KR100320226B1 - 타이어 성형기용 밴드 드럼 - Google Patents

Abstract

드럼의 반경을 가변시킬 수 있는 타이어 성형기용 밴드 드럼을 개시한다. 본 발명에 따른 타이어 성형기용 밴드 드럼은 드럼면을 구성하는 복수의 세그멘트를 드럼축에 대하여 반경방향으로 이동시켜서 드럼의 반경을 확장 또는 축소시키는 타이어 성형기용 밴드 드럼으로서, 복수의 세그멘트들이 협동하여 원통형상의 드럼면을 이루되, 세그멘트들의 개수는 이 세그멘트들이 최대 반경에 있을 때 각 세그멘트의 측벽 사이의 틈새가 소정거리 보다 작게 되도록 하는 개수를 가지는 복수의 세그멘트; 및 세그멘트의 반경방향 안쪽으로 드럼축을 따라 설치되는 실린더와, 드럼축을 따라 움직일 수 있도록 실린더의 내부를 관통하여 설치되는 피스톤과, 피스톤에 결합되어 피스톤을 구동시키는 구동수단과, 일단이 피스톤에 연결되어 실린더의 외주면 상에서 드럼축을 따라 미끄럼운동할 수 있도록 실린더의 외주면에 설치된 슬라이더와, 슬라이더의 미끄럼운동을 세그멘트에 전달하여 세그멘트가 드럼축에 대하여 반경방향으로 이동되도록 슬라이더와 세그멘트들을 연결시키는 선형안내부를 구비한다.

Description

타이어 성형기용 밴드 드럼 {Band Drum For Tire Forming Machine}

본 발명은 타이어 성형용 밴드의 성형을 행하는 타이어 성형기용 밴드 드럼에 관한 것으로서, 특히 드럼의 반경을 가변시킬 수 있는 타이어 성형기용 밴드 드럼에 관한 것이다.

타이어는, 각종 원료를 혼합하여 제조된 고무를 일정한 형상으로 압출하고, 이 압출된 고무를 사용하여 중간 반제품인 밴드를 성형하게 된다. 일반적으로, 이러한 밴드는 압출된 고무를 밴드 드럼이라 불리는 장치의 원통형상부에 감아서 형성한다.

도 1은 종래의 밴드 드럼의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 I-I선을 따라 취해진 단면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 종래의 밴드 드럼(100)은 세그멘트(180)와 이 세그멘트(180)를 반경방향으로 확장 또는 축소시키는 확경구동부와 세그멘트(180)의 반경방향 운동을 안내하는 확경안내부를 구비한다.

세그멘트(180)는 도 2에 도시된 바와 같이 8개의 조각으로 분리되어 반경방향으로 확장 또는 축소되도록 되어 있다. 확경구동부는 실린더(110)와, 실린더(110)에 설치된 피스톤(120)과, 이 피스톤(120)의 일단에 연결된 원통형 미끄럼부(130)와, 원통형 미끄럼부(130)와 각 세그멘트(180)를 연결하는 링크(140)를 구비한다. 피스톤(120)의 타단은 구동수단(미도시)에 연결되어 있다. 확경안내부는 실린더(110)의 외주면에 고정되어 있는 가이드 레일(170)과, 일단은 세그멘트(180)에 고정되고 타단부는 가이드 레일(17)을 따라 움직이도록 홈이 형성되어 있는 가이드(160)를 구비한다.

따라서, 종래의 밴드 드럼은 구동수단(미도시)에 의해 피스톤(120)이실린더(110)를 관통하여 오른쪽 또는 왼쪽으로 이동하는 경우, 이 피스톤(120)에 연결되어 있는 원통형 미끄럼부(130)가 실린더(110) 외주면을 따라 미끄럼 운동하게 된다. 한편, 세그멘트(180)는 미끄럼부(130)와 링크(140)로 연결되어 있기 때문에, 미끄럼부(130)가 실린더(110) 외주면을 따라 직선운동하게 되면 세그멘트(180)는 반경방향으로 확장 또는 축소되며, 가이드 레일(170)과 가이드(160)로 이루어진 확경안내수단에 의해 세그멘트(180)의 반경방향으로의 운동이 안내된다.

