KR20050083862A - 차륜용 타이어 조립 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

타이어(2)의 카커스 구조(3)는 주드럼(13)상에 형성되는데, 대략 트레드 밴드(tread band)(5) 뿐만아니라 벨트 구조(4)는 보조드럼(15)에 의해 제작된 후 상기 카커스 구조(3)와 결합된다. 상기 보조드럼(15)는 주드럼(13)과 동축 정렬되고, 상기 보조드럼(15)이 벨트층 공급라인과 상호작용하는 위치와, 연속적인 스트립형상의 요소를 운송하는 적어도 하나의 압출기(18, 18a)와 상호 작용하는 위치 사이에서 상기 보조드럼(15)의 이동을 유발하는 로봇암(19a)에 의해 지지된다. 상기 로봇암(19a)은 트레드 밴드(tread band)(5)를 형성하기 위해 인접한 원주의 코일에서 스트립 형상의 요소의 분배를 수행하기 위하여 압출기(18, 18a) 앞에서 보조 드럼(15)을 움직이게 한다.

Description

차륜용 타이어 조립 방법 및 그 장치{A METHOD AND AN APPARATUS FOR ASSEMBLING TYRES FOR VEHICLE WHEELS}
본 발명은 차륜용 타이어 조립 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 조립 방법을 구현하기 위하여 사용되는 자동차 타이어 조립을 위한 장치에 관한 것이다.
차륜용 타이어는 일반적으로 환형강화구조(annular anchoring structure)의 둘레에 루프 형상으로 접혀 마주보고 있는 엔드 플랩(end flap)을 갖는 적어도 하나의 카커스 플라이(carcass ply)를 포함하는 카커스 구조로 이루어지며, 상기 강화구조 각각은 상기 지지구조의 반경방향 외측 위치에서 보통 적어도 하나 이상의 충전 인서트가 부착되는 대략 원주의 환형 인서트로 이루어진다.
하나 또는 다수의 벨트 층을 포함하여 구성되는 벨트 구조는 카커스 구조와 결합되며, 반경방향으로 각각의 벨트 층이 서로 겹쳐지고 다시 카커스 플라이(carcass ply)와 겹쳐진다. 또한 상기 벨트 구조는 교차되게 배열 및/또는 대략 타이어의 원주로 연장되는 방향과 평행한 방향으로 배치되는 섬유 또는 금속의 코드(cord)들을 포함한다. 타이어의 나머지 반제품 구성요소들처럼 역시 엘라스토머 재료(elastomer material)로 만들어 지는 트레드 밴드(tread band)는 벨트 구조의 반경방향으로 외측 위치에 부착된다.
본 명세서의 목적은 엘라스토머(elastomer) 재료라는 용어로 지적될 수 있으며, 이 용어는 전체적으로 고무 혼합물을 의미한다. 즉, 강화 충전재 및/또는 다양한 타입의 공정 첨가제와 잘 혼합되는 적어도 하나의 기본 폴리머로서 이루어진 조성물을 말한다.
또한, 엘라스토머(elastomer) 재료로 이루어진 각각의 사이드월(sidewalls)은 카커스 구조의 측면에 또한 부착되며, 이들 각각은 트레드 밴드(tread band)의 한쪽 측면 가장자리(edge)에서 비드(bead)에 있는 각각의 환형강화구조에 근접하게 연장되며, 상기 사이드월(sidewalls)은 실시예에 따라 달라지지만 각각의 반경방향으로 외부 말단 가장자리를 가질 수 있으며, 상기 말단 가장자리는 트레드 밴드(tread band)의 측방향 가장자리에 보통 "상부 사이드월(overlying sidewalls)"이라 불리는 타입의 디자인 구성을 형성하기 위하여 겹쳐지거나 또는 보통 "하부 사이드월(underlying sidewalls)"이라 불리는 타입의 디자인 구성에 의하여 카커스 구조와 트레드 밴드(tread band) 자체의 측면 가장자리들 사이에 놓일 수 있다.
타이어 제조를 위한 알려진 공정들의 대부분에 있어서, 카커스 구조와 벨트 구조는 각각의 트레드 밴드(tread band)와 함께 별개의 작업장에서 개별적으로 만들어지게 제공되며, 나중에 서로 결합되게 된다.
보다 상세하게는, 카커스 구조의 제조는 우선 카커스 플라이(carcass ply) 또는 플라이(ply)들을 보통 "조립 드럼(building drum)"으로 지칭되는 제1 드럼에 원통형상의 슬리브(sleeve)를 형성하기 위하여 놓이게 하는 것을 계획한다. 비드에 있는 환형강화구조는 차례로 순서로 환형구조 자체의 주위에서 루프 타입으로 둘러싸기 위하여 접히는 카커스 플라이(carcass ply) 또는 플라이(ply)들의 마주 보는 엔드 플랩들에 고정되거나 형성된다.
