KR20060125121A

KR20060125121A - 비드 스파이럴 랩핑장치

Info

Publication number: KR20060125121A
Application number: KR1020050046959A
Authority: KR
Inventors: 이성기
Original assignee: 주식회사 주봉테크
Priority date: 2005-06-01
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2006-12-06

Abstract

본 발명은 타이어의 비드분산을 획기적으로 방지하기 위해 0° 나일론 코드지를 사용하여 비드번들(Bead bundle)을 스파이럴(Spiral) 상으로 랩핑하는 방법이 적용된 스파이럴 랩핑된 비드 및 비드 스파이럴 랩핑 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 스파이럴 랩핑 비드는 띠형태로 된 0° 나일론 코드지(C)를 사용하여 비드번들(B)의 외주면을 스파이럴(Spiral)형태로 비스듬히 감아 랩핑(Wrapping)한 것이고, 본 발명에 따른 비드 스파일럴 랩핑장치는 띠형태의 0° 나일론 코드지(C)를 다중으로 권취한 나일론코드지드럼과 다수의 코드지 가이딩롤이 설치되고 회전되는 링형태의 코드지공급링이 구비되고 코드지공급링이 회전되면서 나일론코드지를 랩핑하고자 하는 비드번들에 공급하는 나일론코드지공급부(100)와; 둥근 원형 링형태의 비드번들의 내주면에 밀착되게 배열된 다수의 롤러에 의하여 비드번들이 파지되고, 비드번들이 상기 코드지공급링에 고리형태로 걸려 설치되어 비드번들의 상부의 코드지공급링으로부터 나일론코드지를 공급받을 수 있도록 설치되고 코드지공급링이 비드번들을 중심으로 감아 돌고 비드번들은 코드지공급링을 중심으로 감아돌아 90°로 엇갈려 회전되어 비드번들의 외주면에 나일론코드지가 스파이럴형태로 와인딩되어 랩핑되는 비드번들회전부(200)와; 상기 나일론코드지공급부(100)에서 풀려 나온 띠형태의 나일론코드지가 비드번들회전부(200)에서 파지되고 회전되는 비드번들을 와인드하여 랩핑이 완료된 상기 스파이럴 랩핑비드에서 연결된 나일론코드지를 잘라내어 스파이럴 랩핑비드를 비드번들회전부(200)에서 언로딩(Unloading)시킬 수 있게 하고, 잘려진 나일론 코드지의 끝단부를 붙잡아 비드번들회전부(200)에 새로이 공급된 비드번들에 묶이도록 하여 상기 나일론코드지공급부(100)로부터 나일론코드지가 비드번들로 공급되어 휘감아 랩핑하도록 하는 나일론코드지 커터 겸 클램퍼(300)로 구성된 것이다.

Description

스파이럴 랩핑된 비드 및 비드 스파이럴 랩핑장치 {Spiral wrapped bead and spiral wrapping machine for tire}

도 1은 종래의 비드 장치의 개략적 구성 설명도

도 2는 종래의 오버랩 랩핑된 비드의 사시도 및 단면도

도 3의 (a)는 90° 나일론 코드지

도 3의 (b)는 45° 나일론 코드지

도 3의 (c)는 0° 나일론 코드지

도 4는 본 발명에 따른 스파이럴 랩핑된 비드

도 5는 본 발명에 따른 비드 스파이럴 랩핑장치의 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 비드 스파이럴 랩핑장치의 정면도.

도 7은 본 발명에 따른 비드 스파이럴 랩핑장치의 배면도.

도 8은 본 발명에 따른 비드 스파이럴 립팽장치에 있어서 비드번들회전부의 작동상태 설명도.

도 9는 본 발명에 따른 비드 스파이럴 랩핑장치에 있어서 나일론코드지 커터 겸 클램퍼의 분해 사시도

도 10은 본 발명에 따른 비드 스파이럴 랩핑장치에 있어서 나일론코드지 커 터 겸 클램퍼의 사시도

도 11는 본 발명에 따른 비드 스파이럴 랩핑장치에 있어서 나일론코드지 커터 겸 클램퍼의 정면도

****도면의 주요부호에 대한 설명***

100 : 나일론코드지공급부 110 : 설치용 프레임

120 : 코드지공급링 121 : 링몸체

122 : 코드지권취드럼 123 : 제1가이드롤

124 : 코드지위치고정가이드롤 125 : 제2가이드롤

126 : 경사가이드롤 127 : 코드지 분리 및 잔량감지롤

130 : 코드지공급링구동기 131 : 구동기어

132 : 링안내로울러 133 : 구동모터

200 : 비드번들회전부

210 : 다각프레임 240, 220 : 구동롤러

230 : 인장롤러 250 : 비드번들지지롤러

300 : 나일론코드지 커터 겸 클램퍼

310 : 승강구조물 312 : 삼각대

313 : 상하구동실린더

320 : 커터겸 클램퍼본체 321 : 베이스대차

322 : 설치대 323 : 어퍼대차

324 : 어퍼대차구동실린더

325 : 커터부 325-S : 나이프

325-C : 커터 작동 실린더

326 : 클램퍼 327 : 밀착롤러

본 발명은 타이어의 비드분산을 획기적으로 방지하기 위해 0° 나일론 코드지를 사용하여 비드번들(Bead bundle)을 스파이럴(Spiral) 상으로 랩핑하는 방법이 적용된 스파이럴 랩핑 비드 및 비드 스파이럴 랩핑 장치에 관한 것이다.

교통 사고의 원인중의 하나인 차량결함 중 62.8%가 타이어파손 또는 결함에 의해 발생되고 있어 차량의 부품 중 타이어의 역할은 매우 중요하며, 자동차사고 발생원인의 주요 요인으로 나타나고 있다.

타이어로 인한 사고양상을 살펴보면 크게 나누어서 공기압누설로 인한 전복, 발열에 의한 파열, 충격으로 인한 코드절단, 끌림으로 인한 파손 및 리브티어 등을 들 수 있고, 타이어에 의한 사고양상 중 공기압누설이 47%를 차지하고 있어 타이어사고의 매우 중요한 부분을 점유하고 있다.

