KR20060028462A - 회전베이스를 이용한 타이어 성형기 - Google Patents

회전베이스를 이용한 타이어 성형기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어를 제조하는 여러 과정 중에서 지면과 직접 접촉되는 타이어트레드(Tire Tread)(10)를 미리 제조된 예비타이어(19)의 표면에 성형하는 타이어 성형기에 관한 것이다.
본 발명의 타이어 성형기는 원형의 회전베이스(32)의 주위에 여러 대의 압출기를 구성함으로써 종래의 예비타이어 성형기보다 설치공간이 적게 소요되고, 장치 제작비용이 절감되며, 다양한 형태의 타이어를 생산할 수 있는 회전베이스를 이용한 타이어 성형기로서,
원형의 회전베이스(32)의 상부에 예비타이어(19)를 고정하는 여섯 개의 성형기(30)가 형성되고, 회전베이스(32)의 주변에는 성형기(30)의 예비타이어(19)에 철심벨트(20)를 공급·부착하는 이송압착링(33)과, 리본띠 형상의 고무밴드(47)를 압출하여 예비타이어(19)의 표면에 타이어트레드(10)를 형성하는 제1압출기(1), 제2압출기(2), 제3압출기(3) 및 제4압출기(4)가 구성된다.
타이어, 성형기, 트레드

Description

회전베이스를 이용한 타이어 성형기 {Tire building machining with revolving plate}
도 1은 종래 타이어 성형기의 타이어트레드 제조장치 구성도.
도 2는 도 1의 B-B선 단면도.
도 3과 도4는 종래의 이송압착링과 측부압착롤러를 이용하여 예비타이어에 타이어트레드를 부착하는 상태를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 구성을 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명의 구성을 나타낸 정면도.
도 7은 성형기에 예비타이어를 장착한 상태의 단면도.
도 8은 이송압착링으로 철심벨트를 예비타이어에 공급·부착하는 상태를 나타낸 단면도.
도 9는 압축기에서 압출되는 고무밴드를 예비타이어에 감는 상태도.
도 10은 성형기의 부분단면도.
도 11은 성형기의 상·하부베이스의 구성을 나타낸 평단면도.
도 12와 도 13은 성형기의 전후좌우 방향으로 이동하는 모습과 암축이 회전하는 모습의 상태도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 제1압출기
2 : 제2압출기
3 : 제3압출기
4 : 제4압출기
5 : 헤드
6 : 저울
7 : 냉각기
8 : 커팅기
9 : 컨베이어
10 : 타이어트레드(Tire tread)
11 : 캡플라이(Capply)
12 : 언더트레드(under tread)
13 : 트레드(Tread)
14 : 보강부
15,33 : 이송압착링
16 : 링프레임
17 : 압착실린더
18 : 홀더
19 : 예비타이어
20 : 철심벨트
21 : 측부압착롤러
22 : 길이측정기
30 : 성형기
31 : 고정판
32 : 회전베이스
34 : 레일
35 : 가동모터
36 : 암(arm)
37 : 회전모터
38 : 노즐
39 : 압착롤러
40 : 클러치
41 : 내전축
42 : 외전축
43,55,59 : 스크류
44 : 측부압착실린더
45 : 측부홀더
46 : 실린더
47 : 고무밴드
49 : 구동기어
50 : 종동기어
51 : 상부베이스
52 : 하부베이스
53,57 : 베이스모터
54,58 : 안내봉
56 : 볼너트
60 : 결합판
61 : 축
62 : 몸체
본 발명은 타이어를 제조하는 여러 과정 중에서 지면과 직접 접촉되는 타이어트레드(Tire Tread)를 미리 제조된 예비타이어에 성형하는 타이어 성형기에 관한 것이다.
도 2에서와 같이 일반적인 타이어트레드(10)는 캡플라이(11), 언더드레드(12), 트레드(13) 및 보강부(14)로 구성되고, 상기의 타이어트레드(10)를 타이어의 몸체에 해당하는 예비타이어에 감아서 타이어가 완성되는 것이다.
예비타이어에 타이어트레드를 형성하는 종래의 장치는 그 구성이 매우 복잡하고 대형의 설비이기 때문에 고가의 설비투자비용이 소요되고, 넓은 설치공간이 필요하며 타이어의 디자인과 크기의 변화에 따라 설계변경과 설비변경이 매우 힘든 단점이 있었다.
종래의 예비타이어에 타이어트레드를 형성하는 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 타이어 성형기의 타이어트레드 제조장치 구성도이다.
