KR20020069223A - 타이어 형성용 드럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 제조용 반경방향으로 팽창가능한 조립체 드럼(1)에 대한 것이며, 상기 드럼은 조립될 제품을 수용하는 일반적으로 원통형인 표면과 상이한 직경을 갖는 단부를 갖는 중앙 축(2) 상에 장착되는 본체를 가지며, 상기 드럼은 조립될 제품을 수용하는 외측 원통면(221, 231)을 갖는 드럼 본체의 각각의 단부에 위치하는 리프팅 장치(20, 21)를 포함한다. 본 발명은 보다 작은 직경을 갖고 단부에 인접하게 배치된 리프팅 장치(21)가 표면(231)이 본체(10)의 중앙면과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 위치와, 표면(231)이 본체(10)의 중앙면보다 작은 직경을 갖는 위치 사이에서 드럼(1)의 본체(10)에 대해 반경방향으로 움직일 수 있으며, 상기 리프팅 장치(21)의 반경방향 변위는 드럼(1)의 반경방향 팽창과 동기화되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

타이어 형성용 드럼{Tyre building drum}

이러한 타입의 타이어를 제조하는 것은 상이한 직경의 타이어 비드를 수용하기 위한 장소를 자체에 갖는 조립체 드럼을 사용할 필요가 있음이 명백하다. 그러나, 이러한 수용 장소의 직경이 다름으로 인해, 산업적으로 실시하는데 문제가 발생하며, 제조된 타이어의 품질 및 신뢰성이 부족하게 된다.

실제로, 제품의 장력 및 기하학적 형상 즉, 중심조정(centering)의 모두의 관점에서 표준적인 방식으로 드럼 상에 플라이(ply) 등과 같은 카커스 보강부를 구성하는 제품을 배치(lay)하는 것이 타이어의 품질 및 신뢰성에 있어 중요하다. 이는 비드를 수용하는 장소의 직경이 상이한 드럼에서 특히 어렵다. 그러나, 이러한어려움들은 다양한 제품들을 손으로 천천히 응용하여 배치하여 극복될 수 있음이 상상될 것이다. 이러한 방법은 산업적 상황에 적용할 수 없음은 분명하다.

또한, 타이어의 비드에 카커스 보강부의 업턴을 형성하는 것은 그 둘레에서 상기 보강부의 회전이 일어나는 지점에서 카커스 보강부에 장력을 가하는 것을 필요로 하며, 이는 다른 문제를 발생시킨다.

유럽공보 EP-0 953 434호는 상이한 직경의 비드를 갖는 타이어를 제조하기 위한 조립체 드럼을 설명한다. 이러한 드럼은 그 단부들에서 상이한 직경의 비드를 수용하기 위한 홈(groove)과, 카커스 보강부를 구성하는 제품들을 배치하기 위한 원통면을 제공하기 위해 작은 직경의 홈을 덮기 위한 후퇴가능한 후프(retractable hoop)를 포함한다. 홈에 가깝게 위치하는 리프팅 장치들은 후프가 후퇴한 위치에 있을 때 카커스 보강부를 감을(turn up) 수 있게 한다.

이러한 조립체 드럼은 상이한 직경의 비드를 갖는 타이어를 효과적으로 제조할 수 있게 한다; 그러나, 후프가 존재하면 드럼에 대한 적합한 중심조정을 보장하기 위해 정밀한 조정이 필요하며, 크기(bulk) 특히, 드럼 길이의 크기가 증가하여, 다루기 어렵게 되고, 기계적으로 보다 복잡하게 된다.

본 발명은 반경방향으로 팽창가능한 타이어 제조용 조립체 드럼에 대한 것이다.

