KR102547892B1 - 서로 다른 방향으로 반제품의 높이를 조절할 수 있는 타이어 성형 장치 - Google Patents

서로 다른 방향으로 반제품의 높이를 조절할 수 있는 타이어 성형 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어 성형 장치에 관한 발명이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치는 타이어 반제품이 부착된 상태에서 회전하여 그린 타이어를 성형하는 원통 형상의 타이어 성형 장치로서, 구동부 및 상기 구동부와 연결되며, 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치되어, 높이 방향으로 이동 가능하며, 일측에 상기 타이어 반제품이 부착되는 복수 개의 제1 조인트 어셈블리를 포함한다.

Description

서로 다른 방향으로 반제품의 높이를 조절할 수 있는 타이어 성형 장치{Tire shaping apparatus capable of adjusting height of semi-product in different directions}
본 발명은 타이어 성형 장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 타이어 성형 장치에 감겨진 반제품의 높이를 서로 다른 방향으로 조절할 수 있는 타이어 성형 장치에 관한 발명이다.
일반적으로 공기입 타이어는 정련, 압출, 압연 및 비드 공정을 거쳐 반제품 형태로 제조되고, 제조된 반제품은 성형 공정을 통해 타이어 형태로 제조된 다음 가류 공정을 거쳐 완성된다.
타이어 성형 장치는 성형 공정에서 반제품을 타이어 형태로 제조한다. 예를 들어 타이어 성형 장치는 원통 형상의 드럼을 구비하며, 반제품은 드럼의 외주면에 감겨진다. 그리고 드럼의 둘레 방향을 따라 배치된 조인트들이 높이 방향으로 이동하면서 반제품의 위치를 조정한 다음, 드럼이 고속으로 회전하고 스티칭 롤이 반제품을 가압하여 그린 타이어를 완성한다.
그런데 종래의 타이어 성형 장치는 조인트들이 드럼의 둘레 방향으로만 배치되기 때문에 드럼의 두께 방향으로는 반제품의 높이를 조절할 수 없다. 이로 인해 드럼의 외주면에 직접 부착되는 벨트 또는 카카스는 드럼의 외주면과 평평하게 부착되나, 벨트 위에 적층되는 트레드는 양단이 드럼의 외주면과 갭을 형성함으로써 타이어의 품질을 떨어뜨린다.
이와 같은 선행기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.
일본등록특허공보 JP 4402534 B2
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 발명으로, 타이어 성형 장치에 있어서 드럼의 둘레 방향뿐만 아니라 폭 방향으로도 높이 조절이 가능한 조인트를 구비하는 타이어 성형 장치를 제공한다.
다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치는 타이어 반제품이 부착된 상태에서 회전하여 그린 타이어를 성형하는 원통 형상의 타이어 성형 장치로서, 구동부 및 상기 구동부와 연결되며, 제1 방향 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치되어, 높이 방향으로 이동 가능하며, 일측에 상기 타이어 반제품이 부착되는 복수 개의 제1 조인트 어셈블리를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치에 있어서, 상기 제1 조인트 어셈블리는 상기 구동부의 작동에 따라 높이 방향으로 승강하며, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 복수 개 배치되는 제1 승강 부재 및상기 복수 개의 제1 승강 부재의 양 단부 중 상기 구동부 측 단부에 대향하는 단부에 각각 배치되며, 상면이 상기 타이어 반제품이 부착되는 부착면을 형성하는 복수 개의 제1 성형 조인트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치에 있어서, 상기 복수 개의 제1 승강 부재는 서로 다른 높이로 독립적으로 조절 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치에 있어서, 상기 복수 개의 제1 성형 조인트는 인접하는 제1 성형 조인트와 체결되는 결합부를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치에 있어서, 상기 결합부는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 돌기와 홈이 반복되는 요철로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치에 있어서, 상기 타이어 반제품은 하나 이상의 벨트층 및 상기 하나 이상의 벨트층 상에 배치되는 트레드층을 포함하고, 상기 결합부는 상기 제2 방향으로 상기 복수 개의 제1 성형 조인트 중 상기 트레드층의 폭 방향 양단보다 내측에 배치되는 제1 성형 조인트에만 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치에 있어서, 상기 구동부와 연결되며, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 상기 복수 개의 제1 조인트 어셈블리와 교대로 배치되고, 일측에 상기 타이어 반제품이 부착되는 복수 개의 제2 조인트 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치에 