KR200445401Y1 - 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스 성형용 밴드조립장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스(green case; 성형케이스라고 부르기도 함) 성형공정에서 사용하기에 적합한 밴드조립장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 밴드조립장치는 상부작동체와 하부작동체로 구성되며, A) 상부작동체는, 밴드조립작업이 시작되기 바로 전까지, 성형드럼(7)의 회전중심을 지나는 수평축(CL1)에 그 중심축(CL2)이 일치될 수 있게 수평(水平)상태로 복귀되는 인서트 바(1)와; 밴드 일측이 성형드럼(7)의 상단에 걸쳐진 상태로 회전할 때, 밴드와 인서트 바(1) 사이에 간섭이 발생하지 않게 수평축(CL1)과 인서트 바(1)의 중심축(CL2) 간 수직거리가 조절 가능하도록 인서트 바(1)의 고정부에 결합되는 상하위치조절기(2)와; 성형드럼(7)에 일측이 걸쳐진 밴드의 타측을 인서트 바(1)가 수직방향 아래로 눌러 줄 수 있게 성형드럼(7)의 수평축(CL1)에 대해 인서트 바(1)의 중심축(CL2)이 소정 각도만큼 경사지도록 인서트 바(1)의 고정부에 결합되는 각도조절기(3); 및 인서트 바(1)와 상하위치조절기(2)와 각도조절기(3)를 설치하기 위한 지지프레임(8);을 포함하여 구성되며, B) 하부작동체는, 상부작동체를 수직방향으로 승강하게 하는 상하이동실린더기구(4)와; 상부작동체를 성형드럼에 대해 수평방향으로 전후진하게 하는 전후이동실린더기구(5); 및 상하이동실린더기구(4)와 전후이동실린더기구(5)를 설치하기 위한 지지프레임(9);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 밴드조립장치에 의하면, 작업 안전성을 확보할 수 있고 또한 작업 의 정밀성 향상을 통해 제품의 품질향상을 도모할 수 있다.

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Description

바이어스 항공기 타이어의 그린케이스 성형용 밴드조립장치{Band insertion machine for green case assembly of bias aircraft tire}

본 고안은 바이어스 항공기 타이어의 제조공정 중, 그린케이스(green case) 성형공정에서 사용하기에 적합한 밴드조립장치에 관한 것이다.

종래, 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스를 조립하는 성형공정에서는, 예컨대 실용신안등록 제157493호에 제안된 "밴드삽입기"를 이용하여, 성형드럼의 바깥지름보다 작은 안지름을 가진 밴드(band)를 수작업으로 성형드럼에 삽입하였다.

하지만, 이 밴드는 내부에 코드가 들어 있는 링 형태로 되어 있고 또한 성형드럼보다 지름도 작기 때문에, 밴드를 성형드럼에 끼울 때, 작업자는 큰 힘으로 밴드를 벌려가며 끼워야 하므로 다른 수작업에 비해 작업강도가 세고, 따라서 육체적으로 무리가 따라 안전사고의 발생가능성이 큰 문제가 있었다. 또한, 성형드럼에 여러 개의 밴드를 끼울 때, 먼저 끼워진 밴드의 가장자리 부분에, 뒤이어 끼워지는 밴드의 가장자리 부분이 겹쳐져 제품불량이 발생하는 문제가 있었다. 이러한 밴드 간 겹침은 밴드의 일부분이 들뜨게 하는 문제를 야기하며, 전체로서의 밴드조립 작업시간을 지연하는 문제를 일으킨다.

