KR200345776Y1 - 멀티 디스크 롤 장치 - Google Patents

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KR200345776Y1
KR200345776Y1 KR20-2003-0039291U KR20030039291U KR200345776Y1 KR 200345776 Y1 KR200345776 Y1 KR 200345776Y1 KR 20030039291 U KR20030039291 U KR 20030039291U KR 200345776 Y1 KR200345776 Y1 KR 200345776Y1
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disk roll
disk
disc
semi
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KR20-2003-0039291U
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박철희
박무연
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금호타이어 주식회사
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Abstract

본 고안은, 타이어 제조시 사용되는 멀티 디스크 롤(Multi Disk Roll) 장치에 관한 것으로서, 내부의 상단에 다수의 압력 조절 튜브(Tube)가 횡설된 멀티 디스크 롤을 사용함으로써, 성형드럼에 감긴 타이어 반제품을 자동으로 부착 및 압착함과 동시에, 타이어 반제품의 두께 변동에 따라 각각의 부위에 대한 압력이 조절될 수 있도록 하여, 타이어의 생산성을 향상시키고, 품질 저하를 방지할 뿐만 아니라, 작업자가 용이하게 작업할 수 있는 멀티 디스크 롤 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 좌우 양측의 지지대(400)에 연결되며, 멀티 디스크 롤(100)의 중심축을 형성하는 디스크 롤 고정축(160)과; 상기 디스크 롤 고정축(160)에 결합된 다수의 디스크 롤(150)과; 상기 디스크 롤(150)의 압착력을 조절하는 압력 조절 수단으로 구성된 멀티 디스크 롤(100) 장치에 있어서, 상기 압력 조절 수단은, 상기 디스크 롤 고정축(160)의 상단에 그 길이방향을 따라서 순차로 횡설된 적어도 세개의 상부 튜브(110, 120, 130)와; 상기 디스크 롤 고정축(160)의 하단에 그 길이방향을 따라 횡설된 적어도 하나의 하부 튜브(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티 디스크 롤 장치{MULTI DISK ROLL DEVICE}
본 고안은, 타이어 제조시 사용되는 멀티 디스크 롤(Multi Disk Roll) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 내부의 상단에 다수의 압력 조절 튜브(Tube)가 횡설된 멀티 디스크 롤을 사용함으로써, 성형드럼에 감긴 타이어 반제품을 자동으로 부착 및 압착함과 동시에, 타이어 반제품의 두께 변동에 따라 각각의 부위에 대한 압력이 조절될 수 있도록 하여, 타이어의 생산성을 향상시키고, 품질 저하를 방지할 뿐만 아니라, 작업자가 용이하게 작업할 수 있는 멀티 디스크 롤 장치에 관한 것이다.
차량에 사용되는 타이어는, 차체와 지면 사이에서 차량의 구동력을 전달하고, 지면으로부터의 충격을 흡수 및 완화하는 완충역할을 하는 것으로서, 일반적으로, 압출공정, 재단공정, 압연공정, 성형공정, 가류공정 및 검사공정을 거쳐 제조된다.
이 중에서, 타이어의 성형공정은, 전 공정인 압출, 재단 및 압연공정에서 가공처리된 반제품을 운반하여, 성형기에서 조립함으로써 그린타이어(Green Tire)를 만들어, 가류공정으로 인계하는 중간공정이다.
상기 성형공정은, ⅰ)인너라이너(Inner Liner), 사이드월(Side Wall), 카카스(Carcass) 및 비드(Bead)를 순차적으로 부착하여 제1 반제품을 형성시키는 1차 성형공정과, ⅱ)벨트(Belt), 트레드(Tread)를 부착하여 제2 반제품을 형성시킨 후,제1 반제품과 제2 반제품을 부착하여 그린타이어를 형성시키는 2차 성형공정으로 구성된다.
상기 1차 성형공정에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면, 인너라이너와 사이드월이 컨베이어와 같은 공급수단을 통해 성형드럼으로 공급되면, 상기 성형드럼이 회동하면서 상기 인너라이너와 사이드월이 성형드럼상에 부착된다. 다음으로, 카카스가 상기 공급수단을 통해 성형드럼으로 공급되면, 상기 성형드럼이 회동하면서 상기 카카스가 상기 인너라이너와 사이드월의 외주면에 부착된다. 이후, 원형의 비드가 비드 공급수단을 매개로 상기 카카스의 외주면에 끼워지면, 상기 성형드럼이 약간 팽창하여 카카스 외주면에 비드가 고정되게 되어, 인너라이너, 사이드월, 카카스 및 비드로 구성된 제1 반제품이 완성된다.
