KR101409026B1 - 성형드럼 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 반제품을 그린케이스로 성형할 수 있도록 성형드럼을 구동하는 성형드럼 구동장치에 관한 것으로서,
중공 형상의 메인 샤프트(20)와; 상기 메인 샤프트(20)의 일측에 일정 간격을 두고 좌우 대칭으로 배치되며, 상기 메인 샤프트(20)를 따라 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 인사이드 드럼(11) 및 아웃사이드 드럼(12)으로 이루어진 성형드럼(10)과; 상기 메인 샤프트(10)의 내부 상측과 하측에 각각 배치되며, 스크류 결합을 통해 상기 성형드럼(10)의 인사이드 드럼(11)과 아웃사이드 드럼(12)을 서로 대칭되게 축방향 이동시켜 핑거(13)를 업/다운시키는 한 쌍의 핑거 샤프트(21)와; 상기 메인 샤프트(20)의 내부 좌측과 우측에 각각 배치되며, 스크류 결합을 통해 상기 인사이드 드럼(11)과 아웃사이드 드럼(12)을 서로 대칭되게 축방향으로 이동시키는 한 쌍의 드럼 샤프트(23)와; 구동 풀리(26')가 상기 메인 샤프트(20)에 구비된 종동 풀리(28)에 전동벨트(27)로 연결되어 상기 메인 샤프트(20)를 회전시키는 메인 구동모터(26)와; 상기 핑거 샤프트(21)와 드럼 샤프트(23)를 독립적으로 회전시키는 구동장치부(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

성형드럼 구동장치{Building Drum Driving Device}

본 발명은 타이어 반제품을 그린케이스로 성형할 수 있도록 성형드럼을 구동하는 성형드럼 구동장치에 관한 것으로서, 특히 기계적인 방식을 이용하여 그린케이스에 턴업부를 형성함으로써 그린케이스의 좌우 턴업 상태를 균일하게 하여 완제품 타이어의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 성형드럼 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 타이어는 여러 가지의 원료를 혼합하여 컴파운드(Compound)를 만드는 정련공정과, 압출과 압연 및 재단을 통해 컴파운드를 시트(Sheet) 형태의 반제품으로 만드는 반제품 제조공정, 이들 반제품들을 성형드럼에 부착시켜 그린케이스로 성형하는 성형공정 및 상기 성형드럼에서 분리된 그린케이스를 가황하여 완제품 타이어로 만드는 가황공정을 거쳐 완성된다.

여기서, 상기 성형드럼은 구동모터에 연결된 풀리에 타이밍 벨트와 같은 전동벨트로 연결되어 회전하게 되며, 동시에 성형드럼의 직경 방향으로 수축 또는 팽창하도록 구성되어 있다. 이러한 성향드럼의 수축 또는 팽창은 압축공기를 이용하여 성형드럼의 외경이 축소되도록 하거나 커지게 함에 의해 이루어진다.

다시 말해서, 종래의 타이어 성형공정에서 사용되는 성형드럼은 드럼축을 따라 수평 이동하여 그린케이스를 형성하는 타이어 반제품들의 재료가 권취되도록 하고, 압축공기를 이용하여 권취된 타이어 반제품들을 그린케이스로 성형함과 아울러 다른 위치로 그린케이스를 이동시킬 수 있도록 팽창 및 수축하는 역할을 수행함에 따라 서로 다른 2개의 동력전달구조를 구비하고 있다. 이에 따라 성형드럼을 구동하는 성형드럼 구동장치는 회전동력의 전달을 위한 매커니즘과 수축/팽창을 위한 매커니즘이 별개로 구성되어 설비가 차지하는 공간이 커지게 되고 부대 설비가 증가하는 문제점이 있다.

또, 통상의 성형드럼 구동장치는 압축공기를 이용하여 좌우의 블래더를 팽창시킴으로써 그린케이스에 턴업부를 형성함에 따라 그린케이스의 좌우 턴업 상태가 불균일한 경우가 발생하고 이로 인해 완제품 타이어의 품질이 저하되는 다른 문제점이 있다.

즉, 블래더 턴업 방식의 경우에는 압축공기를 좌우의 블래더에 공급하여 블래더를 팽창시킴으로써 그린케이스에 턴업부를 형성하게 되는데, 좌우에 블래더에 공급되는 압축공기의 양을 정확하게 일치시키기가 쉽지 않고 좌우 블래더의 압축공기량이 일치하지 않을 경우 그린케이스의 좌우 턴업 상태가 불균일하게 되는 것이다.

