KR102785933B1 - 타이어 성형 드럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 성형 드럼을 개시한다.
본 발명에 따르는 타이어 성형 드럼은 벨트부, 트레드부를 적층하여 타이어로 성형하는 성형드럼에 있어서, 상기 성형드럼의 폭방향으로 마련된 삽입홈으로 삽입되어 트레드부의 TR을 조절하도록 높이조절되는 높이조절모듈을 포함하고, 상기 높이조절모듈은 대면판과,상기 대면판을 승강하도록 지지하는 탄성부와, 상기 탄성부를 대면판과의 사이에 개재하며 삽입홈에 삽탈되는 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 하는데 이에 의하면, 그린타이어 내에서 타이어의 마모 및 내구성에 영향을 줄 수 있는 벨트 반제품(Belt Package)의 트레드곡률값(TR)값을 여러 규격의 타이어의 사양에 따라 조절할 수 있어 차량 주행에 따른 불규칙적이거나 치우쳐 마모되는 현상을 개선하여 타이어의 마모성능, 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

타이어 성형 드럼{Tire building drum}

본 발명은 타이어 성형 드럼에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 그린타이어 내에서 타이어의 마모 및 내구성에 영향을 줄 수 있는 벨트 반제품(Belt Package)의 트레드곡률값(TR)값을 여러 규격의 타이어의 사양에 따라 조절할 수 있어 차량 주행에 따른 불규칙적이거나 치우쳐 마모되는 현상을 개선하여 타이어의 마모성능, 내구성을 향상시킬 수 있는 타이어 성형 드럼에 관한 것이다.

차량 타이어의 제조는 일반적으로 타이어 카카스 플라이를 형성하는 단계, 카카스 플라이와는 별개로 타이어의 환형-형상 벨트 및 트레드 "패키지"를 형성하는 단계 및 그후, 타이어 카카스 플라이에 벨트 및 트레드 패키지를 결합하여 '그린(green)' 타이어를 형성하는 단계를 포함한다.

그 이후, 그린 타이어는 트레드와 최종 타이어의 다양한 다른 특징부를 형성하기 위해 처리되는데, 다른 보조 단계, 예컨대, 타이어 카카스 플라이에 대한 벨트 및 트레드 패키지의 결합(벨트/트레드 패키지의 '스티칭(stitching)'이라 함)이 상술한 단계 중 하나 이상의 과정 동안에 또는 그에 후속하여 수행될 수 있다.

타이어 카카스플라이를 성형드럼에 적재하고 그 상부로 타이어의 벨트 및 트레드 패키지를 적층하는데, 도 8에서 볼 수 있듯이, 타이어의 진행방향(타이어 원형 둘레를 따르는 방향)으로 타이어 반지를 곡률이 형성되도록 확경한 상태 및 축경한 상태에서의, 둘레방향으로 서로 인접하는 2개의 강체 세그먼트 110 a, 110 b를 작동하도록 구비하고, 강체 세그먼트 110 a, 110 b를 성형 드럼의 축선에 직각의 면에서의 강체 세그먼트 110 a, 110 b는 각각, 드럼 폭방향으로 배열된 한 쌍의 빗살 111, 112를 가지며, 이들의 빗살끼리 맞물리도록 하여 드럼 둘레방향으로 늘어서도록 고리형으로 배치하는 기술이 있다.

그러나, 이러한 기술에 의한다 하여도 트레드의 중심부분이나 숄더부에서 빠른 마모가 발생하는 문제를 해결하기 어려운 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제2313159호 (등록일자 2021년10월08일) 일본국 등록특허공보 제4818696호 (등록일자 2011년09월09일)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 타이어 성형시 타이어의 TR(Tread Radius)값을 조절할 수 있어, 다종 타이어의 상이한 사양에 따르는 다양한 벨트 패키지의 TR값이 조절되므로 차량 주행에 따른 불규칙적이거나 치우쳐 마모되는 현상을 개선하여 타이어의 마모성능, 내구성을 향상시킬 수 있는 타이어 성형 드럼를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 벨트부, 트레드부를 적층하여 타이어로 성형하는 성형드럼에 있어서, 상기 성형드럼의 폭방향으로 마련된 삽입홈으로 삽입되어 트레드부의 TR을 조절하도록 높이조절되는 높이조절모듈을 포함하고, 상기 높이조절모듈은 대면판과,상기 대면판을 승강하도록 지지하는 탄성부와, 상기 탄성부를 대면판과의 사이에 개재하며 삽입홈에 삽탈되는 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 성형 드럼을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 삽입홈의 측벽부가 경사진 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 대면판은 연속하여 배열된 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 높이조절모듈은 복수개의 서브모듈을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 높이조절모듈이나 서브모듈의 상부에 완충커버부가 구비되는 것일 수 있다.

