KR101425538B1 - 타이어용 비드 성형장치 - Google Patents

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KR101425538B1
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Abstract

본 발명은 타이어용 비드 성형장치에 관한 것으로서, 타이어의 반제품인 비드의 성형과정에서 비드의 하단부 폭을 능동적으로 제어하여 정상적인 헥사(Hexa) 형상을 항상 유지할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 타이어용 비드 성형장치는 고무가 토핑된 비드 와이어가 수용되는 수용홈이 둘레에 형성된 고정포머, 상기 고정포머의 일측에 위치되어 있으며, 고무가 토핑된 비드 와이어가 수용되는 수용홈이 둘레에 형성되는 이동포머, 상기 고정포머와 이동포머에 연결설치되고 상기 고정포머와 이동포머간의 간격을 조절할 수 있는 간격 조절부, 상기 고정포머 및 이동포머의 수용홈에 수용되는 비드 와이어의 개수 및 직경을 측정하는 센서부, 상기 센서부와 연결되고 상기 센서부에서 측정된 비드 와이어의 직경에 따라 상기 간격 조절부를 작동시켜 상기 고정포머와 이동포머의 간격이 조절되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

타이어용 비드 성형장치{FORMER OF BEAD FOR TIRE}
본 발명은 타이어용 비드 성형장치에 관한 것이다.
중하중용 타이어의 비드구조는 비드 와이어들이 헥사(Hexa) 형태로 조합되어 있으며 이와 같은 형태를 만들기 위해 비드 포머(Bead Former)를 사용한다. 이때, 비드 포머에 공급되는 비드 와이어는 통상의 압출기를 통해 공급되며, 비드포머의 하단부에 공급되는 비드 와이어의 형상이 가지런하게 유지되어야만 그 상부로 적층되는 또 다른 비드 와이어가 헥사(Hexa) 형상으로 유지될 수 있다.
한편, 일반적인 비드 포머(Bead Former)의 경우 비드구조가 결정되면 비드 하단부의 폭이 고정되며, 성형 초기에는 비드의 형상이 설계한 구조와 동일한 헥사(Hexa) 형태를 유지하게 된다.
그러나 비드 포머에 비드 와이어를 공급하기 위한 압출기는 지속적인 사용에 따라 마모되고, 이로 인해 비드 와이어에 토핑되는 고무의 두께가 불균일 해지면서 도1에서 처럼 비드의 형상이 헥사(Hexa) 형상을 유지하고 못하고 뭉그러지게 되는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1059149호 (2011.08.18)
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 타이어의 반제품인 비드의 성형과정에서 비드의 하단부 폭을 능동적으로 제어하여 정상적인 헥사(Hexa) 형상을 항상 유지할 수 있도록 한 타이어용 비드 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 타이어용 비드 성형장치는 고무가 토핑된 비드 와이어가 수용되는 수용홈이 둘레에 형성된 고정포머, 상기 고정포머의 일측에 위치되어 있으며, 고무가 토핑된 비드 와이어가 수용되는 수용홈이 둘레에 형성되는 이동포머, 상기 고정포머와 이동포머에 연결설치되고 상기 고정포머와 이동포머간의 간격을 조절할 수 있는 간격 조절부, 상기 고정포머 및 이동포머의 수용홈에 수용되는 비드 와이어의 개수 및 직경을 측정하는 센서부, 상기 센서부와 연결되고 상기 센서부에서 측정된 비드 와이어의 직경에 따라 상기 간격 조절부를 작동시켜 상기 고정포머와 이동포머의 간격이 조절되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 고정포머와 이동포머의 내부에는 서로 마주보는 삽입홈이 형성되어 있으며, 상기 이동포머의 삽입홈 천정면 및 바닥면에는 스크류가 형성되어 있다.
상기 간격 조절부는, 상기 고정포머와 이동포머의 삽입홈에 삽입되며, 둘레에 상기 이동포머의 스크류와 맞물리며 이동포머의 이동을 안내하는 스크류가 형성되어 있는 간격 조절포머, 상기 이동포머를 관통하며 일측이 간격 조절포머에 설치되는 회전 전달부, 상기 회전 전달부의 타측에 결합되며 구동동력이 양방향으로 출력되고, 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 제어부로부터 신호를 전달받아 상기 회전 전달부를 정 방향 또는 역 방향으로 회전시키는 동력 전달부를 포함한다.
본 발명에 따른 타이어용 비드 성형장치는 고정포머의 수용홈과 이동포머의 수용홈 바닥면에 수용되는 비드 와이어들의 직경 및 개수에 따라 고정포머의 수용홈과 이동포머의 수용홈간의 폭을 능동적으로 조절할 수 있으므로, 비드 와이어에 토핑된 고무의 두께가 상이하더라도 비드의 하단부 형상을 최적화 시킬 수 있는 효과가 있다.