타이어의 공기압누설은 비드분산, 못구멍이나 갈라짐 외상 등에 의한 타이어의 불량이나, 타이어의 변형 및 균열에 의한 밸브불량, 고무패킹 불량에 따른 밸브코아, 휠의 변형 불균형이나 부식에 의한 휠불량에 기인하는데, 이중 대략 비드분 산이 40%이상을 점유한다.

비드번들(Bead bundle)의 외주면을 나일론코드지로 오버랩(Overlap)하면서 감싸(wrapping)는데, 현재 보급된 비드 랩핑 장치(Bead Wrapping Machine)에서의 랩핑(Wrapping) 방법은 도 1과 같은 비드공정에 의해 생산된 비드를 도 2와 같은 형태로 나일론 코드지를 오버랩하여 랩핑하는 작업을 하게 된다. 이러한 방법으로 생산된 타이어는 고열과 고압축 등으로 인해 오버랩된 부분이 떨어져 비드분산이 발생될 우려가 큰 것으로 알려져 있다. 또한 나일론 코드지의 방향성도 비드분산의 영향을 미치고 있다. 따라서 비드분산 최대한 억제하기 위해 사용되고 있는 나일론 코드지의 방향성은 45°이며(이하 45°나일론 코드지라 칭한다) , 이는 도 3(a)에도 시된 90°나일론 코드지(나일론 코드지의 방향성이 90°인 경우를 말함)를 사용하였을 경우 코드지 권취 과정에서부터 절단 및 조인트 기계가 필요하며 고무의 인장력 때문에 권취가 안되고 늘어나는 문제가 발생되며, 이에 반하여 도 3(c)의 0°나일론코드지(나일론 코드지의 방향성이 0°인 경우를 말함)를 사용할 경우 래핑(Wrapping) 후에 나일론코드 방향과 비드(Bead) 철심의 방향이 일치하여 압력이나 충격에 견고하지 못하기 때문에 그 문제점을 보완하기위해 도 3(b)의 45° 나일론 코드지를 사용하고 있다.

따라서 종래의 비드는 나일로 코드지를 오버랩하여 랩핑하므로 비드를 감싸는 힘이 강하지 못하여 비드 분산 가능성이 높음아 사용되는 나일로 코드지가 45°나일론 코드지를 사용해야 만하는 코드지 선에 문제가 있고, 비드를 감싸는 나일로 코드지의 랩핑력에 한계가 있을 뿐아니라, 상대적으로 고가인 45° 나일론 코드지 를 사용해야 하는 문제가 있다.

현재 타이어 생산공정 중 비드공정에 사용되고 있는 비드 랩핑 장치는 세계 대부분의 기업에서 일본의 미쯔비시사(社)와 유럽의 VMI의 장비가 주류를 이루고 있다

본 발명은 지금까지의 Bead Wrapping 방법을 완전히 탈피하여 0° 나일론 코드지를 사용하여 비드번들(Bead bundle)을 스파이럴(Spiral) 상으로 랩핑하는 방법이 적용된 스파이럴 랩핑 비드를 제공하고 상기 비드번들에 0° 나일론 코드지를 스파이럴 형태로 와인드하여 자동으로 랩핑하는 비드랩핑장치를 개발하고자 하는 것으로 스파이럴 형태로 랩핑하므로 인하여 비드번들과 0° 나일론 코드지간 사이각을 갖게 하되 그 사이각을 제어하여 랩핑할 수 있어 비드를 랩핑하는 힘이 견고하여 비드분산을 최대한 억제할 수 있는 비드랩핑장치를 제공하고자 하는 것으로 특히 모든 공정을 자동화하여 생산성을 높이고자 함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 스파이럴 랩핑비드는 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 띠형태로 된 0° 나일론 코드지(C)를 사용하여 도 4에 도시된 바와 같이 비드번들(B)의 외주면을 스파이럴(Spiral)형태로 와인드(Wind)하여 랩핑(Wrapping)한 것인데, 0° 나일론 코드지(C)와 비드번들(B)의 사이각을 조절하여 즉 나일론코드지의 스파이럴 각도를 조절하여 랩핑하므로써 다양한 각도의 방향성을 갖는 나일론코드지로 랩핑한 것과 같은 효과를 얻을 수 있으며, 특히 스파이럴 형태로 와인드하여 랩핑하므로 비드번들의 랩핑강도를 강화한다.

따라서 본 발명에 따른 스파이럴 랩핑비드는 종래의 오버랩 랩핑비드와 달리 비드번들 외주면 전체를 랩핑하지 않아도 충분한 랩핑강도를 갖을 수 있어 생산비용을 줄일 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 비드 스파이럴 랩핑장치의 사시도이고, 도 6은 정면도이며, 도 7은 배면도이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 비드 스파이럴 랩핑장치는 띠형태의 0° 나일론 코드지(C)를 권취한 코드지드럼과 다수의 코드지 가이딩롤이 설치되고 회전되는 링형태의 코드지공급링이 구비되고 코드지공급링이 회전되면서 나일론코드지를 랩핑하고자 하는 비드번들에 공급하는 나일론코드지공급부(100)와;

둥근 원형 링형태의 비드번들의 내주면에 밀착되게 배열된 다수의 롤러에 의하여 비드번들이 파지되고, 비드번들이 상기 코드지공급링에 고리형태로 걸려 설치되어 비드번들의 상부의 코드지공급링으로부터 나일론코드지를 공급받을 수 있도록 설치되고 코드지공급링이 비드번들을 중심으로 감아 돌고 비드번들은 코드지공급링을 중심으로 감아돌아 90°로 엇갈려 회전되어 비드번들의 외주면에 나일론코드지가 스파이럴형태로 와인딩되어 랩핑되는 비드번들회전부(200)와;

상기 나일론코드지공급부(100)에서 풀려 나온 띠형태의 나일론코드지가 비드 번들회전부(200)에서 파지되고 회전되는 비드번들을 와인드하여 랩핑이 완료된 상기 스파이럴 랩핑비드에서 연결된 나일론코드지를 잘라내어 스파이럴 랩핑비드를 비드번들회전부(200)에서 언로딩(Unloading)시킬 수 있게 하고, 잘려진 나일론 코드지의 단부를 붙잡아 비드번들회전부(200)에 새로이 공급된 비드번들에 묶이도록 하여 상기 나일론코드지공급부(100)로부터 나일론코드지가 비드번들로 공급되어 휘감아 랩핑하도록 한 나일론코드지 커터 겸 클램퍼(300)로 구성된다.

