KR20080038112A

KR20080038112A - 회전압박식 그린타이어 제조장치

Info

Publication number: KR20080038112A
Application number: KR1020080033452A
Authority: KR
Inventors: 황구연
Original assignee: 주식회사 우성기공
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2008-05-02
Also published as: CN101554782B; CN101554782A; KR100847340B1

Abstract

본 발명은 가황(加黃)처리 전의 반제품 타이어인 그린타이어(greentire)를 제조하는 장치에 관한 것으로, 그린타이어의 양측면에 밀착되어 소기의 형체로 그린타이어를 성형하는 브래더(bladder)의 외측면에 브래더를 압박하는 회동판을 구성하되, 회전하는 스크류에 결합되어 왕복운동을 수행하는 만곡블럭 표면을 회동판의 일단에 설치된 로울러가 주행함으로써 회동판이 회전되도록 한 것이다.

본 발명을 통하여 그린타이어를 구성하는 사이드월(side wall)의 박리를 방지하고 견고한 성형상태를 달성할 수 있을 뿐 아니라 그린타이어 제조장치를 간소화 및 소형화하는 효과를 얻을 수 있다.

타이어, 그린타이어(greentire), 브래더(bladder), 회동판, 스크류

Description

회전압박식 그린타이어 제조장치{Rotating press type greentire manufacturing apparatus}

고무를 주성분으로 하는 타이어의 제조공정은 타이어의 종류에 따라 세부적인 부분에서 다소 차이가 있으나, 기본적인 제조공정은 원재료를 판이나 리본형상으로 만들어 드럼에 감아 타이어의 기본적인 형상을 구성하는 중간성형공정과, 이를 몰드(mold)에 넣고 열과 압력을 가함으로써 형체를 완성하고 탄성(彈性)을 부여하는 가황(加黃)공정으로 이루어진다.

그린타이어는 중간성형공정을 거친 반제품으로서 타이어의 기본적인 형체만 을 갖추고 있으며, 도 7에서와 같이 외측드럼(20) 및 신축드럼(60) 등의 원통체로 구성된 그린타이어 제조장치에 권취된 상태로 가공된다.

이러한 그린타이어(10)는 최초 외측드럼(20) 및 신축드럼(60)에 평활한 상태로 권취되며, 브래더(21)가 팽창하고 공압실린더(93)에 의하여 구동되는 가압판(94)의 선단이 브래더(21)를 가압함에 따라 도시된 바와 같이 만곡되면서 타이어의 형체가 구성되는데, 그린타이어(10)의 단면은 강철제 와이어(14) 등이 포함된 비드(bead)(13)를 감싸며 측벽을 이루는 사이드월(side wall)(12) 및 그린타이어(10)의 외주면을 구성하는 카카스(carcass)(11) 등으로 구분된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 종래의 그린타이어 제조장치에서는 브래더(21)의 팽창과 동시에 공압실린더(93)에 의하여 작동되는 가압판(94)의 선단이 브래더(21)를 가압하여 사이드월(12)을 비드(13)에 밀착시키게 되는데, 브래더(21)는 일종의 탄성체 공기 주머니로서 예리한 가압판(94) 선단부에 의하여 가압되는 과정에서 불규칙한 변형을 일으킬 수 있을 뿐 아니라 사이드월(12) 표면에 균일한 압력을 가하지 못하는 문제점이 있었다.

이로 인하여 도 7의 하부도면에서와 같이 사이드월(12)이 박리되는 불량이 발생될 수 있을 뿐 아니라, 제조장치 축방향으로 동작하는 공압실린더(93)가 다수 설치되어 많은 공간을 차지하는 등 심각한 문제점이 있었다.

