KR100970096B1

KR100970096B1 - 타이어 접합용 ｅｎｄ시멘트의 이원화 도포방법 및 도포장치

Info

Publication number: KR100970096B1
Application number: KR1020080093935A
Authority: KR
Inventors: 김보승
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2010-07-16
Also published as: KR20100034778A

Abstract

본 발명은 다양한 트레드 압출물을 생산하는 압출기에서 두 종류의 시멘트를 원하는 규격에 맞게 자동으로 도포하는 방법 및 장치을 적용하여 압출기에서 다양한 컴파운드의 트레드를 생산하여 생산성 및 투자비를 줄이는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여, 본 발명은 압출기에서 NR계 시멘트를 공급하는 NR계 시멘트 공급라인(10)과 SR계 시멘트를 공급하는 SR계 시멘트 공급라인(20)을 통해 NR계 시멘트 또는 SR계 시멘트를 택일적으로 공급하여 타이어 트레드 압출물(40)의 접합부를 시멘트 도포하는 방법에 있어서, 상기 트레드 압출물(40)의 컴파운드가 SR계인지 NR계인지 확인하는 확인단계;와 상기 확인단계에 의해 확인된 트레드 압출물(40)의 컴파운드에 대응하여 NR계 시멘트 또는 SR계 시멘트를 택일적으로 트레드 압출물(40)의 끝단에 도포하는 단계;로 이루어진 타이어 접합용 END시멘트의 이원화 도포방법과 장치를 제공한다.

시멘트 도포, 트레드, 타이어

Description

타이어 접합용 ＥＮＤ시멘트의 이원화 도포방법 및 도포장치{DUAL SPRAY METHOD AND DEVICE OF END CEMENT FOR TIRE JUNCTION}

본 발명은 타이어 트레드 압출물의 접합부를 시멘트 도포하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 타이어 접합용 END 시멘트의 이원화 도포방법 및 장치에 관한 것이다.

자동차의 주행시 타이어의 경우 고속에서의 조종안정성 및 가혹한 조건에서의 내구성능 등의 확보가 요구되고 있는데, 주행 중 발생하는 타이어 접합부의 세퍼레이션 현상은 이러한 요구조건을 저하시키는 주요한 원인이 된다. 주행 중 트레드 접합부의 세퍼레이션 현상이 일어나게 되면 타이어의 진동이 심해지고 이로 인한 급격한 조종안정성의 저하를 유발하게 된다. 또한 이러한 세퍼레이션 현상이 심화될 경우 타이어 트레드부가 분리되는 치명적인 결과를 초래할 수도 있다.

이러한 트레드 접합부의 세퍼레이션 현상의 주요원인으로는, 제한속도 이상의 차량운행, 차량의 무리한 하중(과적)으로 인한 타이어의 내구성 저하, 비포장 도로 등의 가혹한 도로조건 등을 들 수 있다.

트레드 접합부의 세퍼레이션 현상은 과거에는 차량의 한계속도가 낮아 나타 나지 않았지만, 최근에 와서는 타이어의 한계속도가 상승되고 타이어의 시리즈가 낮아지면서, 타이어의 트레드 부위에 스트레스가 증가하여 발생빈도가 높아지고 있다. 특히, 자동차 경주용 타이어의 경우에는, 한계속도가 높을 뿐 아니라, 고속 코너링이 많기 때문에 트레드 접합부의 세퍼레이션 현상이 더 빈번하게 발생되고 있다. 이러한 세퍼레이션 현상은 상기한 원인 외에도 이에 사용되는 트레드의 특수한 구조 및 조성에서도 찾을 수 있다.

이러한 트레드 접합부의 세퍼레이션 현상을 개선하기 위해 타이어 트레드 압출물의 접합부에 시멘트를 도포하는 방법을 사용하고 있다.

타이어 트레드 접합부의 시멘트 도포방법은 미 가황 트레드의 양 끝단 접합부위에 천연 고무계(NR계) 및 스티렌-부타디엔 고무계(SR계) 시멘트를 도포하여 성형 단계에서의 접착력을 향상시키는 방법이다.

