KR101055764B1

KR101055764B1 - 타이어 제조 공정

Info

Publication number: KR101055764B1
Application number: KR1020067023600A
Authority: KR
Inventors: 클라우디오 라카그니나; 로돌포 노토
Original assignee: 피렐리 타이어 소시에떼 퍼 아찌오니
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2011-08-11
Also published as: DE602004028053D1; RU2362679C2; US20080216941A1; RU2006143669A; JP4551447B2; BRPI0418811B1; WO2005108048A1; EP1747093A1; JP2007536123A; EP1747093B1; PL1747093T3; CN1953865A; ATE473094T1; CN1953865B; KR20070004964A; BRPI0418811A

Abstract

본 발명은 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 제 1 부분, 및 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 제 2 부분을 포함하는 적어도 하나의 구조적 요소를 포함하는 타이어 제조 공정에 관한 것으로, 제 2 부분은 제 1 부분과 축방향으로 이격되어 있다. 상기 공정은 지지 장치상에서 미가공 타이어를 형성하는 단계, 미가공 타이어를 주조하고 경화하는 단계를 포함하며, 미가공 타이어를 형성하는 단계는 상기 구조적 요소를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 구조적 요소를 제공하는 단계는 a) 연속세장요소를 공급하기 위해 지지 장치와 분배 장치 사이에 회전-병진 운동에 의해 상기 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 연속세장요소를 권선함으로써 적어도 하나의 제 1 부분을 형성하는 단계; b) 제2 부분을 형성하기 위해 연속세장요소를 연속적으로 공급하면서 제 1 부분으로부터 축방향으로 이격된 위치에 연속세장요소를 적용하는 것을 시작하는 단계; 및 c) 지지 장치와 분배 장치 사이의 회전-병진 운동에 의해 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소를 권선함으로써 제2 부분을 형성하는 단계를 포함한다.

타이어, 엘라스토머 재료, 벨트 구조, 카카스 구조

Description

타이어 제조 공정{TYRE MANUFACTURING PROCESS}

본 발명은 타이어 제조 공정에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 동일한 미가공 엘라스토머 재료로 만들어지고 축방향으로 서로 이격된 적어도 2개의 부분들로 형성된 적어도 하나의 구조적 요소를 포함하는 공기 타이어 제조 공정에 관한 것이다.

더 구체적으로, 본 발명은 동일한 미가공 엘라스토머 재료로 만들어지고 서로 축방향으로 이격되어 있는 적어도 2개의 부분들을 포함하는 트레드 밴드가 제공된 타이어 제조 공정에 관한 것이다.

더욱 구체적으로, 본 발명은 서로 축방향으로 이격되고 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 2개의 부분들, 및 상기 적어도 2개의 부분들 사이에 개재되고 제 1 미가공 엘라스토머 재료와 다른 제 2 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 또 다른 부분을 가지는 트레드 밴드를 포함하는 정전기 방지(antistatic) 타이어 제조 공정에 관한 것이며, 상기 제 1 엘라스토머 재료는 전기적으로 절연되어 있는 반면에 상기 제 2 엘라스토머 재료는 전기적으로 도전성을 가진다.

적어도 2개의 다른 엘라스토머 재료들로 만들어진 적어도 하나의 구조적 요소가 제공된 타이어들은 당해 업계에 공지되어 있다.

예를 들어, 다른 엘라스토머 재료들로 만들어진 별개의 부분들을 가지는 트레드 밴드들은 건조하거나 젖거나 눈이 덮인 표면들 상에 만족할 만한 견인 특징들을 유지하고 고속 운전(예를 들어 200km/h 이상) 및/또는 과도한 구동 조건들이 포함되는 동시에 낮은 구름 저항, 양호한 킬로미터 수율(good kilometric yield), 안락함 및 도로 조종성과 같은 다른 특징들의 좋은 절충물(compromise)을 보증할 수 있는 타이어를 얻도록 일반적으로 제공된다.

다른 엘라스토머 재료들로 만들어진 적어도 2개의 별개의 부분들이 제공된 트레드 밴드는 예를 들어 US-4,319,620 및 EP-864,447이 (동일 출원인의 이름으로) 개시되어 있다.

종래 타이어 제조 공정에서, 예를 들어 카카스 플라이들, 벨트 층들, 트레드 밴드와 같은 타이어 구조적(즉, 구성) 요소들은 타이어 조립 작업 이전에 별개로 준비되고 다량으로 준비된 강철이나 직물 코드와 같은 강화 요소들의 조합인- 반제품, 즉 연속적인 엘라스토머 재료들의 시트(sheet)를 사용하여 얻어진다.

상기 종래 공정들에 따르면, 각각의 타이어 구성요소에 대해서, 제조 공정은 소정의 엘라스토머 시트를 빌딩 드럼(building drum)에 권선하는 단계, 상기 시트를 드럼의 원주와 대략 동일한 길이로 절단하는 단계, 및 상기 시트 길이의 대향 단부들을 원주방향으로 빌딩 드럼 상에 직접 결합하는 단계를 포함한다.

더욱 최근에 상기 반제품의 사전 생산을 없애거나 최소한으로 줄이는 타이어 생산 방법에 특히 관심이 끌고 있다. 예를 들어, 동일 출원인의 이름으로 된 유럽 특허 EP-928,680은 타이어의 구조적 요소들을 토로이드형 지지부 상에서 함께 연속적으로 생산하고 조립함으로써 타이어를 제조하는 공정을 개시한다. 상세하게, 타이어는 토로이드형 지지부 상에 스트립형의(strip-like) 요소를 회전하여 축방향으로 겹치고/또는 반경방향으로 포갬으로써 제조되는데, 상기 스트립형의 요소는 오직 엘라스토머 재료만의 스트립이거나, 그 안에 강화 요소들(일반적으로 직물 또는 금속 코드들)을 끼워넣은 엘라스토머 재료의 스트립이거나, 고무를 입힌 금속 와이어나 코드이다.

상기 공정에 따르면, 토로이드형 지지부는, 바람직하게는 자동화된 시스템에 의해, 연속적인 자동화를 통해 타이어의 다른 빌딩 단계들이 수행되는 다수의 워크 스테이션(work station)들에 연속적으로 도달하도록 움직인다.

제조 공정은 미가공 타이어에 바람직한 트레드 형태를 부여하기 위해 미가공 타이어를 주조하는 연속적인 단계, 및 타이어 자체를 형성하는 엘라스토머 재료를 경화시킴으로써 기하학적 형상을 고정시키기 위해 미가공 타이어를 경화시키는 단계를 더 포함한다. 그러한 타이어 제조 공정은 예를 들어 동일 출원인의 이름으로 유럽 특허 EP-976,533에 설명되어 있다.

상기 유럽 특허 EP-928,680에 개시된 타이어 제조 공정에 따르면, 다른 크기 및/또는 다른 내부 구조들(예를 들어, 다른 수의 카카스 플라이들이나 벨트 층들, 타이어 구조의 특정 영역 내 엘라스토머 또는 강화 삽입물들의 존재)을 가진 타이어들은 소정의 순서를 따라 연속적으로 작동하는 워크 스테이션의 적절한 전자 제어 및 큰 생산 유연성 덕분에 동일한 생산 설비 내에서 동시에 제조될 수 있다.

상기한 더욱 최근의 공정에 따르면, 예를 들어 트레드 밴드나 라이너(liner)와 같은 타이어의 구조적 요소들은 나란히 및/또는 반경방향으로 겹쳐지도록 축방향으로 배열된 복수의 코일들을 형성하기 위해 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소들을 형성된 타이어 상에 또는 지지 장치상에 직접 권선함으로써 일반적으로 얻어진다.

타이어의 구조적인 요소가 동일한 엘라스토머 재료로 만들어지고 축방향으로 서로 이격된 적어도 2개의 별개의 부분들을 포함하는 경우, 공지된 타이어 제조 공정들에 따르면 상기 타이어의 구조적 요소를 제공하는 단계는 타이어의 구조적 요소의 제 1 부분이 완성되고 연속해서 타이어의 구조적 요소의 제 2 부분이 제공되는 축방향으로 이격된 위치에 상응하여 재개될 때 연속세장요소를 제공하는 단계와 그것의 권선 단계가 중단되는 것을 필요로 한다.

