KR20010068406A - 대형 타이어용 비드의 필러부착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 타이어용 비드의 필러부착장치에 관한 것으로, 이 필러부착장치(10)는 단차진 형상의 단면을 갖는 다수의 분할부(54)로 이루어진 비드고정드럼(5)과, 이 비드고정드럼(5)의 상단으로 필러(F)를 공급하는 필러공급 컨베이어 (6), 공급된 필러(F)를 비드(B)에 부착시키도록 된 필러압착휠(1), 상기 비드(B)와 필러(F)의 압착을 일정하게 유지시키는 스티칭로울러(2), 상기 비드(B)에 부착된 필러(F)의 앞끝과 뒤끝을 접합시키는 접합로울러(3), 이 접합로울러(3)에 의해 형성된 접합부위를 더욱 압착하도록 된 압착블록(4), 상기 필러(F) 앞끝의 위치를 감지하는 하나 이상의 위치센서(7) 및, 상기 구성부품들이 장착되는 본체 프레임(8)으로 구성되어서, 모든 작업을 자동으로 수행하게 되어 일정한 품질을 유지함과 더불어 타이어 성형시 공기유입에 의한 불량을 방지할 수 있게 된다.

Description

대형 타이어용 비드의 필러부착장치 {A bead filler fitting machine for a large size tire}

본 발명은 대형 래디얼 타이어용 비드에 필러를 부착하는 장치에 관한 것으로, 특히 필러의 공급에서부터 비드와의 부착 및 양끝의 접합까지의 모든 작업을 자동으로 수행하는 한편, 비드와 필러의 각도가 수직을 유지하면서 부착되도록 된 대형 타이어용 비드의 필러부착장치에 관한 것이다.

일반적으로, 트럭 또는 버스에 사용되는 대형 타이어를 제조할 때에는 강철도 된 와이어(wire)에 일정한 두께로 고무를 입혀 여러 층으로 감은 비드(bead)에 코드지를 덮은 후, 여기에 필러(filler)고무를 부착하여 하나의 반제품을 제조한 다음, 후공정을 통하여 타이어의 사이드월에 부착시키게 되는 바, 비드에 필러를 고정시키는 종래의 부착장치를 살펴보면, 이는 비드를 고정시키도록 확장가능한 분할부를 갖춘 비드고정부와, 이 비드고정부의 뒤쪽에 장착된 필러지지드럼 및, 상기 비드와 필러를 압착시키기 위해 상부프레임에 장착된 압착로울러로 이루어져 있다. 따라서, 이러한 부착장치를 이용하여 비드에 필러를 부착시킬 때에는, 우선 모터로 구동되는 상기 비드고정부에 고정된 비드의 외주면에 필러를 감은 다음, 상기 압착로울러로 비드와 필러를 부착시키고, 이어 작업자가 직접 필러의 앞끝과 뒤끝을 별도의 수동프레스로 눌러주어 양끝을 연결함으로써, 반제품이 완성되었다.

한편, 전술한 바와 같은 공정을 통해 완성된 비드와 필러의 종래 접합구조를 살펴보면 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 필러(F)는 일정한 각도로 경사진 필러지지드럼의 표면을 따라 유도되어 비드(B)상에 부착되기 때문에, 도 11에 도시된 바와 같이 가상수직선을 기준으로 비드(B)와 필러(F)는 일정한 경사각도, 예컨대 약 70°만큼 비스듬하게 부착된다.

그러나, 상기한 비드(B)와 필러(F) 사이에 유지되는 일정한 경사각도에 의해, 다음 공정인 그린타이어(green tire) 성형시 성형기의 기종에 따라서는 비드부에 공기가 남아 있게 되어 완제품 타이어의 불량을 초래하게 되는 문제가 있었다.

또한, 종래의 부착장치에서는 작업자가 직접 수작업을 통해 필러(F)의 양끝을 연결해 주어야만 하므로 작업자의 노동부하가 크게 될 뿐만 아니라, 작업자의 기능에 따라 품질에 영향을 주게 되는 등의 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안해서 안출된 것으로, 필러의 공급에서부터 비드와의 부착과 필러 양끝의 접합까지의 모든 작업을 자동으로 수행하는 한편, 비드와 필러의 각도가 수직을 유지하면서 부착되도록 하여서, 타이어 성형시 그린타이어의 공기유입을 차단하여 타이어 완제품에 대한 제조불량을 방지할 수 있는 대형 타이어용 비드의 필러부착장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비드의 필러부착장치의 정면도이고,