동시에, 제2 드럼 또는 보조 드럼에서 외측 슬리브가 만들어지며, 상기 슬리브는 서로 반경방향으로 포개지는 관계를 갖도록 놓여지는 벨트 층(belt layer)을 포함하여 구성되며, 트레드 밴드(tread band)는 상기 벨트 층들에 반경방향 외부 위치에 부착된다. 상기 외측 슬리브는 이후 보조 드럼으로부터 들어 올려져 카커스 슬리브와 결합된다. 상기 목적을 위하여 외측 슬리브는 카커스 슬리브의 둘레에 동축 관계로 배치되며, 이후 상기 카커스 플라이(carcass ply) 또는 플라이(ply)들은 비드를 축방향으로 서로 근접하도록 이동시키는 것과 동시에 카커스 슬리브로 가압 상태에서 유체를 유입시켜 토로이드(toroid) 형상으로 형성되며, 이는 벨트 밴드와 타이어의 반경방향의 외부 위치에서 타이어의 카커스 구조에 대한 트레드 밴드(tread band)의 적용을 결정하기 위한 것이다. 상기 카커스 슬리브를 외측 슬리브와 조립하는 것은 카커스 슬리브를 만들었던 동일 드럼에서 수행될 수 있으며, 이 경우를 "단일 제조 공정 제조 공정(unistage building process)"라 부른다. 이 타입의 조립 프로세스는 예를 들어 US 3,990,931에 설명되어 있다.
대안적으로, 조립은 소위 "성형 드럼(shaping drum)" 상에서 수행될 수 있고, 여기서 카커스 슬리브와 바깥 슬리브는 옮겨지며, 이는 예를 들어 EP 0 613 757에 설명되어 있는 소위 "2 단계 조립 공정(two-stage building process)"에 따라 타이어를 제조하기 위한 것이다.
종래의 조립 방법에서 트레드 밴드(tread band)는 보통 연속적으로 압출되는 절편 부재(section member)를 통해서 얻어지는데, 이러한 절편부재는 기하학적 형상을 고정시키기 위하여 냉각된 후, 적절한 벤치나 릴에 저장된다. 이러한 절편 형태 또는 연속적인 스트립 형태의 반제품은 이후 상기 절편들을 옮기거나 상기 연속적인 스트립을 주어진 길이의 절편으로 절단하는 공급 유닛(feeding unit)으로 보내지고, 이들 각각은 트레드 밴드(tread band)를 구성하며 제조되고 있는 타이어의 벨트 구조에 원주방향으로 부착된다.
GB 1,048,241에서 알려진 것은 다양한 두께의 엘라스토머(elastomer) 재료의 층을 타이어 카커스에 형성시키기 위한 기계로서, 카커스에서 엘라스토머(elastomer) 재료의 조각을 부착하기 위한 공급 헤드(feeding head)와, 카커스가 공급 헤드에 대하여 회전할 때 상기 카커스에 상기 카커스의 축 둘레로 다수의 코일을 감기 위한 카커스의 회전을 세팅하기 위한 수단과, 상기 공급 헤드를 카커스의 중앙 평면의 일측에서 타측으로 가로 이동시키는 수단, 그리고 연속적인 코일의 포개지는 정도를 다양화시키고 결과적으로 카커스에 형성되는 층의 두께가 다양화되게 하기 위하여 각각의 감는 회전을 위한 가로 이동의 횟수를 자동적으로 변화시키는 수단을 포함하여 이루어진다. 새로운 타이어를 만드는 적합한 버전에 있어서, 트레드 밴드(tread band)를 형성하는 도중에 상기 카커스는 조립 드럼에 올려지고 원통형상의 정상적 형태를 갖는다.
동일 출원인 이름의 WO 01/36185 에서, 로봇 암은 토로이드(toroid) 형상의 서포트를 받치며, 상기 서포트 상에서 제조 중인 타이어의 각각의 구성요소들이 직접 만들어 진다. 상기 로봇 암은 엘라스토머(elastomer) 재료의 좁은 스트립을 제공하는 이송부재(deliver member)의 전면에서 가로방향 분배 변위를 제어함과 동시에 자신의 기하학적 축을 기준으로 원주방향 분배 동작을 상기 토로이드(toroid) 형상의 서포트에게 가한다. 따라서 상기 좁은 스트립은 다수의 코일을 형성하며, 상기 코일의 위치와 상호 겹쳐짐 계수는 만들어 지고 있는 타이어의 요소로 주어지는 두께의 변화를 제어하기 위하여 적절히 조절되며, 이는 전기적 컴퓨터 상에서 미리 결정되고 정해진 적층 체계에 기초한다.
- 도 1은 본 발명에 따른 타이어 조립장치에 대하여 개략적으로 도시한 평면도;
- 도 2는 도 1의 장치의 정면도;
- 도 3은 본 발명의 실시 가능한 일 실시예에 따른 타이어 조립장치에 대하여 개략적으로 도시한 평면도;
- 도 4는 도 3의 장치의 정면도;
- 도 5는 본 발명에 따라 얻어질 수 있는 타이어의 부분적인 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명과 관련된 생산 환경(생산과 반제품을 저장하는 것과 다음의 상기 반제품을 조립 및/또는 성형 드럼 상에서 조립하는 것을 계획하는 것)은 통합되며, 트레드 밴드(tread band)와 사이드월(sidewalls)을 제조하기 위하여 압출 라인의 설치는 현재 요구되며, 상기 압출 라인은 큰 스케일에서 경제성의 요구에 적절히 부응하기 위하여 반드시 높은 생산성을 지녀야 한다. 결과적으로 압출 라인은 보통 다수개의 조립 스테이션을 제공하는 것이 가능하다. 사실, 상기 압출 라인의 생산성은 조립 스테이션들의 생산성의 비율에 조절될 수 있도록 요구되며, 따라서 이 조립 스테이션의 수는 포화와 상기 압출 라인의 생산성에 대한 영향을 가진다.
