KR100902394B1 - 타이어용 카카스 반제품, 카카스 반제품의 시트 접합 방법,및 카카스 반제품의 시트 접합 장치 - Google Patents

타이어용 카카스 반제품, 카카스 반제품의 시트 접합 방법,및 카카스 반제품의 시트 접합 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어용 카카스 반제품에 관한 것으로, 섬유계 코드를 고무로 토핑하여 얻어진 압연물을 복수의 카카스 시트들 재단하고, 상기 카카스 시트들의 단부를 서로 포개 압착하여 제조된 타이어용 카카스 반제품에 있어서, 서로 포개져 압착된 제1 카카스 시트와 제2 카카스 시트의 접합부 두께 방향으로 관통하는 프리킹 홀을 형성함으로써, 타이어의 제조 과정에서 발생하는 덴트, 벌지 및 공기 갇힘 불량을 방지할 수 있도록 하고, 접합부에서 고무의 신율을 방지하며, 섬유계 코드에 함습된 수분을 배출시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
카카스 반제품, 카카스 시트, 접합부, 프리킹 유닛, 프리킹 홀

Description

타이어용 카카스 반제품, 카카스 반제품의 시트 접합 방법, 및 카카스 반제품의 시트 접합 장치 {HALF-FINISHED PRODUCTS OF CACAS FOR TIRE, SHEET BONDING METHOD THEREOF, AND SHEET BONDING DEVICE THEREOF}
본 발명은 타이어용 카카스 반제품, 카카스 반제품의 시트 접합 방법, 및 카카스 반제품의 시트 접합 장치에 관한 것으로서, 카카스 시트들이 서로 포개어져 압착되는 접합부에 프리킹 홀이 형성되도록 하는 타이어용 카카스 반제품, 카카스 반제품의 시트 접합 방법, 및 카카스 반제품의 시트 접합 장치를 제공하는 것이다.
주지된 바와 같이, 섬유 코드가 사용된 카카스 반제품은 직조된 섬유코드에 고무를 토핑한 후 압연 설비를 통해 얻어진 압연물을 재단 설비로 재단하고, 섬유 코드가 일 정각을 갖도록 재단된 각각의 카카스 시트의 단부가 서로 포개어지도록 접합하여 제조된다.
그러나 카카스 반제품을 이루는 카카스 시트들의 단부가 서로 포개어지며 접합되기 때문에 공기 갇힘 현상이 발생하고, 타이어의 가류 공정 이후 접합부의 두께가 균일하지 못하고 함몰되는 덴트(DENT) 및 접합부가 부풀어 오르는 벌지(BULGE)가 발생하는 되다.
상기한 카카스 반제품의 접합부 신율은 타이어 래디얼(RADIAL) 방향과 래터널(LATERAL)으로 구별되며, 고무 강성(GREEN STRENGTH)과 고무 및 섬유 코드간 접착력, 코드 신율에 의해 결정된다.
따라서, 종래 카카스 반제품의 접합부 신율을 낮추기 위하여 섬유 코드의 EPI를 변경하는 방식이 적용되나, 이 경우 섬유 코드 직조 단계부터 변부 섬유 코드의 EPI를 다르게 하여 직조해야 하는 기술적 어려움을 가지며, 그 효과 또한 덴트 및 벌지 현상을 개선하는데 국한되는 단점을 갖는다.
