KR20150003190A - 비드-링 와인더 - Google Patents

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KR20150003190A
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후지 세이코 가부시키가이샤
후지쇼지 가부시키가이샤
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Abstract

권취 유닛(23)은 샤프트 중심으로 회전할 수 있는 회전체(21)의 외주면을 따라 환상의 무늬로 형성된다. 권취 유닛(23)은 와이어(W)가 감겨지고, 와이어(W)의 턴들이 정렬되는 복수의 정렬 홈들(25)을 포함한다. 권취 유닛(23)은 정렬 홈들(25)을 가로지르도록 형성된 홈이 없는 부분(26)과 함께 제공된다.

Description

비드-링 와인더{BEAD-RING WINDER}
본 발명은 차량용 타이어 등에 사용되는 비드링을 형성하기 위한 비드-링 와인더에 관한 것이다.
상기 유형의 비드-링 와인더는 예를 들면, 특허문헌1에 개시되어 있다. 이러한 종래 구성에서, 여러 열 및 단으로 하여 감기 위해 사용되는 환상의 오목부는 축을 중심으로 회전할 수 있는 원형의 비드 포머(former)의 외주면에 형성된다. 오목부의 내부 바닥 부분은 최내주(innermost circumference)에서 와이어를 안내하여, 일정한 간격들로 정렬되도록 복수의 정렬홈(alignment groove)들이 형성되어 있다.
특허문헌1에서 기재된 정렬 홈들은 와이어를 비드 포머의 원주 방향(circumferential direction)을 따라 실질적으로 1바퀴 감기 위한 외주 홈 및 인접한 외주 홈들 사이에 형성된 경사 홈(oblique groove)을 포함한다. 경사 홈은 하나의 원주 홈에 감긴 와이어를 옆의 원주 홈으로 안내하기 위해 사용된다. 또한, 특허문헌 1은 나선형으로 형성된 정렬 홈(alignment groove)을 공개하고 있다. 상기 구성에서, 와이어는 비드 포머상에서 나선형으로 감긴다.
특허문헌 1의 비드-링 와인더의 정렬 홈들은 원주 홈 및 경사 홈을 포함한다. 그러므로, 최내주에서 와이어(wire)의 권취 궤도(winding orbit)는 경사 홈의 짧은 회전 영역에서 강제로 변경된다. 그러나, 와이어의 높은 강성은 경사 홈을 따라 원활하게 다음 원주 홈으로 와이어를 이동시키기 어렵게 한다. 이는 불규칙한 권취 상태(winding condition)가 발생할 수 있는 우려가 있다. 나선형으로 정렬 홈을 형성하는 구조는 감기를 시작하는 정렬 홈의 측 모서리 부분(side edge portion) 및 감기를 끝내는 정렬 홈의 측 모서리 부분 각각을 좁은 폭으로 형성한다. 이것은 감기를 시작하는 부분 및 감기를 끝내는 부분의 최내주에서 와이어의 턴(turn)들을 정렬하는 것을 불가능하게 한다. 이것은 불규칙한 권취 상태가 발생할 수 있어, 최내주의 와이어 외부에 감겨진 와이어는 쉽게 무너질 수 있다. 최내주 와이어의 감김의 상기와 같은 붕괴는 불안정한 비드 링의 내부 원주 길이를 야기한다. 또한, 나선형 형태로 전체 와이어를 감는 것은 비드 링의 축선에 대해 기울어진 방향으로 와이어를 배치하게 한다. 이는 비드링의 불안정한 내부 원주 길이를 발생시키거나, 와이어를 기울어지게 배치할 수 있다. 이는 비드링에 대한 고유한 기능으로써 타이어 비드(tire bead) 부분의 파지 기능(grasping function)을 손상시킬 수 있다.
일본 공개 특허 제 2009-12326호
본 발명의 목적은 감아서 비드링을 형성하는 동안 불규칙한 권취 상태를 발생시키지 않고, 와이어를 감을 수 있는 비드-링 와인더를 제공하는 것이다.
상기 언급된 문제를 해결하기 위한 본 발명의 첫번째 측면은 축에 관해 회전할 수 있는 회전체를 포함하는 비드-링 와인더를 제공하는 것이다. 회전체는 환상의 권취 유닛과 함께 제공되는 외주면을 포함한다. 권취 유닛은 와이어의 턴들이 정렬되도록 복수의 정렬 홈들을 포함한다. 권취 유닛은 정렬 홈들을 가로지르도록 형성된 홈이 없는 부분과 함께 제공된다.