이에 따라 서보모터의 구동에 의한 기계적 방식으로 그린케이스에 턴업부를 형성하는 매커니컬 방식이 개발되었으며, 이는 특허문헌 3에 개시되어 있다. 특허문헌 3은 서보모터에 의해 축방향으로 이동되는 다수의 풀-푸시 로드를 이용하여 폴딩 아암 및 드럼 절반부를 축방향으로 이동시킴으로써 폴딩 아암에 의해 그린케이스가 팽창하여 턴업부가 형성되도록 하고 있다.

그러나, 상기한 특허문헌 3의 성형드럼은 대부분의 풀-푸시 로드가 중공축으로 이루어져 하나의 풀-푸시 로드의 내부에 다른 풀-푸시 로드가 삽입된 구조를 갖고 있으므로 이들의 동심도를 정확하게 유지해야 하고 그렇지 않으면 작동이 원활하지 못하는 문제점이 있다.

또, 상기한 특허문헌 3의 성형드럼은 메인 하우징 내부의 구동기구에서 서보모터의 회전운동을 풀-푸시 로드의 직선운동으로 전환한 후 풀-푸시 로드에 의해 드럼 또는 폴딩 아암이 축방향으로 이동하도록 하고 있어, 구동기구를 구성하는 스핀들의 나선 및 플라이트 너트에 가해지는 하중이 커지는 다른 문제점이 있다.

KR 10-2011-0049508 A KR 10-0895682 B1 KR 10-2011-0044200 A

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 매커니컬 구조를 이용하여 그린케이스를 성형함으로써 압축공기 사용에 따른 턴업 불량을 방지함과 아울러 풀-푸시 로드 대신에 다수의 스크류 결합을 통해 성형드럼의 축방향 이동과, 성형드럼의 팽창 및 축소, 그리고 성형드럼의 회전이 모두 서보모터에 의해 이루어지도록 함으로써 별도의 동심도 유지가 필요 없고 스크류 결합부에 가해지는 하중을 줄여 내구성이 향상되도록 한 성형드럼 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 핑거의 업/다운 동작 및 성형드럼의 축방향 이동을 위한 동력전달과정에서 각 샤프트 사이의 간섭이 이루어지지 않고 각 동력의 전달이 독립적으로 이루어져 성형드럼이 원활하게 동작하도록 한 성형드럼 구동장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중공 형상의 메인 샤프트와; 상기 메인 샤프트의 일측에 일정 간격을 두고 좌우 대칭으로 배치되며, 상기 메인 샤프트를 따라 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 인사이드 드럼 및 아웃사이드 드럼으로 이루어진 성형드럼과; 상기 메인 샤프트의 내부 상측과 하측에 각각 배치되며, 스크류 결합을 통해 상기 성형드럼의 인사이드 드럼과 아웃사이드 드럼을 서로 대칭되게 축방향 이동시켜 핑거를 업/다운시키는 한 쌍의 핑거 샤프트와; 상기 메인 샤프트의 내부 좌측과 우측에 각각 배치되며, 스크류 결합을 통해 상기 인사이드 드럼과 아웃사이드 드럼을 서로 대칭되게 축방향으로 이동시키크는 한 쌍의 드럼 샤프트와; 구동 풀리가 상기 메인 샤프트에 구비된 종동 풀리에 전동벨트로 연결되어 상기 메인 샤프트를 회전시키는 메인 구동모터와; 상기 핑거 샤프트와 드럼 샤프트를 독립적으로 회전시키는 구동장치부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 상기 핑거 샤프트는 그 외주면에 일정 간격을 두고 형성되어, 상기 핑거가 설치된 핑거 브래킷에 고정된 한 쌍의 핑거 구동용 스크류 너트가 체결되는 일정 폭의 스크류를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 상기 드럼 샤프트는 그 외주면에 일정 간격을 두고 형성되어, 상기 핑거 브래킷의 축방향 이동을 제한하는 핑거 스토퍼와 일체로 형성된 드럼 브래킷에 고정된 한 쌍의 드럼 이동용 스크류 너트가 체결되는 일정 폭의 스크류를 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 상기 구동장치부는 상기 핑거 샤프트를 회전시키는 핑거용 구동모터와, 상기 드럼 샤프트를 회전시키는 드럼 이동용 구동모터와, 상기 핑거용 구동모터에 의해 회전되는 중공 스핀들과, 드럼 이동용 구동모터에 의해 회전되며 상기 중공 스핀들을 관통하도록 설치되는 전동축과, 내부에 상기 중공 스핀들의 회전력을 상기 핑거 샤프트로 전달하는 한 쌍의 제1중간축과 상기 전동축의 회전력을 상기 드럼 샤프트로 전달하는 한 쌍의 제2중간축이 구비되며 상기 메인 샤프트가 외측에 연결된 기어박스와, 상기 기어박스를 회전 가능하게 지지하는 기어박스 베어링과, 상기 메인 샤프트를 지지하는 샤프트 베어링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 상기 중공 스핀들은 상기 핑거용 구동모터의 구동풀리에 전동벨트로 연결된 종동풀리가 일단에 형성되고 타단에는 상기 제1중간축의 일측 단부에 설치된 제1헬리컬 기어가 각각 치합되는 헬리컬 기어가 구비됨과 아울러, 상기 제1중간축의 타측 단부에 구비된 제2헬리컬 기어는 상기 핑거 샤프트의 헬리컬 기어에 치합되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 상기 제1중간축은 상측 중간축과 하측 중간축의 길이가 다르게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 상기 전동축은 상기 드럼 이동용 구동모터의 구동풀리에 전동벨트로 연결된 종동풀리가 일단에 형성되고 타단에는 상기 제2중간축의 일측 단부에 설치된 제3헬리컬 기어가 각각 치합되는 헬리컬 기어가 구비됨과 아울러, 상기 제2중간축의 타측 단부에 구비된 제4헬리컬 기어는 상기 드럼 샤프트의 헬리컬 기어에 치합되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 상기 메인 샤프트와 핑거 샤프트 및 드럼 샤프트는 성형드럼측과 구동장치부측이 분할된 구조로 이루어짐과 아울러 커넥터 하우징에 의해 양측이 서로 연결된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 성형드럼 구동장치는, 메인 샤프트 내에 위치한 한 쌍의 핑거 샤프트가 스크류 결합을 통해 성형드럼을 축방향으로 이동시켜 핑거를 업/다운 시키고 메인 샤프트 내에 위치한 한 쌍의 드럼 샤프트가 성형 드럼을 축방향으로 이동시키게 되므로 그린케이스의 성형과 그 분리를 위한 핑거의 업/다운 동작이 기계적으로 이루어져 턴업 불균일이 해소됨으로써 타이어의 외관 품질이 향상됨과 아울러 핑거 샤프트 및 드럼 샤프트와 메인 샤프트 사이의 동심도를 유지시키지 않더라도 성형드럼의 구동에 문제가 발생하지 않게 되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 핑거의 업/다운 동작과 드럼 샤프트의 축방향 이동이 서로 다른 샤프트에 의해 이루어짐에 따라 각 샤프트에 가해지는 하중이 감소하여 내구성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 제1구동모터에 의해 회전되는 중공 스핀들이 제1중간축을 개재하여 핑거 샤프트를 회전시키게 되고, 제2구동모터에 의해 회전되는 전동축이 제2중간축을 개재하여 드럼 샤프트를 회전시키게 되므로, 중공 스핀들과 전동축 사이, 제1중간축과 제2중간축 사이 및 핑거 샤프트와 드럼 샤프트 사이에서 각각 간섭이 발생하지 않고 이들이 각각 독립적으로 회전하면서 성형드럼을 축방향으로 이동시키거나 핑거를 업/다운시키게 되어 성형드럼을 구성하는 부품들의 동작을 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 메인 샤프트와 핑거 샤프트 및 드럼 샤프트가 각각 분할 구조로 형성됨에 따라 분해 및 조립이 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 중공 스핀들과 제1중간축 및 제1중간축과 핑거 샤프트가 각각 헬리컬 기어의 치합을 통해 동력을 전달하게 되므로 핑거의 업/다운 동작을 위한 동력전달이 정확하고 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

또, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 상하로 배치된 2개의 제1중간축의 길이가 다르게 형성됨에 따라 중간축의 단부에 형성되는 제2헬리컬 기어의 직경을 크게 형성하여 핑거 샤프트의 회전량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 성형드럼 구동장치에 따르면, 전동축과 제2중간축 및 제2중간축과 드럼 샤프트가 각각 헬리컬 기어의 치합을 통해 동력을 전달하게 되므로 성형드럼의 축방향 이동을 위한 동력전달이 정확하고 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 성형드럼 구동장치가 개략적으로 도시된 구성도.
도 2는 본 발명의 요부인 구동장치부가 도시된 구성도.
도 3은 본 발명의 요부인 구동장치부 내의 동력전달구조를 나타낸 도면으로서, (a)는 핑거 구동부의 동력전달계통도, (b)는 드럼이동부의 동력전달계통도.
도 4는 성형드럼에서 핑거의 업/다운 동작을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 성형드럼에 타이어 반제품을 권취한 모습을 나타낸 도면.
도 6은 드럼 샤프트의 회전에 의해 인사이드 드럼과 아웃사이드 드럼이 성형드럼의 중심쪽으로 이동된 모습이 도시된 도면.
도 7은 핑거 샤프트의 회전에 의해 핑거가 업되었을 때의 모습이 도시된 도면.
도 8은 그린케이스의 성형이 완료되어 핑거가 다운되고 인사이드 드럼과 아웃사이드 드럼이 초기 위치로 복귀했을 때의 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 성형드럼 구동장치를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 성형드럼 구동장치는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 중공 형상의 메인 샤프트(20)와; 상기 메인 샤프트(20)의 일측에 일정 간격을 두고 좌우 대칭으로 배치되며, 상기 메인 샤프트(20)를 따라 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 인사이드 드럼(11) 및 아웃사이드 드럼(12)으로 이루어진 성형드럼(10)과; 상기 메인 샤프트(10)의 내부 상측과 하측에 각각 배치되며, 스크류 결합을 통해 상기 성형드럼(10)의 인사이드 드럼(11)과 아웃사이드 드럼(12)을 서로 대칭되게 축방향 이동시켜 핑거(13)를 업/다운시키는 한 쌍의 핑거 샤프트(21)와; 상기 메인 샤프트(20)의 내부 좌측과 우측에 각각 배치되며, 스크류 결합을 통해 상기 인사이드 드럼(11)과 아웃사이드 드럼(12)을 서로 대칭되게 축방향으로 이동시키는 한 쌍의 드럼 샤프트(23)와; 구동 풀리(26')가 상기 메인 샤프트(20)에 구비된 종동 풀리(28)에 전동벨트(27)로 연결되어 상기 메인 샤프트(20)를 회전시키는 메인 구동모터(26)와; 상기 핑거 샤프트(21)와 드럼 샤프트(23)를 독립적으로 회전시키는 구동장치부(30);를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 핑거 샤프트(21)는 그 외주면에 일정 간격을 두고 형성되어, 상기 핑거(13)가 설치된 핑거 브래킷(14)에 고정된 한 쌍의 핑거 구동용 스크류 너트(22)가 체결되는 일정 폭의 스크류(21")를 구비하고 있다. 또, 상기 드럼 샤프트(23)는 그 외주면에 일정 간격을 두고 형성되어, 상기 핑거 브래킷(14)의 축방향 이동을 제한하는 핑거 스토퍼(15)와 일체로 형성된 드럼 브래킷(16)에 고정된 한 쌍의 드럼 이동용 스크류 너트(24)가 체결되는 일정 폭의 스크류(23")를 구비하고 있다.