또한, 종래 카카스 반제품의 접합부 신율을 낮추기 위하여 접합부의 섬유 코드를 고 신축성 섬유로 변경하는 방식이 적용되었으나 재단된 접합부에만 적용이 가능하다는 단점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 카카스 시트가 서로 포개어져 압착되는 접합부에 프리킹 홀을 형성하여, 타이어 카카스 덴트, 벌지, 공기 갇힘 현상을 개선할 수 있도록 하는 타이어용 카카스 반제품, 카카스 반제품 시트 접합 방법, 및 카카스 반제품 시트 접합 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어용 카카스 반제품은 섬유계 코드를 고무로 토핑하여 얻어진 압연물을 복수의 카카스 시트들 재단하고, 상기 카카스 시트들의 단부를 서로 포개 압착하여 제조된 타이어용 카카스 반제품에 있어서, 서로 포개져 압착된 제1 카카스 시트와 제2 카카스 시트의 접합부의 두께 방향으로 관통하는 프리킹 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 프리킹 홀은 상기 제1 카카스 시트와 상기 제2 카카스 시트의 폭 방향을 따라 서로 기설정 간격을 두고 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 타이어용 카카스 반제품 시트 접합 방법에 따르면, 섬유계 코드에 고무를 토핑한 압연물을 복수의 카카스 시트로 재단하는 단계; 상기 재단된 카카스 시트들의 단부가 포개어지도록 한 후, 가압하여 서로 압착시키는 단계; 및 상기 카카스 시트들의 접합부를 관통하도록 프리킹 홀을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 압착하는 단계와 상기 프리킹 형성하는 단계가 동시에 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 타이어용 카카스 반제품 시트 접합 장치에 따르면, 중심부에 단턱부가 형성된 다이; 상기 다이를 통과해 인출되는 제1 카카스 시트의 단부를 상기 다이의 단턱부에 잡아 고정하고, 상기 다이를 향해 인입되는 제2 카카스 시트의 단부가 상기 단턱부에 고정된 상기 제1 카카스 시트의 단부 상에 포개어져 서로 포개지도록 하는 스톱퍼; 상기 스톱퍼 일측에 수직 이송 가능하게 고정되며, 상기 제1 카카스 시트와 상기 제2 카카스 시트가 포개어 포개어진 부분을 가압하여 압착시키는 접합 유닛; 및 상기 다이를 사이에 두고 상기 접합 유닛의 대향측에 구비되며, 상기 접합 유닛이 상기 제1 카카스 시트 및 상기 제2 카카스 시트 압착시 프리킹 핀에 의해 상기 제1 카카스 시트 및 상기 제2 카카스 시트의 접합부에 프리킹 홀을 형성하는 프리킹 유닛을 포함하여 구성된다.
상기 프리킹 유닛은 상기 다이 하측에서 가압 실린더에 의해 수직 이송 가능하게 고정되는 바디; 및 상기 바디 상측에서 상기 제1 카카스의 고정되는 다수개의 상기 프리킹 핀을 포함한다.
상기 프리킹 핀은 상기 제1 카카스 시트 및 상기 제2 카카스 시트의 접합부 폭 방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.
상기 프리킹 핀은 상기 관통 단부가 라운드 지게 형성될 수 있다. 상기 바디에는 상기 프리킹 핀을 가열하기 위한 가열기를 더 포함할 수 있다.
상기 다이의 단턱부 높이는 상기 제1 및 제2 카카스 시트 두께와 같거나 더 낮게 형성되는 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 타이어용 카카스 반제품에 따르면, 카카스 시트들이 서로 압착되는 접합부에 프리킹 홀을 형성함으로써, 타이어의 제조 과정에서 발생하는 덴트, 벌지 및 공기 갇힘 불량을 방지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 타이어용 카카스 반제품에 따르면 접합부에 복수의 프리킹 홀을 형성함으로써 고무의 신율을 방지하고 섬유계 코드에 함습된 수분을 배출시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 카카스 반제품 시트 부착 방법 및 타이어의 카카스 반제품 시트 부착 장치는 별도의 공정의 증가나 설비의 추가 없이 카카스 반제품을 이루는 카카스 시트들을 서로 압착시킴과 동시에 카카스 시트들의 접합부에 프리킹 홀을 형성할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 카카스 반제품 시트 부착 장치는 프리킹 프리킹 핀의 단부를 라운드 지게 형성함과 아울러 프리킹 핀에 열원을 공급하여 카카스 시트의 접합부에 프리킹 홀 형성 시 섬유 코드가 과다하게 절상되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명 과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 타이어용 카카스 반제품의 평면도를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 본 카카스 반제품의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 타이어용 카카스 반제품(1)은 직조된 섬유 코드(5)를 고무(5)로 토핑한 후, 압연 공정을 통해 얻어진 압연물을 복수의 카카스 시트들(10, 20)로 재단하고, 재단된 각 카카스 시트들(10, 20)의 단부가 서로 포개지도록 압착하여 제조된다.
이때, 서로 단부가 포개어져 압착되는 제1 카카스 시트(10)와 제2 카카스 시트(20)의 접합부(30)에는 두께 방향으로 관통하는 프리킹 홀(40)이 형성된다.
이 프리킹 홀(40)은 상기 제1 카카스 시트(10)와 상기 제2 카카스 시트(20)의 폭 방향을 따라 서로 기설정 간격(B)을 두고 형성될 수 있다.
이처럼, 카카스 시트들(10, 20)이 포개어 압착되는 접합부(30)에 프리킹 홀(40)을 형성함으로써 타이어의 제조 과정에서 발생하는 덴트 및 벌지를 방지하며, 접합부(30) 단차에 의해 갇힌 공기를 인너 반대 방향으로 배출할 수 있도록 한다.
