KR101907421B1 - 타이어 마킹 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양하고 다른 색깔들을 갖는 마크들을 타이어의 측면에 위치시킬 수 있는 타이어 마킹 장치와 타이어 마킹 방법에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 다수 개의 스탬핑바부재들을 이송하는 스탬핑바조립체가 이동가능하도록 장착된 프레임조립체를 포함하며, 각각의 스탬핑부재는 선택적으로 마킹위치 및 다수 개의 테잎카세트들로 이동하능하고, 각각의 테잎카세트는 다른 색깔의 테잎을 이동시킬 수 있다. 각각의 테잎카세트는 타이어 마킹위치로 선택적으로 이동가능하다. 액추에이터는 타이어 측면에 있는 타이어 마킹구역을 향하여 정렬된 테잎카세트의 부재를 이동시키며, 상기 타이어의 측면에 접촉하여 프린팅되도록 정렬된 스탬핑부재를 이동시킨다. 이러한 운동은 상기 스탬핑부재에 의해 정해진 표식으로 패턴이 형성되도록 테잎으로부터 타이어의 측면으로 원료물질을 전달시킨다. 상기 프레임조립체는 적어도 두 위치들 사이에서 이동이 가능한 중간프레임을 포함한다.

Description

타이어 마킹 장치{TIRE MARKING APPARATUS}

본 출원은 2010. 2. 8 일자로 제출된 미국 가출원 61/302,363 호 및 2010. 12. 8 일자로 제출된 미국 가출원 61/420,987 호의 우선권을 청구하며, 이 것들 전부는 여기에 참조되도록 통합된다.

본 발명은 전반적으로 타이어 테스팅(testing)에 관련되며, 더 상세하게는 타이어 균일성(uniformity), 밸런스 등등을 위한 테스트가 이뤄진 후에 타이어에 적절한 표식(indicia)를 마킹(marking)하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

어떠한 고르지 못한 사항들(irregularities) 또는 비균일한 사항들의 존재를 확인하기 위하여 타이어를 시험하는 타이어 테스팅 시스템들(tire testing systems)은 이 분야에서 알려져 있다.

통상적으로 공지의 시스템들은, 소정의 형태를 갖는 척장치(chuck apparatus)에 물려지며 통상적인 압력으로 (타이어가) 부풀려지는 테스팅스테이션(testing station)으로 타이어를 이동시킨다. 상기 타이어는 로드휠(loadwheel)에서의 표준 속도로 회전된다. 상기 로드휠에 부착된 로드셀(load cells)에서 생성된 데이터는 제조과정 동안에 발생할 수 있는 어떤 불균일한 항목들의 존재를 검사하는 것에 사용된다. 추가적으로, 이러한 시스템은 일반적으로 불균일성의 크기를 측정하며, 예를 들어 타이어에서 재질을 갈아내는 그라인딩장치들(grinding devices)들과 같은 불균일한 것들을 교정하기 위한 장치들을 구비한다. 타이어 균일성 테스팅 장비로서 공개된 타이어 테스팅 장비의 일례로 미국특허 6,016,695 호가 공개되었으며 여기에서 언급된 사항이 포함되었다.

타이어의 밸런스 상태를 테스트하는 다른 타이어 테스팅 장비들이 있다. 이러한 장비들의 일례로서 미국특허 7,448,267 호에 공개되었으며 여기에서 언급된 사항이 포함되었다.

이러한 타입의 장비들 모두에 있어, 테스팅 후에 타이어의 측면(측벽: sidewall) 상에 타이어 등급, 밸런스 또는/및 타이어 균일성 마크나 표식(표시)를 적용시키는 것이 자주 요구된다. 종래에는, 타이어 마킹 장비들을 통하여 타이어의 측면에 색채점(colered dots)을 배치시킨 것을 공통적으로 볼 수 있다. 이러한 점들(dots)은 타이어의 장착 동안 림(rim)에 타이어를 적절히 장착시키도록 타이어인스톨러(tire installer)에 의해 사용되었다.

최근에는, 타이어가 테스트를 통과하지 못한 이유를 표시하기 위해 다양한 시인성 마크나 코드로 불량 타이어들을 표기하기 위한 요구들을 찾아볼 수 있다.

본 발명은 신규하며 개선된 핫 스탬프 마커(hot stamp marker) 및 검사나 테스팅 후에 타이어의 측면에 마크나 다른 표식(표시)을 기재하기 위한 방법을 제공한다.

바람직한 실시예에서, 이동가능한 헤드조립체가 제공되고 그것은 마크나 표식이 위치되어야 할 타이어의 측면 상에 있는 구역에 맞춰진다. 발동(활성화) 메커니즘(actuating mechanism)은 다수 개의 마킹 부재들 중 어느 하나를 타이어의 마킹 위치로 선택적으로 이동시키며, 타이어에 표시되도록 테잎부(tape portion)를 가압하기 위하여 타이어 구역을 향해 선택된 마킹 부재가 진입하게 된다.

이러한 바람직한 실시예의 구조에 따르면, 적어도 두 개의 이격된(spaced-apart) 마크들은 타이어의 이동이나 위치 변경이 없어도 타이어의 측면 상에 위치될 수 있다(표시될 수 있다). 설명된 구조에서, 마킹테잎은 테잎카세트조립체(tape cassette assembly)에 의하여 이동되고, 더 상세하게는 헤드조립체가 다수의 테잎카세트조립체들을 이동시키고, 그 것 각각은 다른 색깔의 테잎을 이동시킬 수 있다. 상기 테잎카세트들은 미리 정해진 색깔을 갖는 표시가 타이어에 마킹되도록 선택적으로 프린팅 위치로 이동가능하다. 설명된 실시예에서, 상기 헤드조립체는 네 개의 테잎카세트조립체들을 이동시키며, 그 것들 각각은 다른 색깔의 테잎들이 제공될 수 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 다수 개의 나란한 마크들이 마킹부재조립체(marking element assembly) 및 연관된 테잎카세트를 이송하는 중간프레임부(intermediate frame member)의 이동에 의해서 타이어 구역에 위치될 수 있다. 상기 중간프레임부는 하나 이상의 액추에이터에 의해서 두 위치들 사이로 이동할 수 있다. (여기에서) 공개된 실시예에 따라 1 X 2 열의 마크들이 타이어 측면 상에 위치될 수 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 다수 개의 테잎카세트들은 상기 중간프레임에 활주가능하도록 결합되고 상대적인 이동이 가능한 서브프레임(sub-frame)에 의해서 이동되며, 거기에서 상기 서브프레임에 의해서 이동된 다수 개의 테잎카세트들 중 선택된 하나는 타이어 측면 상에 있는 마킹구역에 미리 정해진 배열로 위치될 수 있다.

설명된 실시예에 따르면, 마커조립체(marker assembly)는 여섯 개의 개별 마커들을 이동시키고, 그 것들 중 어느 하나는 표기되어야 할 타이어 구역에 정렬되도록 위치될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 각각의 테잎카세트는 테잎의 서플라이(supply)를 포함하고, 그 것은 가이드롤러들에 의해서 부분적으로라도 정해진 경로를 따라 서플라이롤(supply roll)(또는 서플라이스풀)에서 테이크업롤(take-up roll)(또는 테이크업스풀)로 공급된다. 각각의 테잎카세트는 상기 서플라이롤에 회전가능하도록 장착되며 고정된 마운팅플레이트 및 상기 테이크업롤에 회전가능하도록 장착되며 이동가능한 플레이트를 포함한다. 상기 이동가능한 플레이트는 타이어 측면에 근접하여 테잎세그멘트(tape segment)가 전달되도록 타이어의 측면을 향하여 이동된다. 공개된 실시예에 있어, 타이어 측면을 향하여 상기 이동가능한 플레이트가 이동함에 따라서 상기 이동가능한 플레이트는 또한 테잎의 진입기능을 제공하며, 특히 서플라이롤에서 테잎을 당겨낸다.

이러한 실시예의 특징에 따라, 상기 서플라이롤은 회전센서의 일부를 포함하며, 거기에서 테잎 소모 또는 테잎 파손(파단)이 감지된다. 설명된 실시예에서, 상기 서플라이롤은 타공된 휠의 형태로 타겟(target)을 포함한다. 상기 휠에 조준되며 헤드조립체프레임부(head assembly frame member)에 의하여 이동된 광학 또는 근접 센서는 이동가능한 플레이트가 타이어를 향하여 진입할 때 상기 서플라이롤이 회전하는 지를 감지한다. 회전이 없는 것은 테잎의 파손 또는 소모를 의미한다.

이동가능한 카세트 플레이트는 조절가능한 스톱핀을 또한 포함하는 스프링조립체에 의하여 그것의 복귀 위치(retracted position)로 되돌아온다. 이러한 특징은 진입스트로크(진입스트로크: advancing stroke) 동안에 서플라이롤에서 당겨진 테입의 양을 조절하기 위하여 복귀 위치가 변하거나 조절되는 것을 허용한다.