본 발명에 따르는 타이어 성형 드럼에 의하면, 그린타이어 내에서 타이어의 마모 및 내구성에 영향을 줄 수 있는 벨트 반제품(Belt Package)의 트레드곡률값(TR)값을 여러 규격의 타이어의 사양에 따라 조절할 수 있어 차량 주행에 따른 불규칙적이거나 치우쳐 마모되는 현상을 개선하여 타이어의 마모성능, 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 타이어 성형 드럼의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 성형드럼의 측단면도이며,
도 3은 성형드럼상 삽입홈을 부각하여 나타낸 그림이고,
도 4는 본 발명의 서브모듈을 분리하여 나타낸 그림이며,
도 5는 회전조절부의 회전 방향에 따른 대면판의 승강을 표현한 그림이고,
도 6은 본 발명에 따르는 트레드부, 벨트부 및 높이조절모듈을 단면적으로 보여주는 그림으로, 4개의 서브모듈이 삽입되어 있고,
도 7은 본 발명에 따르는 중심 서브모듈, 주변 서브모듈이 삽입홈에 삽입된 형상을 보여주는 그림이며,
도 8은 본 발명의 높이조절부에 완충커버부가 장착된 형상을 단면적으로 보여주는 그림이고,
도 9는 종래 성형드럼의 일부단면을 보여주는 그림이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

한편, 첨부된 도면은 본 발명을 이해하기 위하여 과장되거나 축소하여 또는 개념적으로 제공되는 것일 뿐이므로, 이에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아님에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따르는 타이어 성형 드럼의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 성형드럼의 측단면도이며, 도 3은 성형드럼상 삽입홈을 부각하여 나타낸 그림이고, 도 4는 본 발명의 서브모듈을 분리하여 나타낸 그림이며, 도 5는 회전조절부의 회전 방향에 따른 대면판의 승강을 표현한 그림이고, 도 6은 본 발명에 따르는 트레드부, 벨트부 및 높이조절모듈을 단면적으로 보여주는 그림으로, 4개의 서브모듈이 삽입되어 있고, 도 7은 본 발명에 따르는 중심 서브모듈, 주변 서브모듈이 삽입홈에 삽입된 형상을 보여주는 그림이며, 도 8은 본 발명의 높이조절부에 완충커버부가 장착된 형상을 단면적으로 보여주는 그림인데, 이를 참고하여 설명한다.

본 발명에 따르는 타이어 성형 드럼(100)은 벨트부(120), 트레드부(130)를 적층하여 타이어로 성형하는 성형드럼에 있어서, 상기 성형드럼의 폭방향으로 마련된 삽입홈(200)으로 삽입되어 트레드부의 TR을 조절하도록 높이조절되는 높이조절모듈(300)을 포함하고, 상기 높이조절모듈은 대면판(310)과,상기 대면판을 승강하도록 지지하는 탄성부(320)와, 상기 탄성부를 대면판과의 사이에 개재하며 삽입홈에 삽탈되는 몸체부(330)를 포함하는 특징이 있다.

상기 벨트부(120)는 타이어의 종류나 사양에 따라 여러 기능들을 수행할 수 있는 복수개의 벨트층들로 구성될 수 있다.

또한, 상기 벨트부(120)와 트레드부(130)와의 사이나, 벨트부의 하부에 통상적으로 구비되는 여타의 타이어 반제품들이 적층될 수 있음을 물론이다.

아울러, 상기 성형드럼의 폭방향(W-Direction)으로 마련된 삽입홈(200)은 높이조절모듈(300)을 삽입하여 지지하고 교체를 위하여 탈거가 용이한 구조가 바람직한데, 탈거의 용이함은 물론 회전하는 성형드럼에서 높이조절모듈이 이탈되지 아니하도록 보유지지기능이 필요하므로, 삽입홈의 측벽부(210)의 내측으로 경사지도록 하고 측벽부에 대면하는 몸체부의 몸체벽부(334) 역시 대면하도록 경사지게 하여 지지력을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 높이조절모듈(300)은 성형드럼의 폭방향으로 마련된 삽입홈(200)으로 삽입되어 트레드부의 TR을 조절하도록 높이조절될 수 있는데, 상기 TR은 트레드부의 폭방향 반경(Tread Radius, R, 반지름, 타이어 중심(C)에서 트레드부까지)으로 트레드부가 타이어 반지름에 따라 구비되어야 하는 원호, 곡률을 의미한다.

상기 높이조절모듈(300)은 성형드럼의 폭방향으로 트레드부의 TR을 조절하도록 대면판(310)과,상기 대면판을 승강하도록 지지하는 탄성부(320)와, 상기 탄성부를 대면판과의 사이에 개재하며 삽입홈에 삽탈되는 몸체부(330)를 포함한다.