또한, 카카스 시트들(10, 20)이 포개어 압착되는 접합부(40)에 프리킹 홀(40)을 통해 접합부(40)의 신율을 방지하고, 특히 섬유 코드 중 함습량이 많은 레이온(Rayon) 코드 및 라이오셀(Lyocell) 코드의 합습된 수분을 외부로 배출할 수 있 도록 하여 제조 공정상 발생하는 불량을 대폭 감소시킬 수 있도록 한다.
이하, 상기한 본 발명의 일실시예에 따른 타이어용 카카스 반제품의 시트 접합 방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 타이어용 카카스 반제품의 접합 방법을 도시한 개략도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 타이어용 카카스 반제품 시트 접합 방법은 재단 단계(ST1), 압착 단계(ST2), 및 프리킹 홀 형성 단계(ST3)를 포함한다.
재단 단계(ST1)에서는 섬유 코드에 고무를 토핑한 후 압연 공정을 통해 얻어진 압연물을 재단 공정을 통해 섬유 코드(5)가 일정 각도를 갖는 복수의 카카스 시트(10, 20)로 재단한다.
압착 단계(ST2)에서는 재단된 카카스 시트들(10, 20)의 단부가 포개어지도록 한 후, 후술하는 접합 유닛(130)으로 가압하여 서로 압착시킨다.
그리고 프리킹 홀 형성 단계(ST3)에서는 후술하는 프리킹 유닛(140)을 이용해 상기 카카스 시트들(10, 20)의 접합부(30)를 관통하도록 프리킹 홀(40)을 형성한다.
이때, 상기한 압착 단계(ST2)와 상기 프리킹 홀 형성 단계(ST3)가 동시에 이루어지도록 하는 것이 좀더 바람직하다.
따라서, 공정의 추가 없이도 카카스 반제품을 이루는 카카스 시트들을 서로 압착시킴과 동시에 카카스 시트들의 접합부에 프리킹 홀을 형성할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한다.
이하, 상기한 본 발명의 일실시예에 따른 타이어용 카카스 반제품의 시트 접합 장치를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 타이어용 카카스 반제품의 시트 접합 장치를 도시한 개략도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 타이어용 카카스 반제품의 시트 접합 장치(100)는 다이(110), 스톱퍼(120), 접합 유닛(130), 및 프리킹 유닛(130)을 포함하여 구성된다.
다이(110)는 접합 유닛(130)에 의해 카카스 시트들(10, 20)의 접합부(30)를 가압하는 과정에서 이를 지지해주는 역할을 한다.
한편, 다이의 중심부에는 스톱퍼에 의해 인출되는 제1 카카스 시트의 일측 단부와 인입되는 제2 카카스 시트의 일측 단부가 서로 포개질 수 있도록 높이 차를 가지며 단턱부(111)가 형성된다.
이때, 단턱부(111)의 높이(H)는 제1 및 제2 카카스 시트(10)의 두께(t)와 같거나 더 작게 형성되는 것이 바람직하다.
스톱퍼(120)는 다이의 상측에서 실린더에 의해 수직 이송 가능하게 설치되며, 다이(110)를 통과해 인출되는 제1 카카스 시트(10)의 단부가 다이(110)의 단턱부(111)에 일치하도록 잡아 고정하고, 다이(110)를 향해 인입되는 제2 카카스 시트(20)의 단부가 상기한 제1 카카스 시트(10)의 단부 상에 포개어지도록 한다.
접합 유닛(130)은 실린더에 의해 스톱퍼(120) 일측에 수직 이송 가능하게 고 정되며, 제1 카카스 시트(10)와 제2 카카스 시트(20)가 포개어진 부분을 가압하여 압착시킨다.
그리고 프리킹 유닛(140)은 다이(110)를 사이에 두고 상기 접합 유닛(130)의 대향측에서 실린더에 의해 수직 이송 가능하게 구비되며, 접합 유닛(130)이 제1 카카스 시트(10) 및 제2 카카스 시트(20) 압착시 프리킹 핀(142)을 이용해 제1 카카스 시트(10)와 제2 카카스 시트(20)의 접합부(30)에 프리킹 홀(40)을 형성하도록 구성된다.
프리킹 유닛(140)은, 다이(110) 하측에서 가압 실린더에 의해 수직 이송 가능하게 고정되는 바디(141) 및 바디(141) 상측에 고정되는 다수개의 프리킹 핀(142)을 포함한다.