도 2는 도 1에 도시된 필러부착장치의 일부를 생략하여 도시한 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 필러부착장치의 스티칭로울러를 확대하여 도시한 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 필러부착장치의 접합로울러를 확대하여 도시하되, 작동상태를 나타낸 측면도,

도 5는 도 4에 도시된 접합로울러를 확대하여 도시한 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 필러부착장치의 압착블록을 확대하여 도시하되, 작동상태를 나타낸 측면도,

도 7은 본 발명에 따른 비드의 필러부착장치를 사용하여 형성된 비드부의 개략도,

도 8은 도 7의 A-A선 단면도,

도 9는 도 7의 일부를 확대하여 도시하되, 접합전후의 상태를 나타낸 부분개략도,

도 10은 종래 기술에 따른 비드의 필러부착장치를 사용하여 형성된 비드부의 개략도,

도 11은 도 10의 A-A선 단면도,

도 12는 도 10의 일부를 확대하여 도시하되, 접합전후의 상태를 나타낸 부분개략도이다.

B : 비드 F : 필러

1 : 필러압착휠 2 : 스티칭로울러

3 : 접합로울러 4 : 압착블록

5 : 비드고정드럼 6 : 필러공급 컨베이어

7 : 위치센서 8 : 본체 프레임

10 : 필러부착장치 11,21,33,34,43,53 : 공기실린더

12 : 조절나사 31,32 : 로울러

41,42 : 블록 51 : 회전축

52 : 모터 54 : 분할부

81 : 브라켓 82 : 보조 프레임

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 비드를 고정시킨 채로 회전구동가능한 비드고정드럼과, 이 비드고정드럼의 상단으로 필러를 공급하는 필러공급 컨베이어, 공급된 필러를 비드에 부착시키도록 된 필러압착휠, 비드와 필러의 압착을 일정하게 유지시켜주는 스티칭로울러, 비드에 부착된 필러의 앞끝과 뒤끝을 접합시키는 접합로울러, 이 접합로울러에 의해 형성된 접합부위를 압착하여 외관을매끄럽게 유지시켜주는 압착블록, 상기 필러 앞끝의 위치를 감지하는 하나 이상의 위치센서, 이들 구성부품들이 장착되는 프레임들 및, 상기 구성부품들이 순차적으로 작동하도록 제어하는 제어장치로 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 비드의 필러부착장치의 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 필러부착장치의 일부를 생략하여 도시한 측면도로서, 이 필러부착장치(10)는 본체 프레임(8)의 상부쪽에, 비드(B)를 고정시킨 채로 회전구동가능한 비드고정드럼(5)과, 이 비드고정드럼(5)의 상단으로 필러(F)를 공급하는 필러공급 컨베이어 (6), 공급된 필러(F)를 비드(B)에 부착시키도록 된 필러압착휠(1), 비드(B)와 필러 (F)의 압착을 일정하게 유지시켜주는 스티칭(stitching)로울러(2), 비드(B)에 부착된 필러(F)의 앞끝과 뒤끝을 접합시키는 접합로울러(3), 이 접합로울러(3)에 의해 형성된 양끝의 접합부위를 압착하여 외관을 매끄럽게 유지시켜주는 압착블록(4) 등을 구비하고 있다.

또한, 본 발명에 따른 필러부착장치(10)에는 상기 필러(F) 앞끝의 위치를 감지하는 적어도 하나의 위치센서(7)가 본체 프레임(8)의 필러공급 컨베이어(6)의 하부에서 비드공정드럼(5)의 측방으로 설치되며, 이 위치센서(7)로부터 받아들인 전기신호로 각 구성부품들이 순차적으로 작동하도록 제어하는 공지된 프로그램가능 논리제어장치(Programmable Logic Controller;도시되지 않음)가 추가로 구비되어 있다.

더욱 상세히 설명하자면, 상기 비드고정드럼(5)은 도 1 내지 도 3에 도시된바와 같이 비드(B)를 고정시킬 수 있도록 단차진 형상의 단면을 갖는 다수의 분할부(54)로 이루어져 있고, 이 비드고정드럼(5)을 회전구동시키기 위한 회전축(51)이 구동벨트와 같은 연결수단을 매개로 모터(52)와 연결되어 있는 한편, 상기 비드고정드럼(5)은 수축 및 팽창할 수 있도록 상기 회전축(51)을 통해 공기실린더(53)와 연결되어 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 본체 프레임(8) 상부에 있는 별도의 보조 프레임(82)에는 한쌍의 원판형상체로 이루어진 필러압착휠(1)과, 이 필러압착휠(1)을 승하강시키도록 확장 또는 수축하는 공기실린더(11) 및, 상기 필러압착휠(1)의 원판형상체를 각각 앞뒤(도 2에서 좌우방향)로 이동시키는 조절나사(12)가 구비되어 있는데, 이 조절나사(12)를 회전시킴으로써 부착될 필러의 종류에 따라 필러압착휠 (1)을 이루는 원판형상체 사이의 폭을 좁히거나 넓힐 수 있는 조절이 가능하다.