있어서, 상기 제2 조인트 어셈블리는 상기 구동부의 작동에 따라 높이 방향으로 승강하며, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 복수 개 배치되는 제2 승강 부재 및 상기 복수 개의 제2 승강 부재의 양 단부 중 상기 구동부 측 단부에 대향하는 단부에 각각 배치되며, 상면이 상기 타이어 반제품이 부착되는 부착면을 형성하는 복수 개의 제2 성형 조인트를 포함하고, 상기 복수 개의 제1 성형 조인트가 높이 방향으로 이동함에 따라 인접하는 제1 성형 조인트와 기 설정된 간격 이상의 유격이 발생하면, 상기 제2 성형 조인트가 이격된 상기 제1 성형 조인트의 사이로 상승하여 상기 유격을 커버할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치에 있어서, 상기 제1 방향은 상기 타이어 성형 장치의 둘레 방향이고, 상기 제2 방향은 상기 타이어 성형 장치의 폭 방향일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치에 있어서, 상기 제1 조인트 어셈블리는 상기 타이어 반제품과의 유격을 측정하는 센서를 더 포함하고, 상기 유격이 기 설정된 값을 초과하면 승강하여 상기 유격을 감소시킬 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치는 그린 타이어의 둘레 방향뿐만 아니라 폭 방향으로도 타이어 반제품을 지지하는 조인트 어셈블리의 높이를 조절할 수 있다. 이를 통해 타이어 반제품의 형상, 특히 트레드층의 형상이 변형되지 않도록 하여 그린 타이어 제조 품질을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치의 일부를 확대하여 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치가 제1 방향으로 높이 조절하는 상태를 나타낸다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치가 제2 방향으로 높이 조절하는 상태를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합부를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합부를 구비하는 제1 조인트 어셈블리를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어 성형 장치를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)를 측면에서 바라본 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)의 일부를 확대하여 나타내고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)가 제1 방향으로 높이 조절하는 상태를 나타내고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)가 제2 방향으로 높이 조절하는 상태를 나타내고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합부(221)를 나타내고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합부(221)를 구비하는 제1 조인트 어셈블리(200)를 나타낸다.
도 1 내지 도 7을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)는 타이어 반제품(S)을 그린 타이어(green tire)로 성형하는 성형 공정에 이용될 수 있다. 예를 들어 타이어 성형 장치(10)는 타이어 반제품(S)이 부착된 상태에서 회전하여, 타이어 반제품(S)을 원통 형상의 그린 타이어로 성형할 수 있다. 이를 위해, 도면에는 나타내지 않았으나 스티칭 롤(stitching roll)이 회전하는 타이어 성형 장치(10)에 부착된 타이어 반제품(S)을 가압하도록 배치될 수 있다.
예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, 타이어 반제품(S)이 타이어 성형 장치(10)의 외주면을 따라 제1 방향으로 공급되면, 타이어 성형 장치(10)가 회전하면서 타이어 반제품(S)이 타이어 성형 장치(10)의 외측면에 부착된다.
타이어 반제품(S)의 종류는 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어 도 4에 나타낸 바와 같이, 타이어 반제품(S)은 2개의 벨트층(B)과 벨트층(B)를 감싸는 카커스 코드(C) 및 그 상면에 배치되는 트레드층(T)을 포함할 수 있다. 벨트층(B)의 개수는 2개로 한정하지 않으며, 1개 또는 3개 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)는 구동부(100) 및 제1 조인트 어셈블리(200)를 포함할 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 구동부(100)는 타이어 성형 장치(10)의 중심부에 배치되는 부재로서, 타이어 성형 장치(10)를 회전시키고 후술하는 제1 조인트 어셈블리(200)의 높이를 조절하는 구동력을 생성한다. 예를 들어 구동부(100)는 타이어 성형 장치(10)를 제1 방향(예를 들어 도 1의 D1 방향으로서, 타이어 성형 장치(10)의 둘레 방향)으로 회전시킬 수 있다. 또한 복수 개의 제1 조인트 어셈블리(200)의 높이를 각각 독립적으로 제어할 수 있다.
