KR102422508B1 - 다단확장기능을 갖는 타이어 성형드럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다단확장기능을 갖는 타이어 성형드럼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어 반제품 생산에 사용되는 사이드드럼이 링크구조를 통해 다단확장기능을 갖는 타이어 성형드럼에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형드럼은, 타이어 반제품을 생산에 사용되는 고무밴드의 중앙부가 감기는 센터드럼과, 상기 센터드럼을 중심으로 양측에 설치되어 상기 고무밴드의 양측부가 감기고, 상부에 설치된 블래더링이 내부 링크작용에 의하여 드럼의 직경방향으로 상승 및 하강운동하는 사이드드럼을 포함한다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 사이드드럼의 블래더링과 링크연결되어 블래더링을 드럼의 직경방향으로 상승 및 하강시키는 구동링크를 더 포함하되, 상기 구동링크는, 사이드드럼의 최외측에 설치되어 센터드럼을 향해 전진운동하는 제1구동링크와, 상기 제1구동링크와 센터드럼 방향으로 상호 연결되며, 센터드럼을 향해 전진운동하는 제2구동링크와, 상기 제2구동링크와 센터드럼 방향으로 상호 연결되며, 센터드럼을 향해 전진운동하는 제3구동링크를 포함한다.

Description

다단확장기능을 갖는 타이어 성형드럼{Tire building drum with multi-stage expansion function}

본 발명은 다단확장기능을 갖는 타이어 성형드럼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어 반제품 생산에 사용되는 사이드드럼이 링크구조를 통해 다단확장기능을 갖는 타이어 성형드럼에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

타이어는 크게 정련, 반제품, 성형, 가류 등 4가지 제조공정을 거쳐 완성된다. 우선 믹서로 각종 고무와 약품 등을 혼합 믹싱하여 배합고무를 생산하는 정련공정이 이루어지고, 정해진 고무를 가지고 타이어 규격에 따라 일정한 폭, 두께로 트레드와 사이드월을 사출하는 공정인 압출공정이 이루어진다. 다음으로, 스틸와이어에 고무를 입히고 기 설정된 횟수로 감은 후에 규격에 맞게 사출된 비드필러를 부착하는 비드공정이 이루어지고, 트레드와 사이드월, 비드, 벨트, 카카스 등 모든 반제품을 순서대로 조립하여 그린타이어(보통 그린케이스라고 함)를 만드는 성형공정을 통해 그린타이어가 제조된다. 상기 그린타이어는 이후 몰드에 투입하고 정해진 온도와 압력을 일정시간 동안 가하여 완성된 타이어가 제조되는 가류공정을 통해 마무리된다.

여기서, 그린타이어를 제조하기 위하여 타이어 성형드럼에 필요한 모든 반제품을 조립하게 되는데, 이에 필요한 반제품을 제작하기 위하여 드럼을 사용한다. 상기 드럼은 크게 반제품의 중앙에 대응되는 위치에 설치되는 센터드럼과, 상기 센터드럼을 중심으로 양측에 설치되는 사이드드럼으로 구성될 수 있다. 상기 센터드럼과 사이드드럼을 포함하는 드럼을 통해 타이어 반제품을 생산하는 과정을 설명하면 아래와 같다. 우선, 상기 센터드럼은 고정된 상태에서, 양측에 형성된 사이드드럼이 직경방향을 따라 상하운동하도록 이루어진다. 상기 사이드드럼이 직경방향으로 상승하여 상기 센터드럼과 사이드드럼이 수평이 맞춰진 상태에서 고무밴드가 드럼에 감기고 되고, 이후 사이드드럼이 하강하여 센터드럼에 위치한 고무밴드와 사이드밴드에 위치한 고무밴드 간의 높이차가 발생한 상태에서 사이드드럼에 형성된 턴업블래더에 의하여 고무밴드 양측부를 턴업하여 반제품이 생산된다.