이에 브래더(21)를 측면에서 압박하는 수직의 판체 등을 구성할 수도 있으나, 이 역시 다수의 공압실린더(93)가 소요될 뿐 아니라, 브래더(21)에 지나친 수평방향 변형을 유발하여 사이드월(12)의 긴밀한 부착이 이루어지지 않은 상태에서 그린타이어(10)의 단면형상이 과도하게 변형되는 문제를 유발할 수 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 그린타이어(10)가 권취되는 신축드럼(60)과, 외주면에 브래더(21)가 설치되는 외측드럼(20)과, 외측드럼(20)과 신축드럼(60) 사이에 설치되어 커넥팅로드(43) 및 피스톤(42)에 의하여 구동되는 비드고정구(44)와, 내부에 공압실(41)이 형성되어 상기 피스톤(42)이 내장되는 내측드럼(40)과, 이들 신축드럼(60), 외측드럼(20) 및 내측드럼(40)이 동심으로 결합되는 주축(70)으로 이루어진 그린타이어 제조장치에 있어서, 외측드럼(20) 단부에 회동축(32)을 통하여 회동판(30)이 연결되되, 이 회동판(30)의 브래더(21)측 부분에는 압박판(31)이 형성되고, 타 단부에는 로울러(33)가 설치되며, 스크류(52)와 결합되어 스크류(52)가 회전함에 따라 왕복하는 만곡블럭(51)이 내측드럼(40)의 외주면에 설치되어, 만곡블럭(51)이 왕복함에 따라 로울러(33)가 만곡블럭(51)의 표면을 주행하며 회동판(30)이 회전함을 특징으로 하는 회전압박식 그린타이어 제조장치이다.

또한, 상기 그린타이어 제조장치에 있어서 주축(70)은 동심의 이송축(80)이 내장된 중공(中空)축으로 구성되며, 주축(70)에는 절개부(71)가 형성되고 절개부(71) 내측의 이송축(80)에는 나선부(81)가 형성되며, 상기 나선부(81)에는 이송부(82)가 결합되되되 이 이송부(82)는 절개부(71)를 통과하여 내측드럼(40)과 연결되어, 이송축(80)이 회전함에 따라 이송부(82) 및 내측드럼(40)이 축방향으로 왕복됨을 특징으로 하는 회전압박식 그린타이어 제조장치이다.

본 발명을 통하여 그린타이어를 구성하는 사이드월의 박리를 방지하고 견고한 성형상태를 달성할 수 있을 뿐 아니라 그린타이어 제조장치를 간소화 및 소형화하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 1은 본 발명의 외관을 도시한 사시도로서, 동 도면 및 본 발명의 대표단면도인 도 2를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 기본형태는 그린타이어(10)가 권취되는 원통형 구조체이며 주축(70)을 중심으로 원형으로 배열되는 다수의 회동판(30)과 이를 구동하기 위한 스크류(52), 만곡블럭(51) 및 구동모터(91) 등으로 구성된다.

본 발명은 외주면에 그린타이어(10)가 권취된 상태로 가공되는 드럼 형태의 장치로서, 크게 신축드럼(60), 외측드럼(20), 내측드럼(40) 및 이들과 동심(同心)으로 결합되는 주축(70)으로 구성되며, 외측드럼(20)의 외주면에는 압축공기가 인가되는 브래더(bladder)(21)가 설치되고, 외측드럼(20)과 신축드럼(60) 사이에는 가공 중 그린타이어(10)의 비드(bead)(13) 위치를 유지하는 비드고정구(44)가 설치되며, 내측드럼(40) 내부에는 압축공기가 인가되어 피스톤(42) 및 이와 커넥팅로드(43)를 통하여 연결된 비드고정구(44)를 구동하는 공압실(41)이 형성된다.

외측드럼(20)의 단부에는 회동판(30)이 회동축(32)을 통하여 회전가능하도록 설치되는데, 이 회동판(30)은 브래더(21) 측 부분에는 넓게 확장된 압박판(31)이 형성되고 절곡된 타 단부에는 자유롭게 회전하는 로울러(33)가 설치된 형태로서 완전 전개시 압박판(31)의 표면이 외측드럼(20)의 표면과 일직선을 이룰 수 있도록 연결된다.