일 실시예로 구동부(100)는 구동력을 생성하는 구동 모듈(예를 들어 모터) 외에도, 후술하는 센서(222) 또는 외부 장치와 통신할 수 있는 통신 모듈, 타이어 성형 장치(10)의 다른 구성을 제어하는 제어 모듈 등을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제어 모듈은 구동부(100)와 별개의 장치로 구현될 수 있다.
제1 조인트 어셈블리(200)는 각각이 구동부(100)와 연결되도록 복수 개 구비되어, 높이 방향으로 이동할 수 있다. 제1 조인트 어셈블리(200)는 타이어 반제품(S)이 부착되는 부착면을 형성할 수 있다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 조인트 어셈블리(200)는 제1 방향(예를 들어, 도 2의 D1 방향으로서 타이어 성형 장치(10)의 둘레 방향)으로 복수 개 배치될 수 있다. 또한 제1 조인트 어셈블리(200)는 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어, 도 2의 D2 방향으로서 타이어 성형 장치(10)의 폭 방향)으로도 복수 개 배치될 수 있다. 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)에서 타이어 반제품(S)이 부착되는 부착면을 형성하는 부재인 제1 조인트 어셈블리(200)는 어느 하나의 방향으로만 배치되는 것이 아니라, 서로 다른 2개의 방향으로 배치될 수 있다.
일 실시예로 제1 조인트 어셈블리(200)는 제1 승강 부재(210) 및 제1 성형 조인트(220)를 포함할 수 있다.
제1 승강 부재(210)는 구동부(100)의 작동에 따라 높이 방향으로 승강한다. 예를 들어 제1 승강 부재(210)는 피스톤 또는 복수 개의 내접하는 파이프 등으로 구성될 수 있다. 또한 제1 승강 부재(210)의 일단은 구동부(100)와 연결될 수 있다.
일 실시예로 제1 승강 부재(210)는 제1 방향 및 제2 방향으로 복수 개 배치되며, 각각의 제1 승강 부재(210)는 구동부(100)의 작동에 따라 독립적으로 움직일 수 있다. 복수 개의 제1 승강 부재(210)는 인접하는 제1 승강 부재(210)와 동일 또는 상이한 간격으로 배치될 수 있다.
제1 승강 부재(210)의 개수와 간격 등은 특별히 한정하지 않으며, 타이어 반제품(S) 또는 제조하고자 하는 그린 타이어의 사양에 따라 적절히 선택될 수 있다.
제1 성형 조인트(220)는 제1 승강 부재(210)의 일측에 배치되며, 타이어 반제품(S)이 부착되는 안착면을 형성한다. 예를 들어 제1 성형 조인트(220)는 제1 승강 부재(210)의 양 단부 중 구동부(100) 측 단부에 대향하는 단부에 배치될 수 있다. 또한 제1 성형 조인트(220)의 상면에는 타이어 반제품(S)이 부착될 수 있다. 또한 제1 성형 조인트(220)의 높이는 제1 승강 부재(210)에 의해 제어될 수 있다.
일 실시예로 제1 성형 조인트(220)는 원기둥의 외주면을 소정의 각도로 일부 절단한 형상을 가질 수 있다. 그리고 복수 개의 제1 성형 조인트(220)가 동일한 높이에 위치한 상태에서, 복수 개의 제1 성형 조인트(220)의 상면을 연장하는 윤곽선은 원기둥 형상일 수 있다. 이에 따라 복수 개의 제1 성형 조인트(220)는 타이어 반제품(S)이 부착되는 원통 형상의 성형 드럼을 형성할 수 있다.
일 실시예로 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수 개의 제1 승강 부재(210)는 타이어 성형 장치(10)의 둘레 방향인 제1 방향으로 복수 개 배치될 수 있으며, 이들 제1 승강 부재(210)는 종 방향 제1 승강 부재(210)에 해당한다. 또한 복수 개의 제1 승강 부재(210)는 타이어 성형 장치(10)의 폭 방향인 제2 방향으로 복수 개 배치될 수 있으며, 이들 제1 승강 부재(210)는 횡 방향 제1 승강 부재(210)에 해당한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 종 방향 제1 승강 부재(210)는 제2 방향으로 복수 개의 그룹을 가지며, 마찬가지로 횡 방향 제1 승강 부재(210)도 제1 방향으로 복수 개의 그룹을 가질 수 있다.