이에 따라 비드의 하단부에 위치된 비드 와이어의 상부로 적층되는 또 다른 비드 와이어들이 정상적으로 적층될 수 있어, 비드 와이어의 형상을 초기설계 구조인 헥사(Hexa) 형태로 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 고정포머의 수용홈과 이동포머의 수용홈간의 폭을 능동적으로 조절할 수 있기 때문에 타이어의 규격에 따라 비드 와이어의 폭이 상이하더라도 비드 하단부의 형상을 최적화시킬 수 있는 효과가 있다.
도1은 종래기술에 따른 비드포머를 통해 제작된 비드구조를 도시한 단면도.
도2는 본 발명에 따른 타이어용 비드 성형장치를 도시한 단면도.
도3은 본 발명에 따른 타이어용 비드 성형장치를 통해 제작된 비드구조를 도시한 단면도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도2는 본 발명에 따른 타이어용 비드 성형장치를 도시한 단면도이고, 도3은 본 발명에 따른 타이어용 비드 성형장치를 통해 제작된 비드구조를 도시한 단면도이다.
도2 및 도3을 참고하면, 본 발명에 따른 타이어용 비드 성형장치(1)는 고정포머(10)와, 이동포머(20)와, 간격 조절부(30)와, 센서부(40)와, 제어부(50)를 포함한다.
상기 고정포머(10)는 둘레에 고무(601)가 토핑된 비드 와이어(60)가 수용되는 수용홈(101)이 형성된다. 이때, 상기 수용홈(101)의 바닥부(101a)는 수평면을 갖고 측부(101b)는 경사면을 갖는다.
이러한 고정포머(10)는 작업대(미도시) 등의 상부에 고정된다.
상기 이동포머(20)는 둘레에 고무(601)가 토핑된 비드 와이어(60)가 수용되는 수용홈(201)이 형성된다. 이때, 상기 수용홈(201)의 바닥부(201a)는 수평면을 갖고 측부(201b)는 경사면을 갖는다.
이러한 이동포머(20)는 상기 수용홈(201)이 고정포머(10)의 수용홈(101)과 마주보도록 고정포머(10)의 일측에 위치된다. 상기 고정포머(10)의 수용홈(101)과 이동포머(20)의 수용홈(201)이 마주보게 되면 역사다리꼴 형상이 된다.
그리고, 상기 고정포머(10)의 수용홈(101) 및 이동포머(20)의 수용홈(201)에 수용 및 적층되는 비드 와이어(60)들은 헥사(Hexa) 형상을 이루게 된다.
상기 이동포머(20)는 후술되는 간격 조절부(30)에 의해 수평방향으로 왕복이동되어 상기 고정포머(10)와 가까워지거나 멀어질 수 있다.
또한, 상기 고정포머(10)와 이동포머(20)의 내부에는 서로 마주보는 삽입홈(102,202)이 형성된다.
이때, 상기 이동포머(20)의 측면에는 상기 이동포머(20)의 삽입홈(102,202)과 연결되는 관통홀(미도시)이 좌,우 방향으로 관통 형성된다.
상기 고정포머(10)와 이동포머(20)가 연결되면 도르래 형상이 된다. 또한 고정포머(10)의 삽입홈(102)과 이동포머(20)의 삽입홈(202)이 마주보게 되면 원 형상이 된다.
또한, 상기 이동포머(20)의 천정면과 바닥면에는 스크류(202a)가 형성되어 있다.
상기 간격 조절부(30)는 상기 고정포머(10)와 이동포머(20)에 연결설치되고 상기 고정포머(10)와 이동포머(20)간의 간격을 조절하므로서, 상기 고정포머(10)의 수용홈(101)과 이동포머(20)의 수용홈(201)간의 폭(W)을 조절하기 위한 것으로, 다시 간격 조절포머(301)와, 회전 전달부(302)와, 동력 전달부(303)로 나뉘어 구성된다.
먼저, 상기 간격 조절포머(301)는 원 형상으로 형성되어 상기 고정포머(10)와 이동포머(20)의 삽입홈(102,202)에 삽입된다. 이때, 상기 간격 조절포머(301)의 반 정도는 고정포머(10)의 삽입홈(102)에 삽입되고 나머지 반 정도는 이동포머(20)의 삽입홈(202)에 삽입된다.
또한, 상기 간격 조절포머(301)의 둘레에는 상기 이동포머(20)의 스크류(202a)와 맞물리며 이동포머(20)의 수평이동을 안내하는 스크류(301a)가 형성되어 있다.