상기 구성에서, 최내주의 와이어가 회전체의 회전체 따라 권취 유닛으로 감겨지는 동안, 와이어는 하나의 정렬 홈을 따라 실질적으로 한번의 턴(turn)이 감긴 후, 와이어는 홈 없는 부분에서 옆의 정렬홈으로 이동한다. 정렬 홈 사이 와이어의 피치 이송(pitch feed)이 홈 없는 부분에서 원활하게 이루어진다. 그러므로, 최내주에서 감겨진 와이어의 턴(turn)들은 불규칙한 권취 상태를 만들지 않고, 정렬될 수 있다. 결과적으로, 최내주에서 와이어 밖으로 감겨진 와이어는 무너지지 않게 될 것이다. 이는 안정된 내주 길이를 가지는 비드링의 빠른 속도의 권취가 가능하도록 한다.
상기 비드-링 와인더에서, 회전체의 외주면이 원주 방향으로 분할된 복수의 분할 부재들과 함게 제공되어, 분할 부재들이 회전체의 반경 방향으로 움직일 수 있고, 분할 부재들이 권취 유닛을 형성할 수 있으며, 홈 없는 부분이 와이어가 감겨지는 방향으로 분할 부재들 중 하나의 단부에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 비드-링 와인더에서, 인접한 분할 부재들 사이 정의되는 홈 없는 부분을 포함하는 갭(gap)의 폭이 30 내지 110mm 범위인 것이 바람직하고, 홈 없는 부분은 상기 폭의 40% 내지 80%의 원주 방향의 길이를 가지는 것이 바람직하다.
상기 비드-링 와인더에서, 안내 롤러는 홈 없는 부분에 대하여 상류측에 배치되고, 홈없는 부분을 갖는 분할 부재 및 홈 없는 부분을 갖는 분할 부재에 인접한 다른 분할 부재 사이에 배치되어, 안내 롤러는 열 방향으로 와이어의 이송을 안내하는 것이 바람직하다.
상기 비드-링 와인더에서, 상기 안내 롤러는 회전체의 축방향으로 움직일 수 있고, 상기 안내 롤러로 와이어를 안내하는 다른 안내 롤러는 와이어 진행 방향으로 상기 안내 롤러에 대하여 상류 측에 배치되고, 상기 다른 안내 롤러는 안내 롤러와 일체적으로 축 방향으로 움직일 수는 것이 바람직하다.
상기 비드-링 와인더에서, 권취 유닛에 대하여 와이어를 가압하는 가압 롤러는 안내 롤러에 대하여 하류 측에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명은 감아서 비드링을 형성하는 동안 불규칙한 권취 상태의 발생 없이 와이어를 감을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 비드-링 와인더를 보여주는 정면도이다.
도 2는 회전체 상의 권취 유닛의 일부를 확대하여 나타낸 부분 평면도이다.
도 3은 도 1의 3-3선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 4-4선에 따른 단면도이다.
도 5는 클램프 롤러(clamp roller)및 와이어(wire) 사이의 관계를 나타내는 단면도이다.
도 6은 안내 롤러(guide roller) 및 와이어 사이의 관계를 나타내는 단면도이다.
도 7은 가압 롤러(pressure roller)및 와이어 사이의 관계를 나타내는 단면도이다.
도 8은 가압 롤러 및 와이어 사이의 관계를 나타내는 단면도이다.
도 9는 와이어가 권취 유닛에 감겨지는 상태를 나타내는 부분 정면도이다.
도 10은 와이어가 권취 유닛에 더 감겨지는 상태를 나타내는 부분 정면도이다.