한편, 최근의 승용차 타이어는 고성능 및 고품질을 요구함에 따라 타이어 트레드 고무 조성물이 스티렌 함량이 많은 합성고무 및 오일이 함유된 고무를 많이 사용하고 있다. 이러한 고무 조성물로 된 트레드의 압출시 시멘트 조성물로서 기존의 천연 고무계 시멘트 조성물을 사용하면 성형 작업시 고무계면 간의 세퍼레이션 현상이 일어나 품질문제가 대두된다. 이는 트레드 고무 조성물 중의 합성고무와 시멘트 조성물 중의 천연고무의 상용성(相溶性) 하락으로 인하여, 트레드 압출물의 끝 부위 및 하단부에 도포 된 천연 고무계 시멘트의 접착력이 떨어지기 때문이다.

그러나 종래의 타이어 트레드 접합부의 시멘트 도포장치는 NR계 시멘트(천연고무 Base 시멘트)만 도포할 수 있도록 구성되어 있는 것이 대부분이다. 따라서 SR 계 시멘트(합성고무 Base 시멘트)가 추가될 경우 별도의 시멘트 도포장치가 필요하게 되며, SR계 전용 도포장치를 추가하는 경우 비용이 증가하고 장치의 크기가 커지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 트레드 압출물을 압출하는 압출기에 NR계 시멘트와 SR계 시멘트를 택일적으로 도포하는 방법 및 장치를 적용함으로써, 한 압출기에서 다양한 컴파운드의 트레드 압출물을 생산하도록 하여 생산성을 높이고 투자비를 줄이는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압출기에서 트레드 압출물(40)이 압출되어 컨베이어 벨트를 따라 이동하는 동안 NR계 시멘트를 공급하는 NR계 시멘트 공급라인(10)과 SR계 시멘트를 공급하는 SR계 시멘트 공급라인(20)을 통해 NR계 시멘트 또는 SR계 시멘트를 스프레이(70)에 택일적으로 공급하여 상기 타이어 트레드 압출물(40)의 접합부에 시멘트를 도포하는 방법으로서,

상기 트레드 압출물(40)의 컴파운드가 SR계인지 NR계인지 확인하는 확인단계;

상기 확인단계에 의해 확인된 트레드 압출물(40)의 컴파운드에 대응하여 NR계 시멘트 또는 SR계 시멘트를 택일적으로 트레드 압출물(40)의 끝단에 도포하는 단계;

로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 도포단계는 NR계 시멘트에서 SR계 시멘트로 전환하거나 SR계 시멘트에서 NR계 시멘트로 전환 시, 전환 전의 시멘트를 강제 배출하거나 강제 흡입함으로써 전환 전의 시멘트를 완전히 제거하여 NR계 시멘트와 SR계 시멘트의 혼입을 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 타이어 트레드 압출물(40)의 접합부를 시멘트 도포하는 장치에 있어서,

압출기로부터 압출된 상기 트레드 압출물(40)을 이동시키는 컨베이어 벨트(50)와,

상기 컨베이어 벨트(50)의 상하측에 각각 구비되어 시멘트를 분사하는 스프레이(70)와,

상기 스프레이(70)에 NR계 시멘트를 공급하는 NR계 시멘트 공급라인(10) 및 SR계 시멘트를 공급하는 SR계 시멘트 공급라인(20)과,

상기 스프레이(70)와 상기 NR계 시멘트 공급라인(10) 및 SR계 시멘트 공급라인(20)의 단부를 연결하여 NR계 시멘트 또는 SR계 시멘트를 택일적으로 공급하는 혼용구간(30)을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 NR계 시멘트 공급라인(10)에는 NR계 시멘트의 공급을 조절하는 오토에어밸브(AUTO AIR VALVE)(11)가 설치되고, 상기 SR계 시멘트 공급라인(20)에는 SR계 시멘트의 공급을 조절하는 오토에어밸브(22)가 설치된 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 타이어 트레드 압출물의 접합부를 시멘트 도포하는 것을 특징으로 하는 타이어 접합용 END 시멘트의 이원화 도포 방법 및 장치에 의하면,

다양한 트레드를 생산하는 압출기에서 두 종류의 시멘트를 원하는 규격에 맞게 자동으로 도포하는 장치를 적용하여 한 압출기에서 다양한 컴파운드의 트레드를 생산할 수 있어 생산성을 향상시키고 투자비를 줄일 수 있다.

또한, SR계 시멘트를 사용하는 컴파운드에 NR계 시멘트 적용시 발생하는 트레드 splice(트레드의 조인트 세퍼레이션 현상)를 방지할 수 있다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1 은 압출시 접합용 END 시멘트의 도포 순서도이고, 도 2는 시멘트 도포장치의 이원화 개념도이고, 도 3은 시멘트 도포장치의 이원화 상세도이며, 도 4는 일반적인 시멘트 도포장치를 나타낸다.