본 발명은 보다 상세하게는 카커스 보강부(carcass reinforcement), 카커스 보강부가 그 안에서 업턴(upturn)을 형성하는 타이어의 각각의 비드 내의 하나 이상의 보강용 비드 와이어(bead wire), 상이한 직경을 갖는 두 개의 비드를 포함하는 타이어의 제조에 대한 것이다. 그러나, 본 발명은 비드 와이어를 갖지 않지만 상이한 직경의 비드를 갖는 타이어를 제조하는 데도 적용할 수도 있다.

도 1a 및 도 1b는 각각 드럼의 후퇴 위치와 팽창 위치의 본 발명에 따른 드럼의 축방향 단면도.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 타이어 제조의 상이한 단계를 예시하는 조립체 드럼의 부분 축방향 단면도.

그러므로, 본 발명은 상이한 직경의 비드를 갖는 타이어를 제조할 수 있게 하는 보다 단순한 조립체 드럼에 대한 것이다.

본 발명에 따르면, 조립될 제품을 수용하는 일반적으로 원통형인 표면과 상이한 직경을 갖는 단부를 갖는 중앙 축 상에 장착되는 본체를 가지며, 조립될 제품을 수용하는 외측 원통면을 갖는 드럼 본체의 각각의 단부에 위치하는 리프팅 장치를 포함하는 타이어 제조용의 반경방향으로 팽창가능한 조럽체 드럼에 있어서, 본체보다 작은 직경을 갖는 단부에 인접하게 배치된 리프팅 장치가 표면이 본체의 중앙면과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 위치와, 표면이 본체의 중앙면보다 작은 직경을 갖는 위치 사이에서 드럼의 본체에 대해 반경방향으로 움직일 수 있으며, 상기 리프팅 장치의 반경방향 변위는 드럼의 반경방향 팽창과 동기화되어 있는 것을 특징으로 한다.

이러한 구조는 원통면 상에 카커스 보강부와 같은 제품을 편평하게 배치할 수 있게 하며, 드럼의 단부의 직경에 상응하여 각각의 비드를 만들기 위해 카커스 보강부의 단부가 감기게 하며, 리프팅 장치는 이러한 직경에 대해 어느 정도 조정할 수 있다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 반경방향으로 변위가능한 드럼의 반경방향 변위는 드럼의 반경방향 팽창에 의해 자동적으로 제어된다. 이러한 자동적인 제어는 드럼의 작동에 동기화되어야 하는 리프팅 장치의 변위를 위한 다른 제어 부재를 가지지 않아도 되게 한다.

유익하게는, 반경방향으로 변위가능한 드럼의 리프팅 장치는 장치의 드럼 본체에 대한 두 개의 반경 방향 위치 각각이 장치의 대응하는 지지면(bearing surface)과 함께 두 개의 정지부 중의 하나에 대응하도록, 중앙 축에 대해 반경방향으로 고정되며 드럼에 의해 지지되는 제 1 정지부와 상호작용(cooperation)하기 위한 하나 이상의 제 1 지지면과, 본체에 의해 지지되며 본체와 반경방향으로 일체인 제 2 정지부와 상호작용하기 위한 하나 이상의 제 2 지지면을 포함한다. 이러한 간단한 구조는 원하는 제어가 이루어질 수 있게 한다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 조립체 드럼의 실시예를 읽으면 분명할 것이다.

도 1a 및 도 1b에서, 반경방향으로 팽창가능한 조립체 드럼(1)은 조립될 제품을 수용하는 면을 가지며 중앙 축(2) 상에 장착되는 본체(10)를 포함한다.

본체(10)는 제조될 타이어의 비드 와이어의 간격을 조정하기 위해 중앙 축(2) 둘레에서 축방향으로 변위가능한 두 개의 반-원통부(11, 13; half-cylinders)를 포함하며, 이들 두 개의 반-원통부(11, 13)는 중앙 축(2)에 대해 축방향으로 고정되어 있는 중앙 크라운(12; crown)에 의해 격리되어 있다.