공개된 실시예에 있어, 각 개의 드라이브 모터들과 테잎 센서들은 테잎카세트 각각에 요구되지는 않는다. 공동의(common) 센서는 마킹위치에 자리한 테잎카세트의 서플라이롤의 회전을 모니터한다. 상기 테잎은 이동가능한 카세트플레이트에서의 진입운동 덕택에 진입되므로 개별 테잎카세트용 테잎드라이브모터 각각이 요구되지 않는다.

본 발명에 따르면, 타이어 구역의 마킹을 위한 백업용 또는 보조용으로 제공되도록 몇몇 장치들에 대하여 복귀가능한 클램프 메커니즘이 제공된다. 특히, 백업클랩프조립체(back-up clamp assembly)는 헤드조립체프레임부에 의해 이송되고 확장가능한 백업부재를 갖는 액추에이터를 포함하며, 그것은 타이어가 마킹 위치나 이탈 위치로 이동하는 것이 허용되는 자세로 복귀되거나 회전될 수 있다.

헤드조립체 전체는 마킹 윈도우(making window)의 중앙 근방에서 헤드가 회전하도록 배치된 틸트메커니즘에 의해서 기울여질 수 있다. 공개된 장치에서, 상기 헤드의 기울여짐은 마킹 윈도우의 방향(각도)를 바꾸나, 타이어의 측벽에 마크가 위치하게 될 위치는 실질적으로 바뀌지 않는다.

본 발명의 특징에 따르면, 상기 헤드조립체는 마킹이 이뤄지도록 타이어의 측면에 접촉하여 이동된다. 타이어의 측면에서의 접촉은 센서에 의해 감지되고, 상기 센서는 윈도우프레임에 치우처진 스프링 내에서의 이동을 감지한다. 타이어와의 접촉은 윈도우 프레임 내에서의 미세한 움직임을 유발하고, 결과적으로 이는 타이어의 측면을 향한 헤드조립체의 추가적 움직임을 정지시키기 위하여 제어신호를 송출하는 근접센서에 의하여 감지된다.

본 발명에 따르면, 상기 타이어의 측면을 마킹하기 위한 방법이 공개되되, 타이어의 측면에 미리 정해진 배열로 마킹헤드조립체(marking head assembly)가 위치하는 단계를 포함한다. 상기 조립체에 의하여 이동되는 다수 개의 테잎카세트들 중 선택된 하나는 타이어의 마킹위치로 이동된다. 프레임조립체에 의하여 또한 이송된 스탬핑부재들(stamping elements) 중 선택된 하나는 마킹위치로 이동된다. 타이어를 마킹하기 위하여, 선택된 테잎카세트의 부재(部材)를 이동시키는 테잎세그멘트는 타이어 측면에 있는 타이어 마킹구역에 접근하여 접하게 되도록 이동된다. 그리고, 타이어 측면으로 테잎세그멘트에 의해 일부분이 이송된 테잎으로부터 스탬핑부재들에 의해 정해진 표시로 타이어가 마킹되게 원료(원료물질)가 전달되도록 선택된 스탬핑부재는 타이어 마킹구역을 향하여 진입된다. 상기 테잎카세트의 부재를 이송하는 테잎세그멘트와 스탬핑부재는 그것들의 복귀 위치로 이동된다.

이러한 발명의 특징에 따르면, 두 개의 인접한 마크들은, 정렬된 테잎카세트와 정렬된 스탬핑부재를 두번째 위치로 이동시키고; 일부분을 이동시킨 테잎세그멘트를 진입시킴;과 함께 타이어의 두번째 마크가 위치되도록 상기 스탬핑부재를 활성화시킴;으로서 타이어 마킹구역 내에 위치될 수 있다.

(여기에서) 공개된 장치와 방법에 있어서, 적어도 두 개의 인접한 마크들이 용이하게 타이어의 측면에 위치될 수 있다. 상기 마크들은 구성요소들 즉, 마킹헤드조립체 내에 있는 스탬핑부재들 또는 테잎카세트들의 교체 필요성 없이 여섯 개의 다른 구성들을 가질 수 있으며, 네 개의 다른 색깔들을 가질 수 있다. 공개된 본 발명은, 테잎카세트들을 위한 개별 드라이브모터들 및 개별 센싱 시스템들에 관한 필요성이 또한 제거된다

본 발명의 추가적인 특징들은 첨부된 도면들과 함께 아래에 기재된 상세한 설명에 의하여 명확하고 보다 완전하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1A 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구조를 갖는 마커헤드조립체의 사시도이고,
도 1B 는 도 1A 에 도시된 마커헤드의 측방향 정면도이고,
도 1C 는 도 1B 에 표시된 원형점선이 가리키는 부분이 단편적으로 확대된 도면이고,
도 2A 및 도 2B 는 도 1A 와 도 1B 에 도시된 상기 헤드조립체의 분해된 모습을 나타내며,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시에에 따라 구성된 마커헤드의 일부를 구성하는 프레임소단위조립체(frame subassembly)의 사시도이고,
도 4A 와 도 4B 는 도 3 에 도시된 프레임소단위조립체 일부분의 사시도들이고,
도 4C 는 도 4A 와 도 4A 와 도 4B 에 도시된 프레임소단위조립체의 일부를 구성하는 레일 베어링/가이드부재들(rail bearing/guide elements)이 단편적으로 확대된 도면이며,
도 5A 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구조를 갖는 스탬핑바조립체(stamping bar assembly)의 사시도이고,
도 5B 는 도 5A 에 도시된 상기 스탬핑바조립체의 측방향 정면도이고,
도 5C 는 상기 스탬핑바조립체의 평면도이며,
도 5D 는 상기 스탬핑바조립체의 단면도이고,
도 6 은 본 발명의 바람직한 실시에에 따라 구성되고 도 1A 에 도시된 헤드조립체의 일부분을 구성하는 마크적용장치(mak applying apparatus)의 정면도이고,
도 7A 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 테잎데크(tape deck)의 사시도이며,
도 7B 는 도 7A 에 도시된 상기 테잎데크의 측방향 정면도이고,
도 7C 는 도 7A 에 도시된 상기 테잎데크의 부분적인 단면모습을 나타내며,
도 8 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 헤드조립체틸트메커니즘(head assembly tilt mechanism)의 사시도이고,
도 9A 는 본 발명의 일부를 구성하는 백업클램프메커니즘(back-up clamp mechanism)의 사시도이며,
도 9B 는 도 9A 에 도시된 클램프메커니즘의 단편적인 측방향 정면모습이 도시된 도면이다.

도 1A, 1B 및 1C 는 타이어의 측면에 표기(마킹)를 적용시키기 위해 사용되는 핫스템프마킹장치(hot stamp marking apparatus)의 완전한 헤드조립체(10)의 전체 구조를 나타낸다.

상기에서 공개된 장치는, 미국 특허 제 6,016,695 호에 공개된 것와 같은 타이어의 불균일성-테스팅 시스템이나 미국 특허 제 7,448,267 호에 나타난 것과 같은 타이어 밸런스 테스팅 시스템에 장착되어 일부분을 구성할 수 있다.

더 상세하게 설명될 것인 작동에 있어서, 프린팅윈도우(printing window)(20a)가 형성된 구조물이나 프레임(20)은, 타이어의 측면상에서 미리정해진 위치로 가압되고 마크 또는 마크들 가령, 도트(dot)를 받을 수 있는 타이어의 구역을 결정한다.

테잎카세트(24)(도 7A 참조)에 의하여 이동된 열적으로 민감한(열감응성) 테잎(22)은 오프닝(opening)(20a); 그리고 다수 개의 스탬핑바들(stamping bars)(28)을 포함하며 타이어의 측면에 상기 테잎(22)을 가압하도록 동작하여 상기 테잎에서 타이어로 원료(물질)를 전달시키는 가열된 스템핑바 또는 블록 조립체(a heated stamping bar or block assembly)(26)(도 4A 와 도 5A 참조);에 가로놓인다.

도 2A 와 2B 는 헤드조립체(10)의 분해된 모습을 나타내며, 이러한 도면들에서 잘 보이는 바와 같이, 테잎카세트들(24); 백업클램프조립체(30); 및 한 쌍의 곡선 트랙들(33a, 33b)과 맞물리며 타이어 측면에 대하여 미리정해진 방향으로 헤드조립체(10) 전체를 이동시키는 틸트메커니즘(32);을 포함하는 주요 서브조립체들이 도시되었다. 도 2A 와 2B 에서 잘 보이는 바와 같이, 상기 틸트메커니즘(32)은 측방향으로 확장된 한 쌍의 이어들(ears)(35a)을 포함한 베이스플레이트(35)를 포함한다. 상기 이어들(35a)은, 마킹위치로 타이어를 이송하기 위한 타이어 컨베이어나 다른 장치들과 관련된 가동위치(operative position)에서 상기 전체 헤드조립체(10)를 지지하는 적합한 지지구조물(미도시)에 장착될 수 있다. 설명될 것인 상기 백업클램프조립체(30)는 타이어의 안쪽면에 위치되어 스탬핑바조립체(stamping bar assembly)(26)에 의해 마크가 위치하게 될 타이어 측면의 한 구역을 지지하는 이동가능한 백업부재를 포함한다.