상기 회전 전달부(302)는 일측이 상기 이동포머(20)의 측면 즉, 관통홀을 관통하여 간격 조절포머(301)에 설치된다. 여기서, 상기 회전 전달부(302)의 일측은 상기 간격 조절포머(301)의 내부에 관통설치되거나 간격 조절포머(301)의 외측면에 설치될 수 있으며, 타측은 상기 이동포머(20)의 외부로 노출된다.
상기 회전 전달부(302)는 원 형상으로 형성되는 단순 막대 형상이며 상기 관통홀의 내부에서 양방향으로 회전될 수 있다.
상기 동력 전달부(303)는 회전 전달부(302)의 타측에 결합된다. 상기 동력 전달부(303)는 구동동력이 양방향으로 출력되는 서보모터 일 수 있다.
상기 동력 전달부(303)는 상기 제어부(50)와 전기적으로 연결되어 제어부(50)로부터 신호를 전달받아 상기 회전 전달부(302)를 정 방향 또는 역 방향으로 회전시킨다.
상기 센서부(40)는 고정포머(10) 및 이동포머(20)의 수용홈(101,201)의 바닥부(101a,201a)에 안착되는 비드 와이어(60)들의 개수 및 직경을 측정하여 제어부(50)에 전달한다.
상기 제어부(50)는 간격 조절부(30)를 통해 고정포머(10)와 이동포머(20)의 간격을 조절하기 위한 것이다. 상기 제어부(50)에는 비드(70)구조 하단부에 위치되는 비드 와이어(60)의 총 개수 즉, 고정포머(10) 및 이동포머(20)의 수용홈(101,201)에 안착되는 비드 와이어(60)의 총 개수와 상기 수용홈(101,201)에 안착되는 각각의 비드 와이어(60)의 직경 값이 셋팅되어 있다.
이때, 상기 제어부(50)에 셋팅되는 비드 와이어(60)의 직경 값은 비드 와이어(60)의 직경(d)과 상기 비드 와이어(60)에 토핑된 고무(601)의 직경(D)을 더한 값이 셋팅된다.
이와 같은 제어부(50)는 비드(70)를 성형하는 과정에서 센서부(40)로부터 전달되는 고정포머(10) 및 이동포머(20)의 수용홈(101,201)에 안착되는 비드 와이어(60)의 총 개수 및 직경 값을 수신하여 기 셋팅된 값보다 클 경우 상기 이동포머(20)가 고정포머(10)에서 멀어지는 방향(CW)으로 동력 전달부(303)를 회전시킨다.
상기 동력 전달부(303)가 회전되면 상기 동력 전달부(303)에 연결되어 있는 회전 전달부(302)와, 상기 회전 전달부(302)에 설치되어 있는 간격 조절포머(301)가 동력 전달부(303)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전된다. 이렇게 간격 조절포머(301)가 동력 전달부(303)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되면 상기 이동포머(20)의 스크류(202a)는 간격 조절포머(301)의 스크류(301a)를 타고 이동되어 이동포머(20)가 고정포머(10)에서 멀어짐에 따라 상기 고정포머(10)의 수용홈(101)과 이동포머(20)의 수용홈(201) 간의 폭(W)이 넓어지게 된다. 이에 따라, 수용홈(101,201)의 폭과 상기 수용홈(101,201)에 수용된 비드 와이어(60)들의 폭이 동일해지고 수용홈(101,201)에 수용된 비드 와이어(60)들이 가지런하게 정렬되어 도3에서 처럼 정상적인 헥사(Hexa) 형상이 될 수 있다.
이때, 상기 고정포머(10)의 내측 둘레에는 이동 안내홈(103)이 삽입홈(102)을 사이에 두고 형성되고, 이와 대응되는 상기 이동포머(20)의 내측 둘레에는 상기 고정포머(10)를 향해 돌출되어 이동 안내홈(103)에 삽입되며 상기 이동 안내홈(103) 상에서 양방향으로 자유롭게 움직일 수 있는 낙하 방지부(203)가 형성된다.
이러한 낙하 방지부(203)는 상기 고정포머(10)의 수용홈(101)과 이동포머(20)의 수용홈(201) 간의 폭(W)이 바닥부(101a,201a)의 중앙부분에 안착된 비드 와이어(60)의 폭보다 넓어 질 경우 상기 비드 와이어(60)가 바닥부(101a,201a)의 사이로 낙하되지 않도록 지지한다.
이때, 상기 낙하 방지부(203) 상면과 바닥부(101a,201a) 상면간의 간격은 1cm 이하로 유지되어야만 바닥부(101a,201a)에 안착된 비드 와이어(60)가 단차 지지 않고 수평한 형태를 유지할 수 있다.
여기서, 상기 이동포머(20)는 양방향 이동은 가능하면서 공회전 되지 않는다.