종래에는, 상기 제1 반제품을 제조하는 공정에 있어서, 인너라이너, 사이드월, 카카스 등의 타이어 반제품을 성형드럼에 감기 위해, 작업자가 직접 성형드럼에 공급되는 반제품의 일단을 드럼에 압착시키는 부착작업을 하고, 드럼이 회전된 다음, 상기 성형드럼에 감긴 반제품의 양끝단을 다시 손으로 눌러 압착시키는 끝마무리를 해야만 했었다.
따라서, 작업자는 이러한 작업을 위해서 일시적으로 다른 작업을 중단하여야 했으며, 부착 및 압착되는 정도가 타이어마다 각각 다르게 되어 불량품이 발생할 확률도 높아지는 문제점이 있었다.
이렇듯 종래에는, 타이어 반제품을 성형드럼에 부착 및 압착하는 공정을 수동작업에 의존함으로써, 작업자의 노동강도가 증가하게 되고, 타이어의 생산성 저하 및 품질 저하의 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 상기 공정을 자동화할 목적으로, 멀티 디스크 롤(Multi Disk Roll)을 이용한 압착장치가 개발되었다.
도4 및 도5는, 이러한 종래의 압착장치의 구조를 도시하고 있다.
상기 압착장치(10)는, 1차 성형기의 성형드럼(미도시)의 상부에 위치되며, 도4에 도시된 바와 같이, 상기 성형드럼의 길이방향을 따라 설치된 멀티 디스크 롤(100)과; 상기 멀티 디스크 롤(100)을 상승 또는 하강시키는 승강 실린더(200)와; 상기 멀티 디스크 롤(100)을 가압하는 가압 실린더(300)로 구성된다.
상기 멀티 디스크 롤(100)은, 도5에 도시된 바와 같이, 중앙의 디스크 롤 고정축(160)에 다수개의 디스크 롤(150)이 결합되어 구성되어 있으며, 상기 각 디스크 롤(150)은, 그 내부에 원주방향을 따라서 다수의 볼베어링(170)이 삽입되어 있다.
상기 디스크 롤 고정축(160)의 상단에는, 상부 튜브(180)가 횡설되고, 상기 상부 튜브(180)에는, 공기 등의 가압 유체가 주입되는 상부 튜브 공기 주입구(181)가 연통되어 있다.
상기 디스크 롤 고정축(160)의 하단에는, 하부 튜브(140)가 횡설되고, 상기 하부 튜브(140)에는, 가압 유체가 주입되는 하부 튜브 공기 주입구(141)가 연통되어 있다.
상기한 종래의 압착장치(10)는, 타이어 반제품을 성형드럼에 부착 및 압착하는 공정을 자동화하기 위하여, 멀티 디스크 롤을 사용하였으나, 성형드럼에 감긴타이어 반제품은 그 부위별로 두께가 일정하지 않으므로, 반제품이 성형드럼에 잘 붙지 않거나, 끝마무리 부위의 겹치는 양이 많아지게 되어, 생산되는 타이어의 품질에 악영향을 끼치는 문제점이 있었다.
즉, 1차 성형공정에 있어서 타이어의 반제품은, 양측에 사이드월이라 불리는 두꺼운 부분과 중앙측에 인너라이너라 불리는 상대적으로 얇은 부분으로 구성되어 있는데, 상기한 종래의 압착장치는, 상부 및 하부 튜브만으로 성형드럼상의 반제품을 압착한다. 따라서, 압착시 튜브안의 가압용 유체가 상대적으로 두께가 얇은 중앙의 인너라이너 부위로 몰리게 되고, 중앙 부위에 가해지는 압력이 더 많아져서, 인너라이너의 연신량이 더 많아지게되는 현상이 발생하게 된다.
또한, 상기와 같은 인너라이너의 변형량 증가에 수반하여, 반제품이 성형드럼에서 떨어지는 현상이 발생하거나, 성형드럼에 감긴 반제품의 양끝단을 겹쳐 붙이는 끝마무리시에 겹쳐 붙여지는 양이 불균일해지는 현상이 발생하게 된다.
아울러, 타이어 규격이 바뀌면, 상기 반제품의 두께도 변경되게 되고, 사이드월 부위의 두께 변화가 인너라이너 부위에 비해 더욱 많아지므로, 타이어의 규격 변동시에 상기와 같은 문제점은 더욱 뚜렷이 나타나게 된다.