본 발명에 따라서, 출원인은 상술한 환경 특히 생산성과 생산의 상징과 관련한 시장 수요에 있어서 급작스런 변화에 부응하여 수정되는 생산 플랜트가 불가능한 점을 보이는 환경에 의해 부과된 강한 제약을 극복하고자 한다. 특히, 플랜트의 생산성은 트레드 밴드(tread band)의 압출 라인의 생산성과 매우 연관되기 때문에, 생산성에 있어서의 증가는 보통 트레드 밴드(tread band) 및/또는 사이드월(sidewalls)의 압출 라인을 더 설치하는 것을 요구하며, 이는 생산 공간의 증가를 발생시킨다는 점에서 실질 시장 수요와 관련하여 과잉일 것이다.
상기 언급한 문제들을 처리하는 데 있어서, 출원인은 연속적인 스트립 형태의 요소를 벨트 구조와 직접적으로 측면 대 측면으로 배치된 코일에 감는 것을 통하여, 생산 유연성과 생산의 질에 있어서 반완성 제품을 조립하는 것을 계획하는 현재의 타이어 제조 공정에서 트레드 밴드(tread band)의 제조를 함으로써 매우 증진된 효과를 얻을 수 있는 가능성을 파악하게 되었다.
보다 상세하게, 본 발명의 목적은 자동차용 타이어의 조립 방법을 제공하는 것으로 상기 조립 방법은: 축방향으로 서로 이격되어 있는 환형강화구조와 결합되어 있는 적어도 하나 이상의 카커스 플라이(carcass ply)로 포함하여 이루어진 카커스 구조를 주드럼 상에 배열하는 단계; 보조 드럼 상에 적어도 하나 이상의 벨트 층을 포함하는 벨트 구조를 배치하는 단계; 상기 벨트 구조에 트레드 밴드(tread band)를 부착하는 단계; 상기 벨트 구조를 상기 카커스 구조에 대하여 동축으로 중심이 되는 위치로 운반하기 위하여 상기 벨트 구조를 상기 보조 드럼으로부터 들어 올리는 단계를 포함하여 이루어지며, 여기서 트레드 밴드(tread band)의 부착은 벨트 구조의 주위에 인접한 원주의 코일 안에서 엘라스토머(elastomer) 재료의 연속적인 스트립 형상의 요소를 최소한 한 개 이상 감는 단계를 고려하게 된다.
다른 발명 형태에 따라서, 전술한 방법은 자동차 휠의 타이어 조립을 위한 장치의 수단에 의하여 수행될 수 있으며, 상기 수단은: 지지 구조와 결합하며 각각 서로 축 방향으로 떨어져 있는 적어도 하나 이상의 카커스 플라이(carcass ply)를 포함하는 카커스 구조를 지지하기 위하여 배열된 적어도 하나 이상의 주드럼과; 벨트 구조를 운송하기 위한 보조 드럼와; 벨트 구조에 트레드 밴드(tread band)를 부착하기 위한 최소한 한 개 이상의 유닛과; 상기 보조 드럼에서 카커스 구조로 상기 벨트 구조를 이동시키는 이송 부재를 포함하여 이루어지며, 여기서 상기 부착 유닛 중 적어도 어느 하나는 적어도 하나 이상의 연속 스트립 형태의 엘라스토머(elastomer) 재료의 요소를 벨트구조 상에 연속적인 원주의 코일에 내려 놓게 배치된 적어도 하나 이상의 방출부재를 포함하여 이루어진다.
추가적인 특징들과 장점들은 본 발명에 따른 자동차 휠의 타이어 조립 장치및 조립 방법에 대한 바람직한 실시예의 상세한 설명을 통하여 더욱 명백해 질 것이며, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 상세히 설명한다. 여기서 첨부된 도면은 본 발명에 따른 실시예를 한정하는 것은 아니다.
특히 도 1 내지 3를 참조할 때, 본 발명에 따른 조립 방법을 수행하도록 배치된 자동차 휠의 타이어 조립 장치는 전체적으로 참조번호 1에 의해 식별될 수 있다.
상기 발명은, 일반적으로 도 5에서 참조번호 2로 정의되어지는 형식의 타이어를 제조하는 것을 목표로 하고 있다. 상기 타이어는 실질적으로 토로이드(toroid) 형상의 카커스 구조 3과, 상기 카커스 구조 3의 주위에서 원주로 연장되면서 실질적으로 원통형 형상인 벨트 구조 4와, 상기 벨트구조의 원주 외부의 위치에서 상기 벨트 구조 4에 부착되는 트레드 밴드(tread band) 5, 그리고 상기 카커스 구조 3의 측면에 서로 마주 보면서 부착되는 한 쌍의 사이드월(sidewalls) 6을 본질적으로 포함한다. 상기 사이드월 각각은 상기 카커스 구조 자체의 방사상의 내부 에지에 근접할 때까지 상기 트레드 밴드(tread band)의 사이드 에지(side edge)에서 연장된다.