일 실시예로 복수 개의 제1 승강 부재(210)는 각각 독립적으로 높이가 조절될 수 있다. 예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 복수 개의 종 방향 제1 승강 부재(210)는 구동부(100)에 의해 각각 독립적으로 높이가 조절될 수 있다. 이를 통해 성형하고자 하는 그린 타이어의 외형에 따라 높이를 조절할 수 있다. 또한 타이어 반제품(S)이 제1 성형 조인트(220)와 접촉하는 면에 요철 등이 형성되어 있어, 미세한 높이 조절이 필요한 경우에도 적절히 대응할 수 있다.
또한 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 복수 개의 횡 방향 제1 승강 부재(210)도 구동부(100)에 의해 각각 독립적으로 높이가 조절될 수 있다.
보다 구체적으로, 전술한 바와 같이 타이어 반제품(S)은 하나 이상의 벨트층(B)과 이를 감싸는 카커스 코드(C) 및 그 위에 배치되는 트레드층(T)을 포함할 수 있다. 여기서 트레드층(T)은 폭 방향으로 그 양단이 벨트층(B) 및 카커스 코드(C)의 양단보다 더 돌출될 수 있다. 이 상태에서 도 4에 나타낸 바와 같이, 횡 방향으로 배치되는 복수 개의 제1 승강 부재(210)가 모두 동일한 높이에 있을 경우, 제1 성형 조인트(220) 상에 부착된 타이어 반제품(S)의 양단, 특히 트레드층(T)의 양단은 제1 성형 조인트(220) 상에 지지되지 못한다. 즉 도 4에 나타낸 바와 같이, 트레드층(T)의 양단은 제1 성형 조인트(220)의 상면과 유격(G1)을 갖게 된다. 이로 인해 트레드층(T)의 폭 방향 양단은 자중에 의해 아래로 처지게 되고, 성형된 그린 타이어의 품질에 문제를 일으키게 된다.
이를 방지하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)의 제1 조인트 어셈블리(200)는 전술한 바와 같이, 타이어 성형 장치(10)의 둘레 방향뿐만 아니라 폭 방향으로도 복수 개가 배치될 수 있다. 즉 제1 조인트 어셈블리(200)의 제1 승강 부재(210)는 복수 개가 제2 방향으로 배치되어 횡 방향 제1 승강 부재(210)를 이루며, 구동부(100)에 의해 각각 독립적으로 높이를 조절할 수 있다.
이에 따라 도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 방향으로 양단에 배치된 제1 승강 부재(210)가 위로 상승하면서 그와 연결된 제1 성형 조인트(220)가 트레드층(T)의 양단을 지지하게 된다. 따라서 타이어 반제품(S)은 유격(G1) 없이 복수 개의 제1 성형 조인트(220)의 부착면 상에 부착됨으로써, 고품질의 그린 타이어를 제조할 수 있다.
일 실시예로 제1 성형 조인트(220)는 결합부(221)를 포함할 수 있다.
도 6a에 나타낸 바와 같이, 제1 성형 조인트(220)는 인접하는 제1 성형 조인트(220)와 체결되는 결합부(221)를 포함할 수 있다. 이를 통해 타이어 성형 장치(10)가 고속으로 회전하는 과정에서 제1 성형 조인트(220) 사이의 미세한 유격으로 인해 제1 성형 조인트(220)의 상대 위치가 달라지는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예로 결합부(221)는 돌기와 홈이 반복되는 요철로 이루어질 수 있다. 예를 들어 도 6a에 나타낸 바와 같이, 제1 성형 조인트(220)는 제2 방향으로 인접하는 제1 성형 조인트(220) 측에 복수 개의 돌기와 홈을 구비할 수 있으며, 인접하는 제1 성형 조인트(220)도 그에 대응되는 복수 개의 돌기와 홈을 구비할 수 있다.