그런데, 이와 같은 종래의 밴드 드럼(100)에 있어서, 미끄럼부(130)와 세그멘트(180)는 링크 핀(142)에 의해 고정되는 링크(140)에 의해 연결되기 때문에, 세그멘트(180)의 반경방향으로의 운동이 반복되면, 과도한 응력이 링크 핀(142)에 집중적으로 걸리게 되므로, 링크 핀(142) 체결구멍이 넓어지게 되어, 세그멘트(180)의 반경방향으로의 운동정밀도가 저하된다. 즉, 세그멘트(180)의 반경방향으로의 운동이 반복되어 링크 핀(142)이 헐겁게 체결됨으로써, 세그멘트(180)의 반경방향으로의 운동의 크기 및 방향이 원래 의도한 것과는 틀려지게 되어, 8 개의 세그멘트(180)로 이루어지는 원통형상의 외주면이 원하는 형상을 이루지 못하고 일그러지게 된다. 또한, 세그멘트(180)의 반경방향으로의 운동이 반복되면, 가이드 레일(170)과 가이드(160)로 이루어진 확경안내수단에 있어서도, 가이드 레일(170)과 가이드(160)의 접촉면이 미끄럼 마찰에 의해 마모가 심하게 발생한다. 따라서, 종래의 밴드 드럼(100)의 경우에는 이러한 운동정밀도의 저하와 마모로 인하여 요구되는 빈번한 부품교환이 생산성을 저해하는 요인이 되었다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 밴드 드럼(100)의 경우에는 8개의 조각으로 분리된 세그멘트들(180)이 반경방향으로 확장되면, 각 세그멘트(180)의 측벽 사이에 상당한 크기의 틈새가 형성된다. 이 틈새는 세그멘트의 최대외경이 550 mm일 때 대략 26 mm가 되므로, 이를 보완하기 위하여 밴드 커버(210)를 세그멘트들(180)위에 씌우게 된다. 그러나, 이 밴드 커버(210)도 사용함에 따라 노화되므로 일정시간이 지나면 교체를 해야 하는 단점이 있다.

본 발명은 이와 같은 단점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 밴드 커버를 사용하지 않는 한편, 세그멘트와 미끄럼부를 연결하는 연결수단을 달리 구성하여 이 연결수단의 일부분에 집중적으로 과도한 응력이 걸리지 않도록 하며, 그리고 확경안내수단도 그 구성을 달리하여 마모가 덜 일어나도록 함으로써 빈번한 부품교체로 인한 생산성 저하를 방지하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 타이어 성형기용 밴드 드럼의 개략적인 단면도이다.

도 2는 도 1의 I-I선을 따라 취해진 단면도이다.

도 3은 본 발명의 타이어 성형기용 밴드 드럼의 개략적인 단면도이다.

도 4는 도 3의 II-II선을 따라 취해진 단면도이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 타이어 성형기용 밴드 드럼은 드럼면을 구성하는 복수의 세그멘트를 드럼축에 대하여 반경방향으로 이동시켜서 드럼의 반경을 확장 또는 축소시키는 타이어 성형기용 밴드 드럼으로서, 복수의 세그멘트들이 협동하여 원통형상의 드럼면을 이루되, 세그멘트들의 개수는 이 세그멘트들이 최대 반경에 있을 때 각 세그멘트의 측벽 사이의 틈새가 소정거리 보다 작게 되도록 하는 개수를 가지는 복수의 세그멘트; 및 세그멘트의 반경방향 안쪽으로 드럼축을 따라 설치되는 실린더와, 드럼축을 따라 움직일 수 있도록 실린더의 내부를 관통하여 설치되는 피스톤과, 피스톤에 결합되어 피스톤을 구동시키는 구동수단과, 일단이 피스톤에 연결되어 실린더의 외주면 상에서 드럼축을 따라 미끄럼운동할 수 있도록 실린더의 외주면에 설치된 슬라이더와, 슬라이더의 미끄럼운동을 세그멘트에 전달하여 세그멘트가 드럼축에 대하여 반경방향으로 이동되도록슬라이더와 세그멘트들을 연결시키는 선형안내부;을 포함하는 확경구동부를 구비한다.

