KR100881160B1 - Double roller type extruder for manufacturing tires - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어 제조 공정에 있어서 고무 등의 원재료를 대상(帶狀)으로 연속 성형하는 압출장치에 관한 것으로, 압출장치 실린더 선단의 노즐 전방에 성형요부가 형성된 한 쌍의 로울러를 설치하여 압출장치에서 토출된 압출물이 이들 로울러 사이를 통과하면서 일정한 형상의 단면을 가지는 대상체(帶狀體)로 성형될 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an extrusion apparatus for continuously molding raw materials such as rubber into a target in a tire manufacturing process. The discharged extrudate can be formed into an object having a cross section of a predetermined shape while passing between these rollers.

본 발명을 통하여, 타이어 제조용 압출물의 정밀도를 확보하고 제조공정의 효율성을 제고할 수 있을 뿐 아니라, 압출물의 조직을 치밀하게 구성하며 기포의 형성을 방지하여, 최종 완성된 타이어의 품질을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.Through the present invention, not only can secure the precision of the extruded product for tire production and improve the efficiency of the manufacturing process, but also the structure of the extrudate is precisely structured and prevents the formation of bubbles, thereby improving the quality of the finished tire. Can be obtained.

타이어(tire), 압출, 로울러(roller) Tires, Extrusions, Rollers

Description

타이어 제조용 이중 로울러 성형식 압출장치{Double roller type extruder for manufacturing tires}Double roller type extruder for manufacturing tires

본 발명은 타이어 제조 공정에 있어서 고무 등의 원재료를 대상(帶狀)으로 연속 성형하는 압출장치에 관한 것으로, 압출장치 실린더 선단의 노즐 전방에 성형요부가 형성된 한 쌍의 로울러를 설치하여 압출장치에서 토출된 압출물이 이들 로울러 사이를 통과하면서 일정한 형상의 단면을 가지는 대상체(帶狀體)로 성형될 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an extrusion apparatus for continuously molding raw materials such as rubber into a target in a tire manufacturing process. The discharged extrudate can be formed into an object having a cross section of a predetermined shape while passing between these rollers.

고무를 주성분으로 하는 타이어의 제조공정은 타이어의 종류에 따라 세부적인 부분에서 다소 차이가 있으나, 기본적인 제조공정으로서 원재료를 정련 및 배합하고 압출장치를 통하여 소정의 단면을 가지는 대상체(帶狀體)로 성형하는 압출공정, 상기 대상체를 드럼 등에 권취하여 기본적인 형상을 구성하는 중간성형공정 및 중간성형된 타이어를 몰드(mold)에 넣고 가열가압하여 형체를 완성하고 탄성을 부여하는 가황(加黃)성형공정을 들 수 있다.The manufacturing process of a rubber-based tire differs in detail depending on the type of tire. However, as a basic manufacturing process, an object having a predetermined cross section through an extrusion apparatus is refined and blended with raw materials. An extrusion process for molding, an intermediate molding process for forming a basic shape by winding the object in a drum, and a vulcanization molding process for placing the intermediate molded tire in a mold and heating and pressing to complete the mold and impart elasticity. Can be mentioned.

타이어의 기본적인 형상을 구성하는 중간성형공정에서는 압출된 대상체(帶狀體)를 드럼에 권취하여 타이어의 환상(環狀) 구조를 형성하게 되는데, 이때 권취되는 대상체에는 추후 완성될 타이어의 부위에 따라 각기 다른 소재 및 단면형상이 소요된다.In the intermediate molding process constituting the basic shape of the tire, the extruded object is wound on a drum to form an annular structure of the tire. Different materials and cross-sectional shapes are required.