특히, 타이어의 구조적 요소가 제 1 엘라스토머 재료로 만들어지고 서로 축방향으로 이격된 적어도 제 1 부분 및 제 2 부분, 및 상기 제 1 엘라스토머 재료와는 다른 제 2 미가공 엘라스토머 재료로 만들어지고 상기 제 1 부분 및 제 2 부분 사이에 개재된 제 3 부분을 포함하는 경우, 공지된 타이어 제조 공정들에 따르면 상기 타이어의 구조적 요소를 제공하는 단계는 상기 제 1 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소가 예를 들어 압출기와 같은 제 1 분배 장치(erogating device)에 의해 분배되고 나란히 및/또는 반경방향으로 겹쳐지도록 축방향으로 배열된 복수의 코일을 형성함으로써 타이어의 구조적 요소의 제 1 부분을 얻기 위해 권선되는 것이 필요하다. 제 1 부분이 완성될 때, 상기 제 1 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소의 분배 및 그것의 권선은 타이어의 구조적 요소의 제 2 부분을 얻기 위해 상기 제 1 부분으로부터 축방향으로 이격된 위치에서 중단되고 연속해서 재개된다. 연속해서, 상기 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소는 제 2분배 장치에 의해 분배되고 타이어의 구조적 요소를 완성하기 위한 제 3 부분을 형성하기 위해 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 정의된 공간에서 권선된다.

대안으로, 타이어의 구조적 요소의 제 3 부분의 형성은 그것의 제 1 및 제 2 부분들의 형성 이전에 수행될 수 있다. 상기 대안 공정에 따르면, 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소는 타이어의 구조적 요소의 제 3 부분을 형성하기 위해 분배되고 권선된다. 연속해서, 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소는 타이어의 구조적 요소의 제 1 부분을 형성하기 위해 분배되고 권선된다. 제 1 부분이 완성될 때, 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소의 분배 및 권선은 제 2 부분이 제공되는 위치에 상응하는 곳에 분배 장치를 위치시키기 위해 타이어와 분배 장치 사이에 상대적인 움직임을 허락하도록 정지된다. 따라서, 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소의 분배 및 권선은 제 1 부분으로부터 축방향으로 이격된 제 2 부분을 형성하도록 재개되며, 제 3 부분은 상기 제 1 및 제 2 부분들 사이에 개재된다.

그러한 공정이 예를 들어 경화되지 않은 높은 전기 도전성의 고무 리본을 사용함으로써 형성된 전기적 도전성 층이 제공된 타이어 트레드를 생산하기 위한 방법이 개시된 문서 EP-1,175,992에 설명되어 있다. 상기 리본은 타이어의 회전 하에서 반경방향 방향 내 주어진 높이로 적어도 최외곽 층으로서 타이어의 원주 상에 권선되며, 경화되지 않은 트레드 고무는 상기 리본의 권선 이전이나 이후에 타이어의 원주 상에 권선된다.

본 출원인은 상술한 공정이 타이어의 구조적 요소의 제조 시간 및 그에 따른 상기 구조적 요소를 포함하는 타이어의 전체 제조 시간을 상당히 증가시킴을 관찰했다.

상세하게, 본 출원인은 타이어의 구조적 요소의 제조가 중단되고 이어서 타이어의 구조적 요소를 형성하는 별개의 부분들을 얻기 위해 재개될 때마다 제조 시간이 상당히 증가함을 관찰했다.

본 출원인은 타이어의 구조적 요소의 제조 시간의 증가는 적어도 2개의 다른 이유 때문인 것임을 주목했다.

우선, 연속세장요소의 분배 시간이 중단될 때는 언제나, 타이어가 형성되는 지지 장치와 연속세장요소를 제공하는 분배 장치 사이의 적어도 하나의 상대적인 움직임은 지지 장치로부터 분배 장치를 멀리 이동시키고 이어서 타이어의 구조적 요소의 권선이 재개되는 위치로 분배 장치를 접근시키기 위해 필요하다. 이는 타이어의 전체 제조과정을 증가시킨다.

다음으로, 분배 장치는 분배가 시작되거나 중단될 때는 언제나 과도 상태(transient state)로 보내진다. 사실, 분배 장치 내 압력은 소정의 그리고 일정한 분배 속도를 얻거나 분배 속도를 0으로 감소시키기 위해 점진적으로 증가되거나 감소될 필요가 있다. 결과적으로, 특정 기간의 시간이 과도 상태를 완성하기 위해 필요한데, 이러한 과도 상태는 유량(flow rate)과 사용되는 엘라스토머 재료의 점성에 따라 주로 달라지며, 뿐만 아니라 분배 장치의 출력 단면(즉, 세장요소의 가로 치수 위)에 따라 달라진다.

그러므로, 상기 공지된 공정에 따르면, 적어도 2개의 추가적인 과도 상태들이 동일 엘라스토머 재료로 만들어진 제 1 및 제 2 부분들의 증착 단계(deposition step)들 동안 필요하다.

이는 타이어의 구조적인 요소의 전체 제조 시간은 상기 단계들이 시간 소비적이고 비생산적이기 때문에 증가함을 의미한다.

그러므로, 본 출원인은 타이어 제조 생산 설비의 생산율의 상당한 증가가 축방향으로 서로 이격되어 있고 동일 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 2개의 별개의 부분들을 포함하는 타이어의 구조적인 요소의 제조 시간을 감소시킴으로써 이루어질 수 있음을 인지하였다.

특히, 본 출원인은 그러한 타이어의 구조적 요소의 제조 시간이 상기 적어도 2개의 별개의 부분들을 얻기 위해 사용되는 연속세장요소의 분배 및 권선을 중단하고 재시작함 없이 상기 타이어의 구조적 요소를 연속적으로 형성함으로써 상당히 감소될 수 있음을 인지했다.

더 구체적으로, 본 출원인은 분배 장치와 미가공 타이어 사이에 상대적인 회전-병진운동(rototranslational movement)을 제공하는 동안 연속세장요소를 연속적으로 분배하고 권선함으로써 상기 적어도 2개의 별개의 부분들의 형성하는 것은 타이어의 전체 제조 시간을 상당히 줄이기 위해 분배 장치와 타이어가 형성되는 지지 장치 사이에 상대적인 움직임뿐만 아니라 분배 장치의 과도 상태를 제거하도록 한다.

미가공 엘라스토머 재료로 만들어지고 서로 축방향으로 이격되어 있는 적어도 하나의 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하는 적어도 하나의 구조적 요소를 포함하는 타이어를 제조하는 공정에서, 본 출원인은 적어도 하나의 제 1 부분을 형성하고, 타이어와 세장요소를 공급하는 분배 장치 사이에 회전-병진운동에 의해서 상기 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소를 권선하고, 상기 연속세장요소를 연속적으로 공급하는 동안 상기 제 1 부분으로부터 축방향으로 이격된 위치 내에 연속세장요소를 적용하여 적어도 하나의 제 2 부분을 연속적으로 형성함으로써 상기 구조적 요소가 연속적으로 얻어질 수 있음을 발견했다.

상세하게, 타이어를 제조하는 공정은 지지 장치상에 미가공 타이어를 형성하는 단계, 상기 미가공 타이어를 주조 및 경화하는 단계를 포함하고, 상기 미가공 타이어를 형성하는 단계는 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 제 1 부분, 및 적어도 하나의 제 1 부분으로부터 축방향으로 이격된 상기 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 제 2 부분을 포함하는 타이어의 적어도 하나의 구조적 요소를 제공하는 단계를 포함한다.

삭제

상기 적어도 하나의 구조적 요소를 제공하는 단계는

지지 장치와 적어도 하나의 연속세장요소를 공급하기 위한 적어도 하나의 분배 장치 사이에 회전-병진운동에 의해 상기 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 연속세장요소를 권선함으로써 적어도 하나의 제 1 부분을 형성하는 단계;

적어도 하나의 제 2 부분을 형성하기 위해 적어도 하나의 연속세장요소를 연속적으로 공급하는 동안 적어도 하나의 제 1 부분으로부터 축방향으로 이격된 위치에서 연속적으로 세장요소를 적용하는 것을 시작하는 단계; 및

지지 장치와 적어도 하나의 분배 장치 사이에 회전-병진운동에 의해 상기 제 1 미가공 엘라스토머 요소로 만들어진 상기 적어도 하나의 연속세장요소를 권선함으로써 적어도 하나의 제 2 부분을 형성하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 타이어의 구조적 요소의 제 1 부분이 완성될 때, 연속세장요소를 연속적으로 공급하면서 지지 장치와 분배 장치 사이의 상대적인 회전-병진운동은 증가된다.