각각의 사이드월(sidewalls) 6 은 도 5에 실선으로 표시한 바와 같이, 상기 트레드 밴드(tread band) 5의 말단을 적어도 부분적으로 덮는 방사상으로 외부의 엔드 테일피스(end tailpiece) 6a 를 나타낼 수 있으며, 이는 보통 "하부 사이드월(sidewalls)"로 식별되는 디자인 계획 타입에 따른 것이다. 대안적으로, 사이드월(sidewalls) 6의 상기 방사상으로 외부의 엔드 테일피스 6a 는, 도 5에 점선으로 표시한 바와 같이 보통 "상부 사이드월(sidewalls)"이라 식별되는 디자인 계획 타입을 이루기 위하여, 대응되는 상기 트레드 밴드(tread band) 5의 말단 상에 측면 방향으로 겹쳐질 수 있다.
상기 카커스 구조 3은 한 쌍의 환형강화구조 7 들을 포함하여 이루어지며, 상기 환형강화구조는 보통 "비드(beads)"라고 식별되는 영역에 일체로 형성되며, 이들 각각은 예를 들어 대략적적으로 보통 "비드 코어(bead core)"라 불리는 원주의 환상 인서트 8 로 만들어지고 방사상으로 외부의 위치에 엘라스토머 충전제 9를 동반한다.
상기 환형강화구조 각각의 둘레에 접혀 있는 것은 하나 또는 하나 이상의 카커스 플라이(carcass ply) 10의 엔드 플랩 10a 이며, 상기 엔드 플랩은 타이어 2의 원주방향 신장의 가로로 연장되어 있는 섬유 또는 금속 코드(cords)를 포함하여 이루어지며, 상기 엔드 플랩은 두 개의 환형강화구조 7 사이의 미리 결정된 경향을 따를 수 있다.
상기 벨트 구조 4는 순서대로 하나 또는 그 이상의 벨트 층 11a, 11b를 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 벨트 층들은 적절히 상기 타이어의 원주방향 신장 경향을 갖고, 바람직하게는 어느 하나의 벨트 층과 다른 벨트 층 상이에서 교차되는 금속 또는 섬유 코드(cords)를 포함한다. 물론 가능한 외부 벨트 층 12는 하나 또는 그 이상의 원주로 상기 벨트 층 11a, 11b 둘레에 측면 대 측면 관계로 축방향으로 배치된 코일에 감겨있는 코드(cords)를 포함한다.
무거운 하중을 견뎌야 하는 타이어, 예를 들어 트럭이나 무거운 운송 차량에서, 벨트 구조는 또한 하부 벨트 층으로 외부 물체가 들어가는 것을 방지하는데 적용되는 그래블-가드 스트립(gravel-guard strip)(미도시)에 포함될 수 있다.
상기 사이드월(sidewalls) 6 과 트레드 밴드(tread band) 5 의 각각은 필수적으로 적어도 하나의 적당한 두께의 엘라스토머(elastomer) 재료의 층을 포함한다. 또한 상기 트레드 밴드(tread band) 5와 관계되는 것은 소위 엘라스토머(elastomer) 재료의 기질(미도시)일 수 있으며, 이는 적당한 성분 과 물리-화학적 특징을 가지며, 상기 실제의 트레드 밴드(tread band)와 하부 벨트 구조 4와의 사이에서 인터페이스로 기능을 수행한다.
카커스 구조 3, 벨트 구조 4의 각각의 요소로서, 특히 환형강화구조 7, 카커스 플라이(carcass ply) 10, 벨트 층 11a, 11b 그리고 외부 벨트 층 12를 구성하도록 설계된 부가적으로 가능한 강화 요소는, 서로 적합하게 조립될 수 있도록 앞선 제조과정을 통해 만들어진 반완성 제품 형태로 장치 1에 제공된다.
장치 1은 주드럼 13을 포함하여 구성되는데, 이러한 장치는 어떠한 종래 방법으로 얻을 수 있기 때문에 상세히 설명되지 않았고, 처음으로 카커스 플라이(carcass ply) 또는 플라이(ply) 들 10이 그 위에 감겨지고, 상기 플라이(ply)들은 소위 대략 원통형의 "카커스 슬리브"를 형성하기 위하여 부착되기 전에, 주드럼 13의 원주방향 연장에 따라 적당한 크기의 절편으로 잘리는 것에 따라서 공급 라인(feeding line) 14으로부터 나온다. 이후, 상기 환형강화구조 7은 결과적으로 상기 지지구조를 루프에 결합하여 접힌 플라이(ply) 10들이 형성되기 위하여 엔드 플랩을 접는 것을 연속적으로 수행하기 위하여 플라이(ply) 10들의 엔드 플랩 10a에 고정된다. 소정의 길이의 단편으로 엘라스토머(elastomer) 재료의 연속적인 스트립의 형태인 반완성의 제품을 제공하는 적어도 하나의 각각의 사이드월(sidewalls) 조립라인(미도시)로부터 나온 타이어 사이드월(sidewalls) 6은 또한 카커스 슬리브에 적용될 수 있다. 그리고, 상기 길이는 주드럼 13의 원주방향 연장 및 얻으려고 하는 타이어 2와 관련되어 있다.