즉, 전형적인 자동차용 타이어의 단면인 도 1을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 타이어의 기본 골격 또는 보강재 역할을 수행하는 강선 또는 섬유제의 카카스(Carcass), 비드(Bead) 및 벨트(Belt)를 제외한 트레드(Tread), 사이드월(Side Wall), 벨트에지(Belt Edge), 비드필러(Bead Filler) 및 림쿠션(Rim Cushion) 등의 부위는 공히 고무를 주제로 압출된 대상체가 권취되어 구성되는데, 이들은 완성된 타이어에서는 단일체로서 거동하지만 압출시에는 각기 다른 형상의 단면으로 압출되어 권취된다.That is, as can be seen through the cross-section of a typical automotive tire, Figure 1, except for carcass, beads and belts made of steel wire or fiber serving as a basic skeleton or reinforcement of the tire Tread, Side Wall, Belt Edge, Bead Filler and Rim Cushion are all composed of a rubber-extruded object. They behave as a monolith in finished tires, but during extrusion they are extruded and wound into cross sections of different shapes.

따라서 타이어를 제조하기 위해서는 다양한 형상의 압출물(101)이 필요하며, 소요되는 압출물(101)의 종류에 따라 별도의 압출장치를 구비하거나 압출장치 실린더(100) 선단의 노즐(110)을 교체함으로써 다양한 형상의 압출물(101)을 제조하게 된다.Accordingly, in order to manufacture a tire, extrudates 101 having various shapes are required, and according to the type of extrudate 101 required, a separate extrusion apparatus is provided or the nozzle 110 at the tip of the extrusion apparatus cylinder 100 is replaced. By doing this, the extrudate 101 of various shapes is manufactured.

압출장치에서 토출되는 압출물(101)의 단면형상은 노즐(110)의 단면형상에 의하여 결정되는데 고무를 주제로 하는 타이어 제조용 압출물(101)은 그 재료 특성상 압출직후 경화되지 않고 상당기간 소성상태를 유지하므로 노즐(110) 통과하며 성형된 단면이 압출 직후 변형될 수 있을 뿐 아니라, 압출물(101)의 표면 또는 내부에 균열이나 기포가 형성되는 등의 문제점이 있었다.The cross-sectional shape of the extrudate 101 discharged from the extruder is determined by the cross-sectional shape of the nozzle 110. The extruded product 101 for manufacturing a rubber-based tire is not cured immediately after extrusion due to its material properties, and is fired for a considerable time. Since the cross section formed while passing through the nozzle 110 may not only be deformed immediately after extrusion, there is a problem that cracks or bubbles are formed on the surface or inside of the extrudate 101.

따라서, 압출물(101)의 정밀도 및 품질의 관리에 많은 애로점이 있었으며, 이를 해결하기 위하여 별도의 성형 및 후처리 공정이 추가되는 심각한 문제점이 있었다.Therefore, there were many difficulties in managing the precision and quality of the extrudate 101, and there was a serious problem in that a separate molding and post-treatment process was added to solve this problem.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 선단에 노즐(110)이 설치된 실린더(100)가 구성되어 타이어 제조용 대상(帶狀) 압출물(101)을 압출하는 압출장치에 있어서, 노즐(110) 전방에는 서로 인접하여 회전하는 한 쌍의 로울러(210)가 설치되고, 이들 로울러(210) 중 적어도 하나의 외주면에는 성형요부(221)가 형성되어, 노즐(110)에서 압출된 압출물(101)이 상기 로울러(210)들 사이를 통과하여 배출됨을 특징으로 하는 타이어 제조용 이중 로울러 성형식 압출장치이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and in the extrusion apparatus for extruding a target extrudate 101 for tire manufacture, the cylinder 100 having the nozzle 110 provided at the tip is configured, the nozzle ( 110, a pair of rollers 210 are rotated adjacent to each other in front of each other, a molding recess 221 is formed on the outer peripheral surface of at least one of these rollers 210, the extrudate extruded from the nozzle 110 ( 101 is a double roller-type extruder for manufacturing tires, characterized in that the discharge is passed through the rollers 210.