더욱 바람직하게, 회전-병진운동은 상대적인 병진 속도와 결합하여 상대적인 회전 속도를 초래하기 때문에, 타이어의 구조적 요소의 제 1 부분을 형성하는 단계의 마지막에서, 상대적인 회전 속도는 증가되어서 연속적으로 분배된 세장요소를 제 2 부분이 놓이기 시작하는 위치에 대응하게 제공한다.

더더욱 바람직하게, 지지 장치의 회전 속도는 증가한다. 지지 장치의 회전 속도 증가는 병진 속도의 증가에 상응하여서 지지 장치는 분배 장치를 타이어의 구조적 요소의 제 2 부분이 제공되는 소정의 위치로 위치시키기 위해 분배 장치에 대해 급격히 이동된다.

바람직하게, 지지 장치의 회전 속도는 분배 장치에 의해 공급된 연속세장요소의 분배 속도를 일정하게 유지하는 동안 증가된다. 그러므로, 타이어의 구조적 요소의 제 1 부분이 완성되는 위치로부터 그것의 제 2 부분이 시작하는 위치로 지나가는 동안, 세장요소는 단면 영역, 특히 상기 세장요소의 폭을 줄이는 펼침 동작(stretching action)에 놓인다.

본 발명에 따르면, 연속세장요소를 권선하는 단계는 축방향으로 나란히 배열되고 상기 타이어의 구조적 요소의 부분을 형성하도록 반경방향으로 겹쳐진 복수의 코일을 형성하는 단계를 포함한다.

타이어의 구조적 요소가 적어도 2개의 부분들의 제 1 엘라스토머 재료와 다르고 상기 제 1 및 제 2 부분들 사이에 개재된 제 2 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 제 3 부분을 포함하는 경우, 본 발명의 제조 공정은 상기 제 2 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 연속세장요소를 더 포함한다. 상기 더한 단계는 지지 장치와 상기 더한 연속세장요소를 공급하도록 제공된 적어도 하나의 더한 분배 장치 사이에 회전-병진운동에 의해 수행된다.

바람직하게, 상기 제 3 부분을 형성하는 단계는 제 1 부분을 형성하는 단계 이전에 수행된다.

대안으로, 상기 제 3 부분을 형성하는 단계는 타이어의 구조적 요소의 제 1 및 제 2 부분들을 형성하는 단계 이후에 수행된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 공정으로 얻어질 수 있는 타이어의 구조적 요소는 타이어 트레드 밴드이며, 이러한 타이어 트레드 밴드는 서로 이격되어 있고 동일한 엘라스토머 재료로 만들어진 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함한다.

바람직하게, 트레드 밴드는 상기 제 1 부분과 제 2 부분들 사이에 개재되고 제 1 및 제 2 부분들의 제 1 엘라스토머 재료와 다른 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진 제 3 부분을 포함한다.

본 발명의 공정은 정전기 방지(antistatic) 타이어, 즉 운전 동안 차량 몸체상에 축적된 정전기 전하를 지면으로 방전시킬 수 있는 타이어 제조에 특히 적합하다.

정전기 전하가 방전되지 아니한 경우, 그것들은 다수의 단점들을 제공한다.

예를 들어, 차량 몸체가 사람이나 물체에 접촉하여 차량 몸체와 지면 사이에 도전성 연결을 만드는 순간, 이전에 저장된 정전기 에너지가 (예를 들어 25KV의 수치인 높은 전위이지만 예를 들어 mA 단위인 매우 낮은 강도의) 전기 방전을 생산하면서 완전히 그리고 갑자기 방전된다.

게다가, 상기 정전기 방전은 연료 공급 작업 동안 큰 위험을 초래하는데, 왜냐하면 방전이 모터-차량 차체와 연료 주입기 사이에서 일어날 수 있기 때문이다.

게다가, 상기 정전기 방전은 또한 차량의 다른 부분들 사이에 빈번한 전기적 방전을 일으킬 수 있는데, 이는 라디오 세트 및/또는 차량의 보드(board) 상에 설치된 다른 전기 또는 전자 장치들 내 용인할 수 없는 작동 소음을 일으킨다.

많은 양의 실리카(silica)와 낮은 카본 블랙(carbon black) 내용물을 포함하는 엘라스토머(elastomer) 혼합물로 만들어진 타이어 트레드 밴드들이 전기적으로 절연되어 있어서, 정전기 전하가 타이어를 통해 차량 몸체에서 지면으로 옮겨지지 않게함이 공지되어 있다. 트레드 밴드의 낮은 저항력은 보통 트레드 밴드 두께 내에 배열되고 바람직하게는 타이어의 전체 원주방향 연장상으로 연장하는 적어도 하나의 전기적으로 도전성인 삽입물을 삽입함으로써 극복된다. 도전성 삽입물은 타이어 구조를 지나감으로써 차량 몸체를 -림(rim)을 통해- 지면으로 전기적으로 연결하는 도전성 경로의 부분이 된다. 그러한 기술적 해결책은 예를 들어 동일 출원인의 이름으로 문서 EP-658,452에 개시되어 있다.

상기 실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 부분들의 제 1 엘라스토머 재료는 전기적으로 절연되어 있고, 반면에 트레드 밴드의 제 3 부분(즉, 상기 삽입물)은 전기적으로 도전성인 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진다.

바람직하게, 제 2 엘라스토머 재료는 10³ Kohm*m을 초과하지 않는 전기 저항력을 가진다.

다른 실시예에 따르면, 본 발명의 공정에 따라 얻어진 타이어의 구조적 요소는 라이너(liner), 즉 타이어 팽창 유체의 보유를 확실케 하는데 적합한 엘라스터머 층이다.

다른 실시예에 따르면, 본 발명의 공정으로 얻어질 수 있는 타이어의 구조적 요소는 타이어 구조에 제공될 수 있는 엘라스토머 삽입물이다.

예를 들어, 본 발명에 따른 타이어 제조 공정은, 벨트 구조의 축방향 외부 가장자리에서, 벨트 구조 하에 트럭 타이어에 보통 제공되는 엘라스토머 삽입물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 삽입물들은 벨트 층들의 축방향 가장자리들을 지지하고 보호하는데 사용되어서 벨트 가장자리에 상응하여 타이어 찢김 저항을 증가시킨다.

다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 타이어 제조 공정은, 축방향 외부 가장자리와 트레드 밴드 사이에서, 벨트 구조의 축방향 가장자리에서 트럭 타이어들에 보통 제공된 엘라스토머 삽입물들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 일반적으로 트레드 밴드의 부분이지만 트레드 밴드의 엘라스토머 재료와 다른 엘라스토머 재료(낮은 이력(hysteresis) 재료)로 만들어진 이러한 삽입물들이 벨트 구조의 축방향 외부 가장자리들에 상응하여 트레드 밴드의 열적 상태를 감소시키는데 사용된다.

다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 타이어 제조 공정은 타이어가 공기가 빠진 조건에서 운행될 때 자체-지지(self-supporting) 특성을 타이어에 부여하도록 하기 위해 타이어에, 바람직하게는 자동차 타이어에 제공된 엘라스토머 삽입물들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 가압 팽창에 의해 가해진 반경방향 힘이 타이어 펑크에 의해 상당히 감소할 때 상기 삽입물들은 사이드월(sidewall)의 굽힘 강성(flexural rigidity)을 증가시키기 위해 라이너와 카카스 플라이 사이에 일반적으로 제공된다. 상기 삽입물들은 예를 들어 동일 출원인의 이름으로 문서들 EP-475,258과 EP-542,252에 개시되어 있다.

바람직하게, 본 발명의 공정은 적어도 하나의 카카스 플라이와 적어도 2개의 환형강화 구조물(annular reinforcing structure)을 조립함으로써 미가공 카카스 구조를 제공하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게, 본 발명의 공정은 상기 카카스 구조에 대해 반경방향 외부 위치에 벨트 구조를 제공하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 추가적인 특징들과 이점들은 첨부 도면을 참조하여 제한적이지 않은 실시예로 설명된 본 발명에 따른 타이어 제조 공정의 바람직한 실시예들의 다음의 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 공정으로 얻어진 공기 타이어의 부분 단면도이다;

도 2는 본 발명의 공정에 따른 공기 타이어의 트레드 밴드를 만들기 위한 자동화된 워크 스테이션의 부분 개략도이다;

도 3은 도 2에 도시된 공정의 다른 실시예에 따른 공기 타이어의 트레드 밴드를 만들기 위한 자동화된 워크 스테이션의 개략도이다;

도 4는 대체로 고정된 토로이드형 지지부를 사용하는 본 발명의 공정에 따른 공기 타이어의 트레드 밴드를 만들기 위한 자동화된 워크 스테이션의 개략 사시도이다;

도 5는 본 발명에 따른 공정으로 얻어진 정전기 방지 공기 타이어의 부분 단면도이다;

도 6 및 7은 본 발명에 따른 공정으로 얻어진 2개의 공기 타이어들의 부분 단면도들이다.