상기 나일론코드지공급부(100)는 후술하는 각 구성부분이 설치되는 세워진 판형의 설치용 프레임(110)과 링형태이나 소정의 위치에서 링이 끊어진 형태를 하고 회전이 가능한 링몸체와 나일로코드지가 권취된 드럼 및 풀려나온 나일론코드지를 안내하여 비드번들에 공급하는 다수의 가이드롤을 구비하고 설치한 코드지공급링(120)과 코드지공급링(120)의 외주면에 치합되어 회전되면서 코드지공급링(120)을 회전시키는 원판형 구동치차 및 구동모터를 포함한 코드지공급링구동기(130)로 구성된다.

상기 설치용 프레임(110)은 지면에 수직하여 형성되는 것으로 나일론코드지 공급부(100)의 각 구성요소장치들이 판면에 설치되는 프레임으로 판면에 관통구멍(111)이 형성되는데 관통구멍(111)의 크기는 후술하는 코드지공급링(120)의 링몸체(121)의 내경(內徑)과 같다.

상기 코드지공급링(120)은 도 5내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 설치용 프레임(110)의 전면 중앙에 설치되는 것으로 후술하는 코드지공급링구동기(130)를 구성하는 구동기어 및 다수의 링안내롤러에 의해 조립 설치되어 회전가능하게 형성된 링(Ring) 형태의 몸체로 링의 구멍이 상기 설치용 프레임(110)에 형성된 관통구멍(111)과 일치되게 하여 설치되며, 끊기어 잘려나가 비드번들삽입구(121-1)가 형성되고 몸체의 상기 구동기어가 치합되도록 몸체의 외주면에 치차(121-2)가 형성된 링몸체(121)와 상기 링몸체(121)의 전면에 수직으로 세워 조립되어 비닐코드지를 공급하는 코드지권취드럼(122)과 코드지권취드럼(122)에 소정의 거리만큼 이격되고 평행하게 설치되어 풀려나온 비닐코드지를 가장 먼저 안내하는 것으로 비닐코드지를 상기 코드지권취드럼(122)에서 분리하여 안내하는 것으로 두 개의 롤로 구성된 코드지분리 및 가이드롤부(123)와 링몸체(121)의 전면에 평행하게 설치되는 한쌍의 가이드롤이 층상으로 배열 설치되어 두 롤러사이로 비닐코드지를 통과시켜 비닐코드지를 세워 안내하므로써 비닐코드지의 위치변동을 제어하는 코드지위치고정가이드롤(124)과 링몸체(121)의 전면에서 상기 코드지분리 및 가이드롤부(123)의 롤의 배열방향과 동일한 방향으로 배열로 형성되어 상기 코드지위치고정가이드롤(124)에서 안내되어 세워져 나온 비닐코드지를 다시 눕게 하여 안내하는 제2가이드롤(125)과 링몸체(121)의 전면에서 링몸체의 원심으로부터 멀어지는 방향으로 경사각을 갖도록 하되 경사각을 제어할 수 있도록 형성되어 제2가이드롤(125)에서 안내되어 온 나일론코드지를 비스듬하게 꼬아 비드번들에 공급하는 경사가이드롤(126)로 구성된다.

상기 코드지분리 및 가이드롤부(123)는 도 5에 도시된 바처럼 아암(arm)으로 연결되는 두 개의 롤로 구성되는데, 링몸체(121)의 전면에 수직으로 세워고정된 안내롤(123-1)과 안내롤(123-1)의 자유단부에 접하여 힌지조립되고 링몸체(121)의 전면에 평행하게 형성된 막대 형태로 된 아암(132-3)과 상가 아암(123-3)의 자유단부 링몸체(121)의 전면쪽 측면에 수직으로 세워져 형성된 코드지분리롤(123-2)로 구성되어, 대체적으로 상기 구성부분들에 의하여 한글 “ㄷ”자 형태를 취한다.

상기 아암(123-3)의 길이는 상기 코드지분리롤(123-2)이 코드지권취드럼(122)의 일측면에 이를 정도의 길이를 갖는 것이 바람직하고, 상기 안내롤(123-1)과 코드지분리롤(123-2)의 길이는 나일론 코드지가 다중으로 감겨있는 코드지권취드럼(122)의 길이보다 긴 것이 바람직하다.

상기 코드지공급링구동기(130)는 프레임(110)의 판 전면에 축설되어 상기 링몸체(121)의 외주면에 형성된 치차(121-2)에 치합되어 회전시키는 것으로 동력전달 밸트가 걸리는 휠이 함께 형성된 복수개의 구동기어(131)와;

링몸체(121)의 내주면을 지지하며 가이딩하는 복수개의 링안내로울러(132)와;

프레임(110)의 판 배면 측에서 상기 복수개의 구동기어(131)에 형성된 각 휠에 동력전달용 밸트로 동력을 전달하는 구동모터(133)(도 7참조)로 구성되고, 구동모터(133)가 구동되면 복수의 구동기어(131)가 회전되어 치합된 링몸체(121)를 회전시키는데, 링몸체(121)은 링안내로울러(132)에 의하여 지지되고 안내되면서 회전된다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 나일론코드지공급부(100)는 코드지공급링구동기(130)가 코드지공급링(120)의 링몸체(121)을 회전시키는데, 링몸체(121)의 회전방향은 후술하는 링형태의 비드번들(B)의 외측에서 내측으로 다시 내측에서 외측으로 회전한다.