한편, 상기 구동장치부(30)는 상기 핑거 샤프트(21)를 회전시키는 핑거용 구동모터(31)와, 상기 드럼 샤프트(23)를 회전시키는 드럼 이동용 구동모터(34)와, 상기 핑거용 구동모터(31)에 의해 회전되는 중공 스핀들(32)과, 드럼 이동용 구동모터(34)에 의해 회전되며 상기 중공 스핀들(32)을 관통하도록 설치되는 전동축(35)과, 내부에 상기 중공 스핀들(32)의 회전력을 상기 핑거 샤프트(21)로 전달하는 한 쌍의 제1중간축(38)과 상기 전동축(35)의 회전력을 상기 드럼 샤프트(23)로 전달하는 한 쌍의 제2중간축(39)이 구비되며 상기 메인 샤프트(20)가 외측에 연결된 기어박스(37)와, 상기 기어박스(37)를 회전 가능하게 지지하는 기어박스 베어링(37')과, 상기 메인 샤프트(20)를 지지하는 샤프트 베어링(29)을 포함하고 있다.

여기서, 첨부된 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 중공 스핀들(32)과 전동축(35), 제1중간축(38), 제2중간축(39), 핑거 샤프트(21) 및 드럼 샤프트(23)는 각각 상기 기어박스(37) 내에 설치된 베어링에 의해 지지되어야 함은 당연하다.

상기 중공 스핀들(32)은 상기 핑거용 구동모터(31)의 구동풀리(31')에 전동벨트(33)로 연결된 종동풀리(32')가 일단에 형성되고 타단에는 상기 제1중간축(38)의 일측 단부에 설치된 제1헬리컬 기어(38')가 각각 치합되는 헬리컬 기어(32")가 구비됨과 아울러, 상기 제1중간축(38)의 타측 단부에 구비된 제2헬리컬 기어(38")는 상기 핑거 샤프트(21)의 단부에 형성된 헬리컬 기어(21')에 치합되는 구조로 이루어진다. 그리고, 상기 제1중간축(38)은 상기 기어박스의 상측과 하측에 각각 위치하는데, 상측 중간축(38a)과 하측 중간축(38b)의 길이를 다르게 할 수도 있다.