도 1은 종래 타이어 제조 공정으로 얻어진 카카스 구조(2)를 포함하는 타이어(1)의 부분 단면도를 보여준다. 카카스 구조(2)는, 대향 측면 가장자리들이 보통 비드 코어(bead core)로 알려진 개별적인 환형강화 구조물들(3) 주위에서 외부로 위쪽으로 접힌 카카스 플라이(2a)를 포함한다.

대안으로 (상기 실시예는 미도시), 각 카카스 플라이(2a)는, 상기 유럽 특허 EP-928,680에 개시된 바와 같이, 개별적인 비드 코어들(3)과 통합적으로 결합된 단부들을 가진다.

비드 코어들(3)은 공기 타이어(1)의 내부 원주방향 가장자리를 따라 형성되고 공기 타이어가 차량의 바퀴의 부분을 형성하는 림(미도시) 상에서 맞물리는 비드(4)에 둘러싸여 있다.

타이어(1)는 카카스 구조(2)에 대해 축방향 대향 위치 내에 위치하는 한 쌍의 사이드월들(7)을 포함한다.

타이어(1)는 또한 카카스 구조(2)에 대해 반경방향 외부 위치 내에 트레드 밴드(6)를 포함한다. 도 1에 도시된 트레드 밴드(6)는 3가지 별개의 부분들(6a, 6b 및 6c)을 포함한다. 상세하게, 부분들(6a, 6b)은 제 1 엘라스토머 재료로 만들어지고 서로 축방향으로 이격되어 있다. 부분(6c)은 상기 두 개의 제 1 및 제 2 부분들(6a, 6b) 사이에 개재되어 있고 제 1 엘라스토머 재료와 다른 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진다.

게다가, 트레드 밴드(6)에는 타이어 제조 공정의 경화 및 주조 단계의 말단에서 타이어 지면 접촉을 위해 형성되는 들어올려진 패턴(raised pattern)이 제공된다. 도 1에서 트레드 밴드(6)에는 타이어 트레드 패턴의 다수의 립(rib)들과 블 록들을 정의하는 다수의 그루브(groove; 11)들이 제공된다.

타이어(1)는 보통 벨트 구조로 알려진 카카스 구조(2)와 트레드 밴드(6) 사이에 위치한 강화 구조물(5)을 더 포함한다. 바람직하게, 벨트 구조(5)는 각 층에서 서로 평행하고 인접한 층의 코드들과 교차된 관계로 배치된, 바람직하게는 타이어의 적도면(π-π)에 대해 대칭으로 배치된 보통 금속 재료의 강화 코드들이 제공된 고무처리된 직물의 적어도 2개의 반경방향으로 겹쳐진 층들(8, 9)을 포함한다. 바람직하게, 벨트 구조(5)는 상기 벨트 층들(8, 9)의 반경방향 외부 위치에서 대체로 원주방향으로 배치된 직물이나 금속 코드들의 적어도 하나의 더한 층(10)을 더 포함하며, 상기 코드들은 벨트 층들(8, 9)에 대해 반경방향 외부 위치에서 나선형으로 그리고 동축방향으로 감겨 있다.

도 1에 도시된 실시예에서, 타이어(1)에는 트레드 밴드(6)와 벨트 구조(5) 사이에 개재된 적절한 엘라스토머 재료의 층(12)이 더 제공된다. 바람직하게, 층(12)은 트레드 밴드(6)와 벨트 구조(5) 사이에 접착을 향상시키는 기능을 가진다.

마지막으로, 튜브가 없는 형태의 타이어들에서, 즉 공기 내부 주머니가 없는 타이어에서, 반경방향 내부 엘라스토머 층(13), 즉 라이너는 타이어 공기-팽창을 확실히 하기 위해 불침투성 특징을 가진다.

도 2, 3 및 4를 참조하면, 각각의 워크 스테이션들이 일반적으로 도 2 및 3에서는 참조번호 16으로 그리고 도 4에서는 참조번호 17로 지시되어 기술되고 있는데, 이는 본 발명의 제조 공정과 일치하는 타이어의 트레드 밴드(6)를 제조하기 위 해 제공된다.

도 2에 도시된 실시예에서, 자동화된 워크 스테이션(16)은 공기 타이어들의 생산을 위한 종래의 제조 생산설비와 결합되어 있으며, 상기 종래의 생산 설비는 그 자체가 공지되어 있으므로 자세히 도시되어 있지는 않다.

그러한 생산설비에서, 자체가 공지되어 있고 미도시된 장비들은 예를 들어 제조 드럼(18)과 같은 대체로 토로이드형형상일 수 있는 지지 장치상에서 카카스 구조(2)와 거기에 결합된 환형강화구조(3)를 제조하기 위해 제공될 뿐만 아니라, 이어서 카카스 구조(2)에 대해 반경방향 외부 위치에서 벨트 구조(5)를 형성하기 위해 제공된다.

워크 스테이션(16)은, 바람직하게는 사람 형상의 7개 축을 가진, 카카스 구조(2)를 지지하는 각 드럼(18), 환형강화구조(3) 및 벨트 구조(5)를 컨베이어 벨트(19)의 단부에서 정의되거나 다른 적절한 이송 수단에 의해 정의된 들어올림(pick up) 위치(20)로부터 트레드 밴드(6)의 운반 위치로 들어올리도록 하는 로봇팔(21)을 포함한다.

도 2에서, 워크 스테이션(16)은 타이어 트레드 밴드(6)의 부분들(6a,6b)을 제조하기에 적절한 단면 크기를 가지는 연속세장요소(24)를 제공하는 압출기(23)의 운반 부재(delivery member; 22)를 더 포함한다.

워크 스테이션(16)과 도 2를 참조하면, 타이어 제조 공정은 워크 스테이션(16)의 상류에서 수행되는 다수의 예비 단계들을 포함한다. 특히, 환형강화구조(3)와 벨트 구조(5)를 포함하는 카카스 구조(2)가 건조 하에서 공기 타이어의 대체로 토로이드형태를 가정하고 결정하는 드럼(18) 상에 제조되고 형상화된다. 상기 드럼(18)은 이어서 들어올림 위치(20)로 컨베이어 벨트(19)에 의해 이송된다.

연속적인 단계로, 로봇팔(21)은 드럼(18)을 트레드 밴드(6)의 제 1 부분(6a)과 제 2 부분(6b)을 얻도록 하는 세장요소(24)의 운반 부재(22)에 정의된 운송 위치로 위치시킨다.

그러한 운송 위치에서, 로봇팔(21)은 그 회전축(X-X) 주위로 드럼(18)을 회전시키고 드럼이 상기 회전축(X-X)에 대체로 평행한 방향을 따라 병진운동을 하도록 함으로써 운반 부재(22)와 드럼(18) 사이의 상대 변위를 수행한다.

드럼(18)의 회전과 병진운동과 동시에, 운반 부재(22)는 예를 들어 동일 출원인의 이름으로 유럽 특허 EP-928,680이나 특허 출원 WO 03/070454에 개시된 바와 같이 벨트 층(5)에 대하여 반경방향 외부 위치에 세장요소(24)를 운반한다.

드럼(18)의 회전 및 병진 운동은 트레드 밴드(6)의 부분들(6a,6b)을 정의하기 위해 축방향으로 포개지고/또는 반경방향으로 겹쳐지는 복수의 코일들이나 권선들을 형성하는 적어도 하나의 연속세장요소의 증착을 수행하는 방법과 같이 적절히 구동된다.

더욱 상세하게, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 연속세장요소(24)의 분배 및 연속적인 권선은 제 1 부분(6a)의 축방향 외부와 반경방향 내부 위치에 상응하는 포인트(A)에서 시작한다. 제 1 위치는 이어서 제 1 부분(6a)의 축방향 외부 및 반경방향 외부 위치에 상응하는 포인트(b)를 완성한다.