이렇게 회전되는 링몸체(121)는 전면에 설치된 코드지권취드럼(122)으로부터 비닐코드지(C)를 풀어내어 비드번들(B)의 외주면을 스파이럴(Spiral)형태로 와인딩(Winding)하여 래핑하게 되는데, 코드지권취드럼(122)에서 풀려 나온 비닐코드지(C)는 코드지분리 및 가이드롤부(123)에 의하여 분리되고 안내되는데, 코드지권취드럼(122)의 외주면 일측에 길이방향으로 접촉하여 코드지분리롤(123-2)에 의하여 코드지권취드럼(122)에 접착되어 다중으로 권취된 나일론코드지(C)를 떼어내고, 이렇게 분리된 나일론코드지(C)는 안내롤(123-1)에 의하여 안내된다.

코드지권취드럼(122)의 길이가 길 경우 풀려난 비닐코드지가 드럼의 외주면에서 드럼의 길이 만큼의 거리를 왕복 이동하면서 풀려나므로 코드지분리 및 가이드롤부(123)의 코드지분리롤(123-2)과 안내롤(123-1)의 길이는 최소한 코드지권취드럼(122)의 길이는 되어야 하는 것이다.(도 5참조)

그리고 코드지권취드럼(122) 및 제1가이딩롤(123)을 거쳐 나온 비닐코드지(C)는 드럼의 표면이나 기이딩롤의 표면과 같은 방향으로 펴진 상태로 안내되어, 상기 코드지위치고정가이드롤(124)의 두 가이드롤 사이를 빠져나오면 코드지권취드럼(122)의 권취된 비닐코드지의 펴진 방향과 수직인 방향으로 펴져 제2가이딩롤 (125)로 이동되는데 이때 비닐코드지의 펴진 방향으로 다시 원래의 펴진 방향으로 되돌아온다.

상기 코드지고정가이드롤(124)이 설치되는 이유는 상술한 바와 같이 코드지권취드럼(122)의 길이가 긴 경우 풀려나는 비닐코드지(C)의 위치가 드럼의 표면에서 좌우 이동되므로 일정하지 않으므로 이를 시정하고자 즉 풀려나는 비닐코드지(C)의 위치를 고정시키도록 하기 위함이다.

상기 경사가이드롤(126)은 상술한 바와 같이 링몸체의 원심으로부터 멀어지는 방향으로 경사각을 갖도록 설치된 이유는 제2가이드롤로부터 나온 비닐코드지는 권취시키고자 하는 비드번들(B)에 수직하여 이송되므로 이런 상태로 비드번들(B)에 이송되면 회전되는 비드번들의 외주면에 와인딩할 때 비닐코드지의 일측 가장자리가 들려지므로 완전 랩핑이 되지 못하므로 비닐코드지를 비드번들에 대하여 경사진 상태로 공급하여 비닐코드지가 비드번들의 외주면을 랩핑할 때 나선상으로 와인딩하여 랩핑하도록 하기 위함이다.

그리고 상기 경사가이드롤(126)의 경사각을 조절할 수 있도록 함은 경사각의 변화에 따라 나선상으로 감는 비닐코드지의 휘감는 정도를 제어할 수 있도록 하여 비닐코드지가 비드번들의 외주면 전체를 랩핑할 것인지 또는 비드번들의 외주면 일부만을 랩핑할 것인지를 제어할 수 있게 하기 위함이다.

상기 비드번들회전부(200)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 나일론코드지공급부(100)의 설치용 프레임(110)과 판면에 대하여 수직으로 교차하여 형성되는데, 대칭적 구조의 다각을 갖고 설치용 프레임(110)에 형성된 관통구멍(111) 을 공유하고 코드지공급링(120)의 링몸체(121)와 수직으로 교차하여 설치용 프레임(110)에 형성된 관통구멍(111)에서 고리를 이루어 설치된 다각프레임(210)과, 상기 다각프레임(210)의 내측 하부측 일측에서 상기 설치용 프레임(100)의 관통구멍(111)내 방향으로 돌출하여 형성된 구동롤러(220)와 상기 구동롤러(220)와 같이 다각프레임(210)의 하방측에 설치되며 구동롤러(220)와의 사이간격을 조절할 수 있도록 구성된 간격조절용 인장롤러(230)과 상기 다각프레임(210)의 상부측에 상기 구동롤러(220)와 동일한 위치로 돌출하여 형성된 두 개의 비드번들지지롤러(240, 250)와 상기 구동롤러(220)의 후방에 연결되어 구동롤러(220)를 구동시키는 구동모터(260)로 구성되며, 상기 구동롤러(220), 인장롤러(230), 비드번들지지롤러(240,250)는 롤러의 외주면을 따라 둥글게 가이딩홈이 가공되고 이 가이딩홈에 비드번들(B)이 삽입되어 파지되어 회전되는 것이다.

즉 상기 비드번들회전부(200)의 상부측에 두 개의 비드번들지지롤러(240, 250)과 하부측의 구동롤러(220)와 인장롤러(230)가 하나의 동심원상에 배열하여 비드번들(B)을 파지하여 회전하는 것이다.

따라서 상기 나일론코드지공급부(100)의 회전되는 링몸체(121)는 상기 비드번들회전부(200)에 의하여 회전하는 비드번들(B)의 회전방향에 대하여 수직방향으로 비드번들(B)을 휘감아 회전되므로 비드번들(B)의 원주방향에 대하여 경사지게 공급되는 비닐코드지(C)는 회전되는 비드번들(B)의 외주면을 나선상으로 휘감아 랩핑한다.

상기 나일론코드지 커터겸 클램퍼(300)는 상기 나일론코드지공급부(100)의 상기 경사가이드롤(126)에서 최종적으로 나오는 나일론코드지(C)의 끝단을 클램핑수단에 의하여 잡고 비드번들(B)에 밀착하여 나일론코드지를 비드번들에 휘감도록 하거나, 나일론코드지(C)가 비드번들(B)을 완전 랩핑하면 나일로코드지를 클램핑한 상태에서 나일론코드지를 커팅수단에 의하여 잘라내어 래핑된 비드번들을 장치에서 제거할 수 있도록 하는 장치이다.