대안적으로, 카커스 구조 3 구성요소와 가능할 수 있는 사이드 월 6의 조립은 다른 조립드럼에서 별개로 수행될 수 있다. 따라서, 조립된 카커스 슬리브는 결과적으로 주드럼 13으로 운반될 것이다.
상기 카커스 구조 3을 원통형 슬리브의 형태로 주드럼 13 상에서나, 또는 이미 조립된 카커스 구조의 이동과 동시에, 벨트구조 4와 바람직하게는 트레드 밴드(tread band) 5도 포함하여 보조 드럼 15에 배치된다.
보다 상세하게는, 이러한 목적을 이루기 위해, 보조드럼 15는 주드럼 13 동심원의 정렬로 배열되어 예를 들어, 보조 드럼자체 위에서 벨트 구조의 적용을 위한 장치 16과 상호작용하도록 제공된다. 예를 들어, 벨트 구조의 부착을 위한 상기 장치16은 연속적인 스트립 형태의 반완성 제품이 앞으로 이동하도록 함에 따라 적어도 하나의 공급라인 16a를 포함할 수 있다. 상기 스트립은 이후 보조 드럼 15의 원주방향 신장에 부합하는 길이의 절편으로 절단되며, 동시에 그 위에 부합되는 벨트 층 11a, 11b가 형성된다. 하나 또는 그 이상의 연속적인 코드(cords)를 제공하기 위한 공급유닛(미도시)과 함께 그래블-가드 스트립 16b를 제공하기 위한 공급유닛은 축 방향으로 연속적인 원주의 코일을 형성하기 위하여 벨트 층 위에 부착되어, 벨트층 16a의 공급라인과 결합될 수 있다.
벨트 구조 4의 형성이 끝나면, 보조드럼 15의 운동은 벨트구조 16의 부착을 위한 장치와 상호작용을 하는 위치에서부터 시작되고, 일반적으로 17로 표시되는 트레드 밴드(tread band)의 부착을 위한 최소한 한 개 이상의 유닛의 작동에 따르게 된다.
트레드 밴드(tread band) 부착 유닛 17은 최소한 한 개 이상의 방출부재 18를 포함하여 이루어지는데, 최소한 한 개 이상의 벨트구조 4 상의 인접하는 원주의 코일 안에서 탄성물질의 연속적인 스트립 형태의 요소에 놓이도록 구성된다. 보다 자세하게, 방출부재 18은 탄성물질로 이루어진 연속적인 스트립 형상의 요소를 보조드럼 15에 의해 지지되는 벨트 구조 4에 직접적으로 대향하여 이동되고, 동시에 벨트 구조 4의 둘레에 스트립 형상의 요소 자체가 감길 수 있도록 구성되고, 예를 들어 압출기, 부착 롤러 또는 다른 부재를 포함하여 이루어진다. 엑추에이팅 어셈블리 19는 보조 드럼 15 위에서 기하학적 축 주위로 회전하도록 작동하고, 스트립 형상의 요소는 원주의 벨트 구조 4 위에 분포된다. 동시에, 엑추에이팅 어셈블리 19는 보조드럼 15와 방출부재 18 사이에서 제어된 상대변위를 원하는 두께와 기하학적 적합 요구조건에 따라 트레드 밴드(tread band) 5를 형성하도록 상호 나란한 관계로 배치되도록 코일에서 스트립형상으로 분배되도록 한다.
도 1 및 도2에 도시된 바람직한 실시예에서, 상기 엑추에이팅 어셈블리 19은 앤드 해드(end head) 20을 생크(shank) 15a에 의해서 그 자신의 기하학적 축과 동일하게 외팔보 형식으로 고정된 보조 드럼 15로 이동시키는 적어도 하나 이상의 로봇 암 19a에 일체로 형성된다. 도 2에 도시된 예에서, 로봇 암 19a는 제1 수직축 둘레의 고정된 플렛폼 22 상에서 회전하는 베이스 21 과, 제 2 축으로서 바람직하게는 수평축인 축 둘레의 베이스 21과 진동 가능하게 연결된 제1 부분 23와, 제3 축 주위에서 이 또한 바람직하게 수평축인 축 둘레의 상기 제1 부분과 진동 가능하게 연결된 제 2 부분 24, 그리고 상기 제3 축에 대하여 수직한 축 둘레의 상기 제2 부분 24에 의해서 회전 가능하게 지지된 제3 부분 25을 포함하여 이루어진다. 상기 로봇 암 19a의 헤드 20는 그 끝단이 상기 제3 부분과 연결되며, 양 축은 서로 수직관계인 제5 그리고 제 6 진동 축의 둘레에서 진동 가능하게 허용되며, 모터 26에 의해서 회전 가능하며 상기 보조 드럼 15를 회전 가능하게 이동시킨다.