본 발명에 따르면, 부분(6a)의 형성의 말단에서, 연속세장요소(24)의 분배는 중단되지 않고 분배 장치, 즉 운반 부재(22)는 연속세장요소(24)의 권선이 부분(6b)를 형성하기 시작하는 위치에 상응하게 위치한다.

도 1에 도시된 실시예에 따르면, 지지 장치, 즉 드럼(18)은 제 2 부분(6b)의 축방향 외부와 반경방향 내부 위치에 상응하는 포인트(C)로 이송되는데, 여기서 제 2 부분의 형성이 시작된다. 연속적으로, 연속세장요소(24)의 분배와 권선은 제 2 부분(6b)의 축방향 외부와 반경방향 외부 위치에 상응하는 포인트(D)에서 중단되는데, 여기서 제 2 부분의 형성이 완성된다.

대안으로, 연속세장요소(24)의 분배와 이어지는 권선은 제 1 부분(6a)의 축방향 내부와 반경방향 내부 위치에 상응하는 포인트(A')에서 시작한다. 제 1 부분은 이어서 제 1 부분(6a)의 축방향 내부와 반경방향 외부 위치에 상응하는 포인트(B')에서 완성된다.

연속해서, 부분(6a)의 형성의 말단에서, 연속세장요소(24)의 분배는 중단되지 않고 지지 장치, 즉 드럼(18)은 제 2 부분(6b)의 축방향 내부와 반경방향 내부 위치에 상응하는 포인트(C')에 이송되는데, 여기서 제 2 부분의 형성이 시작된다.

따라서, 연속세장요소(24)의 분배와 권선이 제 2 부분(6b)의 축방향 내부와 반경방향 외부 위치에 상응하는 포인트(D')에서 중단되는데, 여기서 제 2 부분의 형성이 완성된다.

상기 실시예에 따르면, 운반 부재(22)는 고정되어 있고 운반 부재(22)와 미가공 타이어 사이의 상대 운동은 지지 장치에 회전-병진운동을 가함으로써 얻어진다.

바람직하게, 지지 장치의 이송은 그것의 회전 속도를 변화시킴으로써 얻어진다. 더 바람직하게, 지지 장치의 이송은 그것의 회전 속도를 증가시킴으로써 얻어진다.

트레드 밴드(6)의 상기 제 1 부분(6a)과 제 2 부분(6b)의 적층 단계의 말단에서, 로봇팔(21)은 드럼(18)을 압출기(26)의 제 2 운반 부재(25)에 정의된 제 2 운반 위치로 위치시킨다. 제 2 운반 부재(25)는 트레드 밴드(6)의 제 3 부분(6c)을 형성하도록 된 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진 더한 연속세장요소(27)를 공급한다.

제 1 및 제 2 부분들(6a,6b)의 형성의 경우로서, 로봇팔(21)은 보조 드럼(18)을 그것의 회전축(X-X) 주위로 회전시키고 운반 부재(25)와 보조 드럼(18) 사이에 상대 이동을 수행하며 또한 보조 드럼에 상기 회전축(X-X)에 대체로 평행한 방향을 따라 병진 운동을 하게 한다.

보조 드럼(18)의 회전 및 병진 운동과 동시에, 제 2 운반 부재(25)는 트레드 밴드(6)를 완성하기 위해 제 1 부분(6a)과 제 2 부분(6b) 사이에 포함된 공간 내에 세장요소(27)를 운반한다.

또한 이러한 경우, 세장요소(27)의 운반은 축방향으로 나란히 배열되고/또는 반경방향으로 겹쳐진 복수의 코일들을 형성함으로써 수행된다.

대안으로(상기 실시예 미도시), 트레드 밴드 적층 단계의 말단에서, 로봇팔(21)은 컨베이어 수단 상에 -미가공 타이어를 지지하는- 드럼(18)을 내려놓는다. 연속적으로, 예를 들어 매니플레이터(manipulator)와 같은 회전 이송 장치는 컨베이어 수단으로부터 드럼(18)을 취하고 상술한 바와 같이 제 2 운반 부재(25) 가까이에 드럼(18)을 위치시킨다.

트레드 밴드의 형성 말단에서, 본 발명에 따른 제조 공정은 주조와 경화 단계들이 수행되기 전에 완성된 미가공 타이어를 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

대안으로, 트레드 밴드의 형성 말단에서, 드럼(18) 상에 지지된 미가공 타이어는 예를 들어 주조 및 경화 워크 스테이션인 다음의 생산 설비의 워크 스테이션들로 -도면에서 도시되지 않았지만 공지된 방법으로- 이송된다.

본 발명의 공정의 다양한 이전 실시예, 도 3에 도시된 상기 실시예에 따르면, 대체로 원통형인 보조 드럼(18')이 벨트 구조(5)가 조립되는데 사용된다. 보조 드럼(18')은 이전에 설명한 드럼(18)과 대체로 동일한 방법으로 움직인다.

더 상세하게, 보조 드럼(18')은 압출기(23)의 운반 부재(22) 가까이에 위치한다. 다음으로, 제 1 엘라스토머 재료의 세장요소(24)는 벨트 구조(5) 상으로 운반 부재(22)에 의해 운반되며, 바람직하게는 상술한 바와 같이 트레드 밴드(6)의 제 1 부분(6a)과 제 2 부분(6b)을 형성하기 위해 운반 부재(22)와 보조 드럼(18') 사이에 상대 운동을 수행한다.

다음으로, 보조 드럼(18')은 제 2 엘라스토머 재료의 제 2 운반 부재(25) 근처에 위치하고, 상기 부재(25)에 의해 운반된 세장요소(27)는 제 1 부분(6a)과 제 2 부분(6b) 사이에 적층되며, 바람직하게 트레드 밴드(6)의 제 3 부분(6c)을 형성하기 위해 제 2 운반 부재(25)와 보조 드럼(18') 사이에 상대 운동을 수행한다.

또한 이러한 실시예에서, 상기 엘라스토머 재료의 세장요소들(24, 27)을 운반하는 단계는 보조 드럼(18')을 그 회전축 주위로 회전시킴으로써 바람직하게 수행된다.

유사하게, 상기 운반 단계들은 트레드 밴드(6)의 부분들(6a, 6b 및 6c)을 정의하기 위해 축방향으로 나란히 배열되고/또는 반경방향으로 겹쳐진 복수의 코일들을 형성함으로써 수행된다.

바람직하게, 마지막으로, 운반 부재들(22 및 25)과 보조 드럼(18') 사이의 상대 운동은 보조 드럼(18')에 회전축에 대체로 평행한 방향으로 병진운동을 하게 함으로써 수행된다.

바람직하게, 상기 병진 운동은 보조 드럼(18')을 잡는 로봇팔(21)에 의해 유발된다. 대안으로(미도시), 보조 드럼(18')은 보조 드럼(18')을 운반 부재들(22 및 25) 근처로 이동시키는 지지 구조물에 의해 잡혀진다.

트레드 밴드(6)의 적층의 말단에서, 벨트 구조-트레드 밴드 조립체는 다른 제조 드럼 상에서 제조된 타이어의 나머지 구성요소들과 결합된다. 그러므로, 미가공 타이어의 최종 조립과 다음의 그것의 성형은 주조되고 경화되기에 적합한 완성된 미가공 타이어를 얻게 한다.

공기 타이어를 구성하는 반제품이 적어도 부분적으로 형성되는 적어도 하나의 제조 드럼을 사용하는 종래 생산 라인을 이용하기를 원할 때 본 발명에 따른 공정의 (도 2 및 3에 도시된) 이러한 바람직한 실시예들이 유리하고 효과적인 적용을 가진다. 상기 종래 생산 라인은 트레드 밴드를 제조하기 위해 최종 자동화 워크 스 테이션과 통합된다.

도 4에 도시된 실시예에서, 공기 타이어(1)의 트레드 밴드(6)를 제조하는 워크 스테이션은 일반적으로 참조번호 17로 지시된다.

워크 스테이션(17)은 공기 타이어 제조 또는 공기 타이어의 생산 사이클 내 보여진 작업의 부분의 수행을 위한 고도로 자동화된 생산 설비와 결합되며, 상기 생산 설비는 상세히 설명되지 않는다. 그러한 제조 공정의 더욱 상세한 설명은 예를 들어 상기 유럽 특허 EP-928,680에 개시되어 있다.