도 3은 본 발명의 핵심 구성요소인 회동판(30)과 이를 구동하기 위한 구성을 발췌 도시한 것으로, 동 도면 및 도 4를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 구동모터(91)에 의하여 스크류(52)가 회전하면 만곡블럭(51)은 내부에 형성된 암나사에 의하여 주축(70)과 수평하게 이동하게 되며, 그에 따라 만곡블럭(51)의 표면에 접하는 로울러(33)가 주행하면서 회동판(30)이 회동축(32)을 축으로 회전하게 되는 것이다.

한편, 본 발명에서는 주축(70)이 중공(中空)으로 형성되고 그 내부에 동심의 이송축(80)이 설치되는데, 이 이송축(80) 외주면에는 나선부(81)가 형성되어, 이송축(80)의 구체적인 구동수단이 도시되지는 않았으나 모터 등에 의하여 이송축(80)이 회전함에 따라 내측드럼(40) 및 이와 연결된 외측드럼(20)을 축방향으로 이동시키고, 이로써 신축드럼(60)을 신축하게된다.

즉, 내측드럼(40) 단부 인근의 주축(70)에 절개부(71)가 형성되고, 이 절개부(71) 내측의 이송축(80)에는 나선부(81)가 형성되며, 내부에 암나사선이 형성되어 나선부(81)에 결합되는 이송부(82)가 절개부(71)를 통하여 내측드럼(40)과 연결됨으로써 주축(70)에 결합된 구성요소들이 축방향으로 이동되는 것이다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 이송부(82) 양측에 형성된 나선부(81)의 나선방향을 서로 반대로 형성하거나, 각각의 나선부(81)에 결합되는 이송부(82)에 형성된 암나사선을 서로 반대로 형성하면 이송축(80)의 중앙부를 분할하여 각각 별도로 회전시키지 않고도 신축드럼(60) 양측의 외측드럼(20) 및 내측드럼(40)을 정확하게 이동시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 작동과정을 순차적으로 도시한 것으로, 동 도면을 통하여 그린타이어(10)의 성형과정을 설명하면 다음과 같다.

우선 도 5의 상부 도면은 회동판(30)이 완전 전개되고 브래더(21) 또한 수축된 상태이며 비드고정구(44)도 하강된 상태로서 브래더(21) 표면과 신축드럼(60) 표면이 평활한 상태를 유지하고 있으며, 브래더(21)와 신축드럼(60)에 걸쳐 그린타이어(10)를 구성하는 판상 소재가 권취되고 강제 와이어(14)가 포함된 비드(13)가 비드고정구(44) 상측에 거치된다.

이후 브래더(21) 하부와 내측드럼(40) 단부에 각각 형성된 투입구(92)를 통하여 압축공기가 인가되면 브래더(21)가 팽창하여 추후 사이드월(12)을 형성하는 부분을 밀어올리게 되며, 피스톤(42)이 압출되어 피스톤(42)과 커넥팅로드(43)를 통하여 연결된 비드고정구(44)를 상승시킴으로써 비드(13)의 위치를 유지하게 된다.

이때 구동모터(91)에 의하여 스크류(52)가 회전하면 만곡블럭(51)이 이동하면서 회동판(30)을 회전시키게 되고 그에 따라 압박판(31)이 브래더(21)의 외측면을 압박함으로써 사이드월(12)을 비드(13)에 밀착시키게 되며, 동시에 이송축(80)이 회전하여 이송축(80)의 나선부(81)에 결합된 이송부(82)가 수평이동함으로써 양측의 내측드럼(40), 외측드럼(20) 및 브래더(21)가 근접하면서 신축드럼(60)은 수축하여 그린타이어(10)를 소기의 형체로 성형하게 된다.