또한, 상기 로울러(210)의 압출물(101) 배출측에는 이송로울러(320)가 설치 되고, 이송로울러(320)의 외주면에 접하여 회전하는 한쌍의 절단원반(310)이 설치되되, 로울러(210)에서 배출된 압출물(101)이 이들 절단원반(310) 사이를 통과함을 특징으로 하는 타이어 제조용 이중 로울러 성형식 압출장치이다.In addition, the transport roller 320 is installed on the discharge side 101 of the roller 210, the pair of cutting disc 310 is rotated in contact with the outer peripheral surface of the transport roller 320, the roller 210 Extruded from the discharge 101 is a double roller-type extrusion device for manufacturing a tire, characterized in that passing between the cutting disc 310.

본 발명을 통하여, 타이어 제조용 압출물의 정밀도를 확보하고 제조공정의 효율성을 제고할 수 있을 뿐 아니라, 압출물의 조직을 치밀하게 구성하며 기포의 형성을 방지하여, 최종 완성된 타이어의 품질을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.Through the present invention, not only can secure the precision of the extruded product for tire production and improve the efficiency of the manufacturing process, but also the structure of the extrudate is precisely structured and prevents the formation of bubbles, thereby improving the quality of the finished tire. Can be obtained.

본 발명의 상세한 구성 및 작동원리를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.The detailed configuration and operation principle of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

우선 도 2는 본 발명의 외관을 도시한 사시도로서, 동 도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 압출장치의 노즐(110) 전방에 서로 인접하여 회전하는 한 쌍의 로울러(210)가 설치되어 구성된다.First, Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the present invention, as can be seen through the figure, the present invention is a pair of rollers 210 to rotate adjacent to each other in front of the nozzle 110 of the extrusion apparatus is installed It is configured.

본 발명의 실린더(100)에는 원료가 투입되는 호퍼(120) 및 압출물(101)이 토출되는 노즐(110)이 설치되며, 회전하는 스크류가 내장되어 가열 및 용융된 원료를 이송, 압출하게 된다.In the cylinder 100 of the present invention, a hopper 120 into which raw materials are introduced and a nozzle 110 through which the extrudate 101 is discharged are installed, and a rotating screw is built in to transfer and extrude heated and molten raw materials. .

도 3은 본 발명의 핵심 요소인 로울러(210)들의 설치상태를 예시한 것으로, 레일(401) 상부에 거치되어 조정핸들(402)을 회동함에 따라 압출물(101)의 토출방 향에 직각으로 수평이동되는 설치대(200)의 일 측면에는 한 쌍의 로울러(210)가 인접하여 설치되고, 설치대(200)의 타 측면에는 이들 로울러(210)를 구동하는 구동모터(230)가 설치된다.Figure 3 illustrates the installation state of the rollers 210, which is a key element of the present invention, mounted on the rail 401 and rotated to the right angle to the discharge direction of the extrudate 101 as the adjustment handle 402 is rotated A pair of rollers 210 are installed adjacent to one side of the mounting table 200 which is horizontally moved, and a drive motor 230 for driving these rollers 210 is installed on the other side of the mounting table 200.

즉, 도면에는 도시되지 않았지만 압출물(101)의 토출방향에 직각으로 설치된 레일(401)에 설치대(200)를 거치하고 이 설치대(200) 하부에는 너트(nut) 내지 볼스크류(ball screw) 등의 이송수단을 설치하여 이와 연결된 조정핸들(402)을 조작함에 따라 설치위치를 수평으로 조정할 수 있도록 한 것이다.That is, although not shown in the drawings, the mounting table 200 is mounted on the rail 401 installed at right angles to the discharge direction of the extrudate 101, and nuts, ball screws, etc., are mounted below the mounting table 200. By installing the conveying means of the control handle 402 connected to this will be to adjust the installation position horizontally.