본 고안은 이러한 종래 밴드조립작업시의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 밴드조립작업의 작업성 향상을 통해 작업의 안전성을 확보함은 물론, 작업의 정밀성 향상을 통해 제품의 품질향상을 도모할 수 있는 반자동식 기계장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 고안은, 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스(성형케이스라고도 함) 성형공정에서 사용하기에 적합한 장치로서, 상기 장치는 상부작동체와 하부작동체로 구성되며, A) 상부작동체는, 밴드조립작업이 시작되기 바로 전까지, 성형드럼의 회전중심을 지나는 수평축에 그 중심축이 일치될 수 있게 수평(水平)상태로 복귀되는 인서트 바 와; 밴드 일측이 상기 성형드럼의 상단에 걸쳐진 상태로 회전할 때, 상기 밴드와 인서트 바 사이에 간섭이 발생하지 않게 상기 수평축과 인서트 바의 중심축 간 수직거리가 조절 가능하도록 상기 인서트 바의 고정부에 결합되는 상하위치조절기 와; 상기 성형드럼에 일측이 걸쳐진 상기 밴드의 타측을 상기 인서트 바가 수직방향 아래로 눌러 줄 수 있게 상기 성형드럼의 수평축에 대해 상기 인서트 바의 중심축이 소정 각도만큼 경사지도록 상기 인서트 바의 고정부에 결합되는 각도조절기 ; 및 상기 인서트 바와 상하위치조절기와 각도조절기를 설치하기 위한 지지프레임; 을 포함하여 구성되고, B) 상기 하부작동체는, 상기 상부작동체를 수직방향으로 승강하게 하는 상하이동실린더기구 와; 상기 상부작동체 를 상기 성형드럼에 대해 수평방향으로 전후진하게 하는 전후이동실린더기구 ; 및 상기 상하이동실린더기구와 전후이동실린더기구를 설치하기 위한 지지프레임; 을 포함하는 구성으로 제작될 수 있다 (청구항 1 참조).

이때, 바람직하게는 상기 하부작동체의 지지프레임은 지지블록과 가동블록으로 이루어지고, 상기 가동블록은 상부작동체의 지지프레임과 연결되는 구조를 취하는 것이다 (청구항 2 참조).

또한, 본 고안의 밴드조립장치는, 예컨대 상기 가동블록이 주행 가능하게 얹혀지는 이동레일을 더 포함할 수 있다 (청구항 3 참조).

또한, 본 고안의 인서트 바는, 고정부와 회전부로 구성되고, 상기 회전부는 고정부에 회전 가능하게 장착되며, 상기 고정부의 일단부는 상부작동체의 지지프레임에 대해 소정 각도범위 내에서 회전 가능하게 설치되는 구조인 것이 바람직하다 (청구항 4 참조).

실시예 수준의 구성에 의하면, 이 고정부는 지름이 25∼55㎜인 원통부재로 이루어지며, 상기 회전부는 지름이 15∼45㎜, 소재는 고무나 비금속 또는 금속 중 어느 하나이고, 형상은 원통형이면서 길이는 인서트 바의 전체 길이에 대해 ¼∼½로 되어 있다 (청구항 5 참조).

상술한 바와 같이, 본 고안은 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스 성형공정에서, 종래 수작업으로 수행되던 밴드조립작업의 단점을 해결하고자 창안된 것으로, 밴드조립작업시, 작업자가 느끼게 되는 작업강도가 종래 수작업에 비해 현저히 낮아질 수 있다.

또한, 작업 환경이 개선되어 작업 안전성이 확보됨은 물론, 작업자의 숙련 정도에 따라 달라지는 작업의 정밀성이 이 같은 기계장치의 도움으로 향상될 수 있으므로 완제품 또는 제조라인을 따라 각(各) 공정 사이를 이동하는 중간 반제품의 품질이 향상될 수 있다.

이하, 첨부도면에 기초하여, 본 고안에 따른 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스 성형용 밴드조립장치를 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 고안에서는 작업현장에 이미 설치되어 있는 성형드럼(7)에서의 어떠한 성형작업도 지장을 받는 일이 없도록, 예컨대 성형드럼(7)의 일측 방면에 이동레일(6)을 설치한다. 상기 이동레일(6) 위에는 구동스위치(도시하지 않음)의 조작에 의해, 본 고안의 밴드조립장치가 상기 성형드럼(7)을 향해 전진하거나 성형드럼(7)으로부터 후진할 수 있도록 얹혀져 있다.

