KR20010054308A - 타이어의 싱글스테이지 성형드럼장치 및 성형방법 - Google Patents

타이어의 싱글스테이지 성형드럼장치 및 성형방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어의 싱글스테이지 성형드럼장치 및 성형방법에 관한 것으로서, 중앙에 볼나사(1)가 설치되고 각종 공기구멍(2)이 형성되는 드럼축(10)의 둘레에 끼워지고, 센터 세그먼트(5)를 기점으로 좌우로 분할되는 드럼(12)의 둘레에 타이어 반제품이 설치되며, 상기 공기구멍(2)을 통해 공급된 공기에 의해 비드홀더 푸시블럭(11)이 전진하면서 비드홀더(3)를 밀어올려 비드(19)를 지지하고, 볼나사(1)에 의해 볼나사 블럭(4)이 상기 드럼(12)의 길이방향 중앙쪽으로 이동한 후 턴업블래더 지지대 공간(6)에 공급된 공기에 의해 턴업블래더 지지대(7)가 회전하며, 상기 센터 세그먼트(5) 내부와 턴업 블래더(8)에 공급된 공기에 의해 턴업블래더(8)가 부풀려 상기 반제품이 턴업됨과 동시에 푸시블래더(9)가 팽창되어 상기 턴업블래더(8)를 측면 및 하부에서 지지하는 것을 특징으로 하여, 숄더블래더를 사용하지 않고 기계적인 구조만을 이용할 수 있어, 최종 제품의 품질을 향상시킬 수 있고 불량율을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 원가가 절감되고 작업성이 향상되는 잇점이 있는 타이어의 성형드럼장치 및 성형방법을 제공한다.

Description

타이어의 싱글스테이지 성형드럼장치 및 성형방법{The single stage drum device and method for building tire}
본 발명은 타이어의 싱글스테이지 성형드럼장치 및 성형방법에 관한 것으로서, 특히 그린타이어(green tire)를 만들기 위한 싱글스테이지(single stage) 레이디얼 성형기의 좌우 균일성을 향상시켜 완제품의 품질을 향상시키는 타이어의 성형드럼장치 및 성형방법에 관한 것이다.
공기입 타이어의 제조장치에 있어서 압출, 재단, 비딩(beading), 포켓팅(pocketing) 및 압연공정을 통해 가공처리된 반제품을 운반하여 그린타이어를 만드는 공정을 성형(building)이라 한다.
압출은 천연고무와 합성고무에 카본이나 유황등의 필요 약품이 배합된 트레드(tread)나 사이드월(side wall)용 고무를 규격에 맞는 틀에 통과시켜 성형공정에 인계하는 공정이고, 압연은 스틸(steel)이나 나이론, 섬유로 형성된 코드(cord)지 양면에 고무필름(rubber film)을 얇게 입히는 톱핑(topping)작업을 말한다. 또한 재단은 압연공정에서 톱핑된 코드지를 사양에 맞는 각도, 폭으로 절단하여 포켓공정에 인계하는 작업이다. 이렇게 인계된 코드지는 2겹 이상 겹쳐져서 원통형의 반제품으로 만들어지는 포켓공정을 지나게 된다. 포켓공정을 통해 나온 반제품으로서 카카스플라이(carcass ply)가 형성된다. 그리고 비드공정은 스틸와이어에 고무를 입혀 타이어 원주방향 하중을 지지하는 비드를 성형하는 공정이다.
이와 같이 압출, 재단, 비드(bead), 포켓(pocket) 및 압연공정을 통해 가공처리된 반제품이 운반되어 그린타이어가 제조되는 통상의 싱글스테이지 성형드럼장치의 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.
이러한 드럼 장치는 센터 세그먼트(center segment, 5), 숄더블래더(shoulder bladder, 14), 숄더블래더 지지대(15), 턴업블래더(turn-up bladder, 8), 턴업블래더 지지대(7), 푸시블래더(push bladder, 9), 푸시블래더 지지대(15), 비드홀더(bead holder, 3) 및 미끄럼부(sliding part, 16) 등으로 구성되어 있다.