이렇듯, 공압실린더(93)를 배제한 구성으로 도 7에서와 같은 종래의 그린타이어 제조장치에 비하여 협소한 공간에서도 작동이 가능하며, 따라서 전체 구성을 소형화할 수 있을 뿐 아니라, 브래더(21) 하부에 위치한 회동축(32)을 축으로 회전운동하는 압박판(31)으로 브래더(21)를 감싸올리는 방식으로 압박함으로써 브래더(21)에 무리한 압력을 가하지 않으면서도 사이드월(12)의 견고한 밀착성형이 가능하게 되었다.

도 6은 본 발명을 통하여 제조된 그린타이어(10)를 예시한 것으로, 사이드월(12)의 밀착성형상태가 양호할 뿐 아니라, 회동판(30)이 주축(70)을 중심으로 원형으로 조밀하게 배열되어 브래더(21)의 표면 전면에 걸쳐 균일한 압력을 가하게되므로 그린타이어(10)의 전체적인 형태 또한 균일하게 성형되었음을 알 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 변형된 실시예를 도시한 것으로, 인접한 만곡블럭(51)을 서로 연결함으로써 구동모터(91)의 수를 감축하여 전체 구성을 간소화하고 제작비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 사시도

도 2는 도 1의 A-A'선 단면도

도 3은 본 발명의 요부발췌 사시도

도 4는 본 발명의 요부 작동상태 설명도

도 5는 본 발명의 작동상태 대표단면도

도 6은 본 발명을 통하여 제조된 그린타이어 부분절단 사시도

도 7은 종래의 그린타이어 제조장치 작동상태 대표단면도

도 8은 본 발명의 변형된 실시예 요부발췌 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 그린타이어

11 : 카카스

12 : 사이드월

13 : 비드

14 : 와이어

20 : 외측드럼

21 : 브래더

30 : 회동판

31 : 압박판

32 : 회동축

33 : 로울러

40 : 내측드럼

41 : 공압실

42 : 피스톤

43 : 커넥팅로드

44 : 비드고정구

51 : 만곡블럭

52 : 스크류

60 : 신축드럼

70 : 주축

71 : 절개부

80 : 이송축

81 : 나선부

82 : 이송부

91 : 구동모터

92 : 투입구

93 : 공압실린더

94 : 가압판

Claims

그린타이어(10)가 권취되는 신축드럼(60)과, 외주면에 브래더(21)가 설치되는 외측드럼(20)과, 외측드럼(20)과 신축드럼(60) 사이에 설치되어 커넥팅로드(43) 및 피스톤(42)에 의하여 구동되는 비드고정구(44)와, 내부에 공압실(41)이 형성되어 상기 피스톤(42)이 내장되는 내측드럼(40)과, 이들 신축드럼(60), 외측드럼(20) 및 내측드럼(40)이 동심으로 결합되는 주축(70)으로 이루어진 그린타이어 제조장치에 있어서,

외측드럼(20) 단부에 회동축(32)을 통하여 회동판(30)이 연결되되, 이 회동판(30)의 브래더(21)측 부분에는 압박판(31)이 형성되고, 타 단부에는 로울러(33)가 설치되며;

스크류(52)와 결합되어 스크류(52)가 회전함에 따라 왕복하는 만곡블럭(51)이 내측드럼(40)의 외주면에 설치되어;

만곡블럭(51)이 왕복함에 따라 로울러(33)가 만곡블럭(51)의 표면을 주행하며 회동판(30)이 회전함을 특징으로 하는 회전압박식 그린타이어 제조장치.
제1항에 있어서, 주축(70)은 동심의 이송축(80)이 내장된 중공(中空)축으로 구성되며;

주축(70)에는 절개부(71)가 형성되고 절개부(71) 내측의 이송축(80)에는 나 선부(81)가 형성되며;

상기 나선부(81)에는 이송부(82)가 결합되되되 이 이송부(82)는 절개부(71)를 통과하여 내측드럼(40)과 연결되어, 이송축(80)이 회전함에 따라 이송부(82) 및 내측드럼(40)이 축방향으로 왕복됨을 특징으로 하는 회전압박식 그린타이어 제조장치.