여기서, 상기 타이어 반제품은 기 설계된 센터드럼과 사이드드럼의 위치나 상호작용관계에 의해 동일한 품질의 타이어 반제품이 생산되고, 특히 반제품을 단일층이 아닌 복수개의 적층구조로 생산하기 위해서는 전술한 반제품 생산과정을 반복 실시하여 반제품을 적층시키게 된다. 그러나 일반적인 센터드럼 및 사이드드럼은 전술한 바와 같이 기 설계된 위치 및 작용관계를 가지게 되며, 최초 고무밴드를 드럼에 적층시키고 사이드를 턴업한 이후, 그 위에 적층될 고무밴드를 드럼에 감게 될 경우, 센터드럼에 위치한 고무밴드와 사이드드럼에 위치한 고무밴드간의 높이차가 발생하게 된다. 보다 상세하게는, 최초 제1고무밴드의 양측부가 턴업하여 제1반제품이 생성되고 난 후, 제2고무밴드가 제1고무밴드 상부에 적층되어 감긴 상태에서, 제1반제품 생산과정과 동일한 과정으로 진행하게 될 경우, 센터드럼에 감긴 제2고무밴드와 사이드드럼에 감긴 제2고무밴드 사이에는 제1고무밴드 두께만큼의 직경차가 발생하게 되므로, 제2고무밴드는 수평을 이루지 않은 상태로 양측부가 턴업되는 것이다.

이는, 생산된 반제품의 품질이 떨어지게 된다는 문제점을 야기시키고, 특히 복수개의 반제품을 적층 형성하는 과정에서는 상기 문제점이 더욱 커지게 되므로, 센터드럼과 사이드드럼의 수평을 맞춰주기 위한 수단이 필요하게 되었다.

센터드럼을 중심으로 양측에 형성된 사이드드럼에서, 내부 링크구조를 통해 다단확장기능을 갖는 타이어 성형드럼을 제공하고자 한다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형드럼은, 타이어 반제품을 생산에 사용되는 고무밴드의 중앙부가 감기는 센터드럼과, 상기 센터드럼을 중심으로 양측에 설치되어 상기 고무밴드의 양측부가 감기고, 상부에 설치된 블래더링이 내부 링크작용에 의하여 드럼의 직경방향으로 상승 및 하강운동하는 사이드드럼을 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 사이드드럼의 블래더링과 링크연결되어 블래더링을 드럼의 직경방향으로 상승 및 하강시키는 구동링크를 더 포함하되, 상기 구동링크는, 사이드드럼의 최외측에 설치되어 센터드럼을 향해 전진운동하는 제1구동링크와, 상기 제1구동링크와 센터드럼 방향으로 상호 연결되며, 센터드럼을 향해 전진운동하는 제2구동링크와, 상기 제2구동링크와 센터드럼 방향으로 상호 연결되며, 센터드럼을 향해 전진운동하는 제3구동링크를 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 블래더링은, 제3구동링크와 링크연결되어 구동링크의 전후진운동에 의해 드럼의 직경방향으로 상승 및 하강하되, 상기 제1구동링크가 최대로 전진한 후 제2구동링크가 전진하고, 제2구동링크가 최대로 전진한 후 제3구동링크가 전진하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1구동링크 및 제2구동링크가 최대로 전진한 상태에서 블래더링의 상승높이는 상기 제1구동링크가 최대로 전진한 상태에서 블래더링의 상승높이보다 높고, 상기 제1구동링크 내지 제3구동링크가 최대로 전진한 상태에서 블래더링의 상승높이는 상기 제1구동링크 및 제2구동링크가 최대로 전진한 상태에서 블래더링의 상승높이보다 높은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1구동링크의 최대전진길이를 제한하는 제1단턱부와, 상기 제2구동링크의 최대전진길이를 제한하는 제2단턱부와, 상기 상기 제1구동링크 및 제2구동링크가 최대로 전진한 상태에서, 제3구동링크가 최대전진길이를 제한하는 제3단턱부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1구동링크 및 제2구동링크가 최대로 전진한 상태에서의 블래더링의 상승높이는, 상기 제1구동링크가 전진한 상태에서 형성된 타이어 반제품상에 고무밴드가 감기면서 증가된 높이에 대응되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 센터드럼과 사이드드럼의 수평관계를 유지한 상태로 고무밴드가 감겨 적층됨으로써 복수개의 타이어 반제품을 적층시키는 과정에서도 동일한 품질을 유지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 사이드드럼에 형성된 링크구조의 상호작용만으로 사이드드럼의 높이를 미세하게 조정할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형드럼의 단면도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형드럼에 있어서, 제1구동링크 내지 제3구동링크가 전진하면서 블래더링이 상승하는 높이차이를 나타내는 단면도.
도 5 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형드럼의 작동상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 타이어 성형드럼의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형드럼의 단면도를 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형드럼은, 타이어 반제품을 생산에 사용되는 고무밴드의 중앙부가 감기는 센터드럼(1)과, 상기 센터드럼(1)을 중심으로 양측에 설치되어 상기 고무밴드의 양측부가 감기고, 상부에 설치된 블래더링(3)이 내부 링크작용에 의하여 드럼의 직경방향으로 상승 및 하강운동하는 사이드드럼(2)을 포함한다.