결합부(221)의 형상은 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어 도 6b에 나타낸 바와 같이, 결합부(221)는 삼각형의 돌기와 그에 대응되는 홈을 가질 수 있다. 또는 도면에는 나타내지 않았으나, 결합부(221)는 곡면인 돌기와 그에 대응되는 홈을 가질 수 있다.
일 실시예로 결합부(221)는 제1 성형 조인트(220)의 제2 방향 측에만 배치될 수 있다. 즉 제1 성형 조인트(220)에 있어서, 제1 방향으로 인접하는 제1 성형 조인트(220) 측에는 결합부(221)가 배치되지 않고, 제2 방향으로 인접하는 제1 성형 조인트(220) 측에만 결합부(221)가 배치될 수 있다.
일 실시예로 결합부(221)는 제2 방향으로 복수 개의 제1 성형 조인트(220) 중 트레드층(T)의 폭 방향 양단보다 내측에 배치되는 제1 성형 조인트(220)에만 배치될 수 있다.
보다 구체적으로 도 7에 나타낸 바와 같이, 타이어 반제품(S)은 하나 이상의 벨트층(B), 카커스 코드(C) 및 그 위에 배치되는 트레드층(T)을 포함할 수 있으며, 타이어 반제품(S)은 폭 방향으로 도 7과 같이 복수 개의 제1 조인트 어셈블리(200) 상에 부착될 수 있다. 그리고 전술한 바와 같이 트레드층(T)의 양단이 처지지 않도록 하기 위해, 트레드층(T)의 양단에 대응되는 제1 성형 조인트(220)가 위로 상승하게 된다.
이 상태에서, 상승한 제1 성형 조인트(220)는 결합부(221)를 구비하지 않을 수 있다. 즉 도 7에 나타낸 바와 같이, 트레드층(T)가 폭 방향 길이 L을 가질 때, 그 양단 사이에 완전히 포함되는 제1 성형 조인트(220)만 결합부(221)를 구비하고, 일부만 트레드층(T)의 양단 사이에 포함되거나 트레드층(T)의 양단보다 폭 방향 외측에 배치되는 제1 성형 조인트(220)는 결합부(221)를 구비하지 않을 수 있다.
만약 트레드층(T)의 양단보다 외측에 배치되는 제1 성형 조인트(220)가 결합부(221)를 구비할 경우, 해당되는 제1 성형 조인트(220)가 상승했을 때, 트레드층(T)이 결합부(221)의 홈과 돌기에 의해 지지되는 영역이 일정하지 않게 되어, 성형 과정에서 타이어 반제품(S)이 불균일한 힘을 받게 될 수 있다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)는 트레드층(T)의 폭 방향 양단 사이에 배치되는 제1 성형 조인트(220)만 결합부(221)를 구비하고, 적어도 일부가 폭 방향 양단보다 외측에 배치되는 제1 성형 조인트(220)는 결합부(221)를 구비하지 않을 수 있다. 이를 통해 트레드층(T)과 제1 성형 조인트(220) 간의 유격(G1)을 없애면서 동시에 성형 과정에서 타이어 반제품(S)에 균일한 힘을 가할 수 있다.
일 실시예로 제2 방향으로 배치되는 복수 개의 제1 성형 조인트(220)에 있어서, 트레드층(T)의 폭 방향 양단보다 내측에 배치되는 제1 성형 조인트(220)는 단일 부재로 형성될 수 있다. 이에 따라 폭 방향으로 동일한 높이를 갖는 벨트층(B) 및 카커스 코드(C)는 트레드층(T)의 폭 방향 양단보다 내측에 배치되는 하나의 제1 성형 조인트(220)의 상면에 지지되어, 성형 시 미세한 유격이나 흔들림을 최소화하여, 그린 타이어의 품질을 향상시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제1 성형 조인트(220)는 센서(222)를 더 포함할 수 있다. 센서(222)는 제1 성형 조인트(220)의 일측에 배치되어, 제1 성형 조인트(220)의 부착면과 타이어 반제품(S) 간의 높이, 인접하는 제1 성형 조인트(220)와의 유격 또는 높이 차이 등을 감지할 수 있다. 센서(222)는 감지한 관련 정보를 구동부(100) 또는 외부 컨트롤러 등에 전달하고, 구동부(100)는 이에 따라 제1 조인트 어셈블리(200)를 제어하여 높이를 조절할 수 있다.