따라서, 상기 로봇 암 19a는 상기 보조드럼 15를 지지하고 전체 생산 싸이클 동안 상기 보조 드럼의 움직임을 제어하기 위하여 변경되며, 이들의 적용을 목적으로 벨트층 16a, 16b의 공급라인의 앞에서 회전하도록 한다. 그 후에 트레드 밴드(tread band) 5를 구성하기 위하여 설계된 연속적인 스트립 형태의 요소의 압출기 18의 앞으로 위치시킨다. 트레드 밴드(tread band) 5의 제조를 위해 기질의 형성이 요구될 때, 보조 압출기 18a는 여전히 연속적인 스트립 형상의 요소의 형상으로, 상기 기질을 형성하기 위하여 설계되며, 탄성물질의 공급을 위해 제공될 수 있다. 이 경우, 보조드럼 15는 처음 기질을 만들기 위해 의도되었던 보조압출기 18a를 향해 움직이고, 그 이후 실제의 트레드 밴드(tread band) 5의 제조를 위하여 압출기 18로 전달된다.
트레드 밴드(tread band) 5의 제조과정에서, 압출기 18, 18a 각각은 고정된 위치를 유지하고, 보조 드럼 15는 벨트 구조 4 상에서 적절한 형상과 두께의 층을 형성하기 위하여 연속적인 스트립 형상의 요소로 분배를 일으키기 위하여 회전하며, 로보트 암 19a에 의해 횡 방향으로 적절히 이동한다. 각각의 압출기 18, 18a로부터 공급된 상기 연속적인 스트립 형상의 요소는 유리하게 평평한 단면을 가질 수 있어서, 연속적인 코일의 겹쳐지는 양 및/또는 압출기 18, 18a로부터 공급되는 스트립 형상의 요소의 단면 윤곽에 따른 벨트구조 4의 표면 위치를 변화시키는 것에 의하여 벨트층 4 상에 형성되는 탄성 층의 두께를 조절할 수 있다.
일단, 트레드 밴드(tread band) 5의 제조가 끝나면, 상기 로봇 암 19a는 새로운 보조 드럼 15의 변경을 일으켜서, 상기 보조 드럼 15를 상기 압출기 18 또는 다른 방출부재로부터 이동시키고, 상기 주드럼 13에 관하여 축방향 배열로 다시 위치시킨다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이 가능한 또 다른 실시예에서, 상기 엑추에이팅 어셈블리 19는 가이드 구조 27을 따라 도3에서 점선으로 도시된 제1 위치와 도 3에서 실선으로 도시된 제 2위치 사이에서 움직일 수 있는 운송장치 19b를 포함하여 이루어지며, 상기 제1 위치에서 상기 운송장치는 벨트 구조 16의 적용을 위한 장치의 앞에서 보조 드럼 15를 지지하고, 상기 제2위치에서 상기 운송장치는 부착유닛 17의 부분인 압출기나 압출기들 18, 18a의 앞에서 보조드럼 15를 지지한다.
트레드 밴드 5의 운반을 수행하는 벨트구조 4는 보조 드럼 15에 의해 들어올려지고, 주드럼 13에 그 동안 형성되거나 장착된 원통형 슬리브의 형태로 카커스 구조로 전달하도록 변경된다. 이러한 목적을 위해, 대체적으로 환형으로 형성된 이송부재 28는 그것으로부터 벨트 구조 4와 트레드 밴드 5를 들어 올리기위해 보조드럼 15의 주위에 위치할 때까지 움직인다. 그 자체에서 어느 정도 알 수 있듯이, 보조드럼 15는 카커스 슬리브를 운반하는 주드럼 13 위의 축방향의 중심위치에 위치하도록 하기 위해 이송부재 28에 의해 이제 축방향으로 옮겨진 벨트 구조 4가 분리된다.
다음으로, 카커스 슬리브는 카커스 플라이가 이송부재 28에 의해 수용된 벨트 구조 4의 내측면에 접촉하게 될 때까지, 서로 인접해있고 동시에 유체에 슬리브 자체의 압력을 가하게 하는 환형 강화구조 7을 축 방향으로 움직이도록 함으로써 토로이드 형상(toroidal configuration)으로 형성된다. 이렇게 조립된 타이어 2는 주드럼 13에서 분리되어, 그 후 일반적인 가황(加黃) 단계로 보내지게 된다.
상술한 실시예와 다르게, 트레드 밴드(tread band) 5는 카커스 슬리브 3상에 대체적으로 벨트구조 4가 이동하도록 적절히 만들어 질 수 있다. 이 경우, 엑추에이팅 어셈블리 19는 트레드 밴드(tread band) 5를 형성하기 위한 목적으로 상기 엑추에이팅 어셈블리 19, 주드럼 13 및/또는 방출부재 또는 부재들 18, 18a의 사이에서 상대 운동을 수행함으로써 방출부재 및 부재들 18, 18a의 앞에서 주드럼13 상에서 운전하도록 맞추어 질 것이다. 이 경우, 트레드 밴드(tread band) 5의 형성이 이루어질 때, 벨트 구조 4는 토로이드(toroid) 형상이 형성되고, 이미 카커스 슬리브 3과 결합될 것이다.
상기 설명한 어떤 실시예에서도 변형될 수 있는 또 다른 대안적인 실시예에서, 엑추에이팅 어셈블리 19는 연속적인 스트립 형상의 요소로 형성된 코일의 가로방향 분배를 위하여, 벨트 구조 4의 원주방향 신장의 횡 방향으로 방출부재 또는 부재들 18, 18a의 이동을 수행하기 위해 제공될 수 있다.