상기 센터드럼(1) 및 사이드드럼(2)은 타이어 성형에 사용되는 드럼으로, 원통형으로 이루어져 고무밴드가 드럼의 외주면에서 원주방향을 따라 감기게 된다. 상기 고무밴드의 중앙부는 센터드럼(1)의 중앙에 위치하게 되고, 측면부는 센터드럼(1) 양측에 설치된 사이드드럼(2)의 블래더링(3)상에 위치하게 된다. 이렇게 고무밴드가 드럼에 감긴 상태에서 상기 사이드드럼(2)이 직경방향을 따라 하강하고 사이드드럼(2)에 형성된 턴업블래더(4)에 의하여 고무밴드 양측부가 턴업되면서 타이어 반제품이 생산된다. 상기 타이어 반제품은 단일층이 아닌 복수개의 적층구조를 가지도록 생산할 수 있으며, 이는 전술한 반제품 생산과정을 반복실시하여 적층된 반제품을 만들게 된다. 여기서, 상기 사이드드럼(2)이 상하운동하는 높이는 기 설계된 높이만큼 상승 및 하강하게 되는데, 센터드럼에서 첫 번째 고무밴드로 만들어진 반제품상에 두 번째 고무밴드가 감기게 되면서 두 번째 고무밴드의 두께만큼의 높이차가 발생하게 되므로, 상기 사이드드럼(2)이 상승시 전술한 높이차만큼 더 상승할 필요가 존재한다.

그에 따라, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 사이드드럼(2)의 블래더링(3)과 링크연결되어 블래더링(3)을 드럼의 직경방향으로 상승 및 하강시키는 구동링크(5)를 더 포함하되, 상기 구동링크(5)는, 사이드드럼(2)의 최외측에 설치되어 센터드럼(1)을 향해 전진운동하는 제1구동링크(51)와, 상기 제1구동링크(51)와 센터드럼(1) 방향으로 상호 연결되며, 센터드럼(1)을 향해 전진운동하는 제2구동링크(53)와, 상기 제2구동링크(53)와 센터드럼(1) 방향으로 상호 연결되며, 센터드럼(1)을 향해 전진운동하는 제3구동링크(55)를 포함한다.