여기에서, 선형안내부는 일단이 세그멘트에 고정되고 타단에는 드럼축을 따라 경사면이 형성되어 있으며 이 경사면에 가이드 레일이 설치된 레일설치부와, 일단은 슬라이더에 고정되고 타단은 레일설치부의 마주보는 경사면과 평행하게 경사면으로 형성되고 이 경사면에 레일설치부의 경사면에 형성된 가이드 레일에 끼워 맞춰지는 홈이 형성된 가이드 블록이 설치되어 있는 가이드 부재를 구비하여, 슬라이더가 실린더의 외주면 상에서 드럼축을 따라 직선운동을 하는 경우 가이드 부재가 가이드 레일의 경사면을 따라 움직임으로써 세그멘트가 반경방향으로 이동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 타이어 성형기용 밴드 드럼은, 반경방향의 관통홈을 가지며 실린더의 외주면에 고정되는 홈형성부와, 홈형성부의 관통홈 내에 삽입되어 홈형성부 내에서 움직이도록 세그멘트에 고정되는 안내봉을 구비하여, 세그멘트들의 반경방향 이동을 안내하는 확경안내부를 더 포함하며, 마찰을 줄이기 위하여 관통홈에는 볼 부쉬가 장착된다.

이러한 특징을 갖는 본 발명의 밴드 드럼은 밴드 커버를 구비할 필요가 없기 때문에 노화로 인한 밴드 커버의 교체가 필요없고, 또한 선형운동 안내수단에 의해 미끄럼부의 운동을 세그멘트에 전달하기 때문에 과도한 응력이 어느 한 부분에 집중적으로 가해지는 것을 방지할 수 있고, 그리고 확경안내수단도 미끄럼 마찰 방식이 아닌 구름마찰 방식을 택함으로써 마찰에 의한 마모를 줄일 수 있다. 따라서,본발명의 밴드 드럼은 부품의 빈번한 부품교체를 방지하여 밴드 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

이하 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 따른 고무압연장치의 구성과 작동방법을 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 상부, 하부, 상단, 하단, 좌, 우 등의 방향을 지시하는 용어를 사용하여 부재들의 위치를 나타내고 있으나 이는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐이고 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아님을 밝혀둔다.

도 3은 본 발명에 따른 밴드 드럼의 개략적인 단면도이고, 도 4는 도 3의 II-II선을 따라 취해진 단면도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 밴드 드럼은, 서로 협동하여 원통형상의 드럼면을 구성하는 복수의 세그멘트(380)와, 이 세그멘트들(380)을 반경방향으로 이동시키기 위한 확경구동부와, 세그멘트들(380)의 반경방향 이동을 안내하는 확경안내부(370)를 구비한다.

세그멘트들(380)은 서로 분리되어 있으므로 드럼축(X)에 대하여 반경방향으로 이동하여 밴드 드럼(300)의 반경을 확장 또는 축소시키는 것이 가능하다. 이러한 세그멘트들(380)의 개수는 이 세그멘트들(380)이 최대 반경에 있을 때 각 세그멘트(380)의 측벽 사이의 틈새(G)가 소정거리 보다 작게 되도록 하는 개수를 가지는데, 종래의 밴드 커버(도 2의 210)를 사용하지 않기 위해서는 세그멘트들(380)이 최대 반경에 있을 때 각 세그멘트(380)의 측벽 사이의 틈새(G)가 작을수록 바람직하다. 그러나, 이 틈새(G)를 너무 작게 하면, 세그멘트들(380)의 개수가 크게 늘어나기 때문에 밴드 드럼 장치를 구성하는데 어려움이 따른다. 따라서, 장치의 구성을 고려하여 본 실시예에서는 상기 소정거리는 6 mm 이하로 하고, 세그멘트(380)의 개수는 24개로 하였다.