상기 공정에 따르면, 공기 타이어(1)의 다른 구조적 구성요소들의 제조는, 대체로 토로이드 형태이고 바람직하게는 대체로 단단한, 공기 타이어의 내부 형상에 따라 대체로 성형된 외부 표면(28a, 28b)을 가지는 지지부(28) 상에서 바로 수행된다.

그러한 생산 설비 내에서, (도 4에 도시되지 않은) 자동화된 워크 스테이션들은 토로이드형 지지부(28) 상에서 환형강화 구조물(3)을 포함하는 카카스 구조(2)를 제조하고 이어서 벨트 구조(5)를 형성하기 위해 카카스 구조(2)에 대해 반경방향 외부 위치에 또한 존재한다.

워크 스테이션(17)은, 일반적으로 참조번호 29로 지시되고 바람직하게는 7개의 축을 가진 의인화 형태의, 카카스 구조(2)를 운반하는 각 지지부(28), 환형강화 구조물(3) 및 벨트 구조(5)를 트레슬(trestle; 31)의 2개의 지지팔(36, 37)이나 다른 적절한 지지 수단의 단부에서 정의된 들어올림 위치(30)로부터 트레드 밴드 부분들의 운반 위치로 들어올리는 공지된 로봇 팔을 포함한다.

더 구체적으로, 트레드 밴드(6)의 운반 위치는 트레드 밴드(6)의 제 1 부분(6a)과 제 2 부분(6b)을 얻기 위해 적어도 하나의 연속세장요소(도 4에 미도시)를 제공하는 압출기(33)의 운반 부재(32)에서 정의된다.

로봇팔(29)의 더한 구조적 및 기능적 설명들이 예를 들어 동일 출원인의 이름으로 국제 특허 출원 WO 00/35666에 개시되어 있다.

상기 워크 스테이션(17)과 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 공기 타이어를 제조하기 위한 공정의 더한 바람직한 실시예가 이하에 설명된다.

상세하게, 상기 공정은 다수의 자동화된 스테이션들에 의해 워크 스테이션(17)의 상류에서 수행되는 다수의 예비 단계들을 포함하고, 자동화된 스테이션들은 연속적으로 들어올림 위치(30)로 이송되는 -토로이드형 지지부(28)상에 지지된- 카카스 구조(2), 환형강화구조(3) 및 벨트 구조(5)를 제조하도록 제공한다.

다음 단계에서, 로봇팔(29)은 트레드 밴드(6)의 제 1 부분(6a)과 제 2 부분(6b)을 형성하는 제 1 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소를 제공하는 운반 부재(32)에서 정의된 운반 위치 가까이로 토로이드형 지지부(28)를 위치시킨다.

도 2 및 3에 도시된 공정을 참조하여 개시된 바와 같이, 그러한 운반 위치에서, 로못팔(29)은 지지부(28)를 그것의 회전축(X-X) 주위로 회전시키고 지지부에 상기 회전축(X-X)에 대체로 평행한 방향을 따라 병진운동을 하게 하면서 운반 부재(32)와 지지부(28) 사이에 상대 운동을 수행한다.

지지부(28)의 회전 및 병진 운동과 유사하게, 운반 부재(32)는 -압출(extrusion; 33)에 의해- 2개의 트레드 밴드 부분들(6a, 6b)을 형성하기 위해 벨트 층(5)에 대해 반경방향 외부 위치에서 연속세장요소를 운반한다.

바람직하게, 세장요소의 운반은 상기 트레드 밴드 부분을 정의하기 위해 축방향으로 나란히 배열되고/또는 반경방향으로 겹쳐진 복수의 코일들을 형성함으로써 수행된다.

다음 단계로, 도 2 및 3의 실시예를 참조하여 설명된 단계 순서에 따라, 로봇팔(29)은 압출기(35)의 제 2 운반 부재(34)에서 정의된 제 2 운반 위치 가까이로 토로이드형태의 지지부(28)를 위치시키며, 압출기는 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진 제 2 연속세장요소(도 4에는 미도시)를 제공한다.

이러한 제 2 운반 위치에서, 로봇팔(29)은 토로이드형 지지부(28)를 그것의 회전축(X-X) 주위로 회전시키고 토로이드형 지지부에 상기 회전축(X-X)에 대체로 평행한 방향을 따라 병진 운동을 하게 하면서 운반 부재(34)와 토로이드형 지지부(28) 사이에 상대 이동을 수행한다.

토로이드형 지지부(28)의 회전 및 병진 운동과 유사하게, 제 2 운반 부재(34)는 트레드 밴드(6)의 제 3 부분(6c)을 형성하기 위해 제 1 부분(6a)과 제 2 부분(6b) 사이에 포함된 공간상에 세장요소를 운반한다.

또한 이러한 경우, 세장요소의 운반은 바람직하게 축방향으로 나란히 배열되고/또는 반경방향으로 겹쳐진 복수의 코일을 형성함으로써 수행된다.

트레드 밴드 적층 단계의 말단에서, 미가공 타이어는 예를 들어 주조 및 경 화 워크 스테이션과 같은 생산 설비의 이어지는 워크 스테이션들에 지지부(28)를 이송함으로써 완성된다.

본 발명에 따른 공정의 이러한 다른 바람직한 실시예(도 4에 도시)는 특히, 예를 들어 다수의 자동화된 워크 스테이션들에 의해 소정의 순서에 따라 제조된 공기 타이어 상에 개별적인 구성요소들을 바로 적용함으로써 그것들을 만들도록 하는 공정 해결책을 채택함으로써, 반제품의 생산과 저장을 최소화하거나 가능하면 제거하도록 하는 생산 기술을 사용하는 것이 바람직할 때 유리하고 효과적인 적용이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 공정은 도 5에 개략적으로 도시된 정전기 방지 타이어(50)의 제조에 특히 유리하다.

설명의 간략화를 위해, 첨부 도면에서, 동일한 참조번호는 유사하거나 동일한 구성요소들에 대응한다.

정전기 방지 타이어(50)는 벨트 구조(5)로부터 타이어의 지면 접촉 표면으로 반경방향으로 연장하는 전기적 전도성 삽입물(6c)을 포함하는 트레드 밴드(6)를 가지는데, 상기 삽입물은 타이어 트레드 밴드(6)의 전체 두께에 대해 반경방향으로 연장한다.

상세하게, 타이어(50)의 트레드 밴드(6)는 제 1 엘라스토머 재료로 만들어지고 축방향으로 서로 멀리 떨어진 2개의 부분들(6a, 6b) 및 상기 제 1 및 제 2 부분들(6a, 6b) 사이에 개재되고 제 1 엘라스토머 재료와는 다른 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진 제 3 부분(6c)을 포함한다. 제 1 엘라스토머 재료는 제 2 엘라스토머 제료가 전기적으로 전도성 있는 반면에 전기적으로 절연되어 있다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 제조 공정은, 도 2 내지 4에 설명된 공정을 참조하여 개시된 바와 같이, 제 1 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소의 분배 및 권선을 중단함 없이 타이어 트레드 밴드(6)의 제 1 부분(6a) 및 제 2 부분(6b)을 형성하는 단계를 포함한다. 연속적으로, 타이어 제조 공정은 제 1 부분(6a)과 제 2 부분(6b) 사이에 포함된 간격에서 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진 더한 연속세장요소를 분배하고 권선함으로써 트레드 밴드 제 3 부분(6c)을 형성하는 단계를 포함한다.

대안으로, 본 발명의 더한 실시예에 따르면, 제조 공정은 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진 더한 연속세장요소를 분배하고 권선함으로써 트레드 밴드 제 3 부분(6c)을 미리 형성하는 단계를 포함한다. 연속적으로, 타이어 제조 공정은 제 1 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소의 분배와 권선을 중단함 없이 타이어 트레드 밴드(6)의 제 1 부분(6a)과 제 2 부분(6b)을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 실시예에 따르면, 전기적 전도성 있는 제 3 부분(6c)이 이미 형성된 때 제 1 및 제 2 부분들(6a, 6b)이 형성되기 때문에, 원주방향으로 연장된 제 3 부분(6c)의 제한된 영역만이 권선되는 동안 제 1 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소에 의해 포개지는 것을 보증함으로써 연속세장요소를 권선함이 수행되는 것이 필요하다. 사실, 정전기 방지 타이어가 정전기 전하의 방전을 적절히 수행하도록 보증하기 위해, 제 3 부분의 전기적 전도성 엘라스토머 재료의 적어도 일부분이 타이어 회전 동안 지면과 접촉해야 한다.