본 발명의 비드-링 와인더를 구체화한 일 실시예는 도 1 내지 도 10에 따라 하술된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 프레임으로 지지되는 회전체(21)는 도면에 도시되지 않아, 회전체(21)는 회전체(21)의 중심 축선(axis line)(단축선(uniaxial line))으로써 수평 샤프트(22)에 관하여 회전할 수 있다. 회전체(21)는 도면에 도시되지 않은 모터에 의해 도 1의 반시계 방향으로 회전된다. 복수의 분할 부재들(23A 내지 23D)은 회전체(21)의 외주면 상에 제공된다. 분할 부재들(23A 내지 23D)은 회전체(21)의 원주방향으로 간격을 두고 설치되고, 아치 형태로 형성된다. 도면에 도시 되지 않은 모터 또는 에어 실린더(air cylinder)와 같은 구동 메커니즘(driving mechanism)은 수평 샤프트(22)를 중심으로 하는 원의 반경 방향을 따라 내측 또는 외측으로 분할 부재들(23A 내지 23D)을 이동한다. 분할 부재들(23A 내지 23D)의 각각은 와이어(W)를 감기 위해 사용되는 권취 유닛(23)과 함께 제공되는 외주를 포함한다. 권치 유닛(23)은 각 분할 부재들(23A 내지 23D)의 환상 영역(annular region)에 배치된다. 와이어(W)는 강철(steel)과 같은 금속 와이어의 외주면을 고무로 피복하도록 형성된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 각 분할 부재들(23A 내지 23D)의 외주면은 오목부(recessed part)(24)와 함께 제공된다. 오목부(24)는 비드 링을 형성하기 위해 여러 열 및 여러 단으로 와이어(W)를 감기 위해 사용된다. 오묵부(24)의 내부 바닥부에는 최내주에서 와이어(W)의 턴(turn)들이 규칙적인 간격들로 안내되고 정렬되도록 하는 복수의 정렬 홈들(25)이 형성되어 있다. 정렬 홈들(25)의 단면은 실질적으로 반원 모양이다.
도 1, 2 및 4에 도시된 바와 같이, 분할 부재(23A 내지 23D) 중 분할 부재(23A)의 오목부(24)는 와이어의 감기가 종료되는 측 모서리를 포함한다. 상기 측 모서리 부분에는 인접한 두 개의 분할 부재들(23A 내지 23B)의 정렬 홈들(25)을 걸쳐(straddle) 형성된 홈이 없는 부분(26)이 형성된다. 도 2에서 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 최내주에서 와이어(W)가 감길 때, 와이어(W)는 하나의 정렬홈(25)에 따라 실질적으로 한번의 턴(turn)이 감겨지고 나서, 와이어(W)는 홈이 없는 부분(26)에서 옆의 정렬 홈(25)으로 이동한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 인접한 분할 부재들(23A 및 23B)(원주방향에서 회전체의 크기) 사이에서 홈이 없는 부분을 포함하는 폭(L)은 30내지 110mm의 범위의 값을 가진다. 바람직하게, 상기 값은 40 내지 90mm일 수 있고, 더 바람직하게는 50 내지 80mm일 수 있고, 가장 바람직하게는 70mm일 수 있다. 이러한 경우에, 와이어 감기의 안정성 관점에서, 홈이 없는 부분(26)의 원주 방향 길이는 폭(L)의 40% 이상이 바람직하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 회전체(21)에는 와이어(W)의 권취가 시작하는 단부를 고정하는 클램프(27)가 배치되어 있다. 클램프(27)는 홈이 없는 부분(26)의 상류측에 배치되어 있다. 즉, 클램프(27)는 홈이 없는 부분(26)을 포함하는 분할 부재(23A) 및 분할 부재(23A)에 인접한 다른 분할 부재(23B) 사이에 배치되어 있다. 클램프(27)는 도면들에서 도시되지 않은 실린더와 같은 구동 메커니즘에 의해 폭 방향(수평축(22)의 축방향)으로 개폐된다. 클램프(27)는 클램프(27)가 폐쇄되는 경우, 와이어(W)의 처음을 고정한다(clamp).
