍으로 유동성 있는 고무가 들어가게 됨으로써 타이어의 외관 변형이 방지된다.
그런데 가류기 금형의 구멍으로 유입된 고무로 인하여 가류기에서 인출된 타이어의 외부에는 고무 돌기가 형성된다. 이러한 타이어의 고무 돌기를 식출고무라 하는데, 식출고무는 타이어의 외관을 불량하게 하므로, 제거해 주어야 한다. 이를 위해 타이어의 식출고무를 자동으로 제거하기 위한 다양한 장치가 제안된 바 있으며, 대한민국 등록특허 제0514152호(2004. 08. 18 공개)에 그 일예가 개시되어 있다.
현재, 다양한 구조의 타이어 식출고무 제거장치가 개발되어 사용되고 있고, 보다 신속하고 안정적으로 타이어의 식출고무를 제거할 수 있는 타이어 식출고무 제거장치를 개발하기 위한 여러가지 노력이 이루어지고 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 타이어를 회전시키면서 타이어의 식출고무를 신속하고 안정적으로 제거하며, 다양한 크기의 타이어에 대해 적용할 수 있는 타이어 식출고무 제거장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 타이어 식출고무 제거장치는, 타이어를 회전시키면서 상기 타이어의 외면에 돌출 형성된 식출고무를 제거하기 위한 것으로, 고정 프레임에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 이동 프레임과, 상기 이동 프레임을 상기 회전하는 타이어 쪽으로 전진시키거나 상기 타이어로부터 후퇴시키는 프레임 이동장치와, 상기 이동 프레임에 회전 가능하게 결합되고 제 1 기어부를 갖는 제 1 링크 지지대와, 상기 제 1 링크 지지대에 결합되고 상기 타이어에 접하여 상기 타이어의 식출고무를 잘라내기 위한 나이프를 갖는 제 1 나이프 유닛과, 상기 이동 프레임에 회전 가능하게 결합되고 상기 제 1 기어부와 기어 연결되는 제 2 기어부를 갖는 제 2 링크 지지대와, 상기 제 2 링크 지지대에 결합되어 상기 타이어의 회전 방향을 따라 상기 제 1 나이프 유닛과 차례대로 배치되고 상기 타이어에 접하여 상기 타이어의 식출고무를 잘라내기 위한 나이프를 갖는 제 2 나이프 유닛과, 상기 제 2 링크 지지대의 일측에 외력을 가해 상기 제 2 링크 지지대를 회전시키기 위한 링크 지지대 작동장치를 포함한다. 상기 링크 지지대 작동장치가 상기 제 2 링크 지지대를 회전시키면, 상기 제 1 링크 지지대의 제 1 기어부와 상기 제 2 링크 지지대의 제 2 기어부가 맞물린 상태로 회전하여 상기 제 1 링크 지지대와 상기 제 2 링크 지지대가 벌어지거나 좁혀지면서 상기 제 1 나이프 유닛 및 상기 제 2 나이프 유닛의 거리가 조절된다.
본 발명에 의한 타이어 식출고무 제거장치는 일단이 상기 제 1 링크 지지대에 결합되고 타단이 상기 제 2 링크 지지대에 결합되어 상기 제 1 링크 지지대와 상기 제 2 링크 지지대 사이에 벌어지거나 좁혀지는 방향으로의 텐션을 조정하는 텐션조정장치를 더 포함할 수 있다.
상기 텐션조정장치는 공압 또는 유압 실린더일 수 있다.
본 발명에 의한 타이어 식출고무 제거장치는 타이어의 회전 방향을 따라 차례로 배치된 제 1 나이프 유닛 및 제 2 나이프 유닛에 각각 구비된 나이프가 회전하는 타이어의 외면에 안정적인 접촉 상태를 유지함으로써, 회전하는 타이어로부터 식출고무를 신속하게 원활하게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 타이어 식출고무 제거장치는 제 1 나이프 유닛 및 제 2 나이프 유닛이 링크 연결 구조로 연결되어 있어서 이들 사이의 간격이 벌어지거나 좁혀질 수 있다. 따라서, 타이어의 크기가 바뀌더라도 제 1 나이프 유닛 및 제 2 나이프 유닛의 거리를 조정함으로써 다양한 크기의 타이어에 대해 식출고무 제거 작업이 가능하다.