도 1에 도시한 바와 같이, 트레드의 압출공정을 위해서 압출기에 고무를 투입한다. 트레드 고무의 구성은 캡트레드(CAP TREAD)고무, 언더트레드(UNDER TREAD)고무, 윙 스트립(WING STRIP)고무로 이루어져 있으므로, 트레드 압출기에는 상기 3가지 고무가 투입된다.

투입된 고무는 트레드 프로파일(TREAD PROFILE)에 맞게 짜여진 구금을 통과하면서 원하는 형태의 트레드로 압출된다. 이러한 트레드 압출물 위에 규격을 페인트로 마킹하고 안정된 치수(DEMENSION)유지를 위해서 냉각수로 냉각하여 치수변형을 최소화 한다.

긴 트레드 압출물(40)은 냉각공정을 거쳐 트레드 압출물(40)을 원하는 길이 만큼 자르는 절단공정(SKIVER)을 거친다. 이후 원하는 길이로 잘려진 트레드 압출물(40)의 양쪽 끝에 시멘트를 도포하게 된다.

트레드 압출물(40)의 양쪽 끝에 시멘트를 도포하게 되면, 성형시 트레드 압출물(40)의 양쪽끝이 잘 부착된다. 트레드의 양쪽 끝이 잘 부착된 압출물은 부커(BOOKER)에 적재되어 성형 공정으로 이동하게 된다.

본 발명은 상기 공정 중에서 절단공정을 거친 후 압출된 트레드의 양쪽 끝에 시멘트를 도포하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

도 2는 시멘트도포장치의 이원화 개념도로서, 에어 공급라인(60)을 통해 NR계 시멘트에 에어를 혼입하여 NR계 시멘트를 NR계 시멘트 공급라인(10)으로 공급하고 또한 에어 공급라인(60)을 통해 SR계 시멘트에 에어를 혼입하여 SR계 시멘트를 SR계 시멘트 공급라인(20)으로 공급을 한다. 이때 트레드 압출물(40)에 시멘트를 도포하기 전의 일정 길이의 라인에서는 NR계 시멘트와 SR계 시멘트가 혼용되어 사용된다. 이를 '혼용구간(30)'이라 한다.

도 3은 시멘트 도포장치의 이원화 상세도이다. 상기 압출공정 때에 압출 시스템 PLC상에는 트레드 컴파운드 종류, 타이어 규격 및 트레드 압출물(40)의 생산개수를 입력하게 되어 있어 타이어의 규격별로 트레드 컴파운드 구별이 가능하게 된다.

컴파운드를 구별하는 신호를 NR=0, SR=1로 구분하고 시멘트 도포장치와 압출 시스템의 PLC를 연계하여 압출된 컴파운드에 적합한 시멘트를 도포할 수 있게 된다.

NR계 시멘트가 사용되는 컴파운드의 종류는 #1656, #1816등이 있고, SR계 시멘트가 사용되는 컴파운드의 종류는 #1826,#1936 등이 있다.

예를 들면, 압출공정에서 컴파운드의 종류가 #1936인 트레드의 압출시에는 1이라는 신호를 받아 END 시멘트는 SR계 시멘트가 도포 된다.

또한, 컴파운드의 종류가 #1656인 트레드의 압출시에는 0이라는 신호를 받아 END 시멘트는 NR계 시멘트가 도포 된다.

이때, 시멘트 도포장치에는 NR계 또는 SR계 시멘트를 구분하여 사용할 수 있도록 NR계 시멘트 공급라인과 SR계 시멘트 공급라인에 각각 AUTO AIR VALVE(11 , 22)가 설치되어 있다. 따라서 현장작업자가 압출 규격전환시 코드만 입력하여 트레드 압출물을 생산하면, 압출 시스템의 PLC와 시멘트 도포장치의 PLC가 연계되어 트레드 컴파운드의 종류에 따라 NR계 시멘트 또는 SR계 시멘트를 자동으로 구분하여 시멘트 도포한다.