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 회전체(21)상에서 도시하지 않은 프레임은 제 1 지지판(33)가 회전체(21)의 반경방향으로 이동할 수 있도록 지지된다. 또한, 제 1 지지판(33)는 한 쌍의 안내 로드들(34)를 통해 수평축(22)을 따라 이동 가능하게 지지되어 있다. 제 1 지지판(33)는 제 1 안내 롤러(35)를 지지하는 하단을 포함하여, 제 1 안내 롤러(35)가 수평 축(22)과 평행한 축선을 중심으로 회전할 수 있다. 제 1 안내 롤러(35)의 외주면에는 홈 부분(35a)이 형성되어 있다. 홈 부분(35a)은 오목부(24)에서 소정의 위치에 와이어(W)를 안내하도록 사용된다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 지지판(33)의 하단(lower end)은 다른 안내 롤러로써 제 1 안내 롤러(38)를 지지하여, 제 2 안내 롤러(38)는 제 1 안내 롤러(35)의 회전 축선과 평행한 축선을 중심으로 회전할 수 있다. 제 2 안내 롤러(38)는 와이어 진행 방향으로 제 1 안내 롤러(35)에 대하여 상류측 상에 배치되어 있다. 제 2 안내 롤러(38)는 제 1 안내 롤러(35)에 와이어(W)를 안내하기 위해 사용되는 안내 홈 부분(38a)과 함께 제공된다. 제 1 지지판(33)가 수평 축(22)을 따라 이동할 때, 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35 및 38)은 같은 방향으로 일체적으로 이동한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 지지판(33)는 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38)이 와이어(W)의 피치를 이송하여 통과하도록 구동 메커니즘(39)과 연결된다. 구동 메커니즘(39)은 제 1 지지판(33)과 일체로 수평축(22)을 따라 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38)을 이동한다. 구동 메커니즘(39)은 제 1 지지판(33) 상에 제공되는 볼 스크류(40), 볼 스크류(40)에 대하여 너트(41)의 이동 및 너트(41)의 회전을 허용하는 방식으로 볼 스크류(40)에 끼워진(threaded) 너트(41) 및 너트(41)를 회전시키기 위한 도시되지 않은 모터로 형성된다.
도 1, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제 2 지지판(42)는 제 2 지지판(42)가 회전체(21)의 반경 방향으로 이동할 수 있도록 프레임 상에 지지된다. 제 2 지지판(42)는 와이어 진행 방향으로 제 1 지지판(33)에 대하여 하류측에 배치된다. 제 1 지지판(42)은 가압 롤러(43)가 회전 가능한 방법으로 가압 롤러(43)를 지지하는 하단을 포함한다. 가압 롤러(43)는 제 1 안내 롤러(35)에 대하여 하류측 상에 제 1 안내 롤러(35)의 회전 축선과 평행한 축선을 중심으로 회전한다. 가압 롤러(43)의 외주면에는 복수의 가압 홈 부분들(43a)이 권취 유닛(23)의 정렬 홈(25)과 각각 대응하도록 형성된다. 가압 홈 부분들(43a)은 최내주에서 와이어(W) 외부에 감겨지는 와이어(W)의 턴들을 정렬하면서, 권취 유닛(23)의 오목부(43)의 내부를 향해 와이어(W)을 가압하기 위해 사용된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 실린더(46)는 제 1 지지판(33)과 연결된다. 제 1 실린더(46)는 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38)이 와이어(W)에 맞물린 하부 작동 위치들 및 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38)이 와이어(W)로부터 분리된 상부 작동 불능 위치들 사이에서 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38)을 움직인다. 제 2 실린더(47)는 제 2 지지판(42)과 연결된다. 제 2 실린더(47)는 가압 롤러(43)가 회전체(21)상에서 권취 유닛(23) 옆에 위치된 하부 작동 위치 및 가압 롤러(43)가 권취 유닛(23)에서 분리된 상부 작동 불능 위치 사이에서 가압 롤러(43)를 움직인다. 와이어(W)가 권취 유닛(23)으로 감겨지면서, 제 1 및 제 2 실린더들(43, 47)의 돌출 동작(projecting actions)은 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38) 및 가압 롤러(43)을 그들의 작동 위치들로 이동한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 3 실린더(48)는 제 1 지지판(33)에 지지된다. 제 3 실린더(48)의 피스톤 로드(move)의 선단(tip)은 롤러(45a)를 지지한다. 받침부(receiving part)(49)는 제 2 지지판(42)에 설치되어 있다. 롤러(45a)는 롤러(45a)가 축선의 방향으로 이동 가능하게 받침부(49)위에 맞물려 있다(fit). 제 3 실린더(48)의 가압력은 제 2 실린더(47)의 가압력보다 크다. 제 2 실린더(47)의 가압력은 제 1 실린더(46)의 가압력보다 크다. 결과적으로, 제 1 지지판(33)은 제 3 실린더(48), 롤러(45a), 받침부(19)등을 통해 제 2 지지판(42)과 연결되어, 제 1 지지판(33)은 제 2 지지판(42)과 함께 일체로 움직일 수 있다. 제 1 지지판(33)은 제 1 지지판(33)이 권취 유닛(23)로부터 떨어지는 방향으로 이동할 수 있다.