이와 같은 구성의 종래 성형드럼장치의 작용을 개략적으로 살펴보면, 성형드럼(12)의 표면상에 타이어 반제품인 인너라이너(inner liner, 17), 카카스플라이(18) 등을 부착한 후, 수평방향으로 설치되어 있는 스티칭롤(stiching roll, 미도시)을 이용하여 원주방향으로 깁고, 비드(19)를 비드홀더(3) 위치에 고정한 상태에서, 공기 주입장치(미도시)에 의해 인너라이너(17) 내부와 숄더블래더(14)에 공기를 주입하도록 되어 있다.
이와 같이 하면, 상기 숄더블래더(14)가 팽창됨과 동시에 미끄럼부(16)에 체결되어 있는 숄더블래더 지지대(15)가 센터 세그먼트(5) 쪽(드럼의 중심쪽)으로 이동하여, 드럼 상에 부착된 타이어 반제품(인너라이너, 카카스플라이 등)이 팽창되어 그린타이어의 내부가 형성된다. 이후, 턴업블래더(8) 및 푸시블래더(9)에 의해 상기 타이어 반제품이 턴업된 후, 벨트와 트레드 등이 부착되어 완제품에 가까운 그린타이어로 제작된다.
그러나, 이러한 종래 그린타이어 성형드럼장치에서는, 상기 좌우숄더블래더(14)가 균일하게 팽창되지 않거나 좌우 블래더게이지(bladder gauge, 미도시)가 균일하지 않게 되어 최종 그린타이어 제품의 좌우 균형이 맞지 않고, 불량률이 증가하며, 숄더블래더의 장착으로 인하여 소요비용이 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발명의 목적은 드럼에서의 좌우 균일성을 구조적으로 보완하여 완제품 타이어에서의 균일성(uniformity) 및 동적안정성(dynamic balance)을 향상시킴으로써 불량률을 줄이기 위한 싱글스테이지 성형드럼장치 및 그 장치에 의한 그린타이어의 성형방법를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 타이어 싱글스테이지 성형드럼장치를 도시하는 측단면도,
도 2는 종래 성형드럼장치를 도시하는 측단면도,
도 3은 도 2의 종래 성형드럼장치의 일부분을 확대도시한 측단면도.
<도면부호의 설명>
1... 볼나사 2... 공기구멍
3... 비드홀더(bead holder) 4...볼나사 블럭
5... 센터 세그먼트(center segment) 6...턴업블래더 지지대 공간
7... 턴업블래더 지지대 8...턴업블래더(turn-up bladder)
9... 푸시블래더(push bladder) 10...드럼축
11... 비드홀더 푸시블럭(push block) 12... 메인드럼
13... 텐션링(tension ring) 14... 숄더블래더
15... 숄더블래더 지지대 16... 미끄럼부
17... 인너라이너(inner liner) 18... 카카스플라이(carcass ply)
19... 비드(bead)
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 중앙에 볼나사가 설치되고 각종 공기구멍이 형성되는 드럼축의 둘레에 끼워지고, 센터 세그먼트를 기점으로 좌우로 분할되는 드럼의 둘레에 타이어 반제품이 설치되며, 상기 공기구멍을 통해 공급된 공기에 의해 비드홀더 푸시블럭이 전진하면서 비드홀더를 밀어올려 비드를 지지하고, 볼나사에 의해 볼나사 블럭이 상기 드럼의 길이방향 중앙쪽으로 이동한 후 턴업블래더 지지대 공간에 공급된 공기에 의해 턴업블래더 지지대가 회전하며, 상기 센터 세그먼트 내부와 턴업 블래더에 공급된 공기에 의해 턴업블래더가 부풀려 상기 반제품이 턴업됨과 동시에 푸시블래더가 팽창되어 상기 턴업블래더를 측면 및 하부에서 지지하는 구성을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1에 본 발명에 따른 타이어 성형을 위한 싱글스테이지 성형드럼장치의 전체구성이 도시되어 있다.