도 3에 도시된 실시예에서는 구동모터(230)가 하측 로울러(210b)만을 구동하고 상측 로울러(210a)는 하측 로울러(210b)에 밀착되어 종동체로서 회전하도록 구성되어 있으나, 이와 같은 구동대상 로울러(210)의 위치 또는 개수 등은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 선택 실시할 수 있는 사항이므로 청구범위의 구체적인 한정은 하지 않는다.In the embodiment shown in FIG. 3, the driving motor 230 drives only the lower roller 210b and the upper roller 210a is configured to be in close contact with the lower roller 210b to rotate as a driven body. Position or number of 210 is a matter that can be selected by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains and does not limit the scope of the claims.

도 4는 각 로울러(210)의 설치상태를 예시한 것으로, 도시된 실시예에서는 상측 로울러(210a)를 설치함에 있어서 설치대(200)에 일단 편심반(201)을 설치한 후 이 편심반(201)에 로울러(210a)의 축을 결합하는 방식을 취하고 있는데, 이는 상, 하 로울러(210)간 거리 조정 또는 상측 로울러(210a)의 교체를 용이하게 하기 위한 것이다.4 illustrates an installation state of each roller 210. In the illustrated embodiment, the eccentric panel 201 is installed after the eccentric board 201 is installed on the mounting table 200 in the installation of the upper roller 210a. Takes a way to couple the axis of the roller (210a) to, to facilitate the distance between the upper and lower rollers 210 or replacement of the upper roller (210a).

즉, 도 5에서와 같이 중심부에 로울러(210a)의 축이 결합되고 외곽에 편심된 기어치가 형성된 편심반(201)과, 이 편심반(201)의 기어치에 결합되는 조정기어(202)를 설치하여 조정기어(202)를 회전하여 편심반(201)을 회동시킴에 따라 로 울러(210a)의 중심이 이동되도록 한 것이다.That is, as shown in Figure 5 the shaft of the roller 210a is coupled to the center and the eccentric disk 201 is formed in the outer eccentric gear teeth, and the adjusting gear 202 coupled to the gear teeth of the eccentric disk 201 The center of the roller 210a is moved by installing the eccentric disk 201 by rotating the adjusting gear 202.

또한 도 4에 도시된 실시예에서는 조정기어(202)와 동축으로 결합되는 고정핸들(203)을 구성하여 조정기어(202)의 회전을 구속함으로써 편심반(201)의 각도를 고정하고 있으나 이러한 조정기어(202)의 구속방식 또한 당업자에 의한 다양한 변형이 가능한 것이다.In addition, in the embodiment shown in Figure 4 is configured to fix the angle of the eccentric disk 201 by restraining the rotation of the adjustment gear 202 by configuring a fixed handle 203 is coaxially coupled with the adjustment gear 202, but such adjustment Constraints of the gear 202 are also possible for various modifications by those skilled in the art.

한편, 도 4를 비롯한 도면에 도시된 실시예에서는 상측의 로울러(210a)에만 성형요부(221)가 형성되어 있으나 성형 대상 압출물(101)의 계획 단면에 따라 하측 로울러(210)에도 성형요부(221)를 형성할 수 있다.On the other hand, in the embodiment shown in the drawings shown in Figure 4 including the forming recess 221 is formed only in the upper roller (210a) of the upper side according to the planed cross section of the extrusion object 101 to be molded in the molding roller ( 221 may be formed.

즉, 도시된 실시예는 등변제형(等邊梯形) 단면을 가지는 트레드(Tread)용 압출물(101)을 성형하기 위한 것으로서, 도 6에서와 같이 노즐(110)을 통하여 토출된 압출물(101)이 로울러(210)들 사이를 통과하여 배출되면서 성형되는 바, 하측 로울러(210b)의 외주면이 평활하여도 소기의 단면을 성형할 수 있는 것이다.That is, the illustrated embodiment is for molding an extrudate 101 for tread having an isotropically shaped cross section, and the extrudate 101 discharged through the nozzle 110 as shown in FIG. 6. Bar is formed while being discharged through the rollers 210, the outer circumferential surface of the lower roller (210b) can be molded even if the desired cross section.