NR계 시멘트를 사용하는 NR계 컴파운드를 SR계 시멘트를 사용하는 SR계 컴파운드로 전환하는 것을 작업자가 수동으로 할 경우에는 결함(예를 들면, SR계 컴파운드에는 SR계 시멘트 만을 도포해야 하는데 시멘트 전환을 하지 못하면 SR계 컴파운드에 NR계 시멘트가 도포되어 Tack(점착력)하락 및 필드에서 트레드 Splice 가 발생하는 결함 등) 발생확률이 높으므로 PLC프로그램에 압출사양을 입력할 때에는 특정 컴파운드에만 사용되도록 입력하면 시멘트 혼동의 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 시멘트 혼입의 문제를 해결하기 위해 혼용구간을 최대한 짧게, 대략 30cm로 구성하고, 시멘트 전환시 일정시간 강제 배출되도록 구성한다. 또한 다른 방안으로는 SUCK BACK VALVE를 사용하여 시멘트전환시 배관에 있는 시멘트를 흡수하여 시멘트의 혼입을 방지할 수도 있다. 실제로 강제배출 후 시멘트의 샘플링 결과 시멘트의 혼입이 발생하지 않았다. 또한 시멘트 전환시에 시멘트의 확인이 어려운 부분은 경광등을 설치 및 프로그램에 등록하여 시멘트의 확인이 가능하다.

이상 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 타이어 트레드 압출시 접합용 END 시멘트의 도포 순서도이다.

도 2는 타이어 트레드 압출시 접합용 END시멘트 도포장치의 이원화 개념도이다.

도 3은 타이어 트레드 압출시 접합용 END시멘트 도포장치의 이원화 상세도이다.

도 4는 종래의 시멘트 도포 장치이다.

< 도면의 주요 부위에 대한 부호 설명>

10 : NR계 시멘트 공급라인

11 : NR계 시멘트 공급라인의 AUTO AIR VALVE

20 : SR계 시멘트 공급라인

22 : SR계 시멘트 공급라인의 AUTO AIR VALVE

30 : NR계 시멘트와 SR계 시멘트의 혼용구간

40 : 트레드 압출물

50 : 컨베이어 벨트

60 : AIR 공급라인

70 : 스프레이

Claims

압출기에서 트레드 압출물이 압출되어 컨베이어 벨트를 따라 이동하는 동안 NR계 시멘트를 공급하는 NR계 시멘트 공급라인(10)과 SR계 시멘트를 공급하는 SR계 시멘트 공급라인(20)을 통해 NR계 시멘트 또는 SR계 시멘트를 스프레이에 택일적으로 공급하여 상기 타이어 트레드 압출물(40)의 접합부에 시멘트를 도포하는 방법으로서,

상기 트레드 압출물(40)의 컴파운드가 SR계인지 NR계인지 확인하는 확인단계;

상기 확인단계에 의해 확인된 트레드 압출물(40)의 컴파운드에 대응하여 NR계 시멘트 또는 SR계 시멘트를 택일적으로 트레드 압출물(40)의 끝단에 도포하는 도포단계;

로 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 접합용 END시멘트의 이원화 도포방법.
제1항에 있어서,

상기 도포단계는 NR계 시멘트에서 SR계 시멘트로 전환하거나 SR계 시멘트에서 NR계 시멘트로 전환 시, 전환 전의 시멘트를 강제 배출하거나 강제 흡입함으로써 전환 전의 시멘트를 완전히 제거하여 NR계 시멘트와 SR계 시멘트의 혼입을 방지 하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 접합용 END시멘트의 이원화 도포방법.
타이어 트레드 압출물(40)의 접합부를 시멘트 도포하는 장치에 있어서,

압출기로부터 압출된 상기 트레드 압출물(40)을 이동시키는 컨베이어 벨트(50)와,

상기 컨베이어 벨트의 상 하측에 각각 구비되어 시멘트를 분사하는 스프레이(70)와,

상기 스프레이(70)에 NR계 시멘트를 공급하는 NR계 시멘트 공급라인(10) 및 SR계 시멘트를 공급하는 SR계 시멘트 공급라인(20)과,

상기 스프레이(70)와 상기 NR계 시멘트 공급라인(10) 및 SR계 시멘트 공급라인(20)의 단부를 연결하여 NR계 시멘트 또는 SR계 시멘트를 택일적으로 공급하는 혼용구간(30)을 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 접합용 END시멘트의 이원화 도포장치.
제3항에 있어서,

상기 NR계 시멘트 공급라인(10)에는 NR계 시멘트의 공급을 조절하는 오토에어밸브(AUTO AIR VALVE)(11)가 설치되고, 상기 SR계 시멘트 공급라인(20)에는 SR계 시멘트의 공급을 조절하는 오토에어밸브(22)가 설치된 것을 특징으로 하는 타이어 접합용 END시멘트의 이원화 도포장치.