예를 들어 제 1 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소의 권선 방향이 타이어 적도 평면에 대해 약 5° 내지 약 85°, 더욱 바람직하게는 약 30° 내지 60°를 포함하는 각도로 기울어진 반경방향 평면 내에 있도록 제공함으로써 상기 목적이 달성될 수 있다. 일반적으로, 세장요소의 폭 상에서 그리고 전기적 전도성의 제 3 부분(6c)의 폭 상에서, 상기 각도 값이 타이어 발자국의 (길이방향) 길이에 (그리고 따라서 타이어 크기에) 의존한다는 것을 주목해야 한다.

대안으로, 예를 들어 연속세장요소의 분배 속도를 일정하게 유지하면서 지지 장치의 회전 속도를 상당히 증가시킴으로써 상기 목적이 달성될 수 있다. 그러한 방식으로, 사실, 상술한 바와 같이, 세장요소는 단면적을 줄이는 펼침 동작으로 보내져서, 이미 형성된 (전기적으로 전도성인 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진) 제 3 부분과 함께 (전기적으로 절연인 제 1 엘라스토머 재료로 만들어진) 세장요소를 포갬을 줄인다. 따라서 정전기 전하의 적절한 방전은, 타이어 회전 동안, 타이어 발자국 영역 내에 충분한 양의 전기 전도성 엘라스토머 재료가 존재함을 보증함으로써 얻어진다.

바람직하게, 정전기 방지 타이어(50)에는 전도성 삽입물(6c)의 동일한 전기 전도성 엘라스토머 물질로 만들어진 층(51)이 더 제공되며, 상기 층은 벨트 구조(5)와 트레드 밴드(6) 사이에 개재되어서 전도성 삽입물(6c)은 상기 층(51)과 전기적으로 그리고 물리적으로 접촉한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 타이어 제조 공정은 트레드 밴드(6)의 제 1 및 제 2 부분들(6a, 6b)을 형성하는 단계 이전에 -모두 동일한 제 2 엘라스토머 재료로 만들어진- 층(51) 및 제 3 부분(6c)(즉, 전기 전도성 삽입물)을 형성하는 단계를 포함한다.

상세하게, 바람직한 실시예에서, 층(51) 및 제 3 부분(6c)을 형성하는 단계는 예를 들어 트레드 밴드의 제 2 부분(6b)과 접촉하는 층 부분과 같은 층(51)의 제 1 부분(51b)을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 층(51)의 제 1 부분(51b)이 완성될 때, 더한 연속세장요소의 분배 및 권선은 중단되고 지지 장치가 이송되어서 분배 장치는 층(51)의 제 2 부분(51a)이 시작되는 위치에 상응하게 위치된다. 그러므로, 층(51)의 제 2 부분(51a)은 완성되고 트레드 밴드의 제 3 부분(6c)의 형성은 제 2 부분(51a)의 축방향 내부 가장자리 가까이에서 수행된다.

본 발명의 제조 공정은 또한 타이어 구조에 제공될 수 있는 엘라스토머 삽입물들의 형성을 수행하는데 특히 유리하다.

예를 들어, 도 6은 카카스 구조(61), 상기 카카스 구조(61) 주위로 원주방향으로 연장하는 벨트 구조(62), 상기 벨트 구조(62)에 대해 반경방향 외부 위치에 적용되는 트레드 밴드(63) 및 카카스 구조(61)의 대향 측면에 측면으로 적용되고 카카스 구조(61)의 반경방향 내부 가장자리 가까이에서 트레드 밴드(63)의 측면 가장자리(63a)로부터 연장하는 2개의 사이드월들(64)을 포함하는 트럭 타이어(60)의 부분 단면을 보여준다.

카카스 구조는 비드 코어(66) 및 상기 비드 코어(66)에 대해 반경방향 외부에 위치하는 엘라스토머 충전재(filler; 67)를 각각 포함하는 2개의 비드들(65)을 포함한다.

타이어(60)는 카카스 구조(61)와 벨트 구조(62) 사이에 개재된 적어도 2개의 삽입물들(68)(오직 하나만 도 6에 도시)을 더 포함하며, 각 삽입물은 벨트 구조(62)의 축방향 대향 가장자리들(62a) 가까이에 위치한다.

상세하게, 각 삽입물(68)은 카카스 플라이(69)와 벨트 구조(62) 사이에 개재되고 타이어의 적도 평면(π-π)을 향해 테이퍼된 축방향 내부 부분(68a), 및 카카스 플라이(69)와 대응 사이드월(64) 사이에 개재되고 타이어의 회전축을 향해 테이퍼된 축방향 외부 부분(68b)을 포함한다.

도 7에 도시된 실시예에 따르면 벨트 구조(62)는 반경방향으로 겹쳐지고, 보통 금속 재료인, 서로 각 층에서 평행으로 그리고 인접 층의 코드과의 관계에서 교차되게 배치된, 바람직하게는 타이어의 적도 평면(π-π)에 대해 대칭적으로 배치된 강화 코드를 포함하는 벨트 층들(62a, 62b)을 포함한다.

게다가, 벨트 구조(62)는 상기 벨트 층들(62a, 62b)의 반경방향 외부 부분 내에 그리고 각 축방향 외부 가장자리들에 배치된 2개의 벨트 스트립(strip; 62c)들을 포함하며, 상기 벨트 스트립들(62c)은 대체로 원주방향으로 향하는 코드들로 강화된다.

게다가, 벨트 구조(62)는 벨트 층들(62a, 62b)에 대해 반경방향 외부에 있고 벨트 스트립들(62c) 사이에 개재된 벨트 층(62d)을 더 포함한다.상기 더한 벨트 층(62d)에는 원주방향에 대해 기울어진 코드가 제공되며, 상기 벨트 층은 트레드 그루브들 내로 들어갈 수 있어서 벨트 층들(62a, 62b)과 심지어 카카스 플라이(69)에 손상을 가할 수 있는 돌이나 자갈로부터 보호층으로서 작용한다.

상술한 바와 같이, 타이어(60)의 삽입물들(68)은 본 발명의 공정에 따른 하나의 단계 내에서 유리하게 제조될 수 있다.

더한 실시예에 따르면, 본 발명의 제조 공정은 도 7에 도시된 트럭 타이어(70)의 삽입물들(71, 72)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

삽입물들(71, 72)은 트레드 밴드(63)의 부분이고 버트레스 영역(buttress area), 즉 트레드 밴드의 축방향 대향 가장자리들이 타이어의 개별적 사이드월들에 결합되는 영역에 상응하게 위치한다. 보통, 삽입물들(71, 72)은 카카스 구조, 벨트 구조, 트레드 밴드 및 사이드월들 사이에 개재된다.

상세하게, 각 삽입물(71, 72)은 벨트 구조(62)와 트레드 밴드(63) 사이에 개재되고 타이어의 적도 평면(π-π)을 향해 테이퍼된 축방향 내부 부분(71a, 72a), 및 카카스 플라이(69)와 대응하는 사이드월(64) 사이에 개재되고 타이어의 회전축을 향해 테이퍼된 축방향 외부 부분(71b, 72b)을 포함한다.

상술한 바와 같이, 타이어(70)의 삽입물들(71, 72)은 본 발명의 공정에 따른 하나의 단계 내에서 유리하게 제조될 수 있다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

Claims

지지 장치(18; 18'; 28) 상에 미가공 타이어를 형성하는 단계와, 상기 미가공 타이어를 주조하고 경화하는 단계를 포함하는 타이어(1; 50; 60; 70)를 제조하는 공정으로서,

상기 미가공 타이어를 형성하는 단계는 적어도 하나의 구조적 요소(6;68;71,72)를 제공하는 단계를 포함하고,

상기 적어도 하나의 구조적 요소는

제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 제 1 부분(6a; 68; 71); 및

상기 적어도 하나의 제 1 부분으로부터 축방향으로 이격되고 상기 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 제 2 부분(6b; 72)을 포함하며,

상기 적어도 하나의 구조적 요소를 제공하는 단계는

적어도 하나의 연속세장요소를 공급하기 위해 상기 지지 장치와 적어도 하나의 분배 장치(22; 32) 사이에 회전-병진 운동에 의해 상기 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 연속세장요소(24)를 권선함으로써 적어도 하나의 제 1 부분을 형성하는 단계;