일 실시예로 센서(222)는 제1 성형 조인트(220)의 일면에 복수 개 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 도 2에 나타낸 바와 같이, 센서(222)는 제1 성형 조인트(220)의 상면에 각각의 코너에 대응되는 위치에 각각 하나 이상 배치될 수 있다.
도 2에는 센서(222)가 제1 성형 조인트(220)의 상면에 배치되는 경우를 나타냈으나, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어 센서(222)는 제1 성형 조인트(220)의 측면, 보다 구체적으로 제1 방향 및/또는 제2 방향으로 인접하는 제1 성형 조인트(220)를 바라보는 측면에도 하나 이상 배치될 수 있다.
센서(222)의 종류는 특별히 한정하지 않으며, 거리 측정에 적합한 센서이면 충분하고, 레이저 센서, 초음파 센서, 적외선 센서, 광학(카메라) 센서 등일 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10B)를 나타낸다.
도 8에 나타낸 타이어 성형 장치(10B)는 전술한 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10)와 동일한 구동부(100) 및 제1 조인트 어셈블리(200)를 포함할 수 있고, 이에 관한 상세한 설명은 생략한다.
일 실시예로 타이어 성형 장치(10B)는 제2 조인트 어셈블리(300)를 더 포함할 수 있다.
제2 조인트 어셈블리(300)는 구동부(100)와 연결되며, 제1 방향 및 제2 방향으로 복수 개의 제1 조인트 어셈블리(200)와 교대로 배치될 수 있다. 즉 복수 개의 제2 조인트 어셈블리(300)는 각각 제1 조인트 어셈블리(200)의 사이에 배치될 수 있다. 또한 제2 조인트 어셈블리(300)의 일측에는 타이어 반제품(S)이 부착될 수 있다.
제2 조인트 어셈블리(300)는 제1 조인트 어셈블리(200)와 마찬가지로 구동부(100)와 연결되며, 구동부(100)의 작동에 따라 높이 방향으로 승강하며, 제1 방향 및 제2 방향으로 복수 개 배치되는 제2 승강 부재(310)을 포함할 수 있다. 또한 제2 조인트 어셈블리(300)는 복수 개의 제2 승강 부재(310)의 양 단부 중 구동부(100) 측 단부에 대향하는 단부에 각각 배치되며, 상면이 타이어 반제품(S)이 부착되는 부착면을 형성하는 복수 개의 제2 성형 조인트(320)를 포함할 수 있다.
일 실시예로 복수 개의 제1 성형 조인트(220)가 높이 방향으로 이동하면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 인접하는 제1 성형 조인트(220) 사이에 유격(G2)이 발생할 수 있다. 인접하는 제1 성형 조인트(220)의 사이에 배치되는 제2 성형 조인트(320)는 제1 성형 조인트(220) 간의 유격(G2)이 기 설정된 값을 초과하면, 이러한 유격(G2)을 커버하도록 높이 조절될 수 있다.
일 실시예로 제1 성형 조인트(220) 간의 유격(G2)은 센서(222)가 감지하여 이를 구동부(100)에 전달하고, 구동부(100)는 이에 기초하여 제2 성형 조인트(320)의 동작을 제어할 수 있다.
도 8에는 제1 방향으로 배치되는 제2 조인트 어셈블리(300)만을 나타냈으나, 제2 조인트 어셈블리(300)는 제2 방향으로도 배치될 수 있으며, 동일한 메커니즘에 따라 작동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형 장치(10, 10B)는 그린 타이어의 둘레 방향뿐만 아니라 폭 방향으로도 타이어 반제품(S)을 지지하는 조인트 어셈블리의 높이를 조절할 수 있다. 이를 통해 타이어 반제품(S)의 형상, 특히 트레드층(T)의 형상이 변형되지 않도록 하여 그린 타이어 제조 품질을 높일 수 있다.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.
