KR100558693B1 - 타이어 압연공정의 스틸코드 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 제조공정 중 배합고무를 압출하는 압출공정 다음인 비드 와이어 또는 코드 등에 고무를 입히는 토핑(Topping)이 이루어지는 압연공정에서 스틸과 고무 사이의 계면 변화를 최소화하여 그린타이어의 형상변화를 감소시킴으로써 치수 안정화에 따른 품도를 향상시키는 타이어 압연공정의 스틸코드 가열장치에 관한 것으로, 벨트(1) 내지는 카카스(2)의 반제품 시트를 제조하기 위해 가이드 롤러(3)를 거쳐 스프라이서(4)에 의해 스틸 코드(5) 간격을 일정하게 유지하고 고무를 입히는 토핑 작업을 거쳐 어큐뮬레이터(6)를 통과하여 완성된 반제품 시트를 최종 와인딩 유니트(7)에 감는 타이어 압연공정의 반제품 시트 제조장치에 있어서, 상기 스프라이서(4)의 다음 단계에서 자성체인 스틸코드(5)를 섭씨 80°~250°까지 순간적으로 가열시키면서 고무가 입혀지는 순간 예비 가황이 이루어지도록 고주파 전원에 의해 가열되는 가열 코일부(8)가 설치되되, 이 가열 코일부(8)는 스틸코드(5)와 수평으로 상, 하측 코일부(8a,8b)로 이루어지고, 상기 스틸코드(5)의 온도를 측정하는 온도센서(9)가 설치되어 있다.

Description

타이어 압연공정의 스틸코드 가열장치{Steel cord heating apparatus of tire calending process}

도 1은 본 발명에 따른 스틸코드 가열장치가 설치된 타이어 압연공정의 전체 구성도,

도 2의(a)와 (b)는 본 발명에 따른 스틸코드 가열장치를 통해 압연된 스틸코드와 종래 장치에 의해 압연된 스틸코드의 비교 단면도,

도 3은 일반적인 완성된 그린타이어의 단면도,

도 4는 종래 타이어 압연공정을 나타낸 구성도로서, 도 1에 대응되는 도면이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 벨트, 2 : 카카스,

3 : 가이드 롤러, 4 : 스프라이서,

5 : 스틸코드, 6 : 어큐뮬레이터,

7 : 와인딩 유니트, 8 : 가열 코일부,

9 : 온도센서, 10 : 고무.

본 발명은 타이어 제조공정 중 배합고무를 압출하는 압출공정 다음인 비드 와이어 또는 코드 등에 고무를 입히는 토핑(Topping)이 이루어지는 압연공정에서 스틸과 고무 사이의 계면 변화를 최소화하여 그린타이어의 형상변화를 감소시킴으로써 치수 안정화에 따른 품도를 향상시키는 타이어 압연공정의 스틸코드 가열장치에 관한 것이다.

공지된 바와 같이 타이어 제조 공정에서 압연공정은 생 코드지 양면에 일정한 두께의 고무를 입히는 작업을 말하여 이를 칼렌딩(Calending) 작업 또는 토핑 작업이라 칭한다.

일반적으로 타이어 제조시 압연공정과 재단공정, 비드공정 및 밴드공정 등을 마치게 되면 성형공정에서 도 3과 같이 비드부(12)와 카카스(2) 및 벨트(1) 등이 내장된 그린타이어(100)가 완성된다.

통상 상기 그린타이어는 원료고무, 카본 블랙, 황 및 기타 배합제를 혼합한 배합고무를 압출하고, 비드 와이어, 코드 등에 토핑하는 압연공정과 여러 반제품을 조합하는 성형공정을 거치게 되면 그린타이어(100)가 도 3과 같이 완성 되어진다.

그러면 이 그린타이어(100)를 가류기의 몰드에 넣고 열과 압력을 가함으로써 일정시간 경과시키게 되면 독특한 트레드를 가진 타이어 완제품이 제조된다.

이러한 타이어 공정 중 상기와 같은 그린타이어(100)를 제조함에 있어서 압연공정은 도 2의 (b)와 같이 그린타이어(100)를 구성하는 보강재인 스틸(5)에 고무(10)를 입히게 되는 칼렌딩 작업을 수행하게 되는바, 종래 이러한 칼렌딩 작업 을 도 4에 도시된 바와 같이 그린타이어(100)를 구성하는 벨트(1)와 카카스(2)의 반제품을 제조하기 위해 가이드 롤러(103)를 거쳐 스프라이서(104)에 의하여 스틸코드(5) 간격을 일정하게 유지하고 고무를 입히는 토핑 과정을 거쳐 어큐뮬레이터(106)를 통과하여 최종 와인딩 유니트(107)에 의해 반제품을 생산하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 칼렌딩 장치는 대기 중에 노출되어 있어, 온도 및 습도를 유지하기가 용이하지 못하여, 스틸코드(5) 표면에는 습기가 많이 있게 된다. 이러한 스틸 코드(5)에 뜨거운 고무(10)를 입히게 되면, 습기가 증발하여 아주 작은 기포(에어)로 존재한다.

상기와 같이 제조된 반제품이 사용되어 도 2의 (b)에서와 같이 성형공정에서 그린타이어를 팽창시키면 스틸 코드(5)와 고무(6) 계면에 에어(11)가 발생하여 최종 완제품의 불량으로 나타난다.