또, 상기 전동축(35)은 상기 드럼 이동용 구동모터(34)의 구동풀리(34')에 전동벨트(36)로 연결된 종동풀리(35')가 일단에 형성되고 타단에는 상기 제2중간축(39)의 일측 단부에 설치된 제3헬리컬 기어(39')가 각각 치합되는 헬리컬 기어(35")가 구비됨과 아울러, 상기 제2중간축(39)의 타측 단부에 구비된 제4헬리컬 기어(39")는 상기 드럼 샤프트(23)의 헬리컬 기어(23')에 치합되는 구조로 이루어진다.

이때, 상기 메인 샤프트(20)와 핑거 샤프트(21) 및 드럼 샤프트(23)는 각각 일체형 구조로 이루어질 수도 있지만, 성형드럼측과 구동장치부측이 분할된 구조로 이루어짐과 아울러 커넥터 하우징(25)에 의해 각 샤프트의 양측이 서로 연결되도록 하는 것이 더 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 성형드럼 구동장치는 제1서보모터와 제2서보모터가 각각 독립적으로 회전하면서 핑거가 업/다운되고 성형드럼이 축방향 이동하도록 함으로써 기계적인 힘에 의해 그린케이스가 형성되도록 한다.

핑거용 구동모터(31)가 작동되면 구동풀리(31')가 회전하게 되고, 이 구동풀리(31')의 회전력이 전동벨트(33)를 통해 중공 스핀들(32)의 종동풀리(32')로 전달된다. 이에 따라 상기 중공 스핀들(32)이 회전하게 되고, 상기 중공 스핀들(32)의 타단에 형성된 헬리컬 기어(32")에 각각 제1헬리컬 기어(38')가 치합된 한 쌍의 제1중간축(38)이 회전된다. 이때, 상기 제1중간축(38)의 제2헬리컬 기어(38")에 핑거 샤프트(21)의 헬리컬 기어(21')가 치합되어 있으므로, 상기 제1중간축(38)의 회전에 따라 상하 방향으로 배치된 한 쌍의 핑거 샤프트(21)가 회전하게 된다.

상기 핑거 샤프트(21)가 회전하게 되면 상기 핑거 샤프트(21)의 스크류(21")에 체결된 스크류 너트(22)가 축방향을 따라 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동하게 되고, 그에 따라 상기 스크류 너트(22)가 고정된 핑거 브래킷(14)이 이동하면서 핑거(13)를 업/다운시키게 된다. 이때, 상기 핑거 브래킷(14)의 이동은 드럼 브래킷(16)에 설치된 핑거 스토퍼(15)에 의해 제한된다.

또, 드럼 이동용 구동모터(34)가 작동되면 구동풀리(34')가 회전하게 되고, 이 구동풀리(34')의 회전력이 전동벨트(36)를 통해 전동축(35)의 종동풀리(35')로 전달된다. 이에 따라 상기 전동축(35)은 상기 중공 스핀들(32)과는 관계없이 중공 스핀들(32)의 안쪽에서 회전하게 되고, 상기 전동축(35)의 타단에 형성된 헬리컬 기어(35")에 각각 제3헬리컬 기어(39')가 치합된 한 쌍의 제2중간축(39)이 회전된다. 이때, 상기 제2중간축(39)의 제4헬리컬 기어(39")에 드럼 샤프트(23)의 헬리컬 기어(23')가 치합되어 있으므로, 상기 제2중간축(39)의 회전에 따라 좌우 방향으로 배치된 한 쌍의 드럼 샤프트(23)가 회전하게 된다.

상기 드럼 샤프트(23)가 회전하게 되면 상기 드럼 샤프트(23)의 스크류(23")에 체결된 스크류 너트(24)가 축방향을 따라 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동하게 되고, 그에 따라 상기 스크류 너트(24)가 고정된 드럼 브래킷(16)이 이동하면서 상기 성형드럼(10)의 인사이드 드럼(11)과 아웃사이드 드럼(12)을 축방향을 따라 이동시키게 된다.

또, 메인 구동모터(26)가 작동되면 구동풀리(26')가 회전하게 되고, 이 구동풀리(26')의 회전력이 전동벨트(27)를 통해 메인 샤프트(20)의 종동풀리(28)로 전달된다. 이에 따라 상기 메인 샤프트(20)가 회전하게 되고, 상기 메인 샤프트(20)의 회전에 따라 상기 성형드럼(10)이 회전하면서 타이어 반제품(50')들이 성형드럼에 부착되도록 한다. 상기 메인 샤프트(20)가 회전되면 상기 메인 샤프트(20)의 일단에 결합된 기어 박스(37) 역시 회전하게 되고, 상기 기어 박스(37)의 회전에 따라 그 내부의 제1중간축(38)과 제2중간축(39)이 역시 회전하게 된다. 이때, 상기 제1중간축(38)은 중공 스핀들(32)을 중심으로 공전하고, 상기 제2중간축(39)은 전동축(35)을 중심으로 공전하게 되므로, 상기 제1중간축(38)의 제1헬리컬 기어(38')가 치합된 상기 중공 스핀들(32)과 상기 제2중간축(39)의 제3헬리컬 기어(39')가 치합된 상기 전동축(35) 역시 회전하게 된다. 이에 따라 상기 중공 스핀들(32) 및 전동축(35)에 각각 전동벨트(33)(36)로 연결된 상기 핑거 구동용 모터(31) 및 드럼 이동용 모터(34)의 축이 회전되지만, 이들 모터(31)(34)의 축은 무부하 상태로 회전하게 된다.