설명된 바람직한 실시예에서, 상기 프린팅윈도우(20a)는 마크가 찍혀질 타이어 측면 상의 두 위치들을 결정한다. 상기 스탬핑블록조립체(스탬핑바조립체)(26)는 윈도우(20a) 내에 있는 두 곳의 정해진 위치로 자리하고, 테잎(22)에서 타이어 측면으로 원료물질의 전달이 활성화된다. 이 분야의 당업자라면 필요에 따라서 이러한 메커니즘은 네 개 또는 그 이상의 마크가 타이어 측면에 자리하게되도록 네 개 또는 그 이상의 마킹 위치가 제공되게 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

또한 도 3 을 참조하면, 프레임서브조립체(frame subassembly)(34)가 나타난다. 상기 프레임(34)은 U 자 모양의 고정된 플레이트(36)를 포함하고, 그 것(U 자 모양의 고정된 플레이트)은 상기 U 자 모양의 플레이트(36)의 아랫쪽에 장착된 L 자 모양 브라켓들(37)의 짝들(pairs)에 의해 곡선형 트랙들(33a, 33b)과 견고하게 결합된다. 중간프레임플레이트(intermediate frame plate)(38)은 상기 고정된 플레이트(36)에 대하여 활주하여 이동가능하며, 상기 스탬핑바조립체(26) 및 설명될 연관 구성요소들을 지지한다. (도 4 에 가장 잘 도시된) 레일블록들(40) 및 짝을 이루는 가이드들(42)은 상기 고정된 플레이트(36)과 연계해 중간프레임플레이트(38)가 활주가능하도록 지지하며, 두 위치들 사이로만 선형 운동을 제한한다. 상기 중간 플레이트(38)는 한 쌍의 공압 액추에이터들(44)에 의해서 두 개의 작동 위치들 중 어느 한 곳으로 이동되고, 그 것들(공압 액추에이터들)은 상기 고정된 플레이트(36)에 부착된 그 것들의 실린더끝단들;과 상기 중간프레임플레이트(38)에 고정된 받침플레이트(abutment plate)(46)에 부착된 그 것들의 로드끝단들;을 갖는다. 이러한 액추에이터들(44)의 확장 및 복귀는 두 위치들 사이에서 상기 중간플레이트(38)의 선형운동을 만들어낸다.

상기 고정된 플레이트(36)와 관련하여 중간플레이트(38)의 제어된 선형운동은 도 4A 에 가장 잘 나타난 구조에서와 같이 레일 베어링들/가이드들(40, 42)에 의하여 제공된다. 도 4A 에 도시된 바와 같이, 각각의 레일베어링은 리지드프레임(rigid frame)(36)의 저면에 적합하도록 부착된 레일블록(rail block)(40)을 포함한다. 도 4C 를 또한 참조하면, 상기 블록(40)은, 중간프레임플레이트(38)에 부착되며 비둘기 꼬리를 보완하는 모양으로 슬롯(42a)이 형성된 수용가이드(receiving guide)(42)에 활주가능하도록 구속된 비둘기 꼬리 모양의(dove tail-shaped) 레일(40a)을 포함한다. 도 4A 와 4C 에 도시된 바와 같이, 이러한 네 개의 블럭/레일 조립체들은 상기 중간프레임플레이트(38)를 고정된 플레이트(36)에 부착시키며, 쌍을 이룬 액추에이터들(44)에 의해서 제어된 위치로 상기 플레이트들(36, 38) 사이에서의 제한된 선형운동을 허용한다. 도 4A 에 도시된 형태의 블록/레일 조립체들은 "profiled rail bearings" 로 일컬어지는 Bosch Rexroth 로부터 이용될 수 있다.

만약 타이어에서 하나의 마킹 위치만 요구된다면, 상기 중간프레임(38)은 고정된 프레임(36)과 관련된 상대적 움직임에 대한 설치가 요구되지 않는다. 따라서, 상기 중간플레이트(38)는 고정된 플레이트(36)에 견고하게 설치되거나 제거될 것이며, 상기 레일 베어링들/가이드들(40, 42) 및 액추에이터들(44) 또한 제거될 것이다.

도 4A 와 4B 를 또한 참조하면, 상기 중간프레임플레이트(38)에 가열된 스탬핑바 또는 블록 조립체(26)가 설치된다. 도 4A 에 가장 잘보이는 바와 같이, 상기 스탬핑블록(26)은 중간프레임플레이트(38)과 관련하여 상대적 선형운동이 가능하도록 설치되며 특히, 중간프레임플레이트(38)에 장착된 베어링트랙(bearing track)(48)에 의하여 선형운동이 가이드되고, 그 것(베어링트랙)은 상기 스탬핑바조립체(26)에 부착된 한 쌍의 가이드블록들(50)에 활주가능하도록 맞물린다. 설명된 실시예에 있어서, 상기 스탬핑블록조립체는 개별적으로 작동가능한 스템핑 바들(bars) 또는 마커들(markers)(28) 여섯 개를 포함한다.

유체 압력으로 작동하는(예를들어 공압) 액추에이터들이 세 개가 연속적으로 연결될 수 있도록 구성된 적합한 액추에이터는, 트랙(48)을 따라서 스탬핑바조립체(26)를 활주시키도록 선택적으로 작동되며, 이에 따라서 (스탬핑바조립체는) 프린팅윈도우(20) 아래로 마커들(28) 중 선택된 하나를 위치시킨다.

설명된 바람직한 실시예에 있어서, 윈도우(20) 내에 상기 스탬핑블록조립체(26)가 위치하는 것은 세 개가 연속적으로 연결된 액추에이터들(54a, 54b, 54c)에 의하여 제어된다. 도면부호 54a 와 도54b 의 액추에이터들은 연이어 연결되고, 네 개의 위치들 중 어느 한 곳으로 스탬핑블록(26)을 이동시킬 수 있는 기능을 갖는 통합된 액추에이터조립체를 형성한다. 도면부호 54c 의 액추에이터는 (도 2B 에 도시된) 크로스플레이트(56)에 의하여 도면부호 54a 와 도54b 의 액추에이터들에 의하여 구성된 통합된 액추에이터조립체에 연결된다. 도면부호 54c 의 액추에이터의 작동은 결합 및 연결된 도면부호 54a 와 도54b 의 액추에이터들을 두 곳의 위치들 중 어느 한 곳으로 이동시키며, 이에 따라서 윈도우(20) 내에서 상기 스탬핑바조립체의 허용 위치는 더 증가된다. 설명된 바 중에서도 특히, 도면부호 54c 의 실린더는 50mm 스트로크(stroke) 실린더이고, 연결된 도면부호 54a, 54b 의 실린더들은 실질적으로 50mm 스토로크 및 25mm 스토로크 실린더들이 연이어 장착된 구조를 갖는 더블실린더조립체(double cylinder assembly)이다. 실린더들의 이러한 조합은 스탬핑/히터 메커니즘(26)에 대하여 최소한 여섯 개의 분별된 위치들을 제공한다. 상기 스탬핑바블록(26)을 위한 케이블류 및 유체압력(공압) 라인들은 도면부호 55 로 표시된 유연성 있는 체인과 같은 도관(conduit)에 내장되며 보호된다. 위에서 설명된 바와 같이, 상기 액추에이터들(54a, 54b, 54c)의 선택적인 작동은 상기 스탬핑바조립체에 대하여 적어도 여섯 개의 분별된 위치를 제공하며, 이에 따라서, 여섯 개의 스탬핑바들(28) 중 어느 하나는 스탬핑윈도우(20) 안쪽에서 동작위치(작동위치)로 이동될 수 있다.

도 4A 및 5A 내지 5D 를 참조하면, 상기 스탬핑바조립체/블록(26)이 도시되었다. 상기 조립체는 다수 개의 개별 스탬핑바들(28)을 지지하는 열전도블록(26a)을 포함한다. 설명된 실시예에서, 여섯 개의 스탬핑바들(28) 각각은 타이어의 측면 상에 고유의 모양을 갖는 표식(indicia)을 스탬핑(압형)할 수 있는 능력을 갖도록 지원된다. 각각의 스탬핑바(28)는 상기 스탬핑바를 가열하기 위한 전용 케이블히터를 가질 수 있지만, 바람직한 실시예에서는 상기 스탬핑바들을 지지하는 블록(26a)이 가열되고 이러한 열이 스탬핑바들(28) 각각으로 전도된다.