반-원통부(11, 13) 및 크라운(12)은 각각 중앙 축(2) 둘레에 원주방향으로 나란히 배치된 다수의 세그먼트(41, 43, 42)에 의해 형성되며, 이들 세그먼트(41, 42, 43)들은 정렬되어 있다. 본체(10)의 정합(coordination)을 확실히 하기 위해, 각각의 세그먼트(41, 43)들은 봉(14; rod)에 의해 반대쪽 세그먼트(42)에 연결되어있으며, 상기 봉은 세그먼트(42)를 통해 지나가며, 봉의 단부들은 세그먼트(41, 43)들에 형성된 구멍(15; bore) 내에서 각각 슬라이딩하도록 장착되어 있다.

드럼(1)이 팽창 위치가 될 수 있도록, 세그먼트(41, 43, 42)들은 상기 세그먼트(41, 43) 아래에 각각 배치되어 있는 두 개의 팽창 챔버(17)의 작용 하에 반경방향으로 움직일 수 있으며, 이들 챔버는 팽창할 수 있다. 세그먼트(41, 43)들은 이들이 반경방향으로 움직일 때 봉(14)에 의해 크라운(12)의 세그먼트(42)를 움직인다.

판(5)들은 크라운(12)의 세그먼트(42) 상에서 나사(45)에 의해 고정되어 있다. 이들 판(5)들은 반-원통부(11, 13)가 어떠한 축방향 위치에 있더라도 조립될 제품에 대해 반-원통부(11, 13)와 크라운(12) 사이에 연속성을 제공하기 위해 세그먼트(41, 43)들을 적어도 부분적으로 덮는다. 또한, 크라운(12)은 드럼(1)의 반경방향 팽창시에 판(5)들이 축방향으로 유지됨을 보장할 수 있게 한다.

세그먼트(41, 43)들은 드럼(1)에 대해 외측으로 향해진 측방향 단부들에서 각각 지지 부재(6, 7; support element)를 지지하며, 이들 지지 부재들은 타이어의 비드 와이어를 수용하기 위한 홈(18, 19)을 갖는다. 이들 수용 홈(18, 19)들은 상이한 직경을 가지며, 홈(19)은 이 실시예에서 보다 작은 직경을 가지며 이는 비대칭적인 타이어, 즉 두 개의 비드가 상이한 직경을 가지는 타이어를 만들 수 있게 한다. 마찬가지로, 지지 부재(6, 7)들이 세그먼트(41, 43)들에 부착되거나 또는, 지지 부재들이 상기 세그먼트들의 일부를 형성할 수도 있다.

드럼(1)은 각각의 그 축방향 단부에서 리프팅 장치(20, 21)를 지지하며, 이들 리프팅 장치는 드럼으로부터 가까운 거리에서 각각의 수용 홈(18, 19)에 각각 드럼(1)의 중심에 대해 축방향 외측으로 배치되거나 또는 드럼 상에 나란히 배치되어 있고 조립될 제품을 지지하는 면(221, 231)을 갖는다.

그러므로, 조립될 제품을 수용하는 면(3)은 판(5)들의 모든 외측면에 의해 형성되어 본체(10)의 중앙 면을 형성하고, 세그먼트(41, 43)들의 특정 영역들은 상기 판들과 지지면(221, 231)에 의해 덮히지 않는다.

보다 큰 직경의 홈(18)에 가깝게 배치된 리프팅 장치(20)는 세그먼트(41)의 축방향 연장부(411)에 의해 직접적으로 지지되어 있는 턴업 블래더(22)를 포함한다. 그러므로, 장치(20)는 반경방향 팽창시 드럼(1)과 일체이다.

리프팅 장치(21)는 턴업 블래더(23)를 포함하지만, 블래더는 원통형 지지 부재(24)에 의해 지지되어 있고, 지지 부재(24)는 세그먼트(43)와 각각 상호작용하는 다수의 세그먼트(25)에 의해 형성된다.