특히 도 6에서와 같은 본 발명의 성형과정은 단순한 단면성형 역할 외에도 밀착된 로울러(210)들 사이를 통과하는 과정에서 압출물(101)이 압축되면서 조직이 치밀화되고 기포가 제거되는 효과 또한 발현하게 된다.In particular, the molding process of the present invention as shown in Figure 6, in addition to the simple cross-sectional molding role in the process of passing between the closely adhered rollers 210, while compacting the extrudate 101 to express the effect of densified tissue and bubbles are also removed do.

한편, 도 7 내지 도 10은 스크랩(scrap)(109) 제거수단이 설치된 본 발명의 일 실시예를 도시한 것으로 동 실시예를 통하여 더욱 정교한 압출물(101) 성형이 가능하다.Meanwhile, FIGS. 7 to 10 illustrate an embodiment of the present invention in which a scrap 109 removing means is installed, and thus, more precise extrudate 101 may be formed.

즉, 도 7에서와 같이 로울러(210)의 압출물(101) 배출측에 이송로울러(320) 및 이송로울러(320)의 외주면에 접하여 회전하는 한쌍의 절단원반(310)을 설치하여 로울러(210)에서 배출된 압출물(101)이 이들 절단원반(310) 사이를 통과하도록 함으로써 압출물(101)의 양 측단에 형성될 수 있는 스크랩(109)을 절단 및 제거할 수 있도록 한 것이다.That is, as shown in FIG. 7, the roller 210 is installed on the discharge side of the extrudate 101 of the roller 210 by installing a pair of cutting disk 310 and a pair of cutting discs 310 which rotate in contact with the outer circumferential surface of the feed roller 320. By passing the extrudate 101 is discharged from these cutting disk 310 between the cutting disc 310 to be able to cut and remove the scrap 109 that can be formed on both sides of the extrudate 101.

도 8은 이송로울러(320)와 절단원반(310)의 구체적인 설치구조를 도시한 것으로, 이들 이송로울러(320) 및 절단원반(310)은 설치대(200)의 전방측에 돌출 부착되는 브래킷(330)에 설치되며, 도시된 실시예에서는 이송로울러(320)에 이송모터(321)가 연결되어 회전력을 인가하고 있으나 압출물(101)의 진행에 따라 별도의 회전력 없이도 이송을 유도할 수도 있으므로 이송모터(321)에 대한 청구범위의 구체적인 한정은 하지 않는다.FIG. 8 illustrates a specific installation structure of the transfer roller 320 and the cutting disc 310, and the transfer roller 320 and the cutting disc 310 protrude and attach to the front side of the mounting table 200. Installed in the illustrated embodiment, the transfer motor 321 is connected to the transfer roller 320 to apply the rotational force, but according to the progress of the extrudate 101, the transfer motor may be induced without a separate rotational force. There is no specific limitation of the claims for 321.

도 9 및 도 10은 이송로울러(320)와 절단원반(310)을 통과하면서 압출물(101)에 형성된 스크랩(109)이 제거되는 과정을 도시한 것으로, 이들 도면과 도 8을 통하여 알 수 있는 바와 같이 절단원반(310)을 설치함에 있어서 다수의 관절을 가지는 링크구조를 구성하고 공압 실린더(100) 등을 통하여 절단원반(310)이 이송로울러(320)에 밀착되도록 함으로써 효과적인 스크랩(109)의 절단 및 제거가 가능하도록 하였다.9 and 10 illustrate a process in which the scrap 109 formed in the extrudate 101 is removed while passing through the feed roller 320 and the cutting disc 310, which can be seen through these figures and FIG. 8. As described above, the cutting disk 310 may be formed in a link structure having a plurality of joints, and the cutting disk 310 may be in close contact with the feed roller 320 through the pneumatic cylinder 100. Cutting and removal were made possible.