도 5D 에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각각의 스탬핑바(28)는 (베어링재가 끼워질 수도 있는) 보어(bore)(60) 내에서 지지되며, 연계된 스탬핑바(28)가 타이어 측면에서 신속히 이탈되도록 리트랙션스프링(62)을 포함한다. 각각의 스탬핑바는 액추에이터 또는 적합한 실린더(70)(도 2B 에 가장 잘 도시됐음)의 플런저(plunger)(68)(도 2A)에 접촉하는 헤드(head) 또는 버텀(buttom)(64)을 포함하고, 그 것(플런저)은 타이어 측면을 향하여 가열된 스탬핑바가 적절하게 위치하도록 이동시키며, 그렇게 됨으로서 서멀테잎(22)을 (타이어의) 측면에 가압한다. 상기 스탬핑바(28)의 열은, 활성화된 스탬핑바의 (타이어와) 마주하게 될 면(28a)에 의해서 정해진 모양으로 존재하는 원료물질을 열감응성 테잎(22)에서 (타이어의) 측면으로 이동시키는 효과를 갖는다. 위에 설명된 바와 같이, 각각의 스탬핑바는 그것의 (타이어와) 마주하게 될 끝단(28a)에서 다른 모양을 갖는 구성을 포함하며, 이에 따라서 여섯 개의 모양들 중 어느 하나의 표식이 타이어의 측면에 적용될 수 있다.

앞서 설명된 내용 및 도 4A 를 참조하면, 스탬핑/히터 메커니즘(26)은, 여섯 개의 스탬핑바들(28) 중 어느 하나가 윈도우(20)와 정렬되게 위치하도록 중간프레임(38) 내에서 "Y" 방향으로 점차적으로 이동가능하다. 아울러, 위에서 설명한 바와 같이, 상기 중간프레임 그것 자체 또한 상기 스탬핑/히터 메커니즘(26)의 움직임과 평행한 방향인 "Y" 방향으로 (액추에이터들(44)에 의해서) 점차적으로 이동가능하다. 설명된 실시예에서, 상기 중간프레임(38)은 두 위치들 사이에서 이동가능하다. 공개된 메커니즘에서, 이격된 서로 다른 마크들은 헤드조립체 전체의 움직임이 요구되지 않아도 타이어의 측면 상에서 만들어질 수 있다.

스탬핑바의 움직임에 따른 타이어의 마크에 작용하는 효과에 관한 메커니즘은 도 2B 및 6 에 가장 잘 나타난다. 상기 장치는 유체 압력으로 동작하는 액추에이터(70)을 포함하며, 그 것(액추에이터)은 "V" 모양의 마운트(72)에 장착된다. 상기 마운트(72)는 중간프레임(38)의 저면에 부착되고, 이에 따라서 상기 (중간) 프레임이 액추에이터들(44)에 의하여 두 개의 동작위치들 사이에서 이동될 때 상기 중간프레임(38)과 함께 이동한다. 상기 액추에이터(70)는 실린더(70)의 로드 끝단에 유효하게 연결된 푸셔플레이트(pusher plate)(74)를 포함한다. 상기 푸셔플레이트(74)는 스탬핑바플런저/푸셔(stamping bar plunger/pusher)(68); 및 푸셔스터드(pusher stud)(76)을 진입시키는 스프링이 장착된 테잎데크(tape deck);가 부설된다. 상기 푸셔플레이트(74)의 작동은 테잎카세트(24)의 설명과 연계되어 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도 7A 를 보면, 본 발명의 일부를 구성하는 테잎 데크 또는 카세트(24)가 나타난다. 설명된 바람직한 실시예에서, 상기 헤드조립체(10)은 타이어 측면으로 이동될 표식을 위해 다양한 색깔들이 사용될 수 있는 기능을 포함한다. 이러한 특징이 달성되도록, 활주하여 이동가능한 서브프레임(82)에 네 개의 개별 테잎데크들(24)이 탈거가능하도록 장착되도록 제조되며 각각의 테잎데크는 다른 색깔을 갖는다. 바람직한 실시예로서 도 1A, 2A 및 2B 에 도시된 바와 같이, 네 개의 테잎데크들은 헤드조립체에서 탈거가능하도록 장착된다. 설명되는 바와 같이, 상기 테잎데크들(24)은 유체 압력으로 작동하는 액추에이터(84)(도 1B 와 2A 참고)에 의해서 윈도우(20) 아래에서 작동위치로 선택적인 이동이 가능하다.

도 3 을 또한 참조하면, 상기 테잎데크들은 도 3 에서 가장 잘 도시된 한 쌍의 브라켓들(86)에 의해서 서브프레임(82)에 탈거가능하도록 안착된다. 각각의 브라켓(86)은 패스너들(fasteners)(83)에 의하여 서브프레임(82)의 안쪽면에 적절하게 부착된다. 각각의 브라켓(86)은 연계된 테잎카세트에 있는 끝단구조물(edge structure)이 활주가능하게 수납되는 슬롯들(86a)이 설치된 네 개의 테잎데크를 포함한다. 제공된 테잎카세트는 브라켓들(86) 상에서 정렬된 관련 슬롯들(86a) 사이에 거치된다. 각각의 브라켓은, 적합한 홀이 형성되어 리테이닝클립들(retaining clips)(미도시)이 끼워져 테잎카세트가 안착되어 고정되는 (도 3 에 도시된) 한쌍의 스레디드마운팅블록들(threaded mounting blocks)(88)을 포함한다. 상기 리테이닝클립들은 각각의 블록들(88)에 고정되되, 바람직하게는 상기 리테이닝클립의 이동 및 테잎카세트의 제거를 위해 쉽게 탈착가능한 섬스크류들(thumb screws)에 의해 고정된다.

도 1B, 2A, 4A 및 4B 를 참조하면, 상기 탈거가능한 테잎데크들(24)은, 중간프레임(38)과 연계되어 "Y"방향(여기에서 "Y"방향은 도 4A 및 4B 에 표시됐음)으로 상대적인 이동이 가능한 서브프레임(82)에 장착된다. 상기 (테잎데크) 서브프레임(82)은 테잎데크를 찾아보는(indexing) 실린더조립체(84)에 의하여 스탬핑윈도우(20)와 관련된 네 개의 위치들 중 한 곳으로 이동가능하다. 상기 서브프레임(82)은, 네 개의 블록/레일 조립체들(89)에 의하여 중간프레임(38)에 이동가능하도록 연결되며, 그 것(네 개의 블록/레일 조립체들)은 상기 중간프레임(38)과 연결된 것으로 위에서 설명한 블록/레일 조립체들(40, 42)와 실질적으로 유사하고, 이는 도 4C 에 가장 잘 나타난다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 실린더조립체(84)는 쌍으로 연결된 하나의 액추에이터로서 동반된 액추에이터와 함께 두 번의 스트로크를 갖는 연속적으로 연결된 액추에이터들(84a, 84b)를 포함한다. 이러한 배열에 의해, 첫번째 테잎데크는 쌍으로 구성된 액추에이터들 모두가 복귀되면 작동위치에 머무른다. 두번째 데크를 작동위치로 이동시키도록, 더 짧은 스트로크를 갖는 액추에이터가 활성화된다. 세번째 테잎데크를 그것의 작동위치로 이동시키도록, 짧은 스트로크를 갖는 액추에이터는 비활성화되고 긴 스트로크를 갖는 액추에이터가 활성화된다. 네번째 데크를 작동위치로 이동시키도록, 짧은 스트로크 액추에이터 및 긴 스트로크 액추에이터 모두는 활성화된다(유체가 주입된다).

테잎데크 또는 카세트 서브조립체(24)의 구조는 도 7A 내지 7C 에 나타난다. 작동에 있어서, 열감응성 테잎(22)은 프린트윈도우(20)를 가로질러 서플라이스풀(supply spool)(90)에서 리와인드(rewind) 또는 테이크업(take-up) 스풀(92)로 감겨진다. 설명된 실시예에 있어서, 상기 테잎데크(24)는, 테잎가이드롤러들(104, 106, 108)이 부착되고 스프링 하중을 받는 테잎가이드플레이트(102)가 활주가능하게 지지되는 고정된 데크플레이트(100)을 포함한다. 상기 테잎가이드플레이트(102)는 윈도우(20)를 향하거나 멀어지도록 상호적으로 이동가능하고, 서플라이롤(supply roll)(90)에서 테이크업롤(take-up roll)(92)로 상기 테잎(22)이 진행하는 메커니즘의 일부를 형성한다. 상기 테잎가이드플레이트(102)는 J 자 모양이며, "J" 에서 짧은 길이측(102a)은 고정된 마운팅플레이트(100)에 부착된 고정된 가이드롤러(112)에 공차(clearance)를 제공한다. 상기 테잎가이드플레이트(102)는, 앞서 설명되고 도 6 에 도시된 푸셔플레이트(74)에 부착되며 스프링 하중을 받는 푸셔스터드(76)에 의해 접촉되는 구조를 포함한다.