상기 커터겸 클램퍼(300)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 나일론코드지공급부(100)의 설치용 프레임(110)의 판면 전면에 후방에 설치되는데, 상기 설치용 프레임(110)의 판면에 설치고정된 레일을 따라 상하 이동이 가능한 구조로 된 승강구조물(310)와 승강구조물(310)의 삼각대(312) 상부면에 형성된 레일을 따라 전후 슬라이드가 가능한 구조로된 커터 겸 클램퍼본체(320)로 구성된다.

상기 승강구조물(310)은 설치용 프레임(110)의 판면 전면에 상하 수직방향으로 배열하여 설치된 상하레일(311)과 상기 상하레일(311)이 배면에 조립되어 승강운동이 가능한 구조로 된 것으로 샌드위치 형태 즉 측면이 직각삼각형인 입체물인 것으로 상부면이 상기 설치용 프레임(110)의 전면에 수직으로 돌출하여 상기 설치용 프레임(110) 판면에 조립된 삼각대(312)와 상기 삼각대(312)의 하단부를 연결하여 삼각대(312)의 하방에 설치되어 삼각대(312)를 상하 이동을 가능케 한 상하구동실린더(313)로 구성된다.

상기 커터 겸 클램퍼본체(320)는 상기 삼각대(312)의 상부면 위에 설치용 프레임(110)의 판면에 평행하여 가로방향으로 설치되는 것으로, 삼각대(312)의 상부면에 형성된 레일슬라이더(312-s)를 따라 전후로 슬라이딩하도록 구성된다.

상기 커터겸 클램퍼본체(320)는 베이스를 이루고 장비가 설치되며 삼각대(310)의 상부면을 따라 전후로 이동가능하게 조립된 판면형태의 베이스(BASE)대차(321)와;

베이스대차(321)의 상부면에 가로로 설치된 프레임으로 장치를 설치지지하는 설치대(322)와;

상기 설치대(322)의 상부면에 코드지공급링(120)의 링몸체(121)방향으로 좌우 슬라이딩이 가능하게 조립되고 후술하는 커터 및 클램퍼가 조립 설치된 판면형태의 어퍼(UPER)대차(323)와;

삼각대에 설치되어 어퍼대차(323)를 좌우 왕복운동하게 하는 어퍼대차구동실린더(324)와;

상기 어퍼대차(323)의 상부면 선단측에 실린더(325-C)로 가동되는 가위구조로 되어 비닐코드지를 자르는 절단수단(325-S)이 구비된 커터(325)와;

상기 커터(325)의 하방측이며 어퍼대차(323)의 저면 선단측에 실린더(326-C)가 가동되는 것으로 비닐코드지를 붙잡는 클램핑수단(326-L)이 구비된 클램퍼(326)와;

상기 클램퍼(326)와 동시에 구동되도록 하며 비닐코드지를 랩핑하고자 하는 비드번들(B)에 밀착시키는 밀착롤러(327)로 구성된다.

상기 어퍼대차(323)는 보다 긴 상판(323-1)과 하판(323-2)이 적층되어 구성되고 하판(323-2)의 저면은 레일이 가공되어 베이스대차(321) 상부면에서 슬라이딩이 가능하도록 구성 조립되며, 상판(323-1)은 상기 하판(3233-2)의 상부면에 접하여 일측으로 연장된 면에 움푹 들어간 요홈(323-1-H)이 형성되어 연장된 일측 단부가 ‘ㄱ’자로 절곡된 형태를 이루어 커터(325)의 절단수단(325-S) 및 클램퍼(326)의 클램핑수단(326-L)을 지지하는 기능을 하는 지지대(323-1-S)가 형성된다.

상기 커터(325)의 절단수단(325-S)은 어퍼대차(323)의 일측 선단인 지지대(323-1-S)의 저면에 형성되어 가위처럼 작동되어 나일론 코드지(C)를 절단하는 것으로, 어퍼대차(323)의 저면에 접하여 고정되고 칼날면이 형성된 고정날(325-S-1)과;

칼날면이 가공되어 고정날(325-S-1)의 저면에 접하여 실린더(325-C)에 의하여 구동되는 가동날(325-S-2)로 구성된다.

상기 클램퍼(326)의 클램핑수단(326-L)은 어퍼대차(323)의 요홈(323-1-H)을 가로질러 어퍼대차(323)의 상부면에 고정되는 클램퍼설치대(326-L-1)와;

클램퍼설치대(326-S)의 저면에 부착된 실린더(326-L-2)와;

상기 실린더(326-L-1)의 샤프트 선단에 고정된 입방체의 이동블럭(326-L-3)과;

상기 이동블럭(326-L-2)의 선단면에 상부측에 위로 약간 돌출되어 부착 형성 되어 앞으로 전진하여 어퍼대차(323)의 일측 선단인 지지대(323-1-S)의 안쪽 면에 밀착하여 비닐코드지를 클램핑하는 보다 얇은 두께의 입방체로 된 프레스블럭(Press block, 326-L-4)으로 구성된다.