도 1에서와 같이 제1압출기(1), 제2압출기(2), 제3압출기(3) 및 제4압출기(4)에서 헤드(5)로 각각 여러 재질의 고무를 압출하면 금형이 포함된 헤드(5)에서 각 압출기(1)(2)(3)(4)에서 압출된 합성고무가 합쳐져서 타이어트레드(10)가 헤드(5)로부터 연속 압출되고, 압출된 타이어트레드(10)는 컨베이어(9)를 통하여 저울(6), 냉각기(7), 길이측정기(22) 및 커팅기(8)를 거쳐서 도 2에서와 같은 형상의 타이어트레드(10)가 제조된다.
상기 타이어트레드(10)의 하부에 철심벨트(20)를 부착하고, 도 3에서와 같이 성형기(30)에 고정된 예비타이어(19)에 상기 철심벨트(20)가 부착된 타이어트레드(10)를 이송압착링(15)으로 이송하면, 이송압착링(15)의 압착실린더(17)가 작동하여 홀더(18)가 타이어트레드(10)를 예비타이어(19)의 표면에 압착하게 된다.
이때, 평편한 타이어트레드(10)의 양끝부분이 반원형태의 예비타이어(19) 표면에 부착되지 않기 때문에 도 4에서와 같이 별도의 측부압착롤러(21)로 타이어트레드(10)의 양끝부분을 압착하여 예비타이어(19)에 부착시킨다.
상기와 같이 종래의 타이어 성형기는 별도로 타이어트레드(10)를 제조하고, 이송압착링(15)과 측부압착롤러(21)를 이용하여 타이어를 성형하기 때문에 그 구성이 복잡하여서 넓은 설치공간이 필요하고, 기계장치가 고가이며, 다양한 형태의 타이어를 생산하기 힘든 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 원형의 회전베이스 상부에 성형기를 방사상으로 구성하고, 회전베이스의 주위에 이송압착링과 제1~4압출기를 구성하여서 그 구성을 단순화함으로써 설치공간이 적게 소요되며, 다양한 크기와 형태의 타이어를 성형할 수 있는 타이어 성형기를 제공하는 것이 본 발명이 목적이다.
이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명을 자세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예로서 가장 일반적인 형태의 타이어를 제조하기 위하여 회전베이스(32)에 6개의 성형기(30)를 방사상으로 형성하고, 회전베이스(32)의 외측에 1개의 이송압착링(33)과 4개의 압출기(1)(2)(3)(4)를 구성한 것을 설명한다.
도 5는 본 발명의 구성을 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 구성을 나타낸 정면도이다.
도 5와 도 6에서와 같이 6개의 성형기(30)가 원형의 회전베이스(32) 상부에 서 방사상으로 형성되고, 회전베이스(32) 주위에는 이송압착링(33)과 제1~제4압출기(1)(2)(3)(4)가 형성되되, 회전베이스(32) 상부에 형성된 각 성형기(30)와 각각 대응되도록 구성된다.
도 5의 회전베이스(32) 상부에 있는 성형기(30) 중 "S" 표기 지점의 성형기(30)에 예비타이어(19)를 장착한다. 도 7은 성형기(30)에 예비타이어(19)를 장착한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7에서와 같이 예비타이어(19)를 장착하고 가동모터(35)를 작동시켜 내전축(41)을 회전시키면 스크류(43)에 의하여 내전축(41)과 나사결합된 고정판(31)이 당겨지면서 편평한 예비타이어(19)가 반원형태로 된다.
이때, 회전베이스(32)가 회전하여서 도 5의 "S" 위치에 있던 성형기(30)가 이송압착링(33)으로 이동한다.
도 8에서와 같이 이송압착링(33)은 원형의 링프레임(16)에 압착실린더(17)와 측부압착실린더(44)가 방사상으로 형성되고, 압착실린더(17)의 양측에 측부압착실린더(44)가 형성된다. 압착실린더(17)에는 편평한 홀더(18)가 형성되고, 측부압착실린더(44)에는 예비타이어(19)의 곡선부에 대응되도록 곡선이 형성된 측부홀더(45)가 형성된다.
상기의 이송압착링(33)은 도 6 과 도 8에서와 같이 레일(34)을 따라 이동하면서 철심벨트(20)를 예비타이어(19)에 공급·압착함으로써 철심벨트(20)를 예비타이어(19)의 표면에 압착한다. 이때, 도 8에서와 같이 한 쌍의 측부홀더(45)에 의하여 철심벨트(20)가 예비타이어(19)의 곡면부에도 견고하게 압착된다.