이 장치는 드럼축(drum shaft, 10)과 메인드럼(main drum, 12)의 2부분으로 대별된다.
드럼축(10)은 공기(air)가 공급될 수 있는 각종 공기구멍(2)이 형성된 축의 본체와 축의 본체내에 삽입되어져서 메인드럼(12)을 좌우로 이동시키는 볼나사(ball screw, 1)가 설치되어 있다.
메인드럼(12)는 센터 세그먼트(5), 턴업블래더 지지대(7), 비드홀더(3) 및 푸시블래더(9) 등으로 구성되어 있다. 센터 세그먼트(5)는, 볼나사(1)에 의해 볼나사 블럭(4)이 이동하면서 각종 타이어의 반제품이 간섭없이 평평하게 붙혀질 수 있도록 평평도를 유지시키는 기능을 수행하는 것으로서, 스프링(미도시)에 의해 승강하게 되어 있다. 그리고, 턴업블래더 지지대(7)는 타이어 비드부를 구조적으로 지지해주는 것으로서, 공기 공급에 의해 확장 및 축소되게 되어 있다. 그리고 비드(bead)를 수직방향으로 견고히 지지하는 비드홀더(bead holder, 3)는 공기공급에 의해 확장되고, 축소시에는 강한 텐션링(tension ring, 13)에 의해 자동 축소되도록 구성되어 있다. 또한, 드럼 축소시 부착되었던 반제품들을 턴업시켜주는 턴업 블래더(8)는 공기의 공급에 의해 확장되고 배기(排氣)는 자동으로 이루어진다. 그리고 턴업 블래더(8)를 밀어주면서 보강하는 역할을 하는 푸시 블래더(push bladder, 9)는 턴업블래더(8)와 마찬가지로 공기공급에 의해 확장되고, 배기는 자동으로 이루어진다.
상술한 바와 같은 구성의 본 발명의 싱글스테이지 성형드럼장치의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1의 조립도 상부(上部)의 'A' 상태는 초기상태를, 하부(下部)의 'B','C' 상태는 드럼장치가 작용하는 경우를 차례대로 도시한 것이다.
초기에는 타이어의 인너라이너(17) 및 카카스플라이(18) 반제품이 드럼(12)에 부착되고, 비드(19)가 다른 운반차에 의해서 드럼(12)의 비드홀더(3)에 공급된다.
다음, 공기가 공기구멍(2)을 통해 공급되어 비드홀더 푸시블럭(11)을 밀게 되면, 이 푸시블럭(11)이 미끌어지면서 전진하여 비드홀더(3)를 올려주므로 비드(19)를 견고히 지지할 수 있게 된다.
1차로 볼나사(1)의 회전에 의해 볼나사 블럭(4)이 이동하면, 센터 세그먼트(5)를 기점으로 하여 좌우측에 분할된 드럼(12)이 도면의 'B'상태와 같이 중앙으로 적절한 거리만큼 각각 이동하여 정지한다. 정지된 위치에서 공기가 턴업블래더 지지대 공간(6)에 공급되면, 턴업블래더 지지대(7)가 회전하면서 스토퍼(stopper)에 의해 적정위치에서 정지하게 되고, 이 때 이미 고정되어 있는 비드(19) 반제품의 내면이 견고히 지지된다. 도 1에 도시된 바와 같이 턴업블래더 지지대(7)는 수평축에 대하여 회전이 자유로운 힌지(hinge) 형태로 구성되어 있다.