각각의 세그먼트(25)는 중앙 축(2)에 대해 반경방향으로 고정된 드럼(1)에 의해 지지되는 제 1 정지부와 상호작용하기 위한 제 1 지지면(251)을 가지며, 각각의 세그먼트(25)는 상응하는 세그먼트(43)에 의해 지지되는 제 2 정지부와 상호작용하기 위한 제 2 지지면(252)을 갖는다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 본 발명의 변형 실시예에 따르면, 세그먼트(25)는 T자형 축방향 단면을 가지며, 각각의 세그먼트(25)의 자유단에 대응하는 T자형의 몸통(trunk)의 자유단은 제 1 지지면(251)을 갖는다. 드럼 중심에 대해 반경방향으로 안 쪽인 T자형의 축방향 바아(axial bar)의 면은 제 2 지지면(252)을 구성한다.

T자의 축방향 바아에 대응하며 드럼(1) 중심에 대해 축방향 외측인 각각의 세그먼트(25)의 면(253)은 턴업 블래더(23)를 지지한다.

제 1 지지면(251)과 상호작용하는 제 1 정지부는 중앙 축과 일체이도록 중앙 축(2)에 대해 중심조정되며 고정되는 부재(15)의 반경방향 외측면(151)에 의해 형성된다. 이러한 부재(15)는 세그먼트(43)의 축방향 외측 단부에 근접하게 위치할 수도 또는 하지 않을 수도 있다.

이러한 부재는 도면에 도시된 바와 같은 디스크 형태로 제조되거나 또는, 각각 세그먼트(25)와 상호작용하기 위한 것이며 중앙 축(2) 둘레에 분포되어 있는 예를 들어 핑거(finger)와 같은 세그먼트(25)의 T자형 단부와 상호작용할 수 있는 외측면을 얻을 수 있게 하는 임의의 형태로 제조될 수 있다.

제 2 정지부는 각각의 세그먼트(43)에 지지된 숄더(432; shoulder)에 의해 형성된다. 이러한 변형이 도면에 도시되어 있지 않아도, 정지부(432)를 조정하는 시스템이 구비될 수 있음은 분명하다.

상이한 형상의 세그먼트(25)에 대해, 지지면들에 대응하는 정지부들은 상이한 배치를 가지면서 중앙 축 및 각각의 세그먼트(43)와 각각 일체인 상태를 유지한다.

각각의 세그먼트(25)에 대해, 지지면들은 하기와 같이 이루어진다:

- 드럼(1)의 후퇴 위치에서, 팽창 챔버(17)는 수축(deflated)되고: 디스크(15)의 표면(151)과 세그먼트(25)의 표면(251)이 접촉한다.

- 드럼(1)의 팽창 위치에서, 팽창 챔버(17)는 팽창되고: 세그먼트(43)의 숄더(432)와 세그먼트(25)의 표면(252)이 접촉한다.

그러므로, 여기서 리프팅 장치(21)의 반경방향 변위는 하기의 작동의 설명에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 드럼의 반경방향 팽창에 의해 자동적으로 제어된다. 리프팅 장치(21)의 반경방향 변위를 개별적으로 제어하여 이러한 두 운동을 동기화하기 충분할 수 있다; 그러나, 이러한 방법은 기계적으로 보다 복잡하다.

도 2a 내지 도 2e를 참조하여 이하에, 각각 하나 이상의 보강용 비드 와이어(T, T')를 포함하는 상이한 직경의 두 개의 비드와, 카커스 보강부를 포함하는 타이어를 제조하기 위한 단계를 설명한다. 여기서, 본 발명의 과제와 관계없는 타이어 카커스의 다른 구성 부품을 위치시키는 것은 고려하지 않고, 비드 와이어(T, T')의 배치에 대한 측면만이 중요하다.