또한 팽창압력에 따라 코드 간격이 불균일하여 그린타이어의 치수에도 변화를 가져오게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 유도가열 방법을 이용하여 그린타어어를 구성하는 스틸 보강재인 벨트, 카카스의 반제품 생산시 스틸 표면에 있는 습기를 증발시키고, 스틸과 고무를 예비 가황함으로써 스틸과 고무 계면 사이에 발생하는 에어의 양을 제거시켜 불량을 최소화하며, 그린타이어의 형상 변화를 감소시킴으로써 치수 안정화를 도모하는 타이어 압연공 정의 스틸코드 가열장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 벨트와 카카스의 반제품 시트를 제조하기 위해 가이드 롤러를 거쳐 스프라이서에 의해 스틸코드 간격을 일정하게 유지하고 고무를 입히는 토핑 과정을 거쳐 어큐뮬레이터를 통과하여 완성된 반제품 시트를 최종 와인딩 유니트에 감는 타이어 압연공정의 반제품 시트 제조장치에 있어서, 상기 스프라이서의 다음 단계에서 자성체인 스틸코드를 섭씨 80°~250°까지 순간적으로 가열시키면서 고무가 입혀지는 순간 예비 가황이 이루어지도록 고주파 전원에 의해 가열되는 가열 코일부가 설치되되, 이 가열 코일부는 스틸코드와 수평으로 상하 코일부로 이루어지고, 상기 스틸코드의 온도를 측정하는 온도센서가 설치되어 이루어진 구조로 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어 압연공정의 전체 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명은 벨트(1) 내지는 카카스(2)의 반제품 시트를 제조하기 위해 가이드 롤러(3)를 거쳐 스프라이서(4)에 의해 스틸 코드(5) 간격을 일정하게 유지하고 고무를 입히는 토핑 작업을 거쳐 어큐뮬레이터(6)를 통과하여 완성된 반제품 시트를 최종 와인딩 유니트(7)에 감는 타이어 압연공정의 반제품 시트 제조장치에 있어서, 상기 스프라이서(4)의 다음 단계에서 자성체인 스틸코드(5)를 섭씨 80°~250°까지 순간적으로 가열시키면서 고무가 입혀지는 순간 예비 가황이 이루어지도록 고주파 전원에 의해 가열되는 가열 코일부(8)가 설치되되, 이 가열 코일부(8)는 스틸코드(5)와 수평으로 상, 하측 코일부(8a,8b)로 이루어지고, 상기 스틸코드(5)의 온도를 측정하는 온도센서(9)가 설치되어 있다.

여기서 상기 가열 코일부(8)는 일예로 유도가열 원리를 이용하는데, 이 유도가열은 금속과 같은 도전물질에 고주파 자장을 가할 때 도체 내에서 생기는 맴돌이 전류(일명, 와전류:eddy current)에 의하여 물질을 가열하는 방법으로, 전자유도 작용에 의하여 교류전류가 흐르는 코일자장 속에 위치하는 금속 등의 도전체는 와전류 손실에 의하여 열이 발생하여 피 가열체가 가열되는 방식이다.

그러나 본 발명은 상기와 같이 가열 코일부(8)의 가열방식이 꼭 유도가열 방식이 아니더라도 상관은 없으며, 단지 스틸코드(5)를 순간적으로 가열할 수 있는 방법이면 된다.

이어 본 발명의 가열 방식을 설명한다.

가열 코일부 지지대(도면 미도시)와 함께 구성된 가열 코일부(8)는 상측 코일부(8a)와 하측 코일부(8b)로 이루어지며, 고주파 전원(도면 미도시)에 의해 교류 전류가 흘러 가열 코일 전류방향의 직각방향으로 자속이 방생하여 자장내의 스틸코드(5)를 직접 가열하는 수단이다.

이 가열 코일부(8)는 스틸코드(5)와 수평방향으로 상, 하측 코일부(8a,8b)가 스틸 코드(5) 규격 교체시 탈, 부착이 용이하도록 되어 있다.

통상 스틸코드(5)는 빠른 속도록 생산됨으로 생산속도에 따라 온도조절이 용이하도록 적외선 온도센서(9)가 구성되어 목표온도를 순간 측정하여 고주파 세기를 조절하게 된다.

본 발명에 의하여 스틸코드(5)는 80°~250℃ 까지 순간적으로 가열되어 스틸 코드(5) 표면의 습기가 증발되고, 토핑 고무(10)와 예비 가황이 가능하게 된다.

상기와 같이 유도가열을 이용하여 스틸 코드(5)를 가열하였을 때, 증발된 습기가 작은 기포로 고무(10) 속으로 확산되며, 스틸과 고무의 계면이 예비 가황이 되어 불량율 감소 및 그린타이어 치수 안정화가 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 성형공정에서 그린타이어를 팽창하였을 때 스틸코드(5)와 고무(10) 사이의 계면이 향상되고, 연속 생산시 불량율 감소를 최소화할 수 있다.

Claims (1)

1. 벨트(1) 내지는 카카스(2)의 반제품 시트를 제조하기 위해 가이드 롤러(3)를 거쳐 스프라이서(4)에 의해 스틸코드(5) 간격을 일정하게 유지하고 고무를 입히는 토핑 작업을 거쳐 어큐뮬레이터(6)를 통과하여 완성된 반제품 시트를 최종 와인딩 유니트(7)에 감는 타이어 압연공정의 반제품 시트 제조장치에 있어서,

   상기 스프라이서(4)의 다음 단계에서 자성체인 스틸 코드(5)를 섭씨 80°~250°까지 순간적으로 가열시키면서 고무가 입혀지는 순간 예비 가황이 이루어지도록 고주파 전원에 의해 가열되는 가열 코일부(8)가 설치되되, 이 가열 코일부(8)는 스틸 코드(5)와 수평으로 상, 하측 코일부(8a,8b)로 이루어지고, 상기 스틸코드(5)의 온도를 측정하는 온도센서(9)가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 압연공정의 스틸코드 가열장치.

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