본 발명은 중요한 장점들을 얻는다.
트레드 밴드(tread band) 5를 측면 대 측면 관계로 배치된 코일에 연속적인 스트립 형상의 요소를 감는 것에 의하여 제조하는 것은 사실 상기 트레드 밴드(tread band)를 압출에 의하여 생산하기 위한 복잡하고 규모가 있는 기계류의 사용이 요구됨과 관련한 종래 기술의 모든 한계를 극복할 수 있도록 하며, 사실상 이러한 복잡하고 규모있는 기계류의 사용은 큰 투자와 높은 운영 경비를 수반하며, 이는 단지 큰 규모의 생산에서만 정당화될 수 있다. 본 발명은 반면에 트레드 밴드(tread band)를 더 간단하고 더 규모가 적은 기계류를 사용하여 제작할 수 있도록 하고, 각각의 조립 장치 1의 생산 비율에 따라 조절되는 생산에 적합하다.
결과적으로, 현재 사용되고 있고 트레드 밴드(tread band)를 위한 동일한 압출 라인이 서로 맞물린 다수의 조립 장치를 포함하고 있는 타이어-조립 플랜트는 시장에 의해서 요구되는 생산성의 증가에 따라 유리하게 변경될 수 있으며, 이는 단지 하나 또는 그 이상의 장치를 본 발명에 따라 추가하는 것으로 이루어질 수 있으며, 따라서 시장 수요에 부응하는 생산성의 증가를 얻을 수 있다.
이는 또한 본 발명이 얻어지는 트레드 밴드(tread band)의 매우 높은 균일성을 가능하게 하기 때문이며, 상기 균일성은 종래 기술에서 부착되는 엘라스토머(elastomer) 재료 스트립의 적절한 분배, 특히 스트립 자체의 말단의 말단과 말단의 결합점에서의 분배에 매우 의존하였다.
종래 기술에서, 이러한 조건은 또한 버려지는 제품의 수를 굉장히 높이며, 본 발명은 반면에 이러한 점을 제거할 수 있다.
또한, 질적인 관점에서의 보다 나은 장점은 상기 참조된 장치가 종래 타입의 압출기와 연동된 다른 장치들과 조합되어 사용될 때 종래의 압출라인에 영향을 미친다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 종래 압출 라인이 제공된 종래의 플랜트와 본 발명의 장치의 조합은 공정상 요구에 의하여 높은 속도로 압출될 수 없는 혼합물들과 재료들의 작업을 수행하기 위하여 필요할 때 반면에 상기 플랜트의 총 생산성을 수정함이 없이 압출라인의 생산성을 줄일 가능성을 만든다. 또한, 상기 압출 라인은 유리하게 상기 라인의 최대 생산 한계로부터 적절한 마진으로 사용될 수 있으며, 이러한 조건 하에서 얻어지는 제품의 질에 있어서 지속성을 보다 더 보장하게 된다.

Claims (18)

  1. - 축방향으로 서로 이격되어 있는 환형강화구조(7)와 결합되어 있는 적어도 하나 이상의 카커스 플라이(carcass ply)(10)로 포함하여 이루어진 카커스 구조(3)를 주드럼(13) 상에 배열하는 단계;
    - 보조 드럼(15) 상에 적어도 하나 이상의 벨트 층 (11a, 11b, 12)를 포함하는 벨트 구조 (4)를 배치하는 단계;
    - 상기 카커스 구조 (3)에 대하여 동축(同軸)으로 중심이 되는 위치로 벨트 구조를 전달하기 위하여 상기 벨트 구조 (4)를 상기 보조 드럼(15)으로부터 들어 올리는 단계;
    - 상기 벨트 구조 (4)에 트레드 밴드(tread band) (5)를 부착하는 단계를 포함하며,
    상기 트레드 밴드(tread band)(5)의 부착은 상기 벨트 구조(4)의 주위에 인접한 원주의 코일 내부에서 엘라스토머(elastomer) 재료로 된 연속적인 스트립 형상의 요소를 최소한 한 개 이상 감음으로써 수행되는 차륜용 타이어의 조립방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트레드 밴드(tread band) (5)의 부착은 상기 벨트 구조(4)가 상기 보조드럼(15)로부터 떨어지기 전에 수행되는 차륜용 타이어의 조립방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 연속적인 스트립 형상의 요소는 상기 벨트 구조(4)에 근접한 영역에 위치하는 방출부재(18, 18a)로부터 공급되고, 이와 동시에 상기 벨트 구조(4) 주위에 스트립 형상의 요소 자체를 감는 차륜용 타이어의 조립방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 연속적인 스트립 형상의 요소의 공급은 상기 방출부재(18,18a)를 통한 압출에 의해 수행되는 차륜용 타이어의 조립방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 연속적인 스트립 형상의 요소의 부착과 동시에,
    - 상기 연속적인 스트립 형상의 요소가 상기 벨트 구조(4) 주위에 원주로 분포되도록 하기 위해 벨트 구조(4)를 운반하는 보조드럼(15)에 보조드럼의 기하학적 회전축 주위로 원주방향의 분포 회전운동을 주는 단계;