이때, 상기 핑거 샤프트(21)와 드럼 샤프트(23) 역시 상기 기어 박스(37)와 함께 회전하지만 상기 메인 샤프트(20)의 회전에 따라 성형드럼(10) 역시 회전하고 있으므로, 상기 핑거 샤프트(21)와 메인 샤프트(23)가 기어 박스(37)와 함께 회전하더라도 상기 성형드럼(10)의 축방향 이동은 발생하지 않는다.

이하에서는 도 5 내지 8을 참조하여, 본 발명의 성형드럼 구동장치를 통하여 그린케이스를 성형하는 과정을 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 성형드럼(10)을 성형 위치로 이동시킬 수 있도록 드럼 이동용 구동모터(34)를 작동시킨다. 이에 따라 상기 드럼 이동용 구동모터(34)의 구동풀리(34')가 회전함과 아울러 전동벨트(36)에 의해 상기 구동풀리(34')의 회전력이 전달된 전동축(35)의 종동풀리(35')이 회전하게 되어 상기 전동축(35)은 중공 스핀들(32)의 안쪽에서 회전하게 된다. 그리고 상기 전동축(35)의 타단에 형성된 헬리컬 기어(35")에 각각 제3헬리컬 기어(39')가 치합된 한 쌍의 제2중간축(39)이 회전되고, 상기 제2중간축(39)의 제4헬리컬 기어(39")에 헬리컬 기어(23')가 치합된 드럼 샤프트(23)가 회전하게 된다. 즉, 상기 제2중간축(39)의 회전에 따라 드럼 샤프트(20)의 내부에 좌우 방향으로 배치된 한 쌍의 드럼 샤프트(23)가 회전하는 것이다.

상기 드럼 샤프트(23)가 회전하게 되면 상기 드럼 샤프트(23)의 스크류(23")에 체결된 스크류 너트(24)가 축방향을 따라 상기 성형드럼(10)의 중간 방향으로 이동하게 되고, 그에 따라 상기 스크류 너트(24)가 고정된 드럼 브래킷(16)이 이동하면서 인사이드 드럼(11)과 아웃사이드 드럼(12)을 안쪽으로 축방향 이동시켜 성형 위치에 있도록 한다.

상기 성형드럼(10)이 성형 위치에 안착되면 상기 드럼 이동용 구동모터(34)이 정지하게 되고, 이 상태에서 상기 성형드럼(10)의 인사이드 드럼(11)과 아웃 사이드 드럼(12) 사이에 각종 타이어 반제품(50')을 부착시킨다. 이때, 상기 타이어 반제품(50')으로는 인너(Inner) 고무와 사이드(Side) 고무로 이루어진 PA 반제품과, 바디플라이(Bodyfly) 반제품, 그리고 비드(Bead)와 에이펙스(Apex)로 이루어진 비드 반제품 등이 있다.

상기 성형드럼(10)은 메인 구동모터(26)에 의해 회전함으로써 반제품 공급장치(도시 생략)로부터 공급되는 각종 타이어 반제품(50')들이 상기 성형드럼(10)에 감기도록 한다. 즉, 상기 메인 구동모터(26)의 구동에 따라 구동풀리(26')가 회전되고, 상기 구동풀리(26')에 전동벨트(27)로 연결된 종동풀리(28)가 회전하면서 메인 샤프트(20)를 회전시키게 된다. 이에 따라 상기 메인 샤프트(20)에 설치된 상기 성형드럼(10)이 회전하게 되고, 상기 성형드럼(10)이 회전할 때 상기 반제품 공급장치에서 PA 반제품이 공급되어 상기 성형드럼(10)에 감기고, 다음으로 바디플라이 반제품이 감기게 되며, 마지막으로 비드 반제품이 감기게 된다. 그리고, 상기 비드 반제품은 비드락(Beadlock) 방식으로 상기 성형드럼에 고정된다.