이러한 단계를 실시할 수 있으며 도면에 도시된 매우 개략적인 장치가 특히 드럼(1)에서, 중앙 축(2)과 축방향으로 동축관계로 변위할 수 있는 비드-와이어 가이드(50)를 포함한다. 이들 비드-와이어 가이드(50)는 드럼(1)에 대해 비드 와이어를 동축관계로 유지시켜 주는 그 원주면 상에 분포된 그리퍼(gripper)를 사용하여 비드 와이어를 이동시키기 위한 링을 각각 포함한다.

도 2a에서, 드럼(1)은 후퇴 위치로 도시되어 있으며:

- 팽창 챔버(17)는 수축되어 있다,

- 턴업 블래더(23)의 표면은 본체(10)의 중앙 면의 직경과 동일한 직경을 갖는다,

- 디스크(15)의 표면(151)과 세그먼트(25)의 표면(251)은 접촉하며, 표면(252)은 숄더(432)로부터 방사방향으로 이격되어 있다.

도 2a에서 볼 수 있는 바와 같이, 카커스 보강부(a)는 편평한 표면(3) 상에 배치되어 있다.

비드 와이어(T, T')를 지지하는 비드-와이어 가이드(50)는 이들이 드럼(1)에 대해 축방향 위치, 즉 홈(18, 19) 중의 하나 위에 각각 있는 위치에 도달할 때까지 카커스 보강부(a)를 향해 축방향으로 전진한다. 이들 비드 와이어(T, T')는 어떠한 특정한 응력도 가하지 않고 움직여, 결국, 각각의 비드 와이어와 상응하는 홈의 바닥 간의 반경방향 거리가 이 실시예에서의 두 개의 비드 와이어에 대해 동일하다.

그 다음에, 팽창 챔버(17)가 팽창하기 시작한다.

보다 작은 직경의 비드 와이어(T')는 카커스 보강부와 접촉할 때, 비드 와이어(T')를 잡아주는 비드-와이어 가이드가 제거되며 도 2b에 도시된 바와 같이 팽창 챔버(17)가 계속 팽창된다. 보다 큰 직경의 비드 와이어(T)를 잡아주는 비드-와이어 가이드가 제거되며 카커스 보강부(a)와 접촉한다. 비록 표면(251, 151)이 여전히 접촉하고 있지만, 표면(252)과 숄더(432) 간의 거리는 감소된다.

도 2c는 드럼(1)이 부분적으로 팽창되고, 표면(252)이 숄더(432)와 접촉하게 되며, 표면(251, 151)이 여전히 접촉하고 있는 것을 도시한다. 이 단계까지 반경방향으로 고정된 상태를 유지하던 리프팅 장치(21)는 다음에 그 반경방향으로 팽창된 상태에서 드럼(1)과 일체가 된다.

도 2d는 팽창 챔버(17)가 팽창되는 말기를 도시하며, 드럼(1)은 팽창된 위치에 도달했고, 두 개의 비드 와이어는 각각 그 홈들에 배치된다. 표면(252)들은 여전히 숄더(432)와 접촉하고 있다; 한편, 표면(251, 151)은 서로로부터 반경방향으로 떨어지도록 이동한다.

도 2e에 도시된 바와 같이, 그 다음에 턴업 블래더(22, 23)의 팽창이 이루어져, 카커스 보강부(a)의 단부가 감기게 하여, 비드 와이어(T, T')에 대해 카커스 보강부 및 각각의 비드를 구성하는 도시되지 않은 다른 부품들이 회전된다.

본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 드럼이 반경방향으로 팽창하게 하기 위한 팽창 챔버이외의 다른 부재를 용이하게 사용할 수 있으며, 리프팅 장치의 작동은 팽창 챔버를 선택하는 것과 관련이 없다.