이러한 스크랩(109) 제거수단을 통하여 별도의 사상(仕上)공정 없이도 정교한 타이어 제조용 대상체(帶狀體)를 제조할 수 있다.Through the scrap 109 removing means, a precise tire manufacturing object can be manufactured without a separate finishing process.

도 1은 타이어의 대표단면도1 is a representative cross-sectional view of a tire

도 2는 본 발명의 사시도2 is a perspective view of the present invention

도 3은 본 발명의 요부 발췌 사시도Figure 3 is a perspective view of the main portion of the present invention

도 4는 본 발명의 요부 발췌 분해사시도Figure 4 is an exploded perspective view of the main portion excerpt of the present invention

도 5는 본 발명의 편심반 작동 설명도5 is an explanatory diagram of eccentric operation of the present invention;

도 6은 본 발명의 작동상태 대표단면도Figure 6 is a representative cross-sectional view of the operating state of the present invention

도 7은 스크랩 제거수단이 설치된 본 발명의 일 실시예 요부 발췌 사시도Figure 7 is a perspective view of the main portion of an embodiment of the present invention the scrap removal means is installed

도 8은 도 7 실시예의 분해사시도8 is an exploded perspective view of the embodiment of FIG.

도 9는 도 7 실시예의 작동상태 대표단면도9 is a representative cross-sectional view of an operating state of the embodiment of FIG.

도 10은 도 7 실시예의 작동상태 요부 발췌 부분절단 사시도Figure 10 is a perspective view of the main portion of the excerpt of the operating state of Figure 7 embodiment

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

100 : 실린더100: cylinder

101 : 압출물101: extrudate

109 : 스크랩(scrap)109 scrap

110 : 노즐110: nozzle

120 : 호퍼(hopper)120: hopper

200 : 설치대200: mounting table

201 : 편심반201: eccentric disc

202 : 조정기어202: adjusting gear

203 : 고정핸들203: fixed handle

210 : 로울러210: roller

221 : 성형요부221: molding parts

230 : 구동모터230: drive motor

310 : 절단원반310: cutting disc

320 : 이송로울러320: feed roller

321 : 이송모터321: feed motor

330 : 브래킷330: Bracket

401 : 레일401: rail

402 : 조정핸들402: adjusting handle

Claims (2)

삭제delete 선단에 노즐(110)이 설치된 실린더(100)가 구성되어 타이어 제조용 대상(帶狀) 압출물(101)을 압출하는 압출장치로서, 노즐(110) 전방에는 서로 인접하여 회전하는 한 쌍의 로울러(210)가 설치되고, 이들 로울러(210) 중 적어도 하나의 외주면에는 성형요부(221)가 형성되어, 노즐(110)에서 압출된 압출물(101)이 상기 로울러(210)들 사이를 통과하여 배출되는 타이어 제조용 이중 로울러 성형식 압출장치에 있어서,A cylinder 100 having a nozzle 110 installed at a tip thereof is configured to extrude an object extruded object 101 for manufacturing a tire, and a pair of rollers rotating adjacent to each other in front of the nozzle 110 ( 210 is installed, and a molding recess 221 is formed on the outer circumferential surface of at least one of these rollers 210, and the extrudate 101 extruded from the nozzle 110 passes through the rollers 210 and is discharged. In the double roller forming extrusion device for manufacturing a tire, 로울러(210)의 압출물(101) 배출측에는 이송로울러(320)가 설치되고;The transport roller 320 is installed on the discharge side 101 of the roller 210 at the discharge side; 이송로울러(320)의 외주면에 접하여 회전하는 한쌍의 절단원반(310)이 설치되되;A pair of cutting discs 310 are installed to rotate in contact with the outer circumferential surface of the transfer roller 320; 로울러(210)에서 배출된 압출물(101)이 이들 절단원반(310) 사이를 통과함을 특징으로 하는 타이어 제조용 이중 로울러 성형식 압출장치.The double roller-shaped extruder for manufacturing tires, characterized in that the extrudate 101 discharged from the roller 210 passes between these cutting discs 310.
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