따라서, 타이어의 반제품을 성형드럼에 감을 때에, 그 두께에 따라서 눌러주는 힘을 조절하여, 각 부위에 균일한 힘을 전달해 줄 수 있어야 할 필요성이 대두되게 되었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 내부의 상단에 다수의 압력 조절 튜브가 횡설된 멀티 디스크 롤을 사용함으로써, 성형드럼에 감긴 타이어 반제품을 자동으로 부착 및 압착함과 동시에, 타이어 반제품의 두께 변동에 따라 각각의 부위에 대한 압력이 조절될 수 있도록 하여, 타이어의 생산성을 향상시키고, 품질 저하를 방지할 뿐만 아니라, 작업자의 노동 강도를 감소시킬 수 있는 멀티 디스크 롤 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
도1은, 본 발명에 의한 멀티 디스크 롤의 횡단면도.
도2는, 도1의 A-A선을 따른 멀티 디스크 롤의 종단면도.
도3은, 도1의 B-B선을 따른 멀티 디스크 롤의 종단면도.
도4는, 종래 압착장치의 평면도.
도5는, 종래 멀티 디스크 롤의 횡단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100...멀티 디스크 롤(Multi Disk Roll) 110...상부 중앙 튜브
111...상부 중앙 튜브 공기 주입구 120...상부 좌측 튜브
121...상부 좌측 튜브 공기 주입구 130...상부 우측 튜브
131...상부 우측 튜브 공기 주입구 140...하부 튜브
141...하부 튜브 공기 주입구 150...디스크 롤(Disk Roll)
160...디스크 롤 고정축 170...볼베어링(Ball Bearing)
190...홈
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 좌우 양측의 지지대에 연결되며, 멀티 디스크 롤의 중심축을 형성하는 디스크 롤 고정축과; 상기 디스크 롤 고정축에 결합된 다수의 디스크 롤과; 상기 디스크 롤의 압착력을 조절하는 압력 조절 수단으로 구성된 멀티 디스크 롤 장치에 있어서, 상기 압력 조절 수단은, 상기 디스크 롤 고정축의 상단에 그 길이방향을 따라서 순차로 횡설된 적어도 세개의 상부 튜브와; 상기 디스크 롤 고정축의 하단에 그 길이방향을 따라 횡설된 적어도 하나의 하부 튜브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 튜브 및 상기 하부 튜브의 각각에는, 가압 유체가 유입되거나 유출되는 공기 주입구가 각각 연통되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 디스크 롤은, 상기 디스크 롤 고정축이 관통되어 결합할 수 있는 장방형의 홈과; 상기 디스크 롤의 내부에 원주방향을 따라서 삽입되어, 상기 디스크 롤의 내측 부분과 외측 부분의 상대적인 회전운동을 가능케 하는 볼베어링을포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이하에서, 도1 내지 도3를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 실시예의 구성을 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은, 본 발명에 의한 멀티 디스크 롤의 횡단면도이고, 도2는, 도1의 A-A선을 따른 멀티 디스크 롤의 종단면도이며, 도3은, 도1의 B-B선을 따른 멀티 디스크 롤의 종단면도이다.
본 발명에 의한 멀티 디스크 롤(100) 장치는, 상기 좌우 양측의 지지대(400)를 연결하는 동시에, 상기 멀티 디스크 롤(100)의 중심축을 형성하는 디스크 롤 고정축(160)과; 상기 디스크 롤 고정축(160)에 결합된 다수의 디스크 롤(150)과; 상기 디스크 롤 고정축(160)의 상단 및 하단에 횡설되어, 상기 다수의 디스크 롤(150)에 압력을 가함과 동시에, 가해지는 압력을 각 부위별로 조절할 수 있는 압력 조절 수단으로 구성된다.
상기 디스크 롤(150)은, 상기 디스크 롤 고정축(160)이 관통되어 결합할 수 있는 장방형의 홈(190)과; 그 내부에 원주방향을 따라서 삽입되어, 상기 디스크 롤(150)의 내측 부분과 외측 부분의 상대적인 회전운동을 가능하게 하는 볼베어링(170)을 포함하여 구성된다. 상기 볼베어링(170)에 의하여, 상기 디스크 롤(150)의 내측 부분이 상기 디스크 롤 고정축(160)과 결합하여 회전되지 않아도, 상기 디스크 롤(150)의 외측 부분은 성형드럼상의 타이어 반제품과 접촉한 상태로 회전될 수 있게 된다.
상기 압력 조절 수단은, 상기 디스크 롤 고정축(160)의 상단 중앙에 횡설된 상부 중앙 튜브(110)와; 상기 디스크 롤 고정축(160)의 상단 좌측에 횡설된 상부 좌측 튜브(120)와; 상기 디스크 롤 고정축(160)의 상단 우측에 횡설된 상부 우측 튜브(130)와; 상기 디스크 롤 고정축(160)의 하단에 횡설된 하부 튜브(140)로 구성된다.