상기 성형드럼(10)에 타이어 반제품(50')들의 부착이 완료되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 메인 구동모터(26)는 정지하고 상기 드럼 이동용 구동모터(34)와 핑거용 구동모터(31)가 동시에 작동된다. 상기 드럼 이동용 구동모터(34)가 작동되면, 상기 드럼 이동용 구동모터(34)에 의해 전동축(35)이 중공 스핀들(32)의 안쪽에서 회전하게 된다. 그리고 상기 전동축(35)의 회전에 따라 제2중간축(39) 및 드럼 샤프트(23)가 회전하게 되며, 상기 드럼 샤프트(23)가 회전에 따라 드럼 샤프트(23)의 스크류(23")에 체결된 스크류 너트(24)가 고정된 드럼 브래킷(16)이 설치된 인사이드 드럼(11)과 아웃사이드 드럼(12)을 안쪽으로 축방향 이동된다.

그리고, 상기 핑거용 구동모터(31)가 작동되면 상기 중공 스핀들(32)이 회전하게 되고, 상기 제1중간축(38) 및 핑거 샤프트(21)가 회전하게 된다. 상기 핑거 샤프트(21)의 회전에 따라 상기 핑거 샤프트(21)의 스크류(21")에 체결된 스크류 너트(22)가 설치된 핑거 브래킷(14)이 상기 드럼 브래킷(16)과 함께 이동하여 상기 성형드럼(10)에 부착된 타이어 반제품(50')들이 성형되도록 한다.

상기 타이어 반제품(50')들의 성형이 어느 정도 완료되면, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 드럼 이동용 구동모터(34)는 정지하고 상기 핑거용 구동모터(31)만 작동된다. 이에 따라 상기 드럼 브래킷(16)은 정지하고 상기 핑거 브래킷(14)만 축방향으로 이동하게 되며, 상기 핑거 브래킷(14)의 이동에 따라 핑거 브래킷(14)에 힌지 결합된 핑거(13)가 회동하면서 타이어 반제품(50')들에 대한 턴업이 이루어지도록 한다. 상기 타이어 반제품(50')들에 대한 턴업 작업이 완료되면 상기 핑거용 구동모터(31)가 정지하여 그린케이스(50)의 성형이 완료되도록 한다.

이상의 과정을 통해 그린케이스(50)의 성형이 끝나면, 상기 핑거용 구동모터(31)가 역방향으로 회전되어 상기 핑거 브래킷(14)을 바깥쪽 방향으로 이동시켜 상기 핑거(13)가 턴다운되도록 한다. 상기 핑거(13)의 턴다운이 완료되면 상기 드럼 이동용 구동모터(34)가 핑거용 구동모터(31)와 마찬가지로 역방향으로 작동되어 상기 핑거 브래킷(14)과 드럼 브래킷(16)을 동시에 바깥쪽으로 이동시킨다.

이후, 상기 핑거(13)가 그린케이스로(50)부터 완전히 분리되면, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 핑거용 구동모터(31)는 정지하고 드럼 이동용 구동모터(34)만 작동된다. 이에 따라 상기 핑거(13)는 정지하지만 상기 성형드럼(10)은 그린케이스(50)가 분리되는 초기 위치로 이동하게 되고, 상기 성형드럼(10)의 이동이 완료되면 상기 드럼 이동용 구동모터(34) 역시 정지하여 상기 그린케이스(50)가 분리되도록 한다. 이상의 과정을 계속 반복함으로써 타이어 반제품들을 그린 케이스로 성형한다.

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...성형드럼
11...인사이드 드럼
12...아웃사이드 드럼
13...핑거
14...핑거 브래킷
15...핑거 스토퍼
16...드럼 브래킷
20...메인 샤프트
21...핑거 샤프트
21'...헬리컬 기어
21"...스크류
22...핑거 구동용 스크류 너트
23...드럼 샤프트
23'...헬리컬 기어
23"...스크류
24...드럼 이동용 스크류 너트
25...커넥터 하우징
26...메인 구동모터
26'...구동 풀리
27...전동벨트
28...종동 풀리
29...샤프트 베어링
30...구동장치부
31...핑거용 구동모터
31'...구동 풀리
32...중공 스핀들
32'...종동 풀리
32"...헬리컬 기어
33...전동벨트
34...드럼이동용 구동모터
34'...구동풀리
35...전동축
35'...종동풀리
35"...헬리컬 기어
36...전동벨트
37...기어박스
37'...기어박스 베어링
38(38a, 38b)...제1중간축
38'...제1헬리컬 기어
38"...제2헬리컬 기어
39(39a, 39b)...제2중간축
39'...제3헬리컬 기어
39"...제4헬리컬 기어
50...그린 케이스
50'...타이어 반제품

Claims (8)

