KR101104340B1 - High-speed strip winding apparatus using rubber extruder - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어 제조시 압출기 다이에서 압출되는 타이어 반제품인 스트립을 성형드럼에 감아 부착시키는 스트립 와인딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압출기 다이에서 압출되는 스트립을 압출속도에 대비하여 얇은 프로파일 형상으로 성형하면서 고속으로 성형드럼에 부착시킬 수 있는 고무 압출기를 이용한 고속 스트립 와인딩 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a strip winding apparatus for winding a strip, which is a semi-finished product extruded from an extruder die, onto a forming drum, in a tire manufacturing process. It relates to a high-speed strip winding device using a rubber extruder that can be attached to the forming drum at a high speed.

이를 위해 본 발명은 압출기(1)의 압출다이 헤드(2)에서 토출되는 스트립(3)을 일정한 스트립 프로파일 형상으로 성형하여 성형드럼(4)에 감아 부착시키는 고무 압출기를 이용한 스트립 와인딩 장치에 있어서, 상기 압출다이 헤드(2)를 통해 압출되는 스트립(3)은 상하 프로파일 롤(5a,5b)들과 어태치 롤(6)을 통과하여 성형드럼(4)에서 부착롤(7)에 의해 부착되는 구조로 되어 있다.To this end, the present invention is a strip winding apparatus using a rubber extruder for molding the strip (3) discharged from the extrusion die head (2) of the extruder (1) into a predetermined strip profile shape and wound around the molding drum (4), The strip (3) extruded through the extrusion die head (2) passes through the upper and lower profile rolls (5a, 5b) and the attach roll (6) and is attached by an attachment roll (7) in the forming drum (4). It is structured.

Description

고무 압출기를 이용한 고속 스트립 와인딩 장치{High-speed strip winding apparatus using rubber extruder}High-speed strip winding apparatus using rubber extruder

본 발명은 타이어 제조시 압출기 다이에서 압출되는 타이어 반제품인 스트립을 성형드럼에 감아 부착시키는 스트립 와인딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압출기 다이에서 압출되는 스트립을 압출속도에 대비하여 얇은 프로파일 형상으로 성형하면서 고속으로 성형드럼에 부착시킬 수 있는 고무 압출기를 이용한 고속 스트립 와인딩 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a strip winding apparatus for winding a strip, which is a semi-finished product extruded from an extruder die, onto a forming drum, in a tire manufacturing process. More specifically, the strip extruded from an extruder die is formed into a thin profile shape in preparation for an extrusion speed. It relates to a high-speed strip winding device using a rubber extruder that can be attached to the forming drum at a high speed.

통상적으로 타이어 제조시 압출공정은 압출기의 압출다이를 통해 제조 시방서에 의거 일정한 형상의 고무 스트립을 토출해 내는 것으로, 이러한 고무 스트립은 캡 트레드(Cap Tread), 언더 트레드(Under Tread), 사이드 트레드(Side Tread), 블라더(Bladder), 후랩(Flap) 등이 있다.In general, during the tire manufacturing, the extrusion process is to discharge a certain shape of rubber strips according to the manufacturing specifications through the extrusion die of the extruder, such rubber strips are cap tread, under tread, side tread ( Side Tread, Blader and Flap.

이와 같은 압출공정을 통해 압출되는 고무 스트립을 바로 성형하여 성형드럼에 직접 부착하는 스트립 와인딩 방법이 최근 개발되어 사용되고 있는바, 즉 종래 스트립 와인딩 방법은 스트립 형상을 갖는 노즐 다이를 압출기 헤드에 장착하여 원하는 스트립 프로파일을 뽑아내어 성형드럼에 감아 부착하는 방식으로 그린타이어 를 제조하였다.A strip winding method for directly molding a rubber strip extruded through such an extrusion process and attaching directly to a forming drum has been recently developed and used. In other words, a conventional strip winding method requires a nozzle die having a strip shape to be mounted on an extruder head. The green tire was manufactured by extracting a strip profile and winding it on a forming drum.