또한, 본 발명에 의한 타이어 식출고무 제거장치는 텐션조정장치의 작용으로 제 1 나이프 유닛의 나이프와 제 2 나이프 유닛의 나이프가 회전하는 타이어의 외면에 접하여 타이어에 돌출 형성된 식출고무를 제거할 때, 나이프가 타이어에 접하는 접촉 압력이 일정하게 유지될 수 있다. 그리고 제 1 나이프 유닛 및 제 2 나이프 유닛이 흔들림이 억제되어 제 1 나이프 유닛 및 제 2 나이프 유닛이 타이어로부터 식출고무를 원활하게 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 식출고무 제거장치를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 식출고무 제거장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 식출고무 제거장치의 제 1 링크 지지대 및 제 2 링크 지지대의 연결 구조를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 식출고무 제거장치의 제 1 나이프 유닛 및 제 2 나이프 유닛을 발췌하여 나타낸 것이다.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 대하여 아래에서와 같이, 실시 가능한 예를 들어 설명하나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 식출고무 제거장치를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 식출고무 제거장치를 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 타이어 식출고무 제거장치(10)는 공장 등의 바닥에 고정되는 고정 프레임(15)과, 고정 프레임(15)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 이동 프레임(20)과, 이동 프레임(20)을 이동시키기 위한 프레임 이동장치(25)와, 이동 프레임(20)에 상하로 설치되는 제 1 링크 지지대(30) 및 제 2 링크 지지대(35)와, 제 2 링크 지지대(35)를 회전시키기 위한 링크 지지대 작동장치(45)와, 제 1 링크 지지대(30) 및 제 2 링크 지지대(35) 각각에 설치되는 제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)과, 제 1 링크 지지대(30)와 제 2 링크 지지대(35)를 연결하는 텐션조정장치(60)를 포함한다. 이러한 타이어 식출고무 제거장치(10)는 제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)이 타이어 회전장치(미도시)에 의해 회전하는 타이어(5)의 외면에 접하여 타이어(5)의 외면에 돌출 형성된 식출고무(6)를 신속하게 제거할 수 있다.
이동 프레임(20)은 고정 프레임(15)에 설치된 가이드 레일(16)에 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 회전하는 타이어(5) 쪽으로 전진시키거나 타이어(5)로부터 후퇴할 수 있다. 이러한 이동 프레임(20)의 동작은 프레임 이동장치(25)에 의해 이루어진다. 프레임 이동장치(25)는 고정 프레임(15)에 설치되며, 모터(26)와, 모터(26)에 의해 회전하는 스크류 축(27)과, 이동 프레임(20)에 결합되고 스크류 축(27)과 나사 결합되는 너트부재(28)를 포함한다. 모터(26)에 의해 스크류 축(27)이 회전하면 스크류 축(27)과 너트부재(28)의 나사 운동에 의해 이동 프레임(20)이 가이드 레일(16)를 따라 진퇴하게 된다. 물론, 프레임 이동장치(25)는 도시된 구조로 한정되지 않고, 이동 프레임(20)에 외력을 가해 이동 프레임(20)을 직선 이동시킬 수 있는 다른 구조의 것으로 변경될 수 있다.
이동 프레임(20)에는 제 1 링크 지지대(30)와 제 2 링크 지지대(35)가 설치되어 이동 프레임(20)과 함께 이동한다. 제 1 링크 지지대(30)와 제 2 링크 지지대(35)는 상하로 동일 선 상에 배치된다. 제 1 링크 지지대(30)는 제 1 피봇기구(40)에 의해 이동 프레임(20)에 회전 가능하게 결합되고, 제 2 링크 지지대(35)는 제 2 피봇기구(42)에 의해 이동 프레임(20)에 회전 가능하게 결합된다.
제 1 링크 지지대(30)는 이동 프레임(20)의 이동 방향으로 연장된 수평부(31)와, 수평부(31)와 대략 수직으로 연결된 수직부(32) 및 수직부(32)의 끝단에 마련된 제 1 기어부(33)를 포함한다. 제 2 링크 지지대(35)는 이동 프레임(20)의 이동 방향으로 연장된 수평부(36)와, 수평부(36)와 대략 수직으로 연결된 수직부(37) 및 수직부(37)의 끝단에 마련된 제 2 기어부(38)를 포함한다. 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같이, 제 1 피봇기구(40)는 제 1 링크 지지대(30)의 수직부(32)에 연결되고, 제 2 피봇기구(42)는 제 2 링크 지지대(35)의 수직부(37)에 연결된다. 그리고 제 1 링크 지지대(30)의 제 1 기어부(33)와 제 2 링크 지지대(35)의 제 2 기어부(38)는 서로 맞물려 기어 연결된다.