상기 밀착롤러(327)는 이동블럭(326-L-3)의 선단면 프레스블럭(326-L-4)의 하부측에 상기 프레스블럭(326-L-4) 보다 앞으로 돌출하여 형성되어, 이동블럭(326-L-3)의 움직임에 따라 프레스블럭(326-L-4)과 연동하여 함께 이동된다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 상기 커터 겸 클램퍼(300)는 비드번들(B)에 비닐코드지로 랩핑을 하는 도중에는 승강구조물(310)의 삼각대(312) 상부면에 형성된 레일을 따라 커터 겸 클램퍼본체(320)가 후방으로 이동되어 있는 상태에 있고, 비닐코드지의 랩핑이 완료된 시점이면 커터 겸 클램퍼본체(320)는 전진하여 나일론공급부(100)의 경사가이드롤(126)을 거쳐 비드번들(B)을 휘감으면서 연결하고 있는 비닐코드지(C)가 커터 겸 클램퍼본체(320)의 베이스대차(321)가 실린더(도시 생략)에 의하여 비닐코드지 쪽으로 전진되면 어퍼대차(323)의 요홈(323-1-H)에 수용되고, 어퍼대차(323)의 요홈(323-1-H)에 수용된 비닐코드지(C)는 커터(325)의 절단수단(325-C)에 의하여 절단되는데, 비닐코드지(C)가 어퍼대차(323)의 요홈(323-1-H)에 수용될 때 어퍼대차(323)의 상부면에 형성된 커터(325)의 실린더(325-S)가 후퇴하여 가동날(325-S-2)이 뒤로 이동되어 고정날(325-S-1)과 크로스 상태로 벌린 형태를 이루어 그 사이에 비닐코드지(C)가 위치하도록 한다.

이 상태에서 클램퍼(326)가 가동되어 비닐코드지(C)를 클램프수단(326-L)에 의하여 붙잡는데 클램퍼(326)의 실린더(326-L-1)이 작동하여 이동블럭(326-L-3)이 횡으로 이동하여(첨부도면에서 좌로 이동하여) 프레스블럭(326-L-4)이 비닐코드지(C)를 어퍼대차(323)의 지지대(323-1-S)로 밀어 붙여 비닐코드지(C)를 붙잡는다.

상술한 바와 같이 비닐코드지(C)가 붙잡힌 상태에서 크로스 상으로 벌리고 있는 커터(325)의 가동날(325-S-2)가 고정날(325-S-1)의 방향으로 이동하여 적층되는 되는 과정에서 비닐코드지(C)가 잘려진다.

비닐코드지가 잘려진 부위는 클램퍼(326)의 클램핑수단(326-L)이 비닐코드지를 잡고 있는 부위의 하단에서 잘리고, 이상태에서 어퍼대차(323)가 횡으로 후퇴한다.(첨부도면에서 우측으로 이동한다)

이렇게 비닐코드지가 잘려지면 랩핑이 완료된 비드번들(B)은 장치에서 분리시키는데, 비드번들회전부(200)의 인장롤러(230)를 동심원의 중심 쪽으로 이동시켜 비드번들(B)을 비드번들회전부(200)에서 제거하도록 한다.

비드번들회전부(200)에 새로운 비드번들(B)을 파지시키는데 두 개의 비드번들지지롤러(240, 250)와 인장롤러(230), 구동롤러(220)의 가이딩홈에 새 비드번들(B)을 끼워 파지한다.

새로운 비드번들(B)이 파지되면 비닐코드지를 붙잡고 있는 클램퍼(326)의 클램핑수단(326-L)이 형성된 어퍼대차(323)가 전진하여 비닐코드지의 자유단부를 파 지된 비드번들(B)의 일측면에 인접하여 위치하게 하면서 밀착롤러(327)으로 하여금 비닐코드지(C)의 단부를 새 비드번들(B)에 밀착고정시킨다.

비드번들(B)의 측면에 비닐코드지의 자유단부를 밀착롤러(327)로 밀착고정한 상태에서 나일론코드지공급부(100)의 코드지공급링구동기(130)에 의하여 링몸체(121)가 180도 회전하여 비닐코드지를 새 비드번들(B)에 부착 고정한다.

다음 단계로 클램퍼(326)의 클램핑수단(326-L)이 작동되어 붙잡고 있던 비닐코드지를 해방시키고, 커터 겸 클램퍼본체(320)를 설칟용 프레임(110)의 판면으로부터 멀리 이동시키면서 승강구조물(310)의 삼각대(312)를 실린더(313)에 의하여 하방으로 이동시키어 상기 커터 겸 클램퍼본체(320)를 나일론공급부(100)의 작동과 비드번들회전부(200)의 구동을 방해하지 않는 위치로 이동한다.

다음단계는 새 비드번들(B)이 비드번들회전부(200)에 의하여 회전되고, 나일론코드지공급부(100)의 링몸체(121)이 회전되면서 비드번들(B)의 외주면에 나일론 코드지로 랩핑하는 동작을 반복하여 수행한다.

본 발명에 따른 스파이럴 랩핑비드는 0°비닐코드지를 스파이럴 상으로 와인드하여 랩핑하므로 종래의 비드번들을 오버랩하여 랩핑하던 것에 비하여 획기적으로 비드분산을 방지하게 되므로 비드분산으로 타이어의 공기누설과 비드이탈에 의한 대형 전복사고를 최소화하는 효과가 있으며, 0°비닐코드지를 사용하므로 종래 의 45° 나일론코드지를 사용하던 경우에 비하여 나일론 코드지의 사용량을 절감한다. 또한 45° 코드지를 생산하는 설비가 다수 대형 고가인데 비해 0°코드지를 생산하는 설비로 소량 소형저가로 코드지 생산비용이 현저하게 감소되고 토드지 권치 방법이 기존 1열 방식으로 많은 양을 귄취할수 있어 자주 교체하였으나 드럼식(4선식) 권취를 하여 한번에 많은 양을 권휘할수 있어 코드지 교체 주기가 현저하게 감소한다.

본 발명에 따른 비드 스파이럴 랩핑장치는 설비의 자동화 및 무인화를 달성함으로 인하여 타이어 생산업에 있어서 3D업종에 대한 작업 기피현상을 저감시킴에 기여할 뿐아니라 비드 랩핑작업의 생산성 향상에 기여한다.

