KR102516983B1 - 타이어 성형 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어 성형 장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소정의 길이를 갖는 원기둥 형상의 본체; 상기 본체의 외주면에 상기 본체의 길이 방향으로 배치되는 복수 개의 제1 핑거; 및 상기 본체의 외주면에 상기 본체의 길이 방향으로 배치되는 복수 개의 제2 핑거를 포함하고, 복수 개의 상기 제1 핑거 및 복수 개의 상기 제2 핑거의 길이가 서로 다른, 타이어 성형 장치가 제공될 수 있다.

Description

타이어 성형 장치{TIRE BUILDING MACHINE}
본 발명은 타이어 성형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 SOT(side over tread)를 적용할 수 있는 타이어 성형 장치에 대한 발명이다.
타이어를 제조할 때 반제품을 조합하여 완제품의 전신인 그린 타이어를 성형한다. 그리고 타이어를 성형하는 방식은 SOT(side over tread) 방식과 TOS(tread over side) 방식이 있다. SOT 방식은 타이어를 성형할 때 타이어의 옆면을 이루는 사이드월이 지면과 직접 맞닿는 트레드 끝단을 덮도록 하는 성형 방식이고, TOS 방식은 SOT 방식과 반대로 사이드월이 트레드의 날개부를 덮지 않고 타이어 내부로 들어가도록 성형하는 방식이다.
한편, 타이어의 성능에 따라 카카스가 한 장 또는 두 장이 포함될 수 있으며, 같은 플라이 구조에 따라 카카스 끝단을 감싸는 정도에 따라 타이어의 허용 하중이 달라진다. 카카스 끝단이 낮은 위치에 위치하는 경우 로우 턴 업(low turn up), 카카스 끝단이 중간 위치에 위치하는 경우 미들 턴 업(middle turn up) 및 카카스 끝단이 높은 위치에 있는 경우 하이 턴 업(high turn up)이라 한다. 이 중 카카스 끝단이 벨트 말단에 위치하는 경우는 세미 싱글(semi single) 구조라 한다.
상기와 같이, 세미 싱글 구조로 타이어를 제조하는 타이어 성형 장치는 카카스 플라이가 예비 조립체(pre-assembly)보다 폭이 크게 설정된다. 그에 따라 턴 업하는 경우, 카카스 플라이가 예비 조립체에 가려지지 않는다. 이 상태에서 예비 조립체를 턴 업하는 것은 TOS 방식으로 타이어를 성형하는데 이용되기 때문에 SOT 방식으로 타이어를 성형할 수 없는 문제가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2020-0019606호 (2020.02.24.)
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 세미 싱글 구조로 타이어를 제조하는 타이어 성형 장치에서 SOT 방식으로 타이어를 성형할 수 있는 타이어 성형 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 소정의 길이를 갖는 원기둥 형상의 본체; 상기 본체의 외주면에 상기 본체의 길이 방향을 따라 소정의 길이로 연장되고, 상기 본체의 둘레 방향을 따라 배열되는 복수 개의 제1 핑거; 및 상기 본체의 외주면에 상기 본체의 길이 방향을 따라 소정의 길이로 연장되고, 상기 본체의 둘레 방향을 따라 배열되는 복수 개의 제2 핑거를 포함하고, 상기 제1 핑거의 길이는 상기 제2 핑거의 길이보다 짧은, 타이어 성형 장치 가 제공될 수 있다.
상기 제1 핑거의 길이는 상기 제2 핑거의 길이의 80% 내지 90%인, 타이어 성형 장치 가 제공될 수 있다.
복수 개의 상기 제1 핑거 및 복수 개의 상기 제2 핑거는 서로 교번되어 배치되는, 타이어 성형 장치 가 제공될 수 있다.