특히, 도 6 과 7C 를 참조하면, 제공된 테잎데크가 작동위치에서 윈도우(20)과 정렬될 때, 스프링 하중을 받는 스터드(76)은 J 모양 플레이트(102)의 엣찌부(109)와 인접하여 맞물릴 수 있다. 따라서, 도 6 을 참조하면, 액추에이터(70)가 활성화됐을 때, 스프링 하중을 받는 스터드(76)는 J 모양 플레이트의 일측(엣찌부)(109)로 맞닿도록 이동하며, 이에 따라 최대로 확장된 위치에 도달할 때까지 플레이트(102)는 타이어를 향하여 이동하게 되고, 여기에서 스터드의 추가적인 움직임은 억제된다. 하지만, 스프링 하중이 작용하므로, 푸셔플레이트(74)는 타이어를 향하여 계속해 진입될 수 있으며, 이에 스탬핑바플런저(stamping bar plunger)(68)는 정렬된 스탬핑부재(stamping element)(28)에 맞닿아 그것이 테잎 및 타이어를 접촉시키도록 이동시키고, 이에 따라서 타이어의 측면 상에 마크가 위치하게 된다.

이동가능한 테잎가이드플레이트(102)는 트랙(114)에 의해서 왕복운동이 가이드되고, 도면부호 116 으로 표시된 스프링조립체에 의해서 그것의 복귀 위치로 되돌아오며, 그것(스프링조립체) 또한 도면부호 116a 로 표시된 조절가능한 스톱핀에 의해서 가이드되고, 이는 테잎을 진행시키는 (후술되는) 메커니즘의 일부를 형성한다. 상기 테잎가이드플레이트(102)에서의 왕복운동은 테잎(22)이 타이어에 접촉하도록(또는 근접하도록) 이동시킬 뿐만 아니라 (테잎이) 풀리는 스풀(90)에서 테이크업스풀(92)로 테잎(22)을 이동시킨다.

도 3 을 참조하면, 서브프레임(82)의 일부를 형성하는 크로스멤버에 부착된테잎 쉴드/가이드(91)는, 사용된 테잎의 감김을 유지하며 제어하는 것과 테잎이 스풀에서 떨어지는 것을 방지하는 것을 보조하도록 (도 3 에서 보이는 바와 같이) 제일 좌측에 있는 테잎카세트의 테이크업롤(92)과 인접해있다. 다른 테잎카세트들의 테이크업스풀들은 테이프 쉴드/가이드와 같은 기능을 하도록 인접한 카세트의 고정된 마운팅플레이트(100)에 인접배치 된다.

도 7A 및 7C 에 도시된 테잎카세트조립체의 일부를 형성하는 테입 진입메커니즘은 종래의 테잎 진입메커니즘과는 적어도 몇몇에 있어서 기능적으로 다르다. 도 7A 에 도시된 메커니즘에서, 상기 테잎은 J 모양의 플레이트(102)의 전진스트로크(advancing stroke) 보다 오히려 복귀스트로크(return stroke)에서 서플라이스풀(90)에서 테이크업스풀(92)로 이동된다. 즉, J 모양의 플레이트(102)가 타이어를 향하여 전진할 때, 사용되지 않은 테잎은 프린팅윈도우(20)을 가로질러 이동되지 않는다. 상기 테잎은 프린팅이 완료된 후 J 모양의 플레이트(102)가 그것의 초기 위치로 복귀함에 따라서 실질적으로 이동된다.

도 7A 내지 7C 를 참조하면, 이러한 기능을 수행하도록 상기 서플라이스풀(90)는 움직이지 않는 플레이트(100)의 일측 구역에 부착된다. 추가적으로, 상기 서플라이스풀(90)에서 테잎을 최초로 받는 롤러가이드(112) 또한 고정된 플레이트(100)에 부착되고 프린팅 주기(cylce) 동안에는 이송시키지 않는다. 테이크업스풀(92)은 물론 도면부호 104, 106, 108 의 가이드롤러들 모두는 이동가능한 J 모양의 플레이트(102)에 부착되며, 프린팅 주기 동안에 타이어를 향하여 또는 멀어지도록 이동한다.

테이크업스풀 메커니즘은 테이크업스풀(92)의 역회전을 방지하기 위한 (도 7C 에 도시된) 일방향(one-way) 클러치(120)를 포함하고 또한, 각각의 스풀 메커니즘은 (아래에서) 설명되는 것과 같이 스풀들의 미끄러짐을 허용하는 슬립클러치(slip clutch)를 포함한다. 상기 일방향 클러치(120)는 테이프가 테이크업스풀에서 "풀리는 것"을 방지하기 위하여 상기 테이크업스풀(92)의 반시계방향 회전을 방지한다. 상기 서플라이스풀(90)은 각 방향으로의 회전에 저항하는 (하지만, 충분한 힘이 작용하면 회전이 허용되는) 슬립클러치를 포함한다.

테입 진입(전진) 메커니즘은 다음과 같이 작동한다. 프린팅 사이클이 초기화 됐을 때, 활성화된 실린더(70)(도 6)는 타이어를 향하여 J 모양의 플레이트(182)를 전진시킨다. 타이어를 향한 이러한 이동에 따라서, 일방향 클러치가 상기 테이크업스풀(92)의 반시계방향 회전을 방지하고 있기 때문에 서플라이스풀(90)에서만 테이프가 풀리게 된다. J 모양의 플레이트(182)가 타이어를 향하여 이동함에 따라 가이드롤러(108)와 고정된 가이드롤러(112) 사이의 통과길이는 증가하며, 이러한 움직임은 테이프(22)가 서플라이롤(90)에서 풀리도록 힘을 작용하지만, 테이프 자체는 윈도우(20)를 가로질러 이동하지 않는다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

마크가 타이어 상에 위치된(프린팅된) 후, 리턴스프링조립체(116)은 J 모양의 플레이트(182)를 그것의 복귀 위치로 이동시킨다. 상기 J 모양의 플레이트(102)가 그것의 복귀 위치로 이동함에 따라 상기 테이크업스풀(92)은, 고정된 플레이트(100)에 부착되고 테이크업스풀 메커니즘의 일부를 형성하는 기어휠(110b)에 활주가능하게 맞물려진 트랙(110a)에 의해서 (도 7C 에 도시된 바와 같이) 시계방향으로 회전된다. 상기 기어휠(110b)은 슬립클러치(미도시)를 통하여 테이크업스풀(92)와 연결된다. 테이크업스풀(92)이 트랙(110a)을 따라 이동함에 따라서 상기 트랙(110a)는 테이크업스풀에서의 회전 발생을 야기한다. 테잎 진입 메커니즘에서, 서플라이롤(90)에 있는 슬립클러치(또는 브레이크)에 의해 작용하는 테잎 이동에 대한 적절한 저항력이 발생되는 것은(그리고, 다양한 롤러들에 의해 야기되는 테잎 이동에 대한 저항력이 조합될 수 있는 것은) 연계된 슬립클러치에 의한 테이크업스풀(92)에서 작용하는 회전력에 대한 저항력 보다 커야한다. 이는, J 모양의 플레이트(102)가 그것의 복귀 위치로 위치로 이동함에 따라서 즉, 소비된 테잎이 미리정해진 길이만큼 스풀로 감길때 상기 기어휠(110b)이 고정된 테이크업스풀(92)의 독립적으로 회전시키는 것을 허용함에 따라서, 서플라이스풀(92)에서 추가적으로 테잎이 풀리는 것을 방지하기 위해 필수적인 것이다.

전술된 바와 같이, 테잎의 미리정해진 길이는 J 모양의 플레이트(102)가 타이어의 측면을 향해 이동함에 따라 서플라이스풀(90)에서 풀려지는(당겨지는) 것이다. J 모양의 플레이트(102)가 이동한 길이는 서플라이롤(90)에서 당겨진 새로운(사용하지 않은) 테잎의 길이를 결정하며, 이러한 길이는 서플라이스풀(90)이나 테이크업스풀(92)에 있는 테잎의 양(amount)과는 비종속적이다.

J 모양 플레이트(102)의 전진 스트로크 동안에 서플라이롤(90)에서 당겨지는 새로운 테잎의 길이는 조절될 수 있다. 설명된 바와 같이, J 모양의 플레이트(102)의 복귀 메커니즘은 스톱핀(116a)(도 7C 참조)을 포함한다. 이렇게 정지를 조절가능한 것은 J 모양의 플레이트(102)의 복귀 위치를 제어할 수 있다. 상기 J 모양의 플레이트(102)의 왕복 길이를 결정함으로서 서플라이롤에서 당겨진 테잎의 양을 결정할 수 있으므로, 스톱스크류(116a)를 이용한 그것의 초기 위치를 조절함으로서, 전진 스트로크 동안에 상기 서플라이롤(90)에서 당겨진 테잎의 양을 요구되는 양만큼 변경시킬 수 있다.