    - 상기 트레드 밴드(tread band)(5)를 정의하기 위하여 상호 관계에서 나란하게 배치되는 다수의 코일이 상기 스트립 형상의 요소와 함께 형성되도록 보조드럼(15)와 방출부재(18,18a) 사이의 제어된 상대적인 횡방향 분포변위를 수행하는 단계가 수행되는 차륜용 타이어의 조립방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 횡방향 분포변위는 보조드럼(15)를 움직임으로써 수행되는 차륜용 타이어의 조립방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 보조드럼(15)의 회전과 이동을 구동하는 것은 보조드럼 자체에 결합된 엑추에이팅 어셈블리(19a)에 의해 수행되는 차륜용 타이어의 조립방법.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 벨트 구조(4)의 운반을 수행하기 전에, 상기 보조드럼(15)를 상기 방출부재(18, 18a)로부터 상기 벨트 구조의 부착을 위한 장치(16)의 앞쪽 위치로 이동시키는 단계를 더욱 포함하는 차륜용 타이어의 조립방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 벨트 구조(4)의 형성 후 상기 연속적인 스트립 형상의 요소의 부착이 수행되기 전에, 상기 보조드럼(15)이 상기 벨트구조의 부착을 위한 장치(16)와 상호작용을 하는 위치에서 움직이기 시작하면서, 상기 방출부재(18, 18a)를 향해 상기 보조드럼(15)을 이동시키는 단계가 수행되는 차륜용 타이어의 조립방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 카커스 구조(3)를 배열하는 단계는 상기 주드럼(13)에 상기 카커스 구조 자체의 구성부품을 조립함으로써 수행되는 차륜용 타이어의 조립방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 카커스 구조(3)에 동축으로 중심이 되는 위치로 운반된 벨트 구조(4)는 카커스 구조(3) 자체를 토로이드(toroid) 형상으로 성형하는 단계를 거친 후 상기 카커스 구조와 결합되는 차륜용 타이어의 조립방법.
  12. - 축 방향으로 서로 이격된 환형강화구조(7)와 결합된 적어도 하나의 카커스 플라이(carcass ply) (10) 를 포함하는 카커스 구조(3)을 지지하기 위하여 배치된 주드럼(13);
    - 벨트 구조(4)를 운반하도록 설치된 보조드럼(15);
    - 상기 벨트 구조(4)에 트레드 밴드(tread band)(5)를 부착하기 위한 적어도 하나의 유닛(17);
    - 상기 보조 드럼 (15)에서 상기 주드럼(13)으로 상기 벨트 구조 (4)를 이동시키기 위한 이송부재(28)를 포함하며, 상기 부착 유닛(17)의 적어도 하나는 상기 벨트 구조 (4)에 인접한 원주 방향 코일 내부에 엘라스토머(elastomer) 재료로 된 적어도 하나의 연속 스트립 형상의 요소를 놓기 위하여 적어도 하나의 방출부재(18, 18a)를 포함하여 구성되는 차륜용 타이어의 조립 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 방출부재는 적어도 하나의 압출기(18, 18a)를 포함하여 구성되는 차륜용 타이어의 조립 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 부착유닛(17)은 상기 스트립 형상의 요소가 상기 벨트 구조(4) 상의 원주 방향으로 분포되도록 하기 위해 보조드럼의 기하학적 회전축 주위로 상기 보조드럼(15)을 회전시키도록 설치되고, 상기 트레드 밴드(tread band)(5)를 정의하기 위하여 상호 관계에서 나란하게 배치되는 코일들을 형성하기 위하여 상기 보조드럼(15)와 상기 적어도 하나 이상의 방출부재(18, 18a) 사이의 제어된 상대 변위를 일으키는 엑추에이팅 어셈블리(19)를 포함하여 구성되는 차륜용 타이어의 조립방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 엑추에이팅 어셈블리 (19)는 보조드럼 (15) 상에서 상기 보조드럼을 상기 방출부재(18, 18a)와 상대적으로 움직이도록 작동하는 차륜용 타이어의 조립장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 엑추에이팅 어셈블리는 상기 보조드럼 (15)과 결합되는 로봇 암(19a에 일체로 되는 차륜용 타이어의 조립장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 엑추에이팅 어셈블리(19)는 가이드 구조(27)을 따라 제1위치와 제2위치 사이에서 움직일 수 있는 운송장치 (19b)를 포함하여 이루어지며, 상기 제1위치에서 상기 운송장치는 상기 벨트 구조의 부착 장치(16) 앞에서 보조 드럼 (15)를 지지하고, 상기 제2위치에서 상기 운송장치는 상기 적어도 하나의 방출부재(18, 18a) 앞에서 상기 보조드럼 (15)를 지지하는 차륜용 타이어의 조립 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 벨트구조 (4)를 형성하기 위하여 상기 보조 드럼 (15) 상에 벨트 층의 부착을 위한 장치(16)를 더욱 포함하여 이루어지며, 상기 엑추에이팅 어셈블리(19)는 상기 보조드럼(15)이 상기 벨트구조의 부착을 위한 장치(16)와 상호작용을 하는 위치에서 움직이기 시작하면서, 상기 적어도 하나의 방출부재(18, 18a)를 향해 상기 보조드럼이 병진운동을 하도록 배열되는 차륜용 타이어의 조립장치.
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