Claims

띠형태로 된 0° 나일론 코드지(C)를 사용하여 비드번들(B)의 외주면을 스파이럴(Spiral)형태로 비스듬히 감아 랩핑(Wrapping)한 스파이럴 랩핑비드
띠형태의 0° 나일론 코드지(C)를 권취한 나일론코드지드럼과 다수의 코드지 가이딩롤이 설치되고 회전되는 링형태의 코드지공급링이 구비되고 코드지공급링이 회전되면서 나일론코드지를 랩핑하고자 하는 비드번들에 공급하는 나일론코드지공급부(100)와;

둥근 원형 링형태의 비드번들의 내주면에 밀착되게 배열된 다수의 롤러에 의하여 비드번들이 파지되고, 비드번들이 상기 코드지공급링에 고리형태로 걸려 설치되어 비드번들의 상부의 코드지공급링으로부터 비닐코드지를 공급받을 수 있도록 설치되고 코드지공급링이 비드번들을 중심으로 감아 돌고 비드번들은 코드지공급링을 중심으로 감아돌아 90°로 엇갈려 회전되어 비드번들의 외주면에 비닐코드지가 스파이럴형태로 와인딩되어 랩핑되는 비드번들회전부(200)와;

상기 나일론코드지공급부(100)에서 풀려 나온 띠형태의 나일론코드지가 비드번들회전부(200)에서 파지되고 회전되는 비드번들을 와인드하여 랩핑이 완료된 상기 스파이럴 랩핑비드에서 연결된 나일론코드지를 잘라내어 스파이럴 랩핑비드를 비드번들회전부(200)에서 언로딩(Unloading)시킬 수 있게 하고, 잘려진 나일론 코 드지의 단부를 붙잡아 비드번들회전부(200)에 새로이 공급된 비드번들에 묶이도록 하여 상기 나일론코드지공급부(100)로부터 나일론코드지가 비드번들로 공급되어 휘감아 랩핑하도록 하는 나일론코드지 커터 겸 클램퍼(300)로 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치
제2항에 있어서 나일론코드지공급부(100)는 수직으로 세워지고 장치가 설치되며 일측에 치우쳐 일부가 끊어진 관통구멍(111)을 구비한 판이 구비된 설치용 프레임(110)과;

상기 설치용 프레임(110)의 관통구멍의 크기에 맞추어 설치되는 일부가 잘려나가 끊어진 링 형태의 회전되는 링몸체와 나일론코드지가 권취된 드럼 및 풀려나온 나일론코드지를 안내하여 비드번들에 공급하는 다수의 가이드롤을 구비하고 설치한 코드지공급링(120)과;

코드지공급링(120)을 설치용 프레임(110)의 판위에서 회전시키는 코드지공급링구동기(130)로 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치
제2항에 있어서 코드지공급링(120)은 끊기어 잘려나가 비드번들삽입구(121-1)가 형성되고 몸체의 상기 구동기어가 치합되도록 몸체의 외주면에 치차(121-2)가 형성된 링몸체(121)와;

링몸체(121)의 전면에 수직으로 세워 조립되고 비닐코드지가 다중으로 접착되어 권취되어 비닐코드지를 공급하는 코드지권취드럼(122)과;

코드지권취드럼(122)에 접착되고 다중으로 권취된 비닐코드지를 떼어 분리시키어 안내하는 코드지분리 및 가이드롤부(123)와;

링몸체(121)의 전면에 평행하게 설치되는 한쌍의 가이드롤이 층상으로 배열 설치되어 두 롤러사이로 비닐코드지를 통과시켜 비닐코드지를 세워 안내하므로써 비닐코드지의 위치변동을 제어하는 코드지위치고정가이드롤(124)과;

링몸체(121)의 전면에서 상기 제1가이드롤(123)과 동일한 방향으로 배열로 형성되어 상기 코드지위치고정가이드롤(124)에서 안내되어 세워져 나온 비닐코드지를 다시 눕게 하여 안내하는 제2가이드롤(125)과;

링몸체(121)의 전면에서 링몸체의 원심으로부터 멀어지는 방향으로 경사각을 갖고 비닐코드지를 스파이럴하게 꼬아 비드번들에 공급하는 경사가이드롤(126)로 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치.
제4항에 있어서, 코드지분리 및 가이드롤부(123)는 링몸체(121)의 전면에 수직으로 세워고정된 안내롤(123-1)과 안내롤(123-1)의 자유단부에 접하여 힌지 조립되고 링몸체(121)의 전면에 평행하게 형성된 막대 형태로 된 아암(132-3)과 상가 아암(123-3)의 자유단부 링몸체(121)의 전면쪽 측면에 수직으로 세워져 형성된 코드지분리롤(123-2)로 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치.
제5항에 있어서, 아암(123-3)의 길이는 상기 코드지분리롤(123-2)이 코드지권취드럼(122)의 일측면에 이를 정도의 길이인 것이 특징인 비드 스파이럴 랩핑장치.
제5항에 있어서, 안내롤(123-1) 또는 코드지분리롤(123-2)의 길이는 코드지권취드럼(122)의 길이보다 긴 것이 특징인 비드 스파이럴 랩핑장치.
제4항에 있어서, 경사가이드롤(126)은 경사각은 조절할 수 있도록 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치.
제3항에 있어서, 코드지공급링구동기(130)는 프레임(110)의 판 전면에 축설되어 상기 링몸체(121)의 외주면에 형성된 치차(121-2)에 치합되어 회전시키는 것으로 동력전달 밸트가 걸리는 휠이 함께 형성된 복수개의 구동기어(131)와;

링몸체(121)의 내주면을 지지하며 가이딩하는 복수개의 링안내로울러(132)와;

프레임(110)의 판 배면 측에서 상기 복수개의 구동기어(131)에 형성된 각 휠 에 동력전달용 밸트로 동력을 전달하는 구동모터(133)로 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치.
제2항에 있어서, 비드번들회전부(200)는 설치용 프레임(110)의 관통구멍(111)에서 코드지공급링(120)의 링몸체(121)와 수직으로 교차하여 고리를 이루어 설치된 대칭구조인 다각형의 다각프레임(210)과;

상기 다각프레임(210)의 상부측 대칭되는 두 귀퉁이에 코드지공급링(120) 측으로 돌출하여 링몸체(121)의 전후측에 이격되어 조립된 두 개의 비드번들지지롤러(240, 250)와;