또한, 테잎 센싱메커니즘(tape sensing mechanism)은 테잎(22)이 끊어지거나 서플라이스풀(90)에서 소진됐을 때를 센싱(감지)하기 위하여 제공된다. 특히, 상기 서플라이스풀은 도 1A, 7A 및 7B 에 도시된 슬로티드휠(slotted wheel)(90a)을 포함한다. 도면부호 109 로 표시된 광학 센서나 근접스위치는 상기 중간프레임플레이트(38)에 장착된다(센서용 브라켓은 도 1A 에 도시되었다). 상기 센서는 J 모양의 플레이트(102)의 전진 스트로크 동안 슬로티드디스크(90a)의 회전을 모니터한다. 전진 스트로크 동안에 상기 센서가 슬로티드휠(90a)의 회전을 감지하지 못한다면 이는 테잎이 끊어졌거나(파단되었거나) 또는 서플라이스풀에서 소진된 것 중 어느 하나이며 작업자는 적절한 신호를 받게된다.

사용된 테잎의 양을 최소화하기 위하여, J 모양의 플레이트(102)의 전진운동 동안 서플라이스풀(90)에서 당겨진 테잎만 복귀 스트로크 동안에 테이크업스풀(92)로 감겨지는 것이 중요하다. 테이크업스풀(92)은 소비된 테잎으로 체워지고 소비된 테잎의 반경이 증가함에 따라서 테잎이 당겨지도록 작용하는 힘이 변하는 것을 인식할 수 있을 것이다. 리턴 스트로크 동안에 서플라이스풀(90)에서 추가적인 테잎이 당겨지지 않는 것을 보증하기 위해서, 서플라이스풀(90)의 일부분을 형성하는 슬립 클러치/브레이크는, 테이크업스풀(92)에 당겨지는 테잎이 얼마만큼 소비됐는지와는 상관없이, 상기 테이크업스풀(92)에 의해 작용하는 당기는 힘보다 더 큰 저향력이 작용해야만 한다.

(도 2B 와 6 에 도시된) 마크 어플라잉(마크를 적용시키는) 액추에이터(70)는 V 자 모양의 서포트부(72)에 의해서 중간프레임(38)에 견고하게 장착된다. 위에서 설명된 바와 같이, 상기 어플라잉 액추에이터(70)는 가이드롤러들(106, 108)이 타이어 측면에 접촉할 때까지 타이어 측면을 향하여 테잎가이드플레이트(102)를 이동시키도록 작동한다. 푸셔플레이트(74)의 연속된 이동은 이에 따라서 플런저(68)와의 접촉을 야기하며 그런 다음으로, 스탬핑바(28)는 테잎의 원료물질이 (타이어) 측면으로 이동되도록 열감응성 테잎(22) 및 타이어와 접촉하여 이동한다. 테잎데크푸셔스터드(tape deck pusher stud)(76)(도 6)은 스프링 하중을 받으며, 이에 따라서 푸셔플레이트(74)와 관련돼 이동가능하다. 이는 스프링압력이 극복됐을 때 푸셔플레이트(74)와 J 모양의 테잎가이드플레이트(102) 사이에서 상대적인 이동을 허용한다. 상기 어플라잉 실린더(70)가 최대로 확장됐을 때, 상기 푸셔플레이트(74)에 작용하는 힘은 스프링 힘을 극복하고 정렬된 스탬핑바(28)를 향하여 플런저를 계속적으로 이동시켜 관련된 스탬핑바(28)의 헤드 또는 버텀이 직접적으로 접촉하는 것을 허용하며, 이에 따라 이동하는 가열된 스탬핑바가 표식이 이동되는 효과가 나타나도록 열감응성 테잎 및 (타이어의) 측면을 접촉시키는 것을 허용한다. 즉, 선택된 스탬핑바(28)는 테잎(22)을 (타이어의) 측면에 가압시켜 상기 스탬핑바(29)의 마주하게 되는 끝단(28a)에 새겨진 모양에 따라 배열된 마크를 상기 측면으로 이송시킨다.

특히, 도 2A, 2B 및 8 을 참조하면, 타이어의 측벽에 대한 마킹헤드(10)의 위치 선정에 사용되는 틸트메커니즘(32)이 도시되어 있다. 상기 틸트메커니즘은 브라켓(37)과 드라이브모듈(dirve module)(167)에 의해서 고정된 프레임(36)에 부착된 한 쌍의 곡선형 트랙들(33a, 33b)를 포함한다. 상기 트랙(33a)은 기어세그멘트(166)을 포함한다. 상기 드라이브모듈(167)은 드라이브기어(176a)를 구비한 드라이브모터(176)가 장착된 하우징(174)를 포함한다. 상기 드라이브기어(176a)는 트랙(33b)에서 기어세그멘트(166)와 맞물린다. 다수 개의 아이들러 기어들/휠들(idler gears/wheels)(179)은 드라이브모듈(167)을 트랙들(33a, 33b)로 연결한다. 상기 드라이브모듈(167)은 이어들(ears)(35a)을 경유하여 적합한 브라켓 또는 암(arm)(미도시)에 부착된다. 드라이브모듈(176)의 활성화는 헤드조립체(10)가 타이어의 측면에 대해 회전하는 것을 야기시킨다. 상기 헤드조립체의 회전 중심은 마킹윈도우(20)의 중심에 위치하는 것이 바람직하다. 이는 타이어에 대한 마크의 위치변경 없이도 회전각도가 변하는 것을 허용한다.

도 9A 와 9B 를 참조하면, 윈도우(20)로 타이어의 측면을 잡아두기(클램핑) 위한 백업클램프메커니즘(30)이 도시되어 있다. 상기 클램프는 확장가능한 로드(204)에 동작가능하도록 부착된 클램핑패드(clamping pad)(202)를 포함한다. 스트럿들(206)은 (윈도우(20)가 부착된 것과 동일한 프레임인) 고정된 프레임에 견고히 연결된다.

도 9A 에 도시된 구조에서, 액추에이터(208)를 작동시키는 유체 압력은 백업패드(202)를 이송하는 로드(204)의 전진과 복귀에 사용된다. 도 9A 와 9B 에 도시된 액추에이터(210) 및 피봇암들(pivot arms)(206)은, 타이어의 내측 및 타이어의 측면에서 떨어져 위치하는 윈도우(20) 내에 정렬된 위치로 상기 패드(202)를 이송시키는 것에 사용되는 두 개의 액추에이터들(210a, 210b)의 조합에 의해 대체된다. 도면부호 210b 의 액추에이터는 도면부호 206a 로 표시된 피벗 근방에서 조립체를 회전시킨다. 그리고, 도면부호 210a 의 액추에이터는 윈도우(20)에 정렬된 타이어의 측면 안쪽 위치로 백업패드(202)가 위치하도록 백업클램프조립체를 전진시킨다. 상기 클램프조립체(30)는 그것의 백업위치에서 멀어지거나 근접하는 왕복운동이 가이드로드들(206)에 의하여 지지받는다.

도 9B 를 참조하여, 상기 클램프(30)의 작동을 설명한다. 타이어 'T' 가 컨베이어(미도시)에 의해 마킹위치로 이송되기에 앞서서, 액추에이터(208)는 확장가능한 로드(204)가 그것의 복귀 위치로 이동되도록 복귀한다. 도면부호 210b 의 액추에이터는 클램프조립체가 (도 9A 나타난 바와 같이 도 1A 에 도시된 위치로) 반시계방향으로 회전하도록 활성화된다. 액추에이터(210)는 (도 9A 에 도시된 바와 같이) 클램프조립체를 낮추기 위해서 복귀하며 이에 따라서, 그것(클램프조립체)은 타이어를 이송하는 컨베이어 보다 낮은 곳에 위치한다. 그 다음으로, 타이어가 이동하여 위치하면, 액추에이터들(208, 210b, 210a)는 상기 클램프조립체가 도 9B 에 도시된 위치로 이동되도록 적절하게 활성화되며, 거기에서 타이어의 측면은 윈도우(20)와 백업패드(202) 사이에서 고정된다. 그리고, 마킹헤드는 위에 설명된 바와 같이 타이어의 측면에 요구되는 표식이 프린트되도록 활성화된다.