이동레일(6) 상에 얹혀져 있는 본 고안의 밴드조립장치는 상부작동체와 하부작동체의 두 부분으로 구별될 수 있는데, 이들 중 상부작동체는 예컨대 밴드조립작업이 시작되기 전 성형드럼(7)의 수평축(CL1)에 그의 중심축(CL2)이 일치될 수 있게 수평(水平)상태로 복귀되는 인서트 바(1)와, 밴드 일측이 성형드럼(7)의 상단에 걸쳐진 상태로 회전할 때 밴드와 인서트 바(1) 사이에 간섭이 발생하지 않게 수평축(CL1)과 중심축(CL2) 사이의 거리가 조절 가능하도록 인서트 바(1)의 고정부에 결합되는 상하위치조절기(2)와, 성형드럼(7)에 일측이 걸쳐져 있는 밴드의 타측을 인서트 바(1)가 수직방향 아래로 눌러 줄 수 있게 성형드럼(7)의 수평축(CL1)에 대해 인서트 바(1)의 중심축(CL2)이 소정 각도만큼 경사지도록 인서트 바(1)의 고정부에 결합되는 각도조절기(3) 및 이들 인서트 바(1)와 상하위치조절기(2)와 각도조절기(3)를 설치하기 위한 지지프레임(8)을 포함하는 구성으로 되어 있다.

이에 대해, 상기 하부작동체는 예컨대 상부작동체를 수직방향으로 승강하게 하는 상하이동실린더기구(4)와, 상부작동체를 성형드럼(7)에 대해 수평방향으로 전후진하게 하는 전후이동실린더기구(5) 및 이들 상하이동실린더기구(4)와 전후이동실린더기구(5)를 설치하기 위한 지지프레임(9)을 포함하는 구성으로 되어 있다.

더 구체적으로, 상기 인서트 바(1)는, 내부에 코드가 배열되어 있는 링 형태의 밴드를 성형드럼(7)에 끼워 넣을 때, 예컨대 수작업에 의해 성형드럼(7)의 상단에 일측을 걸쳐 둔 밴드의 나머지 부분이, 저속회전하는 성형드럼(7) 상에 원활히 삽입될 수 있도록, 지면(地面) 쪽으로 밴드의 타측을 눌러 주어 밴드가 전체적으로 확장되도록 함과 아울러, 밴드의 나머지 부분이 성형드럼(7)의 내측으로 밀려 들어가게 하는 작용을 한다. 구조 측면에서는, 상기 성형드럼(7)에 걸쳐 둔 밴드가 회전할 때, 상기 밴드와 접촉된 상태로 회전 가능한 원통형의 회전부(13)와, 베어링이 설치된 선단 부분에 상기 회전부(13)가 회전 가능하게 결합되는 고정부(11)로 구성되어 있다. 이 고정부(11)에는 다음에 설명하는 각도조절기가 결합되어 있다.

본 고안의 밴드조립장치를 구성하는 상하위치조절기(2)는 수작업으로 성형드럼(7) 상에 밴드를 걸쳐놓고 회전시킬 때, 인서트 바(1)와 밴드가 서로 간섭하지 않도록 상기 회전부(11)의 수직위치를 조작할 수 있도록 구성되어 있는데, 이러한 수직위치의 조작에는 예컨대 조절나사 등의 핸들링 수단이 사용된다.

본 고안의 각도조절기(3)는 인서트 바(1)에 의한 밴드의 확장 후, 성형드럼 일측으로 본 고안의 밴드조립장치를 근접시키기 위해서 이동레일(6)을 따라 수평으로 전진시킬 때, 성형드럼(7)의 회전방향과 회전속도를 고려해, 상기 인서트 바(1)의 수평축(CL1)을 포함하는 수평면 및 수직면(도시하지 않음)에 대해 각각 소정의 각도범위 내에서 상하좌우로 각도를 조작할 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 각도 조절에는 예컨대 조절나사 등의 핸들링이 수단이 사용될 수 있다.

한편, 상술한 세 가지 구성요소들은 한 몸체로 연결되어 있어 밴드를 성형드럼에 삽입하려고 할 때, 밴드조립작업이 수행될 성형드럼의 규격에 맞춰, 인서트 바의 수직위치나 각도 등이 이미 조절되어 있는 상태여도 무방하다.

또한, 본 고안의 상하이동실린더기구(4)는 성형드럼(7)의 수평축(CL1)을 포함하는 수평면에 대해, 상술한 구성의 상부작동체가 수평면 아래로 수직이동하도록 설계한 실린더기구로서, 이와 같은 상부작동체의 수직하강에 의해 성형드럼에 일부분이 걸쳐진 밴드가 지면 쪽으로 잡아 늘여져, 일정 속도로 회전하는 성형드럼에 용이하게 삽입될 수 있다.