상기 제1구동링크(51) 내지 제3구동링크(55)를 포함하는 구동링크(5)는 사이드드럼(2)에 형성된 블래더링(3)을 다단 확장시키기 위한 구조로써, 사이드드럼(2)의 최외측에 설치된 제1구동링크(51)가 센터드럼(1)을 향해 전진하게 되면 링크연결된 블래더링(3)이 상승하게 된다. 보다 상세하게는, 상기 구동링크(5)는 사이드드럼(2)의 최외측에서부터 센터드럼(1)을 향해 제1구동링크(51), 제2구동링크(53), 제3구동링크(55)가 차례로 연결되어 있다. 상기 블래더링(3)은 제3구동링크(55)와 링크 연결되어 있으며, 구동링크(5)의 전후진에 따라 링크연결된 블래더링(3)이 상승 또는 하강운동하도록 구성된다. 여기서, 상기 제1구동링크(51)가 전진하게 되면 제3구동링크(55)가 함께 전진하면서 링크연결된 블래더링(3)을 상승시킨다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성형드럼에 있어서, 제1구동링크 내지 제3구동링크가 전진하면서 블래더링이 상승하는 높이차이를 나타내는 단면도를 도시한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 블래더링(3)은, 제3구동링크(55)와 링크연결되어 구동링크(5)의 전후진운동에 의해 드럼의 직경방향으로 상승 및 하강하되, 상기 제1구동링크(51)가 최대로 전진한 후 제2구동링크(53)가 전진하고, 제2구동링크(53)가 최대로 전진한 후 제3구동링크(55)가 전진하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1구동링크(51) 및 제2구동링크(53)가 최대로 전진한 상태에서 블래더링(3)의 상승높이는 상기 제1구동링크(51)가 최대로 전진한 상태에서 블래더링(3)의 상승높이보다 높고, 상기 제1구동링크(51) 내지 제3구동링크(55)가 최대로 전진한 상태에서 블래더링(3)의 상승높이는 상기 제1구동링크(51) 및 제2구동링크(53)가 최대로 전진한 상태에서 블래더링(3)의 상승높이보다 높은 것을 특징으로 한다.

상기 구동링크(5)가 전후진하는 방식으로는, 우선 제1구동링크(51)가 센터드럼(1)을 향해 전진하게 되면 차례로 연결된 제2구동링크(53) 및 제3구동링크(55)가 함께 전진하게 되면서 블래더링(3)을 상승시키게 된다. 여기서, 상기 제1구동링크(51)가 최대로 전진한 상태에서 제2구동링크(53)가 전진하게 되면 상호 연결된 제3구동링크(55)가 함께 전진하면서 블래더링(3)은 한번 더 상승하게 된다. 마찬가지로, 상기 제2구동링크(53)가 최대로 전진한 상태에서 제3구동링크(55)가 전진하게 되면 블래더링(3)이 다시 상승하게 된다. 이와 같은, 링크구조를 가진 구동링크(5) 및 블래더링(3)에 의하여 블래더링(3)이 다단확장구조를 가짐에 따라, 복수개의 반제품을 적층시키는 경우에 있어 센터드럼(1)과 사이드드럼(2)의 높이차이를 없애고 수평상태로 고무밴드를 감도록 하여 안정적인 품질을 유지할 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1구동링크(51)의 최대전진길이를 제한하는 제1단턱부(52)와, 상기 제2구동링크(53)의 최대전진길이를 제한하는 제2단턱부(54)와, 상기 상기 제1구동링크(51) 및 제2구동링크(53)가 최대로 전진한 상태에서, 제3구동링크(55)가 최대전진길이를 제한하는 제3단턱부(56)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1단턱부(52) 내지 제3단턱부(56)은 구동링크(5)가 전진할 수 있는 최대길이를 한정하면서 구동링크(5)가 단턱부(52, 54, 56)에 지지되면서 블래더링(3)이 이동하지 않고 고정된다. 예를 들어, 상기 제1구동링크(51)가 제1단턱부(52)까지 전진하게 되면 더 이상 전진할 수 없게 되면서 제1구동링크(51)는 전후진하지 않고 고정된 상태를 유지하게 되고, 그에 따라, 링크연결된 블래더링(3) 또한 상승된 높이에서 고정된다. 상기 제2구동링크(53)와 제3구동링크(55)가 제2단턱부(54) 및 제3단턱부(56)까지 전진하여 고정되는 것도 제1구동링크(51)와 마찬가지 방식으로 이루어지므로 생략한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1구동링크(51) 및 제2구동링크(53)가 최대로 전진한 상태에서의 블래더링(3)의 상승높이는, 상기 제1구동링크(51)가 전진한 상태에서 형성된 타이어 반제품상에 고무밴드가 감기면서 증가된 높이에 대응되는 것을 특징으로 한다.