확경구동부는 구동수단(324)에 의해 드럼축을 따라 움직이도록 실린더(310)에 수용된 피스톤(320)과, 피스톤(320)에 연결되어 실린더(310)의 외주면 위에서 미끄럼운동하는 슬라이더(330)와, 슬라이더(330)의 미끄럼운동을 세그멘트(380)에 전달하여 세그멘트(380)가 드럼축(X)에 대하여 반경방향으로 이동되도록 슬라이더(330)와 세그멘트들(380)을 연결시키는 선형안내부(340)를 구비한다. 이하에서 이 확경구동부에 대하여 상세히 설명한다.

중공의 실린더(310)는 세그멘트(380)의 반경방향 안쪽으로 드럼축(X)을 따라 설치되며, 드럼축(X)을 따라 움직일 수 있도록 피스톤(320)이 실린더(310)의 내부를 관통하여 설치된다. 이 피스톤(320)을 구동시키는 구동수단(324)이 피스톤(320)에 결합되어 있는데, 이러한 구동수단(324)은 예컨대 모터와 기어박스로 이루어지거나 또는 유압/공압 시스템일 수 있으며 이러한 구동수단은 이미 공지되어 있으므로 자세한 설명을 생략한다.

실린더(310)의 외주면에는 슬라이더(330)가 설치된다. 이 슬라이더(330)는 일단이 피스톤(320)에 연결되어 있어서, 피스톤(320)이 구동되는 경우 실린더(310)의 외주면 상에서 드럼축(X)을 따라 미끄럼운동하게 된다. 슬라이더(330)는 중공의 원통형상이 바람직하나, 블록형상일 수도 있다. 슬라이더(330)와 피스톤(320)은 연결부재들(326, 328)을 사용하여 연결되는데, 부품교체시에 편리하도록 도시된 바와 같이 볼트와 너트를 사용할수도 있고 또는 용접 등의 공지의 방법을 사용할 수도있다.

슬라이더(330)와 세그멘트들(380) 사이에는 슬라이더(330)의 미끄럼운동을 세그멘트(380)에 전달하여 세그멘트(380)가 드럼축(X)에 대하여 반경방향으로 이동되도록 슬라이더(330)와 세그멘트들(380)을 연결시키는 선형안내부(340)가 구비된다. 이러한 선형안내부(340)는 레일설치부(342)와 가이드 부재(346)로 이루어진다.

레일설치부(342)의 일단은 세그멘트(380)에 고정되고 타단에는 드럼축(X)을 따라 경사면(343)이 형성되어 있으며, 이 경사면(343)에는 가이드 레일(344)이 설치되어 있다. 이 레일설치부(342)의 반대편에 가이드 부재(346)가 설치되는데, 가이드 부재(346)의 하단은 슬라이더(330)에 고정되고 상단은 경사면(347)으로 형성된다. 슬라이더(330)에 고정된 가이드 부재(346)가 레일설치부(342)의 경사면(343)을 따라 움직일 때, 어느 한 부분에 응력이 집중되지 않도록 가이드 부재(346)의 경사면(347)은 레일설치부(342)의 경사면(343)과 평행하게 형성하는 것이 바람직하다. 경사면(347)은 홈(미도시)이 형성된 가이드 블록(348)을 구비하는데, 이 홈은 레일설치부(342)의 경사면(343)에 형성된 가이드 레일(344)에 끼워 맞춰진다. 따라서, 피스톤(320)이 구동되고 이에 따라 슬라이더(330)가 실린더(310)의 외주면 상에서 드럼축(X)을 따라 직선운동을 하는 경우 가이드 부재(346)가 레일설치부(342)의 경사면(343)을 따라 움직이며, 그 결과 세그멘트(380)는 드럼축(X)에 대하여 반경방향으로 이동된다.