본 고안의 전후이동실린더기구(5)는 상술한 구성의 상하이동실린더기구(4)가 설정위치까지 수직하강한 후에 구동되도록, 예컨대 그 작동시기가 상기 상하이동실린더기구(4)의 구동에 연계되어 있다. 여기서, 전후이동실린더기구(5)의 실린더부분은 작업현장의 바닥 등에 고정되어 있고, 실린더부분에 대해 출몰 가능한 로드부 분은 지지프레임(9)의 가동블록(23)에 연결되어 있어, 로드부분의 행정(行程)만큼 전후진하게 된다. 그리고 이 가동블록(23)의 하면에는 상기 이동레일(6) 위를 주행할 수 있는 휠(wheel) 등의 구름수단이 장착된다.

또한, 상부작동체의 지지프레임(8)과 하부작동체의 지지블록(21)은 이 가동블록(23)에 의해 서로 연결되어 있다.

한편, 본 고안의 밴드조립장치는 사용되지 않을 때 다른 조립작업에 방해되지 않도록, 예컨대 성형드럼 주변에 충분한 작업공간이 확보될 수 있게 이동레일을 따라 성형드럼의 근접위치로부터 후퇴할 수 있는 전기시설을 설비함과 아울러, 안전사고의 방지를 위해 리미트 스위치를 채용하는 것이 좋다.

이하, 상술한 구성의 밴드조립장치에서, 밴드가 조립되는 과정을 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 수작업으로 성형드럼(7)에 밴드를 걸친 후, 이동레일(6) 위에 설치된 본 고안의 밴드조립장치가 성형드럼(7) 일측에 근접하도록 조작스위치를 작동시킨다. 이때, 성형드럼(7)은 상단에 밴드가 걸쳐진 상태로 회전하게 된다. 이 상태에서, 상기 밴드는 성형드럼(7)보다 작은 원형상태를 유지하면서 회전하게 되고, 이때 인서트 바(1)가 성형드럼(7)의 수평축(CL1) 위치로부터 상기 성형드럼(7)의 하부 외곽 쪽으로, 상하이동실린더기구(4)에 의해 수직하강하게 된다. 이러한 작동에 의해, 상기 밴드는 성형드럼(7)의 최하단보다 6mm 더 아래쪽으로 확장되어 위치하게 된다.

다음으로, 상기 전후이동실린더기구(5)에 의해, 일부분이 성형드럼의 상단에 걸쳐져 있는 상기 밴드의 나머지 부분(특히 밴드의 하단부분)이 성형드럼(7)의 하부 외곽으로부터 수평이동하여 성형드럼과의 근접거리가 20mm 이내가 될 때까지 전진하게 된다. 이로써, 성형드럼(7)에 일부분이 걸쳐져 있던 밴드는 상기 성형드럼(7)의 내측 방향으로 삽입된다.

이후, 작업자는 성형드럼(7) 상의 제 위치에 밴드가 자리를 잡으면, 스위치를 작동시켜 작업을 정지한다.

여기서, 링 형태의 밴드가 성형드럼(7)에 삽입되는 원리를 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 인서트 바를 구성하는 지름 약 30mm의 원통형 회전부(13)가 상기 성형드럼(7)과 함께 회전하는 밴드에 구름접촉되어 밴드가 균일한 원형상태를 유지하도록, 각도조절기(3)와 상하위치조절기(2)를 조작하여, 인서트 바(1)의 상하좌우 각도를 0∼30°범위에서 자유롭게 변경한다. 이때, 상기 회전부(13)의 단부가 끼워지는 고정부(11)의 지름은 약 40㎜이다.

이 상태에서, 상하이동실린더기구(4)를 작동시켜, 상기 인서트 바(1)가 성형드럼(7)의 하부보다 6mm 더 아래까지 수직이동하게 하며, 이때 전후이동실린더(5)도 성형드럼(7)의 하부 외곽으로부터 성형드럼(7)과의 간격이 예를 들면 20mm 이내가 되는 근접위치까지 수평이동시킨다. 여기서, 상기 성형드럼과의 간격은 10∼40㎜ 범위에서 임의로 선택된다.