여기에서 설명된 실시예에 있어, 마킹조립체는 타이어 아래에서 마크하도록(프린팅하도록) 도시되었다. 이러한 자세에서, 상기 헤드조립체(10)는 컨베이어 아래에서 마킹되어야 할 타이어를 향하여 윗쪽으로 이동된다. 이 분야의 당업자라면 마킹조립체는 타이어의 윗쪽에 장착되어 타이어를 마킹하기 위하여 타이어의 측면을 향해 아랫쪽으로 이동될 수도 있음을 인식할 수 있을 것이다. 또한, 몇몇의 장치에 있어서 한 쌍의 헤드조립체들은 (도 9B 에 나타난) 타이어 측면의 윗쪽과 아랫쪽에서 마킹할 수 있도록 제공될 수도 있다. 이러한 구성에 있어 각각의 헤드조립체(10)는 타이어 측면 상에 두 개의 마크들을 위치시킬 수 있으며, 이에 따라 한번의 마킹 주기 동안에 네 개의 마크들이 타이어에 위치될 수 있다.

바람직한 작동에 있어서, 타이어가 마킹될 때, 상기 헤드조립체(10)는 윈도우(20)와 타이어의 측면 사이에 접촉이 이뤄질 때까지 타이어의 측면을 향하여 진입된다. 바람직한 실시예에 있어서, 도 1C 를 참조하면, 타이어의 측면에 윈도우가 접촉되는 것은 도면부호 220으로 표기된 센싱메커니즘에 의해 감지되며, 특히 스프링 하중을 받는 플런저(222)는 (도 1C 에 도시된 바와 같이) 스프링(223)에 의해 윗쪽으로 힘을 받고 고정된 플레이트(36)에 의해 활주하여 이동되어 윈도우(20)의 아랫쪽 엣찌(20b)에 맞닿도록 물려질 수 있다. 도 1C 에 도시된 윈도우 구조물 또는 프레임(20)의 끝단은 제거가능한 핀(22b)에 의해서 요크(yoke)(224)가 느슨하게 잠겨진다. 상기 윈도우프레임(20)이 타이어의 측면에 접촉할 때, (도 1C 에 도시된 바와 같이) 그것(윈도우프레임)은 아랫쪽으로 이동되고, 이에 따라 플런저(222)가 아랫쪽으로 이동하여 타켓(target)(228)의 움직임이 발생하는 것은 근접스위치(230)에 의해 감지된다. 프런저가 눌렸을 때 근접스위치에 의해 생성된 신호는 타이어의 측면을 향한 헤드조립체의 추가적인 이동을 정지시킨다.

본 발명에서 높은 적용성을 갖는 타이어 마킹 장치를 제공하는 것은 명백하다. 여섯 개의 다른 스탬핑 모양들, 네 개의 다른 색깔, 그리고 두 개 또는 그 이상의 프린팅 설정위치를 갖는 프린팅 구역을 제공함으로서, 타이어의 측면에 다양한 상태들을 표시할 수 있도록 다양한 마크들이 적용될 수 있다. 이러한 장치의 사용자는 타이어의 테스트가 끝난 후에 타이어의 등급이나 상태를 정확하게 정해놓기 위해서 표식의 색깔 및 표식의 모양을 근거로 코드리스트(code list)를 만들 수 있다.

설명된 실시예에 있어, 상기 마킹 장치는 타이어의 측면에 인접하는 두개의 마크를 배치할 수 있다. 이 분야의 당업자라면 상기 중간프레임에 추가적인 운동성이 부여되어 세 개 또는 그 이상의 위치들로 그것(중간프레임)을 이동시킬 수 있다는 사실을 인식할 수 있을 것이다. 예를 들어, 중간프레임(38)은 "Y" 방향에 따른 두 위치 및 "Y" 방향과 직각인 방향에 있는 두 위치 사이를 이동할 수 있도록 배치될 수 있다. 이러한 구조에 있어서, 상기의 마킹 장치는 타이어의 측면 상에서 2 X 2 매트릭스로(2 X 2 자 모형)으로 네 개의 마크들을 위치시킬 수 있다.

본 발명은 설명에 있어 특정 정도(degree)로만 묘사되었지만, 이 분야의 당업자라면 아래에서 청구된 본 발명의 취지 또는 권리범위에서 내에서 다양한 변형들이 만들어 질 수도 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (33)

1. 타이어의 테스트가 이뤄진 후에 상기 타이어의 측벽에 상기 타이어의 품질 표식을 표시하기 위한 마킹 장치에 있어서,
   a) 틸트메커니즘에 의해 타이어에 대한 방향이 조절되며, 상기 틸트메커니즘과 연결된 첫번째프레임부;
   (b) 상기 첫번째프레임부에 대하여 상대적으로 이동하도록 결합되고, 두 개의 작동위치들 사이에서 이동가능한 중간프레임부;
   (c) 상기 타이어의 측벽의 마킹 구역에 미리 정해진 배열로 배치될 수 있는 상기 첫번째프레임부에 의해 이동되고, 타이어에서 마킹구역을 결정하는 윈도우구조물;
   (d) 상기 중간프레임부에 장착되며 다수 개의 스탬핑부재들을 갖되, 상기 중간프레임부에서 상대적으로 선형적으로 이동하도록 결합되어 다수 개의 스탬핑부재들 중 어느 하나가 상기 윈도우구조물에 미리정해진 배열로 배치되며 세 개의 표식을 정의하는 적어도 세 개 이상의 스탬핑부재들을 갖는 스탬핑바조립체;
   (e) 상기 중간프레임부에 결합되어 윈도우구조물과 미리정해진 배열에서 하나 이상의 테잎카세트를 지지하고, 상기 테잎카세트에 의해 이동된 테잎이 상기 윈도우구조물 및 배치된 스탬핑부재 사이에서 위치하는 서브프레임;
   (f) 상기 윈도우구조물과 미리정해진 배열로 상기 마킹구역에 배치되어 상기 스탬핑바조립체의 일부를 형성하는 상기 다수 개의 스탬핑부재들 중 적어도 하나에 의해 정의된 품질 표식을 상기 타이어의 측벽에 위치시키기 위해 상기 테잎으로부터 상기 테잎의 하나의 측벽으로 테잎 부재를 이송하기 위해 활성화되면 일부분을 구성하는 액추에이팅부재가 배치된 스탬핑부재를 타이어의 마킹구역을 향하여 이동시키는 마킹액추에이터;를 포함하고,
   (g) 상기 중간프레임부는 상기 타이어의 일 측벽에 상기 타이어 마킹 구역에 2개의 인접한 마크를 위치시키기 위해 적어도 2개의 위치 사이에서 변위가 가능하고,
   상기 스탬핑부재에 의해 정해진 표식이 상기 타이어에 표시되도록 상기 테잎은 타이어에 가압되는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 첫번째프레임부에 의해서 이동되고, 상기 윈도우구조물과 정렬되어 타이어의 내측 구역으로 이동가능한 백업부재를 포함하는 클램핑장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 타이어의 마킹구역이 백업부재와 윈도우구조물 사이에서 고정되게 상기 백업부재가 타이어를 맞물어 고정하도록 이동시키는 클램핑액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 스탬핑바조립체는 상기 중간프레임부에 의해 이송된 트랙에 의해 활주가능하게 지지되고, 가열되며, 여섯 개의 스탬핑부재들을 포함하고,
   상기 여섯 개의 스탬핑부재들 중 어느 하나가 윈도우구조물과 미리정해진 배치로 이동하고,
   상기 여섯 개의 스탬핑부재에 의해 정해진 표식들 중 어느 하나가 상기 타이어의 측벽에 위치되도록 상기 스탬핑바조립체는 연계된 액추에이터조립체에 의하여 선형적으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 액추에이터조립체는 연속적으로 연결된 세 개의 액추에이터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 중간프레임부는 하나 이상의 액추에어터에 의해 적어도 두 곳의 위치들 사이를 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
   
7. 제 1 항에 있어서, 상기 틸트메커니즘은 첫번째프레임부에 부착된 한 쌍의 아치형(arcuate) 트랙들을 포함하되, 상기 트랙들 중 적어도 어느 하나는 틸트 드라이브모터가 결합되어 상기 틸트 드라이브모터가 활성화되면 첫번째프레임부에 의해 이동된 윈도우구조물 내에서 각 운동이 발생하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서, 상기 각 운동은 윈도우구조물의 일부분을 형성하는 마킹윈도우(marking window)의 중앙에 위치하는 중심점에서 발생하되, 상기 윈도우구조물의 모서리(angularity)는 마킹구역에서 이탈하지 않는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
   
9. 제 1 항에 있어서, 상기 서브프레임은 다수 개의 테잎조립체가 장착되고, 각각의 테잎카세트는 상기 서브프레임을 이동시키는 테잎데크액추에이터에 의해서 상기 윈도우구조물에 정렬되도록 선택적으로 이동가능하게 되는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
   