본 실시예는, 세그멘트(380)의 반경방향으로의 안정적인 이동과 장치의 간단한 구성을 고려하여 도 3에 도시된 바와 같이 4 개의 선형안내부(340)를 구비하고있으나, 선형안내부(340)의 개수는 반드시 4개로 한정될 필요는 없다.

또한, 슬라이더(330)와 세그멘트들(380) 사이에는 세그멘트(380)의 반경방향으로의 이동을 안내하는 확경안내부(370)가 설치되어 있는데, 확경안내부(370)는 홈형성부(372)와 안내봉(374)으로 이루어진다.

홈형성부(372)는 그 하단이 실린더(310)의 외주면에 고정되며, 드럼축(X)에 대하여 반경방향으로 관통홈이 형성되어 있다. 안내봉(374)은 그 상단이 세그멘트(380)에 고정되는데, 홈형성부(372) 내에서 움직이도록 홈형성부(372)의 관통홈 내에 삽입된다. 관통홈의 표면과 안내봉(374)과의 마찰을 줄이기 위하여, 즉 미끄럼 마찰이 아닌 구름마찰이 일어나도록 홈형성부(372)의 관통홈에는 볼 부쉬가 장착된다. 이와 같은 확경안내부(370)에 의해 세그멘트(38)의 반경방향으로의 이동이 안내된다.

이하, 본 발명에 따른 밴드 드럼(300)의 동작을 설명한다.

먼저, 구동수단(324)에 의해 피스톤(320)이 도 3의 오른쪽 또는 왼쪽으로 구동되면, 피스톤(320)에 연결된 슬라이더(330)가 실린더(310) 상에서 드럼축(X)을 따라 미끄럼운동하게 되고, 이에 따라 슬라이더(330)에 고정되어 있는 선형안내부(340)도 드럼축(X)을 따라 움직인다. 여기에서, 선형안내부(340) 상단의 가이드 부재(348)는 레일설치부(342)의 가이드 레일(344)에 끼워 맞춰져 있기 때문에, 선형안내부(340)의 상단은 레일설치부(342)의 경사면을 따라 움직이게 된다. 한편, 선형안내부(340)가 드럼축(X)을 따라 도 3의 오른쪽으로 이동하게 되면, 선형안내부(340)의 상단은 갈수록 반경이 커지는 경사면을 따라 움직이면서 레일설치부(342)를 반경 바깥쪽으로 밀게되고, 그 결과 세그멘트(380)의 직경이 확장된다. 한편, 세그멘트(380)의 확경이 원하는 수준에 이르게 되면, 실린더(310)에 설치되어 있는 확경멈춤부(334)에 의해 피스톤(320)의 운동이 저지되어, 세그멘트(380)의 확경이 멈추게 된다. 마찬가지로, 선형안내부(340)가 드럼축(X)을 따라 도 3의 왼쪽으로 이동하게 되면, 세그멘트(380)의 직경이 축소되는데, 이러한 세그멘트(380)의 축경이 원하는 수준에 이르게 되면, 실린더(310)에 설치되어 있는 축경멈춤부(332)에 의해 피스톤(320)의 운동이 저지되어, 세그멘트의 축경이 멈추게 된다. 이와 같은 확경멈춤부(334)와 축경멈춤부(332)에는 세그멘트(380)의 확경 또는 축경을 조절하기 위한, 즉 세그멘트의 최대반경을 조절하기 위한 미세조정나사(미도시)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 밴드 드럼은 밴드 커버를 구비할 필요가 없기 때문에 노화로 인한 밴드 커버의 교체가 필요없고, 또한 선형운동 안내수단에 의해 미끄럼부의 운동을 세그멘트에 전달하기 때문에 과도한 응력이 어느 한 부분에 집중적으로 걸리게 되는 것을 방지할 수 있고, 그리고 확경안내수단도 미끄럼 마찰 방식이 아닌 구름마찰 방식을 택함으로써 마찰에 의한 마모를 줄일 수 있다. 따라서, 본발명의 밴드 드럼은 빈번한 부품교체를 방지하여 밴드 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