그 다음에 타이어의 다른 구성 부품이 배치된다. 본 발명은 이러한 제조 부분에 관련한 것이 아니다. 당업자에게 수많은 방법들이 유용할 것이다; 그러므로 본 발명에 관련하여 이러한 제조 측면에 대해 논의하지 않는다. 그러나, 2단계(two-phase) 제조 공정의 경우에, 상이한 직경으로 감기 위한 측면 판(side plate)이 제 2 드럼 상에 구비되어야 하며, "피니싱 드럼(finishing drum)"이라고 불린다.

타이어는 주형을 사용하여 가황처리(vulcanizing)되며, 이 주형은 타이어의 대칭을 위한 허용오차(allowance)를 가져야 한다.

Claims (11)

1. 조립될 제품을 수용하는 원통형 표면과 상이한 직경의 단부를 갖는 중앙 축(2) 상에 장착되는 본체를 가지며, 조립될 제품을 수용하는 외측 원통면(221, 231)을 갖는 드럼 본체의 각각의 단부에 위치하는 리프팅 장치(20, 21)를 포함하는 타이어 제조용 반경방향으로 팽창가능한 조럽체 드럼(1)에 있어서,

   보다 작은 직경을 갖는 단부에 인접하게 배치된 리프팅 장치(21)가 표면(231)이 본체(10)의 중앙면과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 위치와, 표면(231)이 본체(10)의 중앙면보다 작은 직경을 갖는 위치 사이에서 드럼(1)의 본체(10)에 대해 반경방향으로 움직일 수 있으며, 상기 리프팅 장치(21)의 반경방향 변위는 드럼(1)의 반경방향 팽창과 동기화되어 있는 것을 특징으로 하는 드럼.
2. 제 1 항에 있어서,

   반경방향으로 변위가능한 리프팅 장치(21)의 반경방향으로 변위는 드럼(1)의 반경방향 팽창에 의해 자동적으로 제어되는 드럼.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   반경방향으로 변위가능한 리프팅 장치(21)는, 장치(21)의 드럼 본체에 대한 두 개의 반경 방향 위치 각각이 장치의 대응하는 지지면과 함께 두 개의 정지부 중의 하나의 접촉부에 대응하도록, 중앙 축(2)에 대해 반경방향으로 고정되며드럼(1)에 의해 지지되는 제 1 정지부(151)와 상호작용(cooperation)하기 위한 하나 이상의 제 1 지지면(251; bearing surface)과, 본체(10)에 의해 지지되며 본체와 반경방향으로 일체인 제 2 정지부(432)와 상호작용하기 위한 하나 이상의 제 2 지지면(252)을 포함하는 드럼.
4. 제 3 항에 있어서,

   드럼에 의해 지지되어 있는 제 2 정지부(432)가 조정가능한 드럼.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   제 1 정지부(151)는 중앙 축(2)에 대해 중심조정되어 있고 반경방향으로 고정되어 있는 부재에 의해 지지되어 있는 드럼.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 부재는 그 외측면이 제 1 정지부(151)를 구성하는 디스크(15)로 형성되는 드럼.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 부재는 중앙 축 둘레에 분포된 다수의 핑거(finger)로 형성되며, 각각의 핑거의 드럼 중심에 대해 반경방향 외측면은 제 1 정지부를 구성하는 드럼.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   본체(10)에 대해 반경방향으로 변위가능한 리프팅 장치(21)는 제 1 및 제 2 지지면(251, 252)을 지지하는 반경방향으로 팽창가능한 원통형 지지부(24) 상에 고정적으로 장착되는 턴-업 블래더(23; turn-up bladder)를 포함하는 드럼.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 원통형 지지부(24)는 중앙 축 둘레에 방사형으로 분포된 다수의 세그먼트(25)에 의해 형성되는 드럼.
10. 제 9 항에 있어서,

    각각의 세그먼트(25)는 제 1 및 제 2 지지면(251, 252)을 지지하는 드럼.
11. 제 10 항에 있어서,

    원통형 지지부(24)를 구성하는 상기 세그먼트(25)는 T자형 단면을 갖는 드럼.