도 3은 본 발명에 따른 필러부착장치의 스티칭로울러를 확대하여 도시한 측면도로서, 이 스티칭로울러(2)는 본체 프레임(8) 상부에 있는 별도의 브라켓(81)에 장착되어 있으며, 상승 또는 하강할 수 있도록 공기실리더(21)에 연결되어 있는데, 상기 비드(B)와 필러(F)의 압착을 일정하게 유지시켜주는 작용을 하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 필러부착장치의 접합로울러를 확대하여 도시하되, 그 작동상태를 나타낸 측면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 접합로울러를 더욱 확대하여 도시한 평면도로서, 이 접합로울러(3)는 상기 브라켓(81)에 장착되어 있으며, 필러 (F)의 앞끝과 뒤끝을 압착하여 접합시킬 수 있도록 압력을 가하는 한쌍의 로울러 (31,32)로 이루어져 있는데, 이들 로울러(31,32)는 필러(F)에 압력을 가할 수 있도록 확장 및 수축하는 제 1공기실린더(33)와 제 2공기실린더(34)에 각각 연결되어 있다.

도 6은 본 발명에 따른 필러부착장치의 압착블록을 확대하여 도시하되, 그 작동상태를 나타낸 측면도로서, 이 압착블록(4)도 상기 브라켓(81)에 장착되어 있으면서 상기 접합로울러(3)에 의해 접합된 필러(F) 양끝의 돌출된 고무를 압착하는 한쌍의 블록(41,42)으로 이루어져 있는데, 이들 블록(41,42) 중에서 바깥쪽 블록 (41)은 필러(F)에 압력을 가할 수 있도록 확장 및 수축하는 공기실린더(43)에 연결되어 있다.

한편, 상기 로울러(31,32)와 블록(41,42) 중에서 바깥쪽 로울러(31) 및 바깥쪽 블록(41)은, 비드(B)에 필러(F)가 부착되고 필러(F)의 양끝이 접합됨으로써 하나의 반제품이 완성되면, 이들에 연결된 공기실린더(33,43)가 수축하면서 위로 들어올려져 상기 반제품의 인출을 용이하게 할 수 있도록 되어 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 비드의 필러부착장치의 작동에 대해 설명한다.

우선, 비드(B)가 다수의 분할부(55)로 이루어진 비드고정드럼(5)의 외부 원주면을 따라 고정된 상태에서, 일정길이로 절단된 필러(F)가 상기 비드고정드럼(5)의 상단으로 필러공급 컨베이어(6)에 의해 공급되면, 조절나사(12)에 의해 미리 그 폭이 조정된 필러압착휠(1)이 하강하게 되고, 이어서 비드(B)상의 필러(F)를 내리눌러 압착시키게 된다. 이때, 상기 비드고정드럼(5)의 회전축(51)이 모터(52)에 의해 일정한 속도로 회전되므로, 비드(B)와 함께 이에 부착된 필러(F)도 일정한 속도로 같이 회전하게 되고, 연속적으로 상기 필러압착휠(1)은 비드(B)에 필러(F)를 내리눌러 부착시키게 된다.

상기 비드고정드럼(5)의 회전에 따라 필러(F)의 앞끝이 거의 1회전하게 되면, 광센서인 위치센서(7)가 이 앞끝의 위치를 감지하여 프로그램가능 논리제어장치로 전기신호를 보내게 되고, 이 제어장치는 스티칭로울러(2)와 접합로울러(3)의 각 공기실린더(21,33,34)에 순차적으로 신호를 보내어 이들 공기실린더(21,33,34)를 확장시키게 된다. 이에 의해, 상기 스티칭로울러(2)가 하강하게 되며, 상기 접합로울러(3)의 바깥쪽 로울러(31)는 제 1공기실린더(33)의 확장으로 인해 아래로 회전하게 되는 한편, 안쪽의 로울러(32)는 제 2공기실린더(34)와 연결된 캠형상부의 회전으로 인해 앞(도 5에서 왼쪽)으로 조금 이동하게 된다. 따라서, 상기 필러 (F)의 앞끝과 뒤끝은 스티칭로울러(2)를 지나간 뒤에 접합로울러(3)에 의해 양측면으로부터 압력이 가해져 서로 접합되게 된다.