이와 같이 하면, 인서트 바(1)의 회전부(13)와 구름접촉을 이루고 있던 밴드가 회전지름의 차이에 의해 성형드럼의 내측으로 삽입된다.

물론, 밴드조립작업이 수행되고 있는 와중에도, 원활한 밴드 삽입을 위해 상하위치조절기(2)와 각도조절기(3) 및 전후이동실린더기구(5)는 수동으로 조작될 수 있다. 한편, 상하이동실린더기구(4)의 작동속도(다시 말하면, 수직방향으로의 이동속도)는, 안전사고의 예방차원에서, 밴드조립작업이 수행되기 전 미리 결정해 두는 것이 좋다.

도 1은 본 고안에 따른 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스 성형용 밴드조립장치를 나타낸 개략도.

[도면 부호의 설명]

1… 인서트 바

11… 고정부

13… 회전부

2… 상하위치조절기

3… 각도조절기

4… 상하이동실린더기구

5… 전후이동실린더기구

6… 이동레일

7… 성형드럼

8… 지지프레임

9… 지지프레임

21… 지지블록

23… 가동(可動)블록

Claims (5)

1. 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스(green case) 성형공정에서 사용하기에 적합한 장치로서, 상기 장치는 상부작동체와 하부작동체로 구성되며,

   A) 상기 상부작동체는,

   밴드조립작업이 시작되기 바로 전까지, 성형드럼(7)의 회전중심을 지나는 수평축(CL1)에 그 중심축(CL2)이 일치될 수 있게 수평(水平)상태로 복귀되는 인서트 바(1)와;

   밴드 일측이 상기 성형드럼(7)의 상단에 걸쳐진 상태로 회전할 때, 상기 밴드와 인서트 바(1) 사이에 간섭이 발생하지 않게 상기 수평축(CL1)과 인서트 바(1)의 중심축(CL2) 간 수직거리가 조절 가능하도록 상기 인서트 바(1)의 고정부에 결합되는 상하위치조절기(2)와;

   상기 성형드럼(7)에 일측이 걸쳐진 상기 밴드의 타측을 상기 인서트 바(1)가 수직방향 아래로 눌러 줄 수 있게 상기 성형드럼(7)의 수평축(CL1)에 대해 상기 인서트 바(1)의 중심축(CL2)이 소정 각도만큼 경사지도록 상기 인서트 바(1)의 고정부에 결합되는 각도조절기(3); 및

   상기 인서트 바(1)와 상하위치조절기(2)와 각도조절기(3)를 설치하기 위한 지지프레임(8);을 포함하여 구성되고,

   B) 상기 하부작동체는,

   상기 상부작동체를 수직방향으로 승강하게 하는 상하이동실린더기구(4)와;

   상기 상부작동체를 상기 성형드럼에 대해 수평방향으로 전후진하게 하는 전후이동실린더기구(5); 및

   상기 상하이동실린더기구(4)와 전후이동실린더기구(5)를 설치하기 위한 지지프레임(9);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스 성형용 밴드조립장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하부작동체의 지지프레임(9)은 지지블록(21)과 가동블록(23)으로 이루어지며,

   상기 가동블록(23)은 상기 상부작동체의 지지프레임(8)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스 성형용 밴드조립장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가동블록(23)이 주행 가능하게 얹혀지는 이동레일(6)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스 성형용 밴드조립장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 인서트 바(1)는 고정부(11)와 회전부(13)로 구성되며,

   상기 회전부(13)는 상기 고정부(11)에 회전 가능하게 장착되며,

   상기 고정부(11)의 일단부는 상기 지지프레임(8)에 대해 소정 각도범위 내에서 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스 성형용 밴드조립장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 고정부(11)는 지름이 25∼55㎜인 원통부재로 구성되고,

   상기 회전부(13)는 지름이 15∼45㎜이고, 소재가 고무, 비금속, 금속 중 어느 하나이고, 형상은 원통형이며, 길이는 상기 인서트 바(1)의 전체 길이에 대해 ¼∼½인 것을 특징으로 하는 바이어스 항공기 타이어의 그린케이스 성형용 밴드조립장치.

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