상기 제 1 부분의 형성의 말단에서, 연속세장요소의 분배는 중단되지 않고, 분배 장치는 적어도 하나의 제 2 부분을 형성하기 위해 적어도 하나의 연속세장요소를 연속적으로 공급하면서 적어도 하나의 제 1 부분으로부터 축방향으로 이격된 위치에 위치되는 단계; 및

상기 지지 장치와 적어도 하나의 분배 장치 사이의 회전-병진 운동에 의해 상기 제 1 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 상기 적어도 하나의 연속세장요소를 권선함으로써 적어도 하나의 제 2 부분을 형성하는 단계를 포함하는 타이어 제조 공정.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 구조적 요소는 상기 제 1 엘라스토머 재료와는 다른 제 2 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 제 3 부분(6c)을 포함하고, 적어도 하나의 다른 연속세장요소를 공급하기 위해 상기 지지 장치(18; 18'; 28)와 적어도 하나의 다른 분배 장치(25; 34) 사이의 회전-병진 운동에 의해 상기 제 2 미가공 엘라스토머 재료로 만들어진 적어도 하나의 다른 연속세장요소(27)를 권선함으로써 적어도 하나의 제 3 부분을 형성하는 단계를 더 포함하는 타이어 제조 공정.
제 2 항에 있어서,

상기 제 3 부분(6c)은 적어도 하나의 제 1 부분(6a)과 적어도 하나의 제 2 부분(6b) 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 2 항에 있어서,

적어도 하나의 제 3 부분(6c)을 형성하는 단계는 적어도 하나의 제 1 부분(6a)을 형성하는 단계 이전에 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 2 항에 있어서,

적어도 하나의 제 3 부분(6c)을 형성하는 단계는 적어도 하나의 제 1 부분(6a)을 형성하는 단계와 적어도 하나의 제 2 부분(6b)을 형성하는 단계 이후에 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 1 항에 있어서,

상기 회전-병진 운동은 상대적인 병진운동 속도와 결합한 상대적인 회전 속도로부터 기인하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 6 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 제 1 부분(6a)을 제공하는 단계의 말단에서 적어도 하나의 연속세장요소(24)를 연속적으로 공급하면서 상대적인 회전 속도를 증가시키는 단계를 더 포함하는 타이어 제조 공정.
제 6 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 제 1 부분(6a)을 제공하는 단계의 말단에서 적어도 하나의 연속세장요소(24)를 연속적으로 공급하면서 상대적인 병진운동 속도를 증가시키는 단계를 더 포함하는 타이어 제조 공정.
제 1 항에 있어서,

적어도 하나의 카카스 플라이(69)를 적어도 2개의 환형강화구조(3; 66)와 조립함으로써 미가공 카카스 구조(2; 61)를 제공하는 단계를 더 포함하는 타이어 제조 공정.
제 9 항에 있어서,

상기 카카스 구조(2; 61)에 대해 반경방향 외부 위치에 벨트 구조(5; 62)를 제공하는 단계를 더 포함하는 타이어 제조 공정.
제 1 항에 있어서,

상기 권선 단계는 축방향으로 나란히 배열되고 반경방향으로 겹쳐지게 하는 것 중 적어도 하나에 의해 복수의 코일들을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 9 항에 있어서,

상기 카카스 구조(2; 61)를 제공하는 단계는 상기 지지 장치(18; 28) 상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 10 항에 있어서,

상기 벨트 구조(5; 62)를 제공하는 단계는 상기 지지 장치(18; 18'; 28) 상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 분배 장치(22, 25; 32, 24) 가까이에 상기 지지 장치(18; 18'; 28)를 위치시키는 단계를 더 포함하는 타이어 제조 공정.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 지지 장치(18; 18'; 28) 가까이에 상기 분배 장치(22, 25; 32, 34)를 위치시키는 단계를 더 포함하는 타이어 제조 공정.
제 14 항에 있어서,

상기 분배 장치(22, 25; 32, 34)에 의해 적어도 하나의 세장요소(24; 27)를 운반하는 단계를 더 포함하는 타이어 제조 공정.
제 16 항에 있어서,

상기 운반 단계는 상기 분배 장치(22, 25; 32, 34)와 상기 지지 장치(18; 18'; 28) 사이에 상대적인 이동을 수행하면서 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 17 항에 있어서,

상기 운반 단계는 상기 지지 장치(18; 18'; 28)를 그 회전축(X-X) 주위로 회전시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 18 항에 있어서,

상기 분배 장치(22, 25; 32, 34)와 상기 지지 장치(18; 18'; 28) 사이의 상대적인 이동은 상기 지지 장치(18; 18'; 28)에 상기 지지 장치의 회전축(X-X)에 대체로 평행한 방향을 따라 병진운동을 하게 함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 1 항에 있어서,

상기 위치는 상기 제 2 부분(6b)의 축방향 외부 및 반경방향 내부 위치(C)에 대응하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 20 항에 있어서,

상기 제 2 부분(6b)을 형성하는 단계는 상기 제 2 부분(6b)의 축방향 내부 및 반경방향 외부 위치(D)에 상기 연속세장요소(24)의 권선을 완성함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 부분(6a)을 형성하는 단계는 상기 제 1 부분의 축방향 외부 및 반경방향 내부 위치(A)에 상기 연속세장요소(24)의 권선을 시작함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 22 항에 있어서,

상기 제 1 부분(6a)을 형성하는 단계는 상기 제 1 부분의 축방향 외부 및 반경방향 외부 위치(B)에 상기 연속세장요소(24)의 권선을 완성함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 10 항에 있어서,

적어도 하나의 층(51)을 상기 벨트 구조(5; 62)에 대해 반경방향 외부 위치에 제공하는 단계를 더 포함하고,

상기 층은 전기 전도성의 엘라스토머 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 24 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 제 3 부분(6c)은 상기 전기 전도성 층(51)으로부터 타이어(50)의 지면 접촉 표면으로 반경방향으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 25 항에 있어서,

상기 전기 전도성 층(51)은 상기 적어도 하나의 다른 세장요소(27)를 권선함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 26 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 다른 세장요소(27)를 권선하는 단계는

상기 적어도 하나의 다른 세장요소의 복수의 코일들을 축방향으로 나란히 배열하는 것과 반경방향으로 겹치는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 적어도 하나의 전기 전도성 층(51)의 제 1 부분을 형성하는 단계;

상기 적어도 하나의 다른 세장요소의 복수의 코일들을 축방향으로 나란히 배열하는 것과 반경방향으로 겹치는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 적어도 하나의 전기 전도성 층(51)의 제 2 부분(51a)을 형성하는 단계; 및

상기 적어도 하나의 다른 세장요소(27)의 복수의 코일들을 나란히 배열하는 것과 반경방향으로 겹치는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 제 3 부분(6c)을 형성하는 단계를 더 포함하는 타이어 제조 공정.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 지지 장치(18; 18'; 28)는 제조 드럼(18), 보조 드럼(18') 또는 토로이드형 지지부(28)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 9 항에 있어서,

상기 카카스 구조(2; 61)를 제공하는 단계는 토로이드형 지지부(28) 상에 카카스 구조를 생산하고 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 10 항에 있어서,

벨트 구조(5; 62)를 제공하는 단계는 토로이드형 지지부(28) 상에 벨트 구조를 생산하고 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 28 항에 있어서,

상기 토로이드형 지지부(28)는 대체로 고정된 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 1 항에 있어서,

제 1 엘라스토머 재료로 만들어진 연속세장요소(24)의 권선 방향은 타이어 적도 면(π-π)에 대해 5°내지 85°까지 포함된 각도로 기울어진 반경방향 평면에 있는 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 구조적 요소는 트레드 밴드(6)인 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 엘라스토머 재료는 전기 절연 재료인 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 2 항에 있어서,

상기 제 2 엘라스토머 재료는 전기 전도성 재료인 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 구조적 요소는 라이너인 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 1 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 구조적 요소는 축방향 외부 가장자리에서 벨트 구조(62) 아래에 위치되는 엘라스토머 삽입물(68)인 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 1 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 구조적 요소는 벨트 구조(62)의 축방향 외부 가장자리와 트레드 밴드(62) 사이에 위치하는 엘라스토머 삽입물(71, 72)인 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 1 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 구조적 요소는 타이어 사이드월(7; 64) 내에 위치하는 엘라스토머 삽입물인 것을 특징으로 하는 타이어 제조 공정.
제 15 항에 있어서,

상기 분배 장치(22, 25; 32, 34)에 의해 적어도 하나의 세장요소(24; 27)를 운반하는 단계를 더 포함하는 타이어 제조 공정.