이를 좀더 보충하면 상기 고동포머(10)의 내측에는 이동포머(20)를 향해 수평방향으로 돌출되는 한 쌍의 공회전 방지로드(미도시)가 삽입홈(102)을 사이에 형성되도록 하고, 이와 대응되는 상기 이동포머(20)의 내측에는 상기 고정포머(10)의 공회전 방지로드(미도시)가 삽입되는 공회전 방지홈(미도시)이 형성되도록 하므로서, 상기 동력 전달부(303)가 작동되면 상기 이동포머(20)는 양방향 이동은 가능하면서 공회전되지 않을 수 있다.
한편, 상기 제어부(50)는 상기 센서부(40)로부터 전달되는 고정포머(10) 및 이동포머(20)의 수용홈(101,201)에 안착되는 비드 와이어(60)의 총 개수 및 직경 값이 기 셋팅된 값보다 작을 경우 상기 이동포머(20)가 고정포머(10)에서 가까워지는 방향(CCW)으로 동력 전달부(303)를 회전시킨다.
상기 동력 전달부(303)가 회전되면 상기 동력 전달부(303)에 연결되어 있는 회전 전달부(302)와, 상기 회전 전달부(302)에 설치되어 있는 간격 조절포머(301)가 동력 전달부(303)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전된다. 이렇게 간격 조절포머(301)가 동력 전달부(303)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되면 상기 이동포머(20)의 스크류(202a)는 간격 조절포머(301)의 스크류(301a)를 타고 이동되어 이동포머(20)가 고정포머(10)에서 가까워짐에 따라 상기 고정포머(10)의 수용홈(101)과 이동포머(20)의 수용홈(201) 간의 폭(W)이 좁아지게 된다. 이에 따라, 수용홈(101,201)의 폭과 상기 수용홈(101,201)에 수용된 비드 와이어(60)들의 폭이 동일해지고 수용홈(101,201)에 수용된 비드 와이어(60)들이 가지런하게 정렬되어 도3에서 처럼 정상적인 헥사(Hexa) 형상이 될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10 : 고정포머 101,201 : 수용홈
101a,201a : 바닥부 101b,201b : 측부
102,202 : 삽입홈 103 : 이동 안내홈
20 : 이동포머 202a,301a : 스크류
203 : 낙하 방지부 30 : 간격 조절부
301 : 간격 조절포머 302 : 회전 전달부
303 : 동력 전달부 40 : 센서부
50 : 제어부 60 : 비드 와이어
601 : 고무 70 : 비드

Claims (3)

  1. 고무가 토핑된 비드 와이어가 수용되는 수용홈이 둘레에 형성된 고정포머,
    상기 고정포머의 일측에 위치되어 있으며, 고무가 토핑된 비드 와이어가 수용되는 수용홈이 둘레에 형성되는 이동포머,
    상기 고정포머와 이동포머에 연결설치되고 상기 고정포머와 이동포머간의 간격을 조절할 수 있는 간격 조절부,
    상기 고정포머 및 이동포머의 수용홈에 수용되는 비드 와이어의 개수 및 직경을 측정하는 센서부,
    상기 센서부와 연결되고 상기 센서부에서 측정된 비드 와이어의 직경에 따라 상기 간격 조절부를 작동시켜 상기 고정포머와 이동포머의 간격이 조절되도록 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 고정포머의 내측 둘레에는 이동 안내홈이 형성되고, 이와 대응되는 상기 이동포머의 내측 둘레에는 상기 이동 안내홈을 따라 이동되면서 상기 고정포머와 이동포머의 사이로 비드 와이어가 낙하되는 것을 방지하기 위한 낙하 방지부가 형성되어 있는
    타이어용 비드 성형장치.
  2. 제1항에서,
    상기 고정포머와 이동포머의 내부에는 서로 마주보는 삽입홈이 형성되어 있으며,
    상기 이동포머의 삽입홈 천정면 및 바닥면에는 스크류가 형성되어 있는
    타이어용 비드 성형장치.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 간격 조절부는,
    상기 고정포머와 이동포머의 삽입홈에 삽입되며, 둘레에 상기 이동포머의 스크류와 맞물리며 이동포머의 이동을 안내하는 스크류가 형성되어 있는 간격 조절포머,
    상기 이동포머를 관통하며 일측이 간격 조절포머에 설치되는 회전 전달부,
    상기 회전 전달부의 타측에 결합되며 구동동력이 양방향으로 출력되고, 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 제어부로부터 신호를 전달받아 상기 회전 전달부를 정 방향 또는 역 방향으로 회전시키는 동력 전달부
    를 포함하는 타이어용 비드 성형장치.


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