최내주의 와이어(W)가 권취 유닛(23)에 감겨진 후, 와이어(W)는 가압 롤러(43)에 의해 가압되면서 최내주 외부에 감긴다. 감기는 동안, 감기는 단(tier)들의 수의 변화에 따라, 가압 롤러(43)는 가압 롤러(43)가 권취 유닛(23)으로부터 멀어지는 방향으로 위로 움직인다. 가압 롤러(43)는 제 3 실린더(48)에 의해 소정의 와이어(W)에 대해 가압력을 인가하면서, 위로 움직인다. 이는 가압 롤러(43) 및, 제 1및 제 2 안내 롤러들(35, 38)사이 와이어(W)를 위한 패스 라인(path line)의 높이를 일정하게 유지한다.
상기 비드-링 와인더의 동작을 하술한다.
비드-링 와인더에 의해 감는 것을 시작하면서, 제 1 지지판(33)은 수평 샤프트(22)의 축 방향으로 소정의 시작 위치에 위치된다. 제 2 및 제 1 안내 롤러(38, 35)는 감기를 시작하는 권취 유닛(23)의 단부에서 정렬 홈(25)과 마주하고 있다. 상기 상태에서, 와이어(W)의 감기가 시작하는 와이어(W)의 단부는 도시되지 않은 와이어 공급원에 의해 공급되고, 클램프(27)에 의해 고정된다. 그리고 나서, 제 1 및 제 2 실린더들(46, 47)의 돌출 작동(projecting action)들에 대한 응답으로, 와이어(W)가 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38)의 각각의 홈 부분들(35a, 38a)에 맞도록 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38)은 하부 작동 위치(lower operative position)들로 움직인다. 이 때, 제 3 실린더(48)는 비작동 상태에 있고, 가압 롤러(43)는 제 2 실린더(47)에 의해 상부의 후퇴 위치(retreat position)에 배치된다.
상기 상태에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 권취 유닛(23)의 오목부(24)에 와이어(W)를 감기 위해, 회전체(21)는 도 1의 반 시계 방향으로 회전한다. 이 때, 와이어(W)는 제 2 안내 롤러(38)에 의해 제 1 안내 롤러(35)로 안내되고, 제 1 안내 롤러(35)에 의해 오목부(24)에서 소정의 권취 위치로 안내된다. 결과적으로, 최내주(1단)의 와이어(W)가 오목부(24)에 감기면서, 와이어(W)의 턴들은 오목부(24)의 정렬홈(25)을 따라 일정한 간격으로 정렬된다.
최내주에서 와이어(W)를 감는 동안, 와이어(W)가 실질적으로 한번의 턴이 감겨지고, 홈 없는 부분(26)이 제 2 및 제 1 안내 롤러들(38, 35)을 마주보고 배치될 때마다, 제 1 지지판(33)은 수평 샤프트(22)를 따라 하나의 권선 피치(winding pitch)분씩 이동한다. 따라서, 제 2 및 제 1 안내 롤러들(38, 35)은 제 1 지지판(33)과 함께 하나의 권선 피치만큼 이동한다. 이는 와이어(W)는 정렬 홈들(25)가 형성되지 않는 홈 없는 부분(26)에서 와이어(W)의 하나의 권선 피치만큼 이동한다. 그 결과, 도 2에 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 와이어(W)는 하나의 정렬 홈(25)을 따라 실질적으로 한번의 턴으로 감겨진 후, 홈 없는 부분(26)에서 옆의 정렬 홈(25)으로 원활하게 이동한다.
최내주(제1단)에서 와이어(W)의 감기가 완료되면, 와이어(W)는 구동 메커니즘(39)에 의해 피치 이송과 함께 최내주의 와이어(W) 외부에서 제2단 및 다음 단들로 감겨진다. 와이어(W)가 제 2 단 및 다음 단들로 감겨지면서, 가압 롤러(43)는 제 2 실린더(47)에 의해 가압 롤러(43)이 와이어(W)를 가압하는 위치로 하강하고, 제 3실린더(48)에 의해 상기 위치로 유지된다. 제 2 및 제 1 안내 롤러들(38, 35)이 와이어(W)의 피치를 이송하면서, 와이어(W)는 가압 롤러(43)의 가압 홈 부분들(43a)를 따라 안내되고, 권취 유닛(23)의 오목부(24)의 내부에 대하여 가압된다. 상기 방식으로, 상단의 와이어(W)는 하단에서 와이어(W)와 밀착하도록 형성된다. 와이어(W)가 제 2 단 및 다음 단들로 감겨지면서, 제 3 실린더(48)에 의해 유지되는 와이어(W)의 위치는 단수의 변화에 따라 상승한다. 이는 가압 롤러(43)이 권취 유닛(23)으로부터 멀어지는 방향으로 가압 롤러(43)을 상승하고, 제 3 실린더(48)등을 통해 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38)을 일체로 상승한다. 결과적으로, 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38) 각각의 높이들은 가압 롤러(43)의 높이에 상응하는 수준들로 유지된다.