2차로 볼나사(1)의 회전에 의해 볼나사 블럭(4)이 이동하면, 센터 세그먼트(5)를 기점으로 하여 좌우측에 분할된 드럼(12)이 도 1의 'C'상태에서와같이 중앙으로 적절한 거리만큼 각각 더 이동하여 정지한다. 정지된 위치에서 공기가 센터 세그먼트(5) 내부에 공급되면 그린타이어 내부는 센터 세그먼트(5) 내부의 공기와 턴업블래더 지지대(7)에 의해 단단히 지지되고, 동시에 턴업블래더(8)에도 공기를 주입하면 비드 외부에서는 턴업 블래더(8)가 사전 설정된 적정한 양만큼 부풀다가 정지하게 된다. 바로 연이어, 푸시블래더(9)에 공기가 공급되어 부풀게 하면, 턴업 블래더(8)가 하부 및 측면으로부터 지지되어, 부착되어진 인너라이너(17) 및 카카스플라이(18) 등 반제품이 수축된 드럼(12)상에서 턴업 되면서 1차 그린타이어가 좌우 동일한 모양으로 제작된다.
이와 같이 그린타이어가 완성되면, 공기방으로 공기가 공급되면서 강제적으로 턴업블래더 지지대(7)를 강제 축소시키게 되어 그린타이어를 인출해낸다.
상기한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 숄더블래더를 사용하지 않고 기계적인 구조만을 이용할 수 있어, 최종 제품의 품질을 향상시킬 수 있고 불량율을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 원가가 절감되고 작업성이 향상되는 잇점이 있다.

Claims (2)

  1. 타이어의 싱글스테이지 성형드럼장치에 있어서,
    중앙에 볼나사(1)가 설치되고 각종 공기구멍(2)이 형성되는 드럼축(10)의 둘레에 끼워지고, 센터 세그먼트(5)를 기점으로 좌우로 분할되는 드럼(12)의 둘레에 타이어 반제품이 설치되며, 상기 공기구멍(2)을 통해 공급된 공기에 의해 비드홀더 푸시블럭(11)이 전진하면서 비드홀더(3)를 밀어올려 비드(19)를 지지하고, 볼나사(1)에 의해 볼나사 블럭(4)이 상기 드럼(12)의 길이방향 중앙쪽으로 이동한 후 턴업블래더 지지대 공간(6)에 공급된 공기에 의해 턴업블래더 지지대(7)가 회전하며, 상기 센터 세그먼트(5) 내부와 턴업 블래더(8)에 공급된 공기에 의해 턴업블래더(8)가 부풀려 상기 반제품이 턴업됨과 동시에 푸시블래더(9)가 팽창되어 상기 턴업블래더(8)를 측면 및 하부에서 지지하는 것을 특징으로 하는 싱글스테이지 성형드럼장치.
  2. 타이어의 성형방법에 있어서,
    타이어의 반제품이 드럼(12) 둘레에 부착되는 단계와,
    공기구멍(2)을 통해 공기가 공급되어 비드홀더 푸시블럭(11)이 전진면서 비드홀더(3)를 밀어 올려주는 단계와,
    볼나사(1)의 회전에 의해 볼나사 블럭(4)이 드럼축(10)의 길이방향으로 이동함과 동시에 센터 세그먼트(5)가 상기 드럼(12)의 중앙쪽으로 일정거리 이동한 후정지하는 단계와,
    턴업블래더 지지대 공간(6)에 공급된 공기에 의해 턴업블래더 지지대(7)가 일정각도 회전하는 단계와,
    상기 볼나사(1)의 회전에 의해 볼나사 블럭(4)이 이동함과 동시에 상기 드럼(12)이 중앙쪽으로 일정거리 이동한 후 정지하는 단계와,
    공기에 의해 턴업블래더(8) 및 푸시블래더(9)가 팽창되어 상기 반제품이 턴업되는 단계와,
    상기 공간(6)에 공기가 공급되어 강제적으로 턴업블래더 지지대(7)를 강제 축소시킴으로써 그린타이어를 인출하는 단계를 특징으로 하는 타이어의 성형방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101306962B1 (ko) * 2010-12-08 2013-09-09 한국타이어 주식회사 중하중 그린타이어용 쉐이핑 드럼의 블라더

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