따라서, 제 1 링크 지지대(30)와 제 2 링크 지지대(35) 중 어느 하나가 회전하면 제 1 기어부(33)와 제 2 기어부(38)의 작용에 의해 나머지 다른 하나도 회전하게 되는데 그 회전 방향은 반대가 된다. 즉, 제 1 링크 지지대(30)가 시계 방향으로 회전하면 제 2 링크 지지대(35)는 반시계 방향으로 회전하고, 이때 제 1 링크 지지대(30)와 제 2 링크 지지대(35) 사이는 벌어지게 된다. 반대로, 제 1 링크 지지대(30)가 반시계 방향으로 회전하면 제 2 링크 지지대(35)는 시계 방향으로 회전하고, 이때 제 1 링크 지지대(30)와 제 2 링크 지지대(35) 사이는 좁혀지게 된다.
이러한 제 1 링크 지지대(30)와 제 2 링크 지지대(35)의 회전 동작은 링크 지지대 작동장치(45)에 의해 이루어진다. 링크 지지대 작동장치(45)는 제 2 링크 지지대(35)의 수평부(36) 일측에 외력을 가함으로써 제 2 링크 지지대(35)를 제 2 피봇기구(42)를 중심으로 회전시킨다. 링크 지지대 작동장치(45)는 모터(46)와 모터(45)에 의해 회전하는 스크류 잭(47)을 포함한다. 스크류 잭(47)은 제 2 링크 지지대(35)의 수평부(36)에 나사 결합된다. 따라서, 모터(46)의 회전으로 스크류 잭(47)이 회전하면 스크류 잭(47)과 제 2 링크 지지대(35) 사이의 나사 운동에 의해 제 2 링크 지지대(35)가 밀리거나 당겨지게 되며, 이에 의해 제 2 링크 지지대(35)가 제 2 피봇기구(42)를 중심으로 회전하게 된다. 물론, 링크 지지대 작동장치(45)는 도시된 구조로 한정되지 않고, 제 2 링크 지지대(35)에 외력을 가해 제 2 링크 지지대(35)를 제 2 피봇기구(42)를 중심으로 회전시킬 수 있는 다양한 다른 장치로 변경될 수 있다.
도 1 및 도 4에 도시된 것과 같이, 제 1 링크 지지대(30)의 끝단에는 제 1 나이프 유닛(50)이 설치되고, 제 2 링크 지지대(35)의 끝단에는 제 2 나이프 유닛(55)이 설치된다. 제 1 나이프 유닛(50)은 제 1 링크 지지대(30)의 제 1 결합부(34)에 피봇 결합되는 제 1 나이프 지지부재(51)와, 제 1 나이프 지지부재(51)에 돌출 구비되는 복수의 나이프(52)를 포함하고, 제 2 나이프 유닛(55)은 제 2 링크 지지대(35)의 제 2 결합부(39)에 피봇 결합되는 제 2 나이프 지지부재(56)와, 제 2 나이프 지지부재(56)에 돌출 구비되는 복수의 나이프(52)를 포함한다.
제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)은 제 1 링크 지지대(30) 및 제 2 링크 지지대(35)에 결합되어 이동 프레임(20)의 이동에 의해 회전하는 타이어(5) 쪽으로 전진하거나, 타이어(5)로부터 후퇴할 수 있다. 제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)이 타이어(5) 쪽으로 전진하면 제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)의 나이프(52)가 타이어(5)의 외면에 접하게 된다. 이때, 타이어(5)가 회전하면 타이어(5)의 외면에 돌출 형성된 식출고무(6)가 나이프(52)에 의해 절단되어 타이어(5)로부터 제거된다.
제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)의 나이프(52)가 타이어(5)의 외면에 접한 상태로 회전하는 타이어(5)의 식출고무(6)를 절단할 때, 타이어(5)의 표면이 매끈하지 않은 이유로 제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)이 타이어(5)에 접하는 접촉 압력이 변하게 되고, 제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)이 흔들리게 된다. 이 경우, 타이어(5)의 식출고무(6) 제거가 원활하게 이루어지지 않게 될 수 있는데, 이러한 문제를 해결하기 위해 제 1 링크 지지대(30)와 제 2 링크 지지대(35) 사이에 텐션조정장치(60)가 설치된다.
텐션조정장치(60)는 제 1 링크 지지대(30)에 피봇 결합되는 슬라이드 바(61)와, 제 2 링크 지지대(35)에 피봇 결합되는 바디(62)를 포함한다. 물론, 슬라이드 바(61)가 제 2 링크 지지대(35)에 피봇 결합되고, 바디(62)가 제 2 링크 지지대(35)에 피봇 결합될 수도 있다. 슬라이드 바(61)는 바디(62)에 슬라이드 이동 가능하게 결합된다. 이러한 텐션조정장치(60)는 공압 실린더, 유압 실린더, 공지된 쇽업저버 등 급격한 움직임에 의한 충격을 완충시키면서 두 물체를 상호 벌어지거나 좁혀질 수 있도록 연결하는 다양한 종류의 것이 이용될 수 있다.