철심벨트(20) 압착이 완료되면, 회전베이스(32)가 회전하여서 이송압착링(33)쪽의 성형기(30)가 제1압출기(1)로 이동한다. 이때 도 5에서와 같이 성형기(30)의 암(36)이 회전하면서 예비타이어(19)의 표면이 제1압출기(1)의 노즐(38)을 향하게 된다.
도 10에서와 같이 성형기(30)의 암(36)은 회전모터(37)의 가동에 의하여 구동기어(49)가 회전하게 되고, 구동기어(9)의 회전에 의해 종동기어(50)가 회전하게 되는데 종동기어(50)에는 암(36)축이 결합되어 있기 때문에 성형기(30)의 암(36)이 회전하게 되는 것이다.
또한, 성형기(30)에 고정된 예비타이어(19)는 가동모터(35)에 의해 회전하게 되는데, 도 7에서와 같이 클러치(40)가 슬라이드 이동하여 외전축(42)의 일측에 붙게 되고, 가동모터(35)의 작동에 의하여 내전축(41)과 함께 외전축(42)이 회전하면서 예비타이어(19)가 회전하게 되는 것이다.
예비타이어(19)가 회전하면, 제1압출기(1)의 노즐(38)에서 띠 형태의 고무밴드(47)가 연속 압출되고, 압출된 고무밴드(7)가 회전하는 예비타이어(19)의 표면에 압착된다. 이때 제1압출기(1)에 형성된 압착롤러(39)가 고무밴드(47)를 예비타이어(19)에 압착함으로써 더욱 견고하게 예비타이어(19)에 압착된다. 압출기의 압착롤러(39)는 실린더(46)에 의해 고무밴드(47)를 압착하는 압착력을 조절할 수 있다.
상기와 같이 제1압출기(1)에서 압출되는 고무밴드(47)를 예비타이어(19)에 감아서 도 16에서와 같이 철심벨트(20)의 상부에 캡플라이(Capply)(11)가 형성된다.
이때, 예비타이어(19)는 도 13에서와 같이 성형기(30)의 회전모터(37)에 의한 암(36)의 회전과, 도 12에서와 같이 성형기(30)의 전후좌우방향의 운동에 의하여 예비타이어(19)의 정확한 위치에 고무밴드(47)를 고르게 감을 수 있는 것이다.
성형기(30)의 전후좌우 방향으로의 이동은 도 11에서와 같이 성형기(30)의 암(36)이 고정된 상·하부 베이스(51)(52)에 의하여 이루어진다.
도 11에서와 같이 상·하부베이스(51)(52)의 내부에는 한 쌍의 안내봉(54)(58)과 베이스모터(53)(57)에 의해 회전하는 스크류(55)(59)가 형성되고, 하부베이스(52)의 베이스모터(53) 가동에 의하여 스크류(55)의 볼너트(56)에 나사결합된 상부베이스(51)가 하부베이스(52)의 스크류(55) 축방향으로 이동하게 된다.
상부베이스(51)의 베이스모터(57) 가동에 의하여 스크류(59)에 나사결합된 결합판(60)이 스크류(59)의 축방향으로 이동하게 되면서 결합판(60)에 체결되는 성형기(30)의 몸체(62)가 도 12와 같이 전후좌우 방향으로 이동하는 것이다.
제1압출기(1)에서 압출되는 고무밴드(47)를 예비타이어(19)에 감아 캡플라(11)이가 형성되면, 회전베이스(32)가 회전하여서 제1압출기(1)에 있던 성형기(30)가 제2압출기(2)로 이동한다. 제2압출기(2)에서 압출되는 고무밴드(47)를 예비타이어(19)에 감아 캡플라이(11) 상부에 언더트레드(Under tread)(12)를 형성한다.
제2압출기(2)에서 압출되는 고무밴드(47)를 예비타이어(19)에 감아 언더트레드(12)가 형성되면, 회전베이스(32)가 회전하여서 제2압출기(2)에 있던 성형기(30)가 제3압출기(3)로 이동한다. 제3압출기(3)에서 압출되는 고무밴드(47)를 예비타이어(19)에 감아 언더트레드(12)의 상부에 트레드(tread)(13)를 형성한다.
제3압출기(3)에서 압출되는 고무밴드(47)를 예비타이어(19)에 감아 트레드(13)가 형성되면, 회전베이스(32)가 회전하여서 제3압출기(3)에 있던 성형기(30)가 제4압출기(4)로 이동한다. 제4압출기(4)에서 압출되는 고무밴드(47)를 예비타이어(19)에 감아 트레드(13)의 양측에 보강부(14)를 형성함으로써 예비타이어(19)에 타이어트레드(10) 성형이 완료되는 것이다.