상기 방식으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 비드 링을 형성하기 위해 와이어(W)는 소정의(given) 줄들 및 소정의 단들로 감겨진다. 그리고 나서, 와이어(W)는 도면들에 도시되지 않은 절단 메커니즘에 의해 절단된다. 또한, 와이어(W)의 감기가 클램프(27)dp 의해 시작되는 와이어(W)의 단부는 클램프로부터 방출된다. 그리고, 제 3 실린더(48)는 비 작동 상태에 놓이게 된다. 또한, 제 1 및 제 2 실린더들(46, 47)는 롤러들(38, 35, 43)의 각각이 위쪽으로 멀어져가게 만들며, 반경 방향(radial direction)의 안쪽으로 각 권취 유닛(23) 움직인다. 결과적으로, 비드 링은 비드-링 와인더 로부터 해제된다(is released). 다음으로, 비드 링은 도면들에 도시되지 않은 전달 메커니즘에 의해 다음 공정으로 전달된다.
따라서, 상기 실시예는 하기의 효과들을 얻을 수 있다.
(1) 비드-링 와인더는 회전체를 중심으로 회전할 수 있는 회전체(21)의 외주면상에 형성된 환상의 권취 유닛(23)을 포함한다. 권취 유닛(23)은 와이어(W)가 감겨지고, 와이어(W)의 턴들이 정렬되는 정렬 홈들(25)과 함께 제공된다. 권취 유닛(23)의 부분은 정렬 홈들(25)을 지나도록 형성된 홈 없는 부분(26)과 함께 제공된다. 따라서, 최내주의 와이어(W)가 회전체(21)의 회전에 따라 권취 유닛(23)에 감길 때, 와이어(W)는 정렬 홈(25)를 따라 실질적으로 한번의 턴으로 감겨지고, 와이어(W)는 홈 없는 부분(26)의 다음 정렬 홈(25)으로 이동한다. 이는 정렬 홈들(25) 사이 와이어(W)의 피치 이송이 홈이 없는 부분(26)에서 원활하게 이루어진다. 따라서, 최내주 와이어(W)의 턴들은 불규칙한 권취 상태를 발생시키지 않고, 정렬될 수 있다. 결과적으로, 최외주에서 와이어(W) 외부에 감겨지기 위한 와이어(W)는 무너지지 않을 것이다. 이는 안정적인 내부 원주 길이를 가지는 질 높은 비드 링을 얻는 것을 가능하게 한다. 감겨진 와이어(W)가 무너지지 않기 때문에, 와이어(W)를 빠른 속도로 감을 수 있고, 높은 생산 효율성을 달성할 수 있다. 갭(gap)은 상기 갭에서 홈 없는 부분(26)을 제공하지 않고, 인접한 분할 부재들(23A 및 23B) 사이 제공될 수 있다. 그러나, 이는 와이어(W)의 감김이 안정적이지 않기 때문에, 비드 링의 품질을 저하시킨다.
(2)회전체(21)의 외주면은 원주방향으로 분할된 분할 부재들(23A 내지 23D)과 함께 제공된다. 분할 부재들(23A 내지 23D)의 각각은 회전체(21)의 반경 방향으로 이동할 수 있으며, 권취 유닛(23)을 형성한다. 홈 없는 부분(26)은 와이어가 감겨지는 방향에서 분할 부재들(23A 내지 23D) 중 하나인 분할 부재(23A)의 단부에 형성된다. 그러므로, 홈 없는 부분(26)은 부품수가 증가하지 않으면서, 쉽게 형성될 수 있다.
(3)클램프(27)는 홈 없는 부분(26)에 대하여 상류측에 배치된다. 특히, 클램프(27)는 홈 없는 부분(26)을 갖는 분할 부재(23A)및 분할 부재(23A)과 인접한 다른 분할 부재(23B)사이에 배치된다. 구동 매커니즘(39)은 제 1 안내 롤러(35)및 회전체(21) 사이에 제공된다. 구동 메커니즘(39)은 수평 샤프트(22)를 따라 제 1 안내 롤러(35) 및 회전체(21)를 서로에 대하여 이동한다. 이는 클랜프(27)가 와이어(W)를 감기 시작하는 와이어(W)의 단부를 클램프하면서, 와이어(W)의 원활한 피치 이송을 가능하게 한다.