이러한 텐션조정장치(60)의 작용으로 제 1 나이프 유닛(50)의 나이프(52)와 제 2 나이프 유닛(55)의 나이프(52)가 회전하는 타이어(5)의 외면에 접하여 타이어(5)에 돌출 형성된 식출고무(6)를 제거할 때, 나이프(52)가 타이어(5)에 접하는 접촉 압력이 일정하게 유지될 수 있다. 그리고 제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)이 흔들림이 억제되어 제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)이 타이어(5)로부터 식출고무(6)를 원활하게 제거할 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명에 의한 타이어 식출고무 제거장치(10)는 타이어(5)의 회전 방향을 따라 차례로 배치된 제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)에 각각 구비된 나이프(52)가 회전하는 타이어(5)의 외면에 안정적인 접촉 상태를 유지함으로써, 회전하는 타이어(5)로부터 식출고무(6)를 신속하게 원활하게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 타이어 식출고무 제거장치(10)는 제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)이 링크 연결 구조로 연결되어 있어서 이들 사이의 간격이 벌어지거나 좁혀질 수 있다. 따라서, 타이어(5)의 크기가 바뀌더라도 제 1 나이프 유닛(50) 및 제 2 나이프 유닛(55)의 거리를 조정함으로써 다양한 크기의 타이어(5)에 대해 식출고무(6) 제거 작업이 가능하다.
10 : 타이어 식출고무 제거장치 15 : 고정 프레임
20 ; 이동 프레임 25 : 프레임 이동장치
30, 35 : 제 1, 2 링크 지지대 31, 36 : 수평부
32, 37 : 수직부 33, 38 : 제 1, 2 기어부부
40, 42 : 제 1, 2 피봇기구 45 : 링크 지지대 작동장치
50, 55 : 제 1, 2 나이프 유닛
51, 56 : 제 1, 2 나이프 지지부재 52 : 나이프
60 : 텐션조정장치

Claims (3)

  1. 타이어를 회전시키면서 상기 타이어의 외면에 돌출 형성된 식출고무를 제거하기 위한 타이어 식출고무 제거장치에 있어서,
    고정 프레임에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 이동 프레임;
    상기 이동 프레임을 상기 회전하는 타이어 쪽으로 전진시키거나 상기 타이어로부터 후퇴시키는 프레임 이동장치;
    상기 이동 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 제 1 기어부를 갖는 제 1 링크 지지대;
    상기 제 1 링크 지지대에 결합되고, 상기 타이어에 접하여 상기 타이어의 식출고무를 잘라내기 위한 나이프를 갖는 제 1 나이프 유닛;
    상기 이동 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 상기 제 1 기어부와 기어 연결되는 제 2 기어부를 갖는 제 2 링크 지지대;
    상기 제 2 링크 지지대에 결합되어 상기 타이어의 회전 방향을 따라 상기 제 1 나이프 유닛과 차례대로 배치되고, 상기 타이어에 접하여 상기 타이어의 식출고무를 잘라내기 위한 나이프를 갖는 제 2 나이프 유닛; 및
    상기 제 2 링크 지지대의 일측에 외력을 가해 상기 제 2 링크 지지대를 회전시키기 위한 링크 지지대 작동장치;를 포함하고,
    상기 링크 지지대 작동장치가 상기 제 2 링크 지지대를 회전시키면, 상기 제 1 링크 지지대의 제 1 기어부와 상기 제 2 링크 지지대의 제 2 기어부가 맞물린 상태로 회전하여 상기 제 1 링크 지지대와 상기 제 2 링크 지지대가 벌어지거나 좁혀지면서 상기 제 1 나이프 유닛 및 상기 제 2 나이프 유닛의 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 타이어 식출고무 제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    일단이 상기 제 1 링크 지지대에 결합되고 타단이 상기 제 2 링크 지지대에 결합되어 상기 제 1 링크 지지대와 상기 제 2 링크 지지대 사이에 벌어지거나 좁혀지는 방향으로의 텐션을 조정하는 텐션조정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 식출고무 제거장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 텐션조정장치는 공압 또는 유압 실린더인 것을 특징으로 하는 타이어 식출고무 제거장치.
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