제4압출기(4)에서 압출되는 고무밴드(47)를 예비타이어(19)에 감아 보강부(14)가 형성되면 회전베이스(32)가 회전하여서 제4압출기(4)에 있던 성형기(30)가 도 5의 "S" 표기 지점으로 이동하고, 성형기(30)에서 완성된 타이어를 빼내고, 새로 작업할 예비타이어(19)를 장착한다.
즉, 6개의 성형기(30)가 형성된 회전베이스(32)가 회전하면서 각각의 압출기(1)(2)(3)(4)에서 압출되는 고무밴드(47)를 각 성형기(30)의 예비타이어(19)에 감아 타이어트레드(10)를 완성하는 것이므로 그 구성이 간단하고 설치공간이 적게 소요되며 다양한 크기와 형태의 타이어를 제작할 수 있는 것이다.
본 발명은 도 2와 같은 가장 일반적인 형태의 타이어트레드(10)를 성형하기 위하여 회전베이스(32)의 상부에 6개의 성형기(30)와 회전베이스(32) 주위에 4개의 압출기(1)(2)(3)(4)를 구성한 것이지만, 타이어의 형태와 제조공정의 변화에 따라 성형기(30)와 압출기의 수는 변할 수 있는 것이다.
결국 본 발명의 기술적 핵심은, 회전하는 원형의 회전베이스(32) 상부에는 예비타이어(19)를 고정하는 성형기(30)가 공정에 따라 소정개수만큼 구성되고, 성형기(30)에 고정된 예비타이어(19)에 철심벨트(20)를 공급·압착하는 이송압착링 (33)과, 리본띠 형상의 고무밴드(47)를 압출하여 예비타이어(19)에 타이어트레드(10)를 성형하는 소정 개수의 압출기(1)(2)(3)(4)가 회전베이스(32) 외측에 구성된다.
또한, 이송압착링(33)은 압착실린더(17)와 측부압착실린더(44)가 링프레임(16)에 방사상으로 소정 개수만큼 구성되되, 굴곡진 측부홀더(45)가 형성된 측부압착실린더(44)가 압착실린더(17)의 양측에 구성된다.
또한, 성형기(30)는 회전모터(37)의 구동기어(49)와 암(36)의 축(61)이 결합된 종동기어(50)가 치차결합함으로써 암(36)이 회전운동하도록 구성되고, 하부베이스(52)의 베이스모터(53)에 의해 회전하는 스크류(55)에 상부베이스(51)가 나사결합되고, 상부베이스(51)의 베이스모터(57)에 의해 회전하는 스크류(59)에 몸체(62)가 나사결합됨으로써 암(36)이 전후좌우 이동하도록 구성된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 타이어 성형기는 종래의 타이어성형기에 비해 구성이 간단하여 제작비가 절감되고, 설치공간이 적게 소요되며, 다양한 크기와 형태의 타이어를 제작할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (3)

  1. 회전하는 원형의 회전베이스(32) 상부에는 예비타이어(19)를 고정하는 성형기(30)가 소정 개수만큼 구성되고,
    성형기(30)에 고정된 예비타이어(19)에 철심벨트(20)를 공급·압착하는 이송압착링(33)과, 리본띠 형상의 고무밴드(47)를 압출하여 예비타이어(19)에 타이어트레드(10)를 성형하는 소정 개수의 압출기(1)(2)(3)(4)가 회전베이스(32) 외측에 구성된 것을 특징으로 하는 회전베이스를 이용한 타이어 성형기.
  2. 제1항에 있어서,
    이송압착링(33)은 압착실린더(17)와 측부압착실린더(44)가 링프레임(16)에 방사상으로 소정 개수만큼 구성되되, 굴곡진 측부홀더(45)가 형성된 측부압착실린더(44)가 압착실린더(17)의 양측에 구성된 것을 특징으로 하는 회전베이스를 이용한 타이어 성형기.
  3. 제1항에 있어서,
    성형기(30)는 회전모터(37)의 구동기어(49)와 암(36)의 축(61)이 결합된 종 동기어(50)가 치차결합함으로써 암(36)이 회전운동하도록 구성되고,
    하부베이스(52)의 베이스모터(53)에 의해 회전하는 스크류(55)에 상부베이스(51)가 나사결합되고, 상부베이스(51)의 베이스모터(57)에 의해 회전하는 스크류(59)에 몸체(62)가 나사결합됨으로써 암(36)이 전후좌우 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 회전베이스를 이용한 타이어 성형기.
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