여기서, 프리킹 핀(142)은 제1 카카스 시트(10)과 제2 카카스 시트(20)의 접합부 폭 방향을 따라 기설정된 간격(B)을 두고 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 프리킹 유닛(140)에 의해 제1 카카스 시트(10)과 제2 카카스 시트(20)의 접합부(30)에 프리킹 홀(40)을 형성하는 공정은, 접합 유닛(130)에 의해 제1 카카스 시트(10)와 제2 카카스 시트(20)의 접합부(40)를 가압 접합하는 공정과 동시에 이루어지게 된다.
따라서, 제1 카카스 시트(10)와 제2 카카스 시트(20)의 접합부(40)를 가압하는 접합 유닛(130)의 가압부 바닥면에는 1 카카스 시트(10)와 제2 카카스 시트(20)의 접합부(40)를 관통하는 프리킹 핀(142)의 관통 단부를 대피시킬 수 있는 대피홈(131)이 형성된다.
또한, 프리킹 핀(142)은 관통 단부는 기설정 곡률(R)을 가지며 라운드 지게 형성되고, 바디(141)에는 프리킹 핀(142)을 가열하기 위한 가열기(143)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 프리킹 핀(142)을 고정하는 바디(141)은 전기 히터에 의해 열이 공급되어 프리킹 프리킹 핀까지 열을 전달하여 프리킹시 과다한 부하 발생을 방지하고 라운드지게 형성된 프리킹 핀(142) 끝 부위는 프리킹시 섬유 코드(5) 절상을 최소화할 수 있도록 한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 타이어의 카카스 반제품 평면도를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 본 카카스 반제품의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 타이어용 카카스 반제품의 접합 방법을 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 타이어용 카카스 반제품 접합 장치를 도시한 개략도이다.
<주요 도면 부호의 설명>
1: 카카스 반제품 10: 제1 카카스 시트
20: 제2 카카스 시트 30: 접합부
40: 프리킹 홀 100: 시트 접합 장치
110: 다이 111: 단차부
112: 통공 120: 스톱퍼
130: 접합 유닛 131; 대피 홈
140: 프리킹 유닛 141: 바디
142: 프리킹 핀 143: 가열기

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 섬유계 코드에 고무를 토핑한 압연물을 일정 각도를 갖는 복수의 카카스 시트로 재단하는 단계;
    상기 재단된 상기 카카스 시트들의 단부가 포개어지도록 맞댄 후, 가압하여 서로 압착시키는 단계; 및
    상기 카카스 시트들의 접합부를 관통하도록 프리킹 홀을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 접합하는 단계와 상기 프리킹 홀을 형성하는 단계가 동시에 이루어지도록 하는 타이어용 카카스 반제품 접합 방법.
  4. 삭제
  5. 중심부에 단턱부가 형성되는 다이;
    상기 다이를 통과해 인출되는 제1 카카스 시트의 단부를 상기 다이의 단턱부에 잡아 고정하고, 상기 다이를 향해 인입되는 제2 카카스 시트의 단부가 상기 단턱부에 고정된 상기 제1 카카스 시트의 단부 상에 포개어지도록 하는 스톱퍼;
    상기 스톱퍼 일측에 수직 이송 가능하게 고정되며, 상기 제1 카카스 시트와 상기 제2 카카스 시트가 포개어 포개어진 부분을 가압하여 압착시키는 접합 유닛; 및
    상기 다이를 사이에 두고 상기 접합 유닛의 대향측에 구비되며, 상기 접합 유닛이 상기 제1 카카스 시트 및 상기 제2 카카스 시트 압착시 프리킹 핀을 관통시켜 상기 제1 카카스 시트 및 상기 제2 카카스 시트의 접합부에 프리킹 홀을 형성하는 프리킹 유닛을 포함하는 타이어용 카카스 반제품 접합 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 프리킹 유닛은,
    상기 다이 하측에서 가압 실린더에 의해 수직 이송 가능하게 고정되는 바디; 및
    상기 바디 상측에 고정되는 다수개의 상기 프리킹 핀을 포함하는 타이어용 카카스 반제품 접합 장치.
  7. 제5항에서
    상기 프리킹 핀은,
    상기 제1 카카스 시트 및 상기 제2 카카스 시트의 폭 방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성되는 타이어용 카카스 반제품 접합 장치.
  8. 제7항에서
    상기 프리킹 핀은 상기 관통 단부가 라운드지게 형성되는 타이어용 카카스 반제품 접합 장치.
  9. 제5항에서,
    상기 바디에는 상기 프리킹 핀을 가열하기 위한 가열기를 더 포함하는 타이어용 카카스 반제품 접합 장치.
  10. 제5항에서,
    상기 다이의 단턱부 높이는 상기 제1 카카스 시트 두께와 같거나 더 낮게 형성되는 타이어용 카카스 반제품 접합 장치.
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