복수 개의 상기 제1 핑거는 본체에 설치되는 카카스 플라이를 턴 업시키고, 복수 개의 상기 제2 핑거는 본체에 설치되는 예비 조립체를 턴 업시키며, 상기 카카스 플라이는 상기 본체의 외주면에서 상기 길이 방향을 따라 연장되도록 배치되고, 상기 예비 조립체는 상기 카카스 플라이의 외주면에서 상기 길이 방향을 따라 연장되도록 배치되는, 타이어 성형 장치가 제공될 수 있다.
상기 카카스 플라이의 길이는 상기 예비 조립체의 길이보다 상대적으로 긴, 타이어 성형 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 비드부를 중심으로 턴 업되는 카카스 플라이의 길이가 예비 조립체의 길이보다 클 때 1차로 카카스 플라이를 먼저 턴 업하고, 2차로 예비 조립체가 턴 업하여 내구성을 높이고, 중량을 절감할 수 있어 회전 저항에 유리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치를 간략하게 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '접속', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 접속, 공급, 전달, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)는 드럼부(100) 및 트레드부(200)를 포함한다.
드럼부(100)는 카카스 플라이(20) 및 예비 조립체(30, pre-assembly)를 턴업하여 타이어를 성형하는 장치로, 카카스 플라이(20)의 끝단이 벨트 말단에 위치하는 세미 싱글 구조를 갖는 타이어를 성형할 수 있다. 이러한 드럼부(100)는 본체(110), 제1 핑거(120), 제2 핑거(130) 및 회전지지부(140)를 포함한다.
본체(110)는 소정의 길이를 가지며, 대략 원기둥 형상을 가진다. 본체(110)는 성형하고자 하는 타이어의 크기에 따라 원기둥 형상의 직경이 달라질 수 있다. 이러한 본체(110)는, 별도의 샤프트에 고정될 수 있으며, 본체(110)의 축 방향 조절은 예컨대, 스핀들을 회전시키고 이에 따라 축 방향 이동을 생성하는 드라이브에 의해 구현될 수 있다.
도 1에 도시된 본체(110)는 드럼부(100)의 일부만 도시한 도면으로 대략 드럼부의 절반에 해당하는 부분이 도시된다.
제1 핑거(120) 및 제2 핑거(130)는 각각 복수 개가 구비되며, 플라이 턴 업(ply turn-up)을 구현하기 위해 각각 소정의 길이를 가질 수 있다. 복수 개의 제1 핑거(120) 및 복수 개의 제2 핑거(130)는 각각 본체(110)의 길이 방향으로 배치되며, 본체(110)의 외주면에 형성된 홈 내에 배치될 수 있다.
여기서, 제1 핑거(120)는 소정의 길이를 가지며, 제2 핑거(130)는 제1 핑거(120)보다 상대적으로 긴 길이를 가질 수 있다. 예컨대, 제1 핑거(120)의 길이는 제2 핑거(130)의 길이의 80% 내지 90%일 수 있다 .
제1 핑거(120)의 길이가 제2 핑거(130)의 길이보다 80% 미만이면 턴 업 시 카카스 플라이(20)가 접혀 불량이 발생할 수 있으며, 90% 초과이면 턴 업 시 카카스 플라이(20)와 예비 조립체(30)가 동시에 턴 업되어 TOS(tread over side) 방식으로 제조가 될 수 있다.
또한, 복수 개의 제1 핑거(120) 및 복수 개의 제2 핑거(130)는 본체(110)의 외주면을 둘러싸도록 배치될 수 있으며, 복수 개의 제1 핑거(120) 및 복수 개의 제2 핑거(130)는 서로 교번되어 배치될 수 있다. 이렇게 복수 개의 제1 핑거(120) 및 복수 개의 제2 핑거(130)가 서로 교번되어 배치됨에 따라 제1 핑거(120) 및 제2 핑거(130)가 각각 독립적으로 구동되어 턴 업 동작이 이루어질 수 있다.