상기 상부 중앙 튜브(110)는, 상기 디스크 롤 고정축(160)의 내부를 통하여 연결되는 상부 중앙 튜브 공기 주입구(111)에 의하여, 가압 유체가 유입되거나 유출될 수 있게 되어 있다.
상기 상부 좌측 튜브(120) 및 상기 상부 우측 튜브(130)는, 각각의 튜브의 일단에 연결된 상부 좌측 튜브 공기 주입구(121) 및 상부 우측 튜브 공기 주입구(131)에 의하여, 가압 유체가 유입되거나 유출될 수 있게 되어 있다. 상기 공기 주입구(121, 131)는, 상기 디스크 롤 고정축(160)의 내부를 통하여 상기 좌ㆍ우측 튜브(120, 130)에 연결될 수도 있다.
상기 하부 튜브(170)는, 일단 또는 양단에 연결된 하부 튜브 공기 주입구(141)에 의하여, 가압 유체가 유입되거나 유출될 수 있게 되어 있다. 상기 공기 주입구(141)는, 상기 디스크 롤 고정축(160)의 내부를 통하여 상기 하부 튜브(140)에 연결될 수도 있다.
상기 각각의 튜브(110, 120, 130, 140)는, 각각의 공기 주입구(111, 121, 131, 141)를 통해 유입되거나 유출되는 가압 유체에 의하여, 상기 디스크 롤(150)의 직경 방향으로 팽창하거나 수축할 수 있다.
다음으로, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 실시예의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 타이어의 1차 성형공정에 있어서, 인너라이너와 사이드월이 컨베이어와 같은 공급수단을 통해 성형드럼으로 공급되면, 상기 성형드럼이 회동하면서 상기 인너라이너와 사이드월이 성형드럼상에 부착된다. 상기 인너라이너는 상기 성형드럼의 중앙 부분에 부착되며, 상기 사이드월은 상기 인너라이너의 좌ㆍ우 양측 부분에 부착된다.
이 때, 본 고안에 의한 멀티 디스크 롤(100)이, 성형드럼에 부착되는 타이어 반제품의 첫부위를 내리눌러 압착시킨다. 상기 멀티 디스크 롤(100)이 성형드럼상의 반제품의 첫부위와 접촉한 후, 상기 멀티 디스크 롤(100)의 하부 튜브(140)는, 하부 튜브 공기 주입구(141)를 통해 주입된 가압 유체에 의하여 팽창하기 시작한다. 상기 하부 튜브(140)가 이미 설정된 소정의 압력으로 팽창하면, 멀티 디스크 롤(100)의 모든 디스크 롤(150)이 디스크 롤 고정축(160)에 대하여 소정의 거리만큼 소정의 압력으로 하강한다. 이에 의하여 상기 반제품의 첫부위는 전체적으로 압착되면서 성형드럼에 부착되게 된다.
다음으로, 상기 성형드럼이 회동을 시작하면서 상기 반제품이 상기 성형드럼에 감기기 시작한다. 이 때에, 상기 멀티 디스크 롤(100)의 압력 조절 수단이 전체적으로 작동하면서, 상기 반제품에 대한 압착력을 각 부위별로 조절한다.
즉, 전술한 바와 같이, 성형드럼에 반제품을 감으면서 압착을 할 때에, 중앙의 인너라이너 부위가 좌ㆍ우 양측의 사이드월 부위보다 그 두께가 상대적으로 얇아지므로, 상기 하부 튜브(140)안의 가압용 유체가 중앙의 인너라이너 부위로 몰리게 된다. 이 때에, 상부 중앙 튜브 공기 주입구(111)로부터 상부 중앙 튜브(110)로 소정의 압력으로 가압 유체가 주입되고, 이로 인하여, 상기 상부 중앙 튜브(110)가 팽창을 시작하면, 멀티 디스크 롤(100)의 중앙부의 디스크 롤이 디스크 롤 고정축(160)에 대하여 소정의 거리만큼 소정의 압력으로 상승한다. 따라서, 중앙 부위로 몰려들었던 하부 튜브(140)안의 유체는 좌ㆍ우측으로 분산되게 된다.
결국, 상기 중앙 튜브(110)로 유입되는 가압 유체의 압력을 조절함으로써, 상기 하부 튜브(140)에 의하여 타이어의 반제품에 가해지는 압력을 각 부위별로 조절할 수 있게 된다.