10. 제 9 항에 있어서, 각각의 테잎카세트는 다른 색깔의 리본(ribbon)을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
11. 제 9 항에 있어서, 각각의 테잎카세트는, 서브프레임에 부착된 고정된 마운팅플레이트; 및 정렬된 스탬핑부재와 상기 윈도우구조물 사이에서 테잎세그멘트를 지지하기 위한 테잎가이드들을 포함하는 이동가능한 테잎카세트부;를 포함하고,
    상기 테잎카세트부는 프린팅 주기 동안에 초기의 복귀 위치에서 타이어의 마킹 구역을 향하여 테잎세그멘트를 진입시키도록 작동가능하여, 상기 테잎세그멘트가 타이어의 상기 마킹 구역에 인접하도록 즉각적으로 위치하게 되는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
12. 제 11 항에 있어서, 상기 테잎카세트부의 운동은 상기 테잎카세트의 일부를 구성하는 서플라이롤에서 테잎이 당겨지게 됨을 야기하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
13. 제 12 항에 있어서, 상기 이동가능한 테잎카세트부가 그 것의 초기 위치로 복귀할 때, 테잎은 상기 테잎카세트의 일부를 구성하는 테이크업롤로 감겨지는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
14. 제 13 항에 있어서, 정렬된 스탬핑부재를 작동을 위한 상기 마킹액추에이터는 마킹구역에 인접한 위치로 상기 이동가능한 테잎카세트의 부재를 전진시키기 위한 푸셔부재를 아울러 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
15. 제 12 항에 있어서, 상기 서플라이롤을 이동시키기 위해 회전가능한 스핀들을 더 포함하고, 상기 스핀들은 센서 타겟을 포함하며, 상기 윈도우구조물에 테잎카세트가 정렬되도록 위치했을 때 상기 타겟에서 회전운동을 감지하기 위한 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
16. 제 15 항에 있어서, 상기 타겟은 슬로티드휠이고, 상기 센서는 상기 중간프레임부에 장착된 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
17. 제 1 항에 있어서, 상기 윈도우구조물에서의 운동을 감지하는 센서를 더 포함하여 상기 윈도우구조물이 상기 타이어의 마킹구역과 접촉하는 것이 탐지되는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
18. 미리 선택된 타이어 품질 표식을 타이어의 일측면에 마킹하기 위한 타이어 마킹 장치에 있어서,
    a) 상기 타이어의 일측면 상의 마킹구역에 미리정해진 배열로 위치될 수 있는 프레임조립체;
    b) 다수 개가 상기 프레임조립체에 장착되되, 상기 타이어 품질 표식을 타이어의 일측면에 마킹하기 위해 타이어의 마킹위치로 각각이 선택적으로 이동가능한 테잎카세트들;
    c) 상기 타이어 마킹위치에 배치될 수 있는 스탬핑부재;
    d) 상기 스탬핑부재에 의해 정해진 표식이 타이어의 일측면에 위치하도록, 정렬된 테잎카세트에 의하여 이동된 테잎세그멘트로부터 원료물질이 상기 타이어의 측면으로 이동되도록 상기 스탬핑부재를 활성화시키기 위한 액추에이터;를 포함하고,
    e) 각각의 테잎카세트는 고정된 마운팅플레이트 및 상기 마운팅플레이트에서 상대적인 이동이 가능한 이동 부재를 포함하되, 상기 이동 부재는 복귀 위치와 타이어의 마킹위치 사이에서 이동가능하며,
    f) 상기 테잎카세트는 테잎 서플라이롤 및 테잎 테이크업롤을 포함하고, 상기 서플라이롤과 테이크업롤은 클러치메커니즘들을 구비하여, 상기 이동 부재가 타이어의 마킹위치를 향하여 이동할 때 테잎이 상기 서플라이롤에서 당겨지고,
    g) 테잎 서플라이롤은 상기 프레임조립체에 장착된 센서에 의해 상기 테잎 서플라이롤의 회전이 모니터되도록 센서 타겟을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
19. 제 18 항에 있어서, 상기 테잎 서플라이롤은 고정된 마운팅플레이트에 의해서 이동되며 미리정해진 작동조건 하에서 회전에 저항하기 위한 클러치부재들을 포함하고,
    테이크업롤은 상기 이동 부재에 의해 이동되며 테잎이 서플라이롤에서 당겨졌을 때 상기 테이크업롤의 역회전에 저항하기 위한 일방향 클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
20. 제 18 항에 있어서, 다수 개의 스탬핑부재들을 이동시키는 스탬핑바조립체가 추가적으로 구성되고,
    상기 스탬핑부재들 중 선택된 하나를 타이어의 일측면의 마킹위치로 선택적으로 이동시키기 위한 스탬핑바조립체액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
21. 제 18 항에 있어서, 타이어의 측면에 대하여 헤드조립체가 향하는 방향을 조절하기 위한 틸트메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
22. 제 18 항에 있어서, 백업부재;와 상기 프레임조립체에 의해 정해진 마킹윈도우; 사이에서 타이어 측면의 타이어마킹구역을 잡아두기 위한 클램핑조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
23. 제 18 항에 있어서, 다수 개의 테잎카세트들 각각은 다른 색깔의 테잎을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
24. 제 18 항에 있어서, 상기 프레임조립체는, 두 개의 인접한 마크들이 타이어의 일측면 상에 위치될 수 있도록 두 위치들 사이에서 이동가능한 중간프레임부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
25. 제 18 항에 있어서, 상기 타이어의 측면을 향하여 이동 부재가 이동하는 동안에 서플라이롤에서 당겨진 테잎의 양을 조정하도록 상기 복귀 위치는 조절가능한 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 장치.
    
26. 타이어의 테스트가 이뤄진 후에 상기 타이어의 측벽에 상기 타이어의 품질 표식을 표시하기 위한 타이어의 측면을 마킹하기 위한 방법에 있어서,
    a) 타이어의 측면에 미리정해진 배열로 마킹 헤드조립체를 위치시키는 단계;
    b) 상기 마킹 헤드조립체에 의해 이동된 다수 개의 테잎카세트들 중 선택된 하나를 타이어의 마킹위치로 이동시키는 단계;
    c) 프레임조립체는 적어도 세 개 이상의 스탬핑부재들을 갖고 상기 마킹 헤드조립체에 의해 이동된 다수 개의 스탬핑부재들 중 선택된 하나를 타이어의 마킹위치로 선형적으로 이동시키는 단계;
    d) 상기 타이어의 측면에 위치한 마킹구역에 근접하여 마주하도록 선택된 상기 테잎카세트의 부재를 이동시키는 테잎세그멘트를 이동시키는 단계;
    e) 상기 부재를 이동시키는 테잎세그멘트에 의해 고정된 테잎으로부터 원료물질을 상기 타이어 일측면으로 이송시켜 상기 스탬핑부재에 의해 정해진 품질 표식이 타이어에 마킹되도록 타이어의 마킹구역을 향하여 상기 스탬핑부재 중 선택된 하나를이동시키는 단계;
    f) 상기 스탬핑부재 및 상기 부재를 이동시키는 테잎세그멘트를 복귀시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 방법.
    
27. 제 26 항에 있어서, 상기 테잎카세트 중 선택된 하나와 상기 스탬핑부재 중 선택된 하나를 다른 위치로 이동시키고, 타이어의 일측면 상에서 상기 스탬핑부재 중 선택된 하나를 첫번째 마크와 인접하여 다른 마크가 위치하게 되도록 상기 테잎세그멘트와 스탬핑부재를 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 방법.
    
28. 제 27 항에 있어서, 테이크업스풀의 회전이 방지되는 동안에 부재를 이동시키는 상기 테잎세그멘트가 타이어를 향하여 이동됨에 따라서 테잎 서플라이롤에서 사용되지 않은 새로운 테잎이 당겨지는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 방법.
    
29. 제 28 항에 있어서, 테잎의 파단이나 소진 발생을 감지하기 위하여 상기 테잎 서플라이롤의 회전을 모니터하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 방법.
    
30. 제 26 항에 있어서, 윈도우구조물이 타이어의 측면에 접촉할 때를 감지하기 위하여 프레임조립체의 일부를 형성하는 윈도우구조물의 움직임을 모니터하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 방법.
    
31. 제 26 항에 있어서, 상기 테잎카세트들 중 선택된 하나를 상기 타이어의 마킹위치로 이동시키는 단계를 포함하되, 상기의 이동은 하나 또는 연속되어 연결된 다수 개의 액추에이터들이 선택적으로 활성화됨에 따라서 이뤄지는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 방법.
    
32. 제 26 항에 있어서, 상기 스탬핑부재들 중 선택된 하나를 상기 타이어의 마킹위치로 이동시키는 단계를 포함하되, 상기의 이동은 하나 또는 연속되어 연결된 다수 개의 액추에이터들이 선택적으로 활성화됨에 따라서 이뤄지는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 방법.
    
33. 제 26 항에 있어서, 상기 스탬핑부재를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 마킹 방법.
    

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