상기 다각프레임(210)의 하부측 귀퉁이에 상기 비드번들지지롤러(240, 250)의 어느 하나에 대응하여 형성된 구동롤러(220)와;

상기 다각프레임(210)의 하부측 귀퉁이에 상기 구동롤러(220)에 대응하여 형성된 상기 구동롤러(220)과의 사이 거리를 조절할 수 있는 인장롤러(210)와;

상기 구동롤러(220)을 회전시키는 구동모터(도시생략)로 구성되고;

상기 구동롤러(220), 인장롤러(230), 비드번들지지롤러(240, 250)는 롤러의 외주면을 따라 둥글게 가이딩홈이 가공되고, 상기 가이딩홈에 비드번들(B)이 삽입되어 파지되어 구동롤러(220)의 구동으로 비드번들(B)이 회전되는 비드 스파이럴 랩핑장치.
제2항에 있어서, 나일론코드지 커터 겸 클램퍼(300)는 다각프레임(210)의 후방이면서 설치용 프레임(110)의 판면 전면측에 설치되는 것으로, 상기 설치용 프레임(110)의 판면에 레일을 형성시키어 상하 이동이 가능한 구조로 된 승강구조물(310)과;

승강구조물(310)의 상부면에 판면의 전면에 수직된 방향으로 레일을 형성시키어 레일을 따라 전후 슬라이드가 가능한 구조로 된 것으로, 그 단부가 비드번들회전부(200)에 의하여 파지되어 회전되는 비드번들에 이르도록 형성되어, 비드번들에 연결되어 공급되는 나일론코드지를 잘라내거나 클램핑하는 커터 겸 클램퍼본체(320)로 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치.
제9항에 있어서, 승강구조물(310)은 측면의 형태가 직각삼각형인 입체물인 것으로 상부면이 상기 설치용 프레임(110)의 전면에 수직으로 돌출하여 상기 설치용 프레임(110) 판면에 슬라이딩 가능하게 조립된 삼각대(312)와;

삼각대(312)의 하단을 샤프트로 링크한 상하구동실린더(313)로 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치.
제9항에 있어서, 커터겸 클램퍼본체(320)는 베이스를 이루고 장비가 설치되 며 삼각대(310)의 상부면을 따라 전후로 이동가능하게 조립된 판면형태의 베이스(BASE)대차(321)와;

베이스대차(321)의 상부면에 가로로 설치된 프레임으로 장치를 설치 지지하는 설치대(322)와;

상기 설치대(322)의 상부면에 코드지공급링(120)의 링몸체(121)방향으로 좌우 슬라이딩이 가능하게 조립되고 후술하는 커터 및 클램퍼가 조립 설치된 판면형태의 어퍼(UPER)대차(323)와;

삼각대에 설치되어 어퍼대차(323)를 좌우 왕복운동하게 하는 어퍼대차구동실린더(324)와;

상기 어퍼대차(323)의 상부면 선단측에 실린더로 가동되는 가위구조로 되어 비닐코드지를 자르는 절단수단(325-S)이 구비된 커터(325)와;

상기 커터(325)의 하방측이며 어퍼대차(323)의 저면 선단측에 실린더에 의하여 가동되는 비닐코드지를 붙잡는 클램핑수단(326-L)이 구비된 클램퍼(326)와;

상기 클램퍼(326)와 동시에 구동되도록 하며 비닐코드지를 랩핑하고자 하는 비드번들(B)에 밀착시키는 밀착롤러(327)로 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치.
제11항에 있어서, 어퍼대차(323)는 보다 긴 상판(323-1)과 하판(323-2)이 적층되어 구성되고 하판(323-2)의 저면은 레일이 가공되어 베이스대차(321) 상부면에서 슬라이딩이 가능하도록 구성 조립되며, 상판(323-1)은 상기 하판(323-2)의 상부 면에 접하여 일측으로 연장된 면에 움푹 들어간 요홈(323-1-H)이 형성되어 연장된 일측 단부가 ‘ㄱ’자로 절곡된 형태를 이루어 커터(325)의 절단수단(325-S) 및 클램퍼(326)의 클램핑수단(326-L)을 지지하는 기능을 하는 지지대(323-1-S)가 형성된 비드 스파이럴 랩핑장치.
제12항에 있어서, 커터(325)의 절단수단(325-S)은 어퍼대차(323)의 일측 선단인 지지대(323-1-S)의 저면에 형성되어 가위처럼 작동되어 나일론 코드지(C)를 절단하는 것으로, 어퍼대차(323)의 저면에 접하여 고정되고 칼날면이 형성된 고정날(325-S-1)과;

칼날면이 가공되어 고정날(325-S-1)의 저면에 접하여 실린더(325-C)에 의하여 구동되는 가동날(325-S-2)로 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치.
제12항에 있어서, 클램퍼(326)의 클램핑수단(326-L)은 어퍼대차(323)의 요홈(323-1-H)을 가로질러 어퍼대차(323)의 상부면에 고정되는 클램퍼설치대(326-L-1)와;

클램퍼설치대(326-S)의 저면에 부착된 실린더(326-L-2)와;

상기 실린더(326-L-1)의 샤프트 선단에 고정된 입방체의 이동블럭(326-L-3)과;

상기 이동블럭(326-L-3)의 선단면에 상부측에 위로 약간 돌출되어 부착 형성되어 앞으로 전진하여 어퍼대차(323)의 일측 선단인 지지대(323-1-S)의 안쪽 면에 밀착하여 나일론코드지를 클램핑하는 보다 얇은 두께의 입방체로 된 프레스블럭(Press block, 326-L-4)으로 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치.
제12항에 있어서, 밀착롤러(327)는 이동블럭(326-L-3)의 선단면 프레스블럭(326-L-4)의 하부측에 상기 프레스블럭(326-L-4) 보다 앞으로 돌출하여 형성되어, 이동블럭(326-L-3)의 움직임에 따라 프레스블럭(326-L-4)과 연동하여 함께 이동되게 구성된 비드 스파이럴 랩핑장치.