경우에 따라서는, 상부 좌ㆍ우측 튜브(120, 130)로 가압 유체를 주입함으로써, 타이어 반제품에 가해지는 압력을 각 부위별로 보다 정밀하게 조절할 수 있다.
마지막으로, 성형드럼에 감긴 반제품의 양끝단을 접합시켜 끝마무리를 할 때에는, 상기 중앙 튜브(110)내의 가압 유체의 압력을 해제시키고 상기 하부 튜브(140)내의 가압 유체의 압력을 조절하여, 상기 하부 튜브(140)만으로 반제품의 양끝단을 접합시킨다.
경우에 따라서는, 상부의 각 튜브(110, 120, 130)를 사용함으로써, 반제품의 양끝단을 각 부위별로 보다 정밀하게 압착하여 끝마무리를 할 수 있다.
상기 실시예에서는, 디스크 롤 고정축(160)의 하부에 1개의 하부 튜브(140)를 횡설하고, 디스크 롤 고정축(160)의 상부에 3개의 상부 튜브(110, 120, 130)를 횡설하여, 상기 멀티 디스크 롤(100)의 압력 조절 부위를 3등분함으로써, 상기 멀티 디스크 롤(100)이 성형드럼상의 타이어 반제품을 압착함에 있어서, 중앙 부위와 좌우 양측단 부위에서의 압착력을 조절할 수 있도록 구성하였다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 디스크 롤 고정축(160)의 상부 및 하부에, 상기 디스크 롤 고정축(160)의 길이 방향을 따라서 다수의 상부 및 하부 튜브를 횡설할 수 있으며, 또한, 상기 디스크 롤 고정축(160)의 내부에, 상기 다수의 상부 및 하부 튜브와 각각 연결되는 공기 주입구를 내설할 수 있다.
따라서, 상기 멀티 디스크 롤(100)의 압력 조절 부위를 여러 등분으로 할 수 있으며, 상기 멀티 디스크 롤(100)이 성형드럼상의 타이어 반제품을 압착함에 있어서, 반제품의 형상, 치수, 압착되는 정도 등을 고려하여, 각 부위마다 압착력을 조절할 수 있도록 구성할 수 있다.
마지막으로, 압착이 끝난 후에는, 상기 멀티 디스크 롤(100)의 각각의 공기 주입구(111, 121, 131, 141)로 유입되는 가압용 유체의 압력이 해제됨과 동시에, 상기 멀티 디스크 롤(100)이 성형드럼의 상면에서부터 떨어지게 된다.
상기와 같은 구성의 본 고안에 의하면, 타이어의 성형공정에 있어서, 성형드럼에 반제품을 부착 및 압착하는 공정을 자동화함과 동시에, 반제품의 두께 변동에 따라 각각의 부위에 대한 압착력을 조절할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 성형공정의 자동화 및 보다 정밀한 성형작업이 가능하게 되어, 작업자의 노동 강도가 감소될 수 있고, 타이어의 생산성 향상 및 품질 향상을 기대할수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 좌우 양측의 지지대(400)에 연결되며, 멀티 디스크 롤(Multi Disk Roll; 100)의 중심축을 형성하는 디스크 롤 고정축(160)과;
    상기 디스크 롤 고정축(160)에 결합된 다수의 디스크 롤(150)과;
    상기 디스크 롤(150)의 압착력을 조절하는 압력 조절 수단으로 구성된, 타이어 제조시 사용되는 멀티 디스크 롤(100) 장치에 있어서,
    상기 압력 조절 수단은, 상기 디스크 롤 고정축(160)의 상단에 그 길이방향을 따라서 순차로 횡설된 적어도 세개의 상부 튜브(Tube; 110, 120, 130)와;
    상기 디스크 롤 고정축(160)의 하단에 그 길이방향을 따라 횡설된 적어도 하나의 하부 튜브(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 디스크 롤(100) 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 튜브(110, 120, 130) 및 상기 하부 튜브(140)의 각각에는, 가압 유체가 유입되거나 유출되는 공기 주입구(111, 121, 131, 141)가 각각 연통되는 것을 특징으로 하는 멀티 디스크 롤(100) 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 디스크 롤(150)은, 상기 디스크 롤 고정축(160)이 관통되어 결합할 수있는 장방형의 홈(190)과;
    상기 디스크 롤(150)의 내부에 원주방향을 따라서 삽입되어, 상기 디스크 롤(150)의 내측 부분과 외측 부분의 상대적인 회전운동을 가능케 하는 볼베어링(170)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티 디스크 롤(100) 장치.
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KR101183694B1 (ko) 2010-12-27 2012-09-14 한국타이어 주식회사 타이어 성형기를 이용한 타이어 반제품의 두께 조절방법

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