상기와 같은 복수 개의 제1 핑거(120) 및 복수 개의 제2 핑거(130)는 본체(110)의 양단에 각각 배치될 수 있다.
여기서, 제1 핑거(120)는 제1 핑거본체(122) 및 제1 핑거롤러(124)를 포함한다.
제1 핑거본체(122)는 일단이 회전지지부(140)에 결합되고 소정의 길이를 가질 수 있다. 이러한 제1 핑거본체(122)는 회전지지부(140)를 기준으로 본체(110)에서 외주방향으로 회전될 수 있다.
제1 핑거롤러(124)는 제1 핑거본체(122)의 타단에 결합되고, 스스로 회전될 수 있다. 이러한 제1 핑거롤러(124)는 카카스 플라이(20)를 턴 업시킨다.
그리고 제2 핑거(130)는 제2 핑거본체(132) 및 제2 핑거롤러(134)를 포함한다.
제2 핑거본체(132)는 일단이 회전지지부(140)에 결합되고 소정의 길이를 가질 수 있으며, 제1 핑거본체(122)의 길이보다 길 수 있다. 이러한 제2 핑거본체(132)는 회전지지부(140)를 기준으로 본체(110)에서 외주방향으로 회전될 수 있다.
제2 핑거롤러(134)는 제2 핑거본체(132)의 타단에 결합되고, 스스로 회전될 수 있다. 이러한 제2 핑거롤러(134)는 에비 조립체(30)를 턴 업시킨다.
회전지지부(140)는 복수 개가 본체(110)의 외주면에 배치되며, 복수 개의 회전지지부(140)는 본체(110)의 둘레 방향을 따라 나란하게 배치될 수 있다. 이러한 복수 개의 회전지지부(140)에는 각각 복수 개의 제1 핑거(120) 및 복수 개의 제2 핑거(130)가 각각 회전될 수 있게 설치될 수 있다.
상기와 같이, 복수 개의 제1 핑거(120) 및 복수 개의 제2 핑거(130)가 본체(110)에 설치된 상태에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본체(110)에 카카스 플라이(20)와 예비 조립체(30)가 배치될 수 있다.
카카스 플라이(20)는 본체(110)의 외주면 일부를 감싸도록 배치되며, 본체(110)의 길이보다 짧은 길이를 가질 수 있다. 또한, 카카스 플라이(20)는 본체(110)의 너비보다 큰 너비를 가질 수 있다.
예비 조립체(30)는, 카카스 플라이(20)의 외주면 일부를 감싸도록 배치되고, 카카스 플라이(20)의 길이보다 짧은 길이를 가질 수 있다 . 또한, 예비 조립체(30)는 카카스 플라이(20)의 너비보다 큰 너비를 가질 수 있다.
상기와 같이, 세미 싱글 구조의 타이어를 성형할 때 카카스 플라이(20)의 길이가 예비 조립체(30)의 길이보다 길게 배치된다. 그에 따라 턴 업이 이루어질 때 카카스 플라이(20)가 예비 조립체(30)에 가려지지 않고 외부에 노출된다. 이러한 상태에서, 예비 조립체(30)를 턴 업시켜 타이어를 성형할 때, 길이가 동일한 핑거가 복수 개가 배치되는 경우, 일반적으로 TOS(tread over side) 방식으로 타이어가 성형된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)는, 제1 핑거(120)와 제2 핑거(130)의 길이가 서로 다르게 적용됨에 따라 카카스 플라이(20)의 길이가 예비 조립체(30)의 길이보다 길에 배치된 상태에서, SOT(side over tread) 방식으로 타이어를 성형할 수 있다.