(4) 제 1 안내 롤러(35)는 회전체(21)의 축 방향으로 이동할 수 있도록 구성된다. 제 1 안내 롤러(35)에 와이어(W)를 안내하는 제 2 안내 롤러(38)는 와이어가 진행하는 방향으로 제 1 안내 롤러(35)에 대하여 상류측에 배치된다. 제 2 안내 롤러(38)는 제 1 안내 롤러(35)와 함께 일체로 하여 축방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 제 2 안내 롤러(38)는 와이어(W)를 감는 동안 제 1 안내 롤러(35)에 와이어(W)를 안내한다. 축방향으로 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38)의 일체적인 움직임은 와이어(W)의 피치 이송을 어려움 없이 달성한다.
(5) 권취 유닛(23)을 향해 와이어(W)를 가압하는 가압 롤러(43)는 제 1 안내 롤러(35)에 대하여 하류측에 제공된다. 가압 롤러(43)는 가압 홈 부분들(43a)과 함께 제공된다. 따라서, 와이어(W)가 최내주의 와이어(W)외부에서 복수의 단들로 감겨지면서, 와이어(W)의 턴들을 정렬하는 동안, 가압 롤러(43)는 권취 유닛(23)을 향해 와이어(W)를 가압할 수 있다. 이는 최내주의 와이어(W) 외부에 감겨지는 와이어(W)가 무너지는 것을 어렵게 할 수 있다.
본 실시예는 하기와 같이 변경될 수 있다.
회전체(21)상에 권취 유닛(23)의 분할 부재들(23A 내지 23D)의 각각은 회전체(21)의 축 방향으로 간격을 두고 이격된 복수의 오목부들(24)과 함께 제공될 수 있다. 본 실시예와 같이, 복수의 정렬 홈들(25) 및 홈 없는 부분(26)은 오목부들(24)의 각각에 형성될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38)은 오목부들(24)에 각각 대응하는 복수의 홈 부분들(35a) 및 복수의 홈 부분들(38a)와 함께 제공될 수 있다. 가압 롤러(43)는 오목부들(24)에 대응하는 복수의 가압 홈 부분들(43a)과 함께 제공될 수 있다. 이는 복수의 와이어들(W)을 동시에 감을 수 있게 하며, 복수의 비드링들이 동시에 형성될 수 있다. 상기 구성은 본 실시예의 (1) 내지 (5)의 효과를 달성하는 것 이외에, 복수의 비드링들을 동시에 형성하여, 생산 효율이 향상시킨다.
또한, 와이어(W)의 피치는 제 1 및 제 2 안내 롤러들(35, 38)에 대하여 회전체(21)의 축방향으로 회전체(21)및 가압 롤러(43)를 이동시켜 공급될 수 있다.
정렬 홈들(25) 또는 가압 홈 부분들(43a)은 단면이 삼각형이나 사각형으로 변경될 수 있다.
가압 롤러(43)는 생략될 수 있다.
<실시예>
세 사람들이 분할 부재들(23A 및 23B) 사이에 홈 없는 부분(26)을 포함하는 갭의 폭(L)에 따라 비드 링의 마루리 상태들을 육안으로 평가했다. 표 1은 평가의 결과를 나타낸다. 평가 결과는 폭(L)의 50% 인 원주방향 길이를 가지는 홈 없는 부분(26)을 얻었다. 평가 결과는 40% 내지 80%의 길이로 변경하지 않았다. 더 나은 평가 결과는 80% 이상의 길이로 얻어질 수 있다. 그러나, 분할 부재들(23A 및 23B)사이에 클램프(27)의 설치를 위한 공간 및 이동하는 부할 부재들(23A 및 23B)를 위한 공간을 확보할 필요가 있다는 관점에서, 80%를 초과하는 값은 실제값이 아니다.
Figure pct00001
숫자의 단위는 mm.