실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
10: 타이어 성형 장치 100: 구동부
200: 제1 조인트 어셈블리 210: 제1 승강 부재
220: 제1 성형 조인트 221: 결합부
300: 제2 조인트 어셈블리 310: 제2 승강 부재
320: 제2 성형 조인트

Claims (10)

  1. 하나 이상의 벨트층 및 이를 감싸는 카커스 코드와 그 위에 배치되며 폭 방향으로 양단이 상기 하나 이상의 벨트층 및 상기 카커스 코드의 양단보다 돌출되는 트레드층을 포함하는 타이어 반제품이 부착된 상태에서 회전하여 그린 타이어를 성형하는 원통 형상의 타이어 성형 장치로서,
    구동부; 및
    상기 구동부와 연결되며, 상기 타이어 성형 장치의 둘레 방향 및 상기 타이어 성형 장치의 폭 방향으로 복수 개 배치되고, 높이 방향으로 서로 독립적으로 이동 가능하며, 일측에 상기 타이어 반제품이 부착되는 복수 개의 제1 조인트 어셈블리;를 포함하고,
    상기 타이어 성형 장치의 폭 방향으로 배치된 복수 개의 제1 조인트 어셈블리 중 양단에 배치된 제1 조인트 어셈블리가, 상기 타이어 반제품의 상기 하나 이상의 벨트층 및 상기 카커스 코드를 지지하는 다른 제1 조인트 어셈블리보다 높이 상승하여 돌출된 상기 트레드층의 양단을 지지하는, 타이어 성형 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 조인트 어셈블리는
    상기 구동부의 작동에 따라 높이 방향으로 승강하며, 상기 타이어 성형 장치의 둘레 방향 및 상기 타이어 성형 장치의 폭 방향으로 복수 개 배치되는 제1 승강 부재; 및
    상기 복수 개의 제1 승강 부재의 양 단부 중 상기 구동부 측 단부에 대향하는 단부에 각각 배치되며, 상면이 상기 타이어 반제품이 부착되는 부착면을 형성하는 복수 개의 제1 성형 조인트;를 포함하는, 타이어 성형 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1 승강 부재는 서로 다른 높이로 독립적으로 조절 가능한, 타이어 성형 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 제1 성형 조인트는 인접하는 제1 성형 조인트와 체결되는 결합부를 구비하는, 타이어 성형 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 타이어 성형 장치의 둘레 방향 및 상기 타이어 성형 장치의 폭 방향으로 돌기와 홈이 반복되는 요철로 이루어진, 타이어 성형 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 타이어 반제품은 하나 이상의 벨트층 및 상기 하나 이상의 벨트층 상에 배치되는 트레드층을 포함하고,
    상기 결합부는상기 타이어 성형 장치의 폭 방향으로 상기 복수 개의 제1 성형 조인트 중 상기 트레드층의 폭 방향 양단보다 내측에 배치되는 제1 성형 조인트에만 배치되는, 타이어 성형 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 구동부와 연결되며, 상기 타이어 성형 장치의 둘레 방향 및 상기 타이어 성형 장치의 폭 방향으로 상기 복수 개의 제1 조인트 어셈블리와 교대로 배치되고, 일측에 상기 타이어 반제품이 부착되는 복수 개의 제2 조인트 어셈블리를 더 포함하는, 타이어 성형 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 조인트 어셈블리는
    상기 구동부의 작동에 따라 높이 방향으로 승강하며, 상기 타이어 성형 장치의 둘레 방향 및 상기 타이어 성형 장치의 폭 방향으로 복수 개 배치되는 제2 승강 부재; 및
    상기 복수 개의 제2 승강 부재의 양 단부 중 상기 구동부 측 단부에 대향하는 단부에 각각 배치되며, 상면이 상기 타이어 반제품이 부착되는 부착면을 형성하는 복수 개의 제2 성형 조인트;를 포함하고,
    상기 복수 개의 제1 성형 조인트가 높이 방향으로 이동함에 따라 인접하는 제1 성형 조인트와 기 설정된 간격 이상의 유격이 발생하면, 상기 제2 성형 조인트가 이격된 상기 제1 성형 조인트의 사이로 상승하여 상기 유격을 커버하는, 타이어 성형 장치.
  9. 삭제
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 조인트 어셈블리는 상기 타이어 반제품과의 유격을 측정하는 센서를 더 포함하고, 상기 유격이 기 설정된 값을 초과하면 승강하여 상기 유격을 감소시키는, 타이어 성형 장치.
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