1. 드럼면을 구성하는 복수의 세그멘트를 드럼축에 대하여 반경방향으로 이동시켜서 드럼의 반경을 확장 또는 축소시키는 타이어 성형기용 밴드 드럼으로서,

   복수의 세그멘트들이 협동하여 원통형상의 드럼면을 이루되, 세그멘트들의 개수는 이 세그멘트들이 최대 반경에 있을 때 각 세그멘트의 측벽 사이의 틈새가 소정거리 보다 작게 되도록 하는 개수를 가지는 복수의 세그멘트; 및

   상기 세그멘트의 반경방향 안쪽으로 상기 드럼축을 따라 설치되는 실린더와, 상기 드럼축을 따라 움직일 수 있도록 상기 실린더의 내부를 관통하여 설치되는 피스톤과, 상기 피스톤에 결합되어 상기 피스톤을 구동시키는 구동수단과, 일단이 상기 피스톤에 연결되어 상기 실린더의 외주면 상에서 상기 드럼축을 따라 미끄럼운동할 수 있도록 상기 실린더의 외주면에 설치된 슬라이더와, 상기 슬라이더의 미끄럼운동을 상기 세그멘트에 전달하여 상기 세그멘트가 상기 드럼축에 대하여 반경방향으로 이동되도록 상기 슬라이더와 상기 세그멘트들을 연결시키는 선형안내부를 포함하는 확경구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 타이어 성형기용 밴드 드럼.
2. 제1항에 있어서, 상기 선형안내부는 일단이 상기 세그멘트에 고정되고 타단에는 상기 드럼축을 따라 경사면이 형성되어 있으며 이 경사면에 가이드 레일이 설치된 레일설치부와, 일단은 상기 슬라이더에 고정되고 타단은 상기 레일설치부의 마주보는 경사면과 평행하게 경사면으로 형성되고 이 경사면에 상기 레일설치부의경사면에 형성된 가이드 레일에 끼워 맞춰지는 홈이 형성된 가이드 블록이 설치되어 있는 가이드 부재를 구비하여, 상기 슬라이더가 상기 실린더의 외주면 상에서 상기 드럼축을 따라 직선운동을 하는 경우 상기 가이드 부재가 상기 가이드 레일의 경사면을 따라 움직임으로써 상기 세그멘트가 반경방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 타이어 성형기용 밴드 드럼.
3. 제2항에 있어서, 상기 선형안내부는 상기 드럼축에 대하여 대칭으로 각각 2개씩 설치되 것을 특징으로 하는 타이어 성형기용 밴드 드럼.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세그멘트들의 개수는 24개인 것을 특징으로 하는 타이어 성형기용 밴드 드럼.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반경방향의 관통홈을 가지며 상기 실린더의 외주면에 고정되는 홈형성부와, 상기 홈형성부의 관통홈 내에 삽입되어 상기 홈형성부 내에서 움직이도록 상기 세그멘트에 고정되는 안내봉을 구비하여, 상기 세그멘트들의 반경방향 이동을 안내하는 확경안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 성형기용 밴드 드럼.
6. 제5항에 있어서, 상기 확경안내부는 상기 선형안내부에 대하여 대칭으로 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 타이어 성형기용 밴드 드럼.
7. 제5항에 있어서, 상기 관통홈에 볼 부쉬가 장착되는 것을 특징으로 하는 타이어 성형기용 밴드 드럼.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실린더의 외주면에 확경멈춤부와 축경멈춤부가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 성형기용 밴드 드럼.