표 1에서, 수직축은 갭(gap)의 폭(L)을 나타내고, 수평 축은 와이어(W)의 선경(직경)을 나타낸다. 좁은 폭(L)의 “x”를 갖는 비드 링들은 전체 평가자들에 의해 사용하는데 적합하지 않다고 평가되었다. 상기 비드 링들에서, 와이어(W)의 피치는 좁은 폭(L)으로 인하여 와이어(W)의 열 방향으로 가파르게 변경되었다. 이는 와이어(W)가 인접한 정렬 홈들(25)사이에서 피크(peak) 상에 상승하도록 하여, 와이어(W)의 불규칙한 배치를 야기한다. 또한, 넓은 폭(L)의 “x”를 갖는 비드 링들은 전체 평가자들에 의해 사용하는데 적합하지 않다고 평가되었다. 상기 비드 링들에 있어서, 와이어(W)의 턴들은 분할 부재(23A)의 정렬 홈들(25) 및 분할 부재(23B)의 정렬 홈들 사이 원주방향으로 넓은 갭으로 인하여 정확하게 배열되지 않을 수 있고, 이로써, 와이어(W)의 불규칙한 배열를 발생시킨다.
"
Figure pct00002
"을 갖는 비드 링들은 평가자들에 의해 일치하지 않게 평가된다. "
Figure pct00003
"를 갖는 비드 링들은 와이어(W)의 정확한 배열를 달성하므로, 타이어(tire)들에서 사용하기에 적합하다.
표 1에서 명백히 알 수 있듯이, 사용 가능한 비드 링은 30 내지 110mm의 범위의 폭(L)으로 감아서 형성될 수 있다. 폭(L)은 40 내지 90mm의 범위가 바람직하고, 50 내지 80mm의 범위가 더욱 바람직하고, 70mm가 가장 바람직하다.
21 회전체
23 권취 유닛
23A ~ 23D 분할 부재(Partitioned member)
24 오목부
25 정렬 홈
26 홈이 없는 부분(Ungrooved part)
27 클램프(Clamp)
33 제 1 지지판(First support plate)
35 제 1 안내 롤러
38 제 2 안내 롤러
39 구동 장치(Driving mechanism)
40 볼 스크류(Ball screw)
41 너트(Nut)
42 제 2 지지판
43 가압 롤러
46 제 1 실린더
47 제 2 실린더
48 제 3 실린더
W 와이어

Claims (6)

  1. 샤프트를 중심으로 회전할 수 있는 회전체를 포함하는 비드-링 와인더에서, 상기 회전체는 환상의 권취 유닛과 함께 제공되는 외주면을 포함하고, 상기 권취 유닛은 와이어의 턴들이 정렬되는 복수의 정렬 홈들을 포함하고, 상기 권취 유닛은 상기 정렬 홈들을 가로지르도록 형성된 홈이 없는 부분과 함께 제공되는 것을 특징으로 하는 비드-링 와인더.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전체의 외주면은 원주방향으로 분할된 복수의 분할 부재들과 함께 제공되어, 상기 분할 부재들은 상기 회전체의 반경 방향으로 움직이고, 상기 분할 부재들은 상기 권취 유닛을 형성하고, 상기 홈이 없는 부분은 상기 와이어가 감겨지는 방향으로 상기 분할 부재 중 하나의 선단에 형성되는 것을 특징으로 하는 비드-링 와인더.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 분할 부재들 중 인접한 분할 부재들 사이에 정의되는 상기 홈이 없는 부분을 포함하는 갭의 폭은 30내지 110mm이고, 상기 홈이 없는 부분은 상기 폭의 40% 내지 80%의 원주방향 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 비드-링 와인더.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 안내 롤러는 상기 홈이 없는 부분에 대하여 상류측에 배치되고, 상기 홈이 없는 부분을 갖는 상기 분할 부재 및 상기 없이 없는 부분을 갖는 상기 분할 부재와 인접한 다른 분할 부재 사이에 배치되고, 상기 안내 롤러는 열방향으로 상기 와이어의 이송을 안내하는 것을 특징으로 하는 비드-링 와인더.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 안내 롤러는 상기 회전체의 축 방향으로 움직이고, 상기 가이드 롤러로 상기 와이어를 안내하는 다른 가이드 롤러는 와이어가 진행하는 방향으로 상기 안내 롤러에 대하여 상츄륵에 배치되고, 상기 다른 안내 롤러는 상기 안내 롤러와 일체로 하여 축방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 비드-링 와인더.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 권취 유닛을 향해 상기 와이어를 가압하는 상기 가압 롤러는 상기 안내 롤러에 대하여 하류측에 배채되는 것을 특징으로 하는 비드-링 와인더.
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