다음에, 상기 필러(F)의 접합부위가 접합로울러(3)를 통과하여 압착블록(4)에 도달하게 되면, 상기 제어장치로부터 전달받은 신호에 의해 압착블록(4)의 공기실린더(43)가 확장하게 되고, 이에 연결된 바깥쪽 블록(41)이 아래로 회전하면서 상기 필러(F)의 접합부위를 더욱 눌러주게 된다. 이렇게 하여, 상기 필러(F)의 앞끝과 뒤끝이 접합되면서 돌출되는 부분의 고무가 다시 눌려지게 되므로, 필러(F)의 접합부위는 매끈하게 형성될 수 있다.

이와 같은 비드고정드럼(5)과, 필러압착휠(1), 스티칭로울러(2), 접합로울러 (3), 및 압착블록(4)의 작동은 공지된 프로그램가능 논리제어장치에 의해 순차적으로 이루어지도록 되어 있다.

한편, 도 7은 본 발명에 따른 필러부착장치를 사용하여 형성된 비드부의 개략도이고, 도 8은 도 7의 A-A선 단면도이며, 도 9는 도 7의 일부를 확대하여 도시한 접합전후의 상태도인데, 도 8에 도시된 바와 같이 필러(F)는 비드(B)상에 수직으로 부착되며, 도 9에 도시된 바와 같이 비드(B)와 필러(F)의 부착 및 필러(F) 양끝의 접합은 종래보다 우수하게 이루어진다.

비드와 필러의 부착과 접합이 완료됨으로써 완성된 반제품은 작업자에 의해 인출되고, 새로운 비드(B)가 상기 비드고정드럼(1)에 장착되면, 새로운 필러(F)가 필러공급 컨베이어(6)에 의해 공급된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 필러의 공급에서부터 비드와의 부착과 필러 양끝의 접합까지의 모든 작업을 자동으로 수행하게 되어 일정한 품질을 유지함과 더불어 무인자동화로 인하여 인건비를 절감할 수 있게 되는 한편, 비드와 필러의 각도가 수직을 유지하면서 부착되도록 하여서, 타이어 성형시 그린타이어의 공기유입에 의한 불량을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 타이어 제조시 비드(B)에 필러(F)를 고정시키기 위한 부착장치에 있어서,

   상기 비드(B)를 고정시킬 수 있도록 원주둘레면으로 단차진 형상의 단면을 갖는 다수의 분할부(54)로 이루어지고서 모터(52)로 구동되는 회전축(51)을 통해 공기실린더(53)에 연결되어 수축 및 팽창할 수 있도록 된 비드고정드럼(5)과, 이 비드고정드럼(5)의 상단으로 필러(F)를 공급하는 필러공급 컨베이어(6), 공급된 필러(F)를 비드에 부착시키도록 된 필러압착휠(1), 상기 비드(B)와 필러(F)의 압착을 일정하게 유지시키는 스티칭로울러(2), 상기 비드(B)에 부착된 필러(F)의 앞끝과 뒤끝을 접합시키는 접합로울러(3), 이 접합로울러(3)에 의해 형성된 필러 양끝의 접합부위를 압착하여 외관을 매끄럽게 유지시키는 압착블록(4), 상기 구성부품들이 장착되는 본체 프레임(8), 및 상기 구성부품들이 순차적으로 작동하도록 제어하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 대형 타이어용 비드의 필러부착장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 필러압착휠(1)은 보조 프레임(82)에 설치된 공기실린더(11)에 연결되어 승하강되면서 조절나사로 그 폭이 조절되는 한쌍의 원판형상체로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 타이어용 비드의 필러부착장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 스티칭로울러(2)는 브라켓(81)에 장착된 공기실린더 (21)에 연결되어 승하강될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 대형 타이어용 비드의 필러부착장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 접합로울러(3)는 브라켓(81)에 장착되고서 제 1공기실린더(33)와 제 2공기실린더(34)에 각각 연결된 한쌍의 로울러(31,32)로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 타이어용 비드의 필러부착장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 압착블록(4)은 한쌍의 블록(41,42)으로 구성되되, 바깥쪽 블록(41)은 공기실린더(43)에 연결되어 작동되는 것을 특징으로 하는 대형 타이어용 비드의 필러부착장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 필러(F)의 앞끝 위치를 감지하도록 본체 프레임(8)의 비드고정드럼(5)의 측방에 하나 이상의 위치센서(7)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 대형 타이어용 비드의 필러부착장치.