제2 핑거(130)에 비해 상대적으로 짧은 길이를 갖는 제1 핑거(120)를 이용하여 타이어의 비드를 중심으로 턴 업되는 카카스 플라이(20)를 턴 업시키고, 트레드부(200)를 타이어의 트레드를 스티칭한 다음, 상대적으로 긴 길이를 갖는 제2 핑거(130)를 이용하여 예비 조립체(30)를 턴 업할 수 있어, SOT 방식으로 타이어를 성형할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 카카스 플라이(20)가 본체(110)에 설치되는 경우, 예비 조립체(30)에 비해 상대적으로 긴 길이를 갖는 카카스 플라이(20)의 끝단은 짧은 길이를 갖는 제1 핑거(120)의 끝단에 걸치도록 배치된다. 또한, 카카스 플라이(20)에 비해 상대적으로 짧은 길이를 갖는 예비 조립체(30)가 본체(110)에 설치되는 경우, 예비 조립체(30)의 끝단은 상대적으로 긴 길이를 갖는 제2 핑거(130)의 끝단에 걸치도록 배치된다.
이렇게 카카스 플라이(20) 및 예비 조립체(30)가 배치된 상태에서, 제1 핑거(120) 및 제2 핑거(130)가 전체 이동거리의 약 50%가 이동된다. 그리고 복수 개의 제1 핑거(120)는 카카스 플라이(20)를 턴 업시키고, 그 다음으로 트래드부에 의해 트래드가 스티칭된다. 트레드가 스티칭된 상태에서, 복수 개의 제2 핑거(130)는 예비 조립체(30)를 턴 업하여 SOT 방식으로 타이어를 성형할 수 있다.
상기와 같이, 카카스 플라이(20)의 길이가 예비 조립체(30)의 길이보다 길게 형성된 상태에서, 카카스 플라이(20)를 제1 핑거(120)를 이용하여 먼저 턴 업시킨 다음에 예비 조립체(30)를 제2 핑거(130)를 이용하여 턴 업시켜 SOT 방식으로 타이어를 성형할 수 있어, 타이어의 내구성을 높이고, 중량을 절감할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 실시예들에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
10: 타이어 성형 장치
100: 드럼부 110: 본체
120: 제1 핑거
122: 제1 핑거본체 124: 제1 핑거롤러
130: 제2 핑거
132: 제2 핑거본체 134: 제2 핑거롤러
140: 회전지지부
200: 트레드부
20: 카카스 플라이 30: 예비 조립체

Claims (3)

  1. 소정의 길이를 갖는 원기둥 형상의 본체;
    상기 본체의 단부 외주면에 배치되며, 복수 개로 마련되어 상기 본체의 둘레 방향을 따라 나란하게 배치되는 회전지지부;
    상기 회전지지부에 일단이 결합되고, 상기 본체의 길이 방향을 따라 소정의 길이로 연장되어 상기 본체의 둘레 방향을 따라 배열되며, 상기 회전지지부를 기준으로 상기 본체에서 외주 방향으로 회전되는 제1 핑거본체 및 상기 제1 핑거본체의 타단에 회전 가능하도록 결합되는 제1 핑거롤러를 포함하는 제1 핑거; 및
    상기 제1 핑거본체의 일단이 결합된 상기 회전지지부와 연이어서 배치되는 회전지지부에 일단이 결합되고, 상기 본체의 길이 방향을 따라 소정의 길이로 연장되어 상기 본체의 둘레 방향을 따라 배열되며, 상기 제1 핑거본체보다 긴 길이를 갖도록 형성되고, 상기 제1 핑거본체의 일단이 결합된 상기 회전지지부와 연이어서 배치되는 상기 회전지지부를 기준으로 상기 본체에서 외주 방향으로 회전되는 제2 핑거본체 및 상기 제2 핑거본체의 타단에 회전 가능하도록 결합되는 제2 핑거롤러를 포함하는 제2 핑거;를 포함하는,
    타이어 성형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 핑거의 길이는 상기 제2 핑거의 길이의 80% 내지 90% 인,
    타이어 성형 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    복수 개의 상기 제1 핑거 및 복수 개의 상기 제2 핑거는 서로 교번되어 배치되는,
    타이어 성형 장치.
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