1. 중공 형상의 메인 샤프트(20)와;
   상기 메인 샤프트(20)의 일측에 일정 간격을 두고 좌우 대칭으로 배치되며, 상기 메인 샤프트(20)를 따라 축방향으로 이동 가능하게 설치되는 인사이드 드럼(11) 및 아웃사이드 드럼(12)으로 이루어진 성형드럼(10)과;
   상기 메인 샤프트(10)의 내부 상측과 하측에 각각 배치되며, 스크류 결합을 통해 상기 성형드럼(10)의 인사이드 드럼(11)과 아웃사이드 드럼(12)을 서로 대칭되게 축방향 이동시켜 핑거(13)를 업/다운시키는 한 쌍의 핑거 샤프트(21)와;
   상기 메인 샤프트(20)의 내부 좌측과 우측에 각각 배치되며, 스크류 결합을 통해 상기 인사이드 드럼(11)과 아웃사이드 드럼(12)을 서로 대칭되게 축방향으로 이동시키는 한 쌍의 드럼 샤프트(23)와;
   구동 풀리(26')가 상기 메인 샤프트(20)에 구비된 종동 풀리(28)에 전동벨트(27)로 연결되어 상기 메인 샤프트(20)를 회전시키는 메인 구동모터(26)와;
   상기 핑거 샤프트(21)와 드럼 샤프트(23)를 독립적으로 회전시키는 구동장치부(30);를 포함하고,
   상기 구동장치부(30)는 상기 핑거 샤프트(21)를 회전시키는 핑거용 구동모터(31)와, 상기 드럼 샤프트(23)를 회전시키는 드럼 이동용 구동모터(34)와, 상기 핑거용 구동모터(31)에 의해 회전되는 중공 스핀들(32)과, 드럼 이동용 구동모터(34)에 의해 회전되며 상기 중공 스핀들(32)을 관통하도록 설치되는 전동축(35)과, 내부에 상기 중공 스핀들(32)의 회전력을 상기 핑거 샤프트(21)로 전달하는 한 쌍의 제1중간축(38)과 상기 전동축(35)의 회전력을 상기 드럼 샤프트(23)로 전달하는 한 쌍의 제2중간축(39)이 구비되며 상기 메인 샤프트(20)가 외측에 연결된 기어박스(37)와, 상기 기어박스(37)를 회전 가능하게 지지하는 기어박스 베어링(37')과, 상기 메인 샤프트(20)를 지지하는 샤프트 베어링(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형드럼 구동장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 핑거 샤프트(21)는 그 외주면에 일정 간격을 두고 형성되어, 상기 핑거(13)가 설치된 핑거 브래킷(14)에 고정된 한 쌍의 핑거 구동용 스크류 너트(22)가 체결되는 일정 폭의 스크류(21")를 구비한 것을 특징으로 하는 성형드럼 구동장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 드럼 샤프트(23)는 그 외주면에 일정 간격을 두고 형성되어, 상기 핑거 브래킷(14)의 축방향 이동을 제한하는 핑거 스토퍼(15)와 일체로 형성된 드럼 브래킷(16)에 고정된 한 쌍의 드럼 이동용 스크류 너트(24)가 체결되는 일정 폭의 스크류(23")를 구비한 것을 특징으로 하는 성형드럼 구동장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 중공 스핀들(32)은 상기 핑거용 구동모터(31)의 구동풀리(31')에 전동벨트(33)로 연결된 종동풀리(32')가 일단에 형성되고 타단에는 상기 제1중간축(38)의 일측 단부에 설치된 제1헬리컬 기어(38')가 각각 치합되는 헬리컬 기어(32")가 구비됨과 아울러,
   상기 제1중간축(38)의 타측 단부에 구비된 제2헬리컬 기어(38")는 상기 핑거 샤프트(21)의 단부에 형성된 헬리컬 기어(21')에 치합되는 것을 특징으로 하는 성형드럼 구동장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1중간축(38)은 상측 중간축(38a)과 하측 중간축(38b)의 길이가 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 성형드럼 구동장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 전동축(35)은 상기 드럼 이동용 구동모터(34)의 구동풀리(34')에 전동벨트(36)로 연결된 종동풀리(35')가 일단에 형성되고 타단에는 상기 제2중간축(39)의 일측 단부에 설치된 제3헬리컬 기어(39')가 각각 치합되는 헬리컬 기어(35")가 구비됨과 아울러,
   상기 제2중간축(39)의 타측 단부에 구비된 제4헬리컬 기어(39")는 상기 드럼 샤프트(23)의 헬리컬 기어(23')에 치합되는 것을 특징으로 하는 성형드럼 구동장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 메인 샤프트(20)와 핑거 샤프트(21) 및 드럼 샤프트(23)는 성형드럼측과 구동장치부측이 분할된 구조로 이루어짐과 아울러 커넥터 하우징(25)에 의해 양측이 서로 연결된 것을 특징으로 하는 성형드럼 구동장치.
8. 삭제

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