그러나 상기와 같은 종래 스트립 와인딩 장치에서 노즐다이의 폭과 두께가 작으면 작을수록 역압(Back Pressure)에 의해 압출기에 고압이 발생하게 되고, 다이 스웰(Die Swell)에 의해 볼륨이 커진 스트립을 성형드럼에서 스트레치(Stretch)하여 두께를 줄이더라도, 예를 들어 0.5㎜ 이하의 두께를 형성하는데 한계가 있으며, 또한 고압에 의해 압출기 구동부에 부하가 크게 걸리어 설비 트러블을 일으키는 주요 원인이 되었다.However, in the conventional strip winding apparatus as described above, the smaller the width and thickness of the nozzle die, the higher the pressure is generated in the extruder by the back pressure, and the volume of the strip formed by the die swell (Die Swell) drum Even when stretched to reduce the thickness, there is a limit in forming a thickness of, for example, 0.5 mm or less, and also a large load on the extruder driving part due to high pressure has been a major cause of equipment trouble.

따라서 종래 스트립 와인딩 장치는 압출하는 스트립의 압출속도가 빨라지면 압출기 내 압력이 증가하므로 고속운전에 매우 불리하여 스트립을 성형드럼에 와인딩 부착하는 작업시간에 불리한 단점을 지니고 있었다.Therefore, the conventional strip winding device has a disadvantage in the working time of attaching the winding to the forming drum is very disadvantageous to the high-speed operation because the pressure in the extruder increases as the extrusion speed of the strip to be extruded faster.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 압출기 다이 헤드에서 토출된 고무 스트립을 고속으로 두께가 얇은 스트립 프로파일로 성형하여 성형드럼에 부착시킴에 따라 스트립의 고속 압출 와인딩 작업과 얇은 두께의 스트립 프로파일의 성형이 동시에 이루어지는 고무 압출기를 이용한 고속 스트립 와인딩 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is invented to solve the above-described problems, and the high-speed extrusion winding operation of the strip as the rubber strip discharged from the extruder die head is formed into a thin strip profile at high speed and attached to the forming drum. It is an object of the present invention to provide a high speed strip winding apparatus using a rubber extruder in which molding of a thin thickness strip profile is performed simultaneously.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압출기의 압출다이 헤드에서 토출되는 고무 스트립을 일정한 스트립 프로파일 형상으로 성형하여 성형드럼에 감아 부착시키는 고무 압출기를 이용한 스트립 와인딩 장치에 있어서, 상기 압출다이 헤드를 통해 압출되는 스트립은 상하 프로파일 롤과 어태치 롤을 통과하여 성형드럼에서 부착롤에 의해 부착되는 구조로 되어 있다.In the present invention for achieving the above object, in the strip winding apparatus using a rubber extruder for molding the rubber strip discharged from the extrusion die head of the extruder to a predetermined strip profile shape wound around the molding drum, the extrusion die head The strip is extruded through the upper and lower profile rolls and attach rolls to be attached by an attachment roll in the forming drum.

상기와 같은 본 발명은 종래 고무 스트립 와인딩 장치에 비해 다음과 같은 잇점을 갖는다.The present invention as described above has the following advantages over the conventional rubber strip winding apparatus.

1) 고속 압출 및 와인딩;1) high speed extrusion and winding;

압출기 헤드에서 토출된 고무 스트립을 롤 및 성형드럼의 개별 구동에 의해 속도비를 다르게 가져감으로써 스트립은 계속적인 스트레치에 의해 원하는 형상을 얻게 되고 동시에 압출속도 대비 월등히 빠른 고속조건에서 성형할 수 있다.By bringing the rubber strip discharged from the extruder head to different speed ratios by the individual driving of the rolls and forming drums, the strips can be formed at a high speed condition which is much faster than the extrusion speed while obtaining the desired shape by continuous stretching.

2) 두께가 얇은 스트립 프로파일의 성형;2) molding of thin strip profiles;

상하 카렌다 형태의 롤을 사용하여 스트립을 형성하기 때문에 다이 스웰이 일어나지 않고, 얇은 스트립 프로파일을 형성하는데 유리하다.Die swell does not occur because the strip is formed using rolls of upper and lower calender forms, and is advantageous for forming a thin strip profile.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 고무 압출기를 이용한 고속 스트립 와인딩 장치의 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of a high speed strip winding apparatus using a rubber extruder according to the present invention.

본