다단확장이 가능한 구동링크(5) 구조를 형성하는 것은 복수개의 타이어 반제품을 적층시키기 위한 것으로, 첫 번째 고무밴드가 감긴 상태에서 턴업블래더(4)에 의하여 고무밴드의 양측부가 턴업되어 반제품이 생산되고 난 후, 두 번째 고무밴드가 센터드럼(1) 및 사이드드럼(2)에 감기게 되면, 사이드드럼(2)의 블래더링(3) 상에 감긴 고무밴드와 센터드럼(1)의 첫 번째 생산된 반제품상에 감긴 고무밴드의 높이차(H2 - H1)가 발생하게 된다. 여기서, 상기 높이차(H2 - H1)는 반제품의 두께에 대응되는 차이이고, 이는 상기 제1구동링크(51)가 전진한 상태에서 제2구동링크(53)가 전진함으로써 높이차(H2 - H1)를 보상하게 된다.

이렇게 두 개의 반제품이 적층된 상태로 세 번째 고무밴드를 적층시켜 스티칭(stitching)하기 위하여 상기 블래더링(3)은 두 개의 반제품이 적층되어 높아진 높이(H3) 만큼 추가적으로 상승되어야 하고, 이는 제3구동링크(55)가 최대로 전진하게 되면서 제2구동링크(53)가 최대로 전진한 상태에서의 높이보다 높아진 높이(H3 - H2)만큼 상승하게 되어, 센터드럼(1)과 사이드드럼(2)이 수평상태를 유지하게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 센터드럼
2 : 사이드드럼
3 : 블래더링
4 : 턴업블래더
5 : 구동링크
51 : 제1구동링크
52 : 제1단턱부
53 : 제2구동링크
54 : 제2단턱부
55 : 제3구동링크
56 : 제3단턱부

Claims (6)

1. 타이어 반제품을 생산에 사용되는 고무밴드의 중앙부가 감기는 센터드럼; 및
   상기 센터드럼을 중심으로 양측에 설치되어 상기 고무밴드의 양측부가 감기고, 상부에 설치된 블래더링이 내부 링크작용에 의하여 드럼의 직경방향으로 상승 및 하강운동하는 사이드드럼;을 포함하고,
   상기 사이드드럼의 블래더링과 링크연결되어 블래더링을 드럼의 직경방향으로 상승 및 하강시키는 구동링크를 더 포함하되,
   상기 구동링크는,
   사이드드럼의 최외측에 설치되어 센터드럼을 향해 전진운동하는 제1구동링크와,
   상기 제1구동링크와 센터드럼 방향으로 상호 연결되며, 센터드럼을 향해 전진운동하는 제2구동링크와,
   상기 제2구동링크와 센터드럼 방향으로 상호 연결되며, 센터드럼을 향해 전진운동하는 제3구동링크를 포함하며,
   상기 블래더링은, 제3구동링크와 링크연결되어 구동링크의 전후진운동에 의해 드럼의 직경방향으로 상승 및 하강하되,
   상기 제1구동링크가 최대로 전진한 후 제2구동링크가 전진하고, 제2구동링크가 최대로 전진한 후 제3구동링크가 전진하고,
   상기 제1구동링크 및 제2구동링크가 최대로 전진한 상태에서의 블래더링의 상승높이(H2)는, 상기 제1구동링크가 최대로 전진한 상태에서 블래더링의 상승높이(H1)에 적층된 타이어 반제품상에 고무밴드가 감기면서 증가된 높이를 더한 높이(H2)에 대응되는 것을 특징으로 하는 타이어 성형드럼.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1구동링크 및 제2구동링크가 최대로 전진한 상태에서 블래더링의 상승높이(H2)는 상기 제1구동링크가 최대로 전진한 상태에서 블래더링의 상승높이(H1)보다 높고,
   상기 제1구동링크 내지 제3구동링크가 최대로 전진한 상태에서 블래더링의 상승높이(H3)는 상기 제1구동링크 및 제2구동링크가 최대로 전진한 상태에서 블래더링의 상승높이(H2)보다 높은 것을 특징으로 하는 타이어 성형드럼.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1구동링크의 최대전진길이를 제한하는 제1단턱부와,
   상기 제2구동링크의 최대전진길이를 제한하는 제2단턱부와,
   상기 상기 제1구동링크 및 제2구동링크가 최대로 전진한 상태에서, 제3구동링크가 최대전진길이를 제한하는 제3단턱부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 성형드럼.
   
6. 삭제

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