즉, 복수개의 대면판(310)의 높이를 조정하여 트레드부의 폭방향 단차를 형성할 수 있으므로 설계된 TR에 따른 높이를 형성할 수 있다.

상기 대면판(310)은 연속하여 폭방향으로 배열되며, 대면판은 몸체부(330)와의 사이에 개재된 탄성부(320)에 의하여 탄성지지되고 있으며, 높이조절을 위하여 대면판에 마련된 회전조절부(340)의 일방향 회전(D1)에 따라 몸체부와 가까워져 대면판을 하강시키거나 타방향 회전(D2)에 의하여 멀어져 대면판을 상승시키는 구동을 수행할 수 있다.

이 경우에 회전조절부(340)의 볼트 형태로 구비되어 대면판에 마련된 볼트홀(312)를 관통하여 탄성부로 사용할 수 있는 스프링(320')를 거쳐 몸체부에 구비된 너트홀(332)에 나사산 결합에 의하여 회전에 따라 진입하거나 후퇴할 수 있다.

따라서 상기 회전조절부(340)를 조작하여 인접한 대면판들(310, 310', 310")간 높이를 조정할 수 있는데, 회전조절부는 탄성부에 의하여 지속적으로 탄성력을 받고 있으므로 가하고 있으므로 정밀한 조정이 가능하고, 연속 공정중 성형드럼의 진동에 의하여 회전조절부가 느슨해지는 것을 방지할 수 있다.

또 한편, 상기 높이조절모듈(300)은 타이어 사양에 따라 TR이 상이하므로 대면판의 높이를 자주 변경하게 되면 잡체인지시(job-change) 번거로움이 생기므로 이를 해소하기 위하여, 상기 높이조절모듈을 복수개의 서브모듈(300')을 포함할 수 있다.

상기 서브모듈(300', 300")은 높이조절모듈을 타이어의 폭방향으로 여러개로 분절하여 구비되는 것으로, 트레드부의 위치에 따라 대면판의 높이 특성에 차이가 있는데, 트레드부 중심에 위치한 중심 서브모듈(300')은 도로면과 맞닿는 부분이므로 곡률반경이 크고 이에 따라 대면판들의 높이 차이가 작으며, 반대로 숄더부에 가까운 트레드부 주변은 주변 서브모듈(300")은 곡률반경이 상대적으로 작아질 수 있어서 대면판들의 높이 차이가 클 수 있다.

이러한 서브모듈들은 잡체인지시에 설계된 곡률반경에 따라 규격화될 수 있으므로 회전조절부를 별도로 조작하는 일없이 서브모듈을 그대로 조립할 수 있으므로 공정성에 도움이 될 수 있다.

또 한편, 상기 높이조절모듈(300)이나 서브모듈(300', 300")은 인접한 대면판의 높이 차이로 인하 단차에 의하여 벨트부의 벨트(또는 카카스플라이나 이너라이너)에 단차 형상이 전사되는 문제가 생길 수 있으므로 이 문제를 해소하기 위하여 완충커버부(400)의 그 상부에 배치할 수 있다.

상기 완충커버부는 인접한 대면판들(310, 310', 310")의 단차를 해소하는 완충 매개체이므로 금속재나 고무재를 사용한 플레이트로 마련될 수 있므로 성형드럼의 작동에도 그 형상을 유지할 수 있도록 완충커버부에서 성형드럼의 측면에 이르는 연장부(410)를 두어 볼트와 같은 고정수단(420)으로 고정할 수 있다.

타이어 성형 드럼 100, 벨트부 120, 트레드부 130, 삽입홈 200, 삽입홈의 측벽부 210, 높이조절모듈 300, 서브모듈 300', 300", 대면판 310, 310', 310", 탄성부 320, 몸체부 330, 몸체부의 몸체벽부 334, 회전조절부 340, 완충커버부 400, 연장부 410, 고정수단 420.

Claims (5)

1. 벨트부, 트레드부를 적층하여 타이어로 성형하는 성형드럼에 있어서,
   상기 성형드럼의 폭방향으로 마련된 삽입홈으로 삽입되어 트레드부의 TR을 조절하도록 높이조절되는 높이조절모듈을 포함하고,
   상기 높이조절모듈은 대면판과,상기 대면판을 승강하도록 지지하는 탄성부와, 상기 탄성부를 대면판과의 사이에 개재하며 삽입홈에 삽탈되는 몸체부를 포함하고,
   상기 삽입홈의 측벽부가 경사진 것을 특징으로 하는 타이어 성형 드럼.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 대면판은 연속하여 배열된 것을 특징으로 하는 타이어 성형 드럼.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 높이조절모듈은 복수개의 서브모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 성형 드럼.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 높이조절모듈이나 서브모듈의 상부에 완충커버부가 구비되는 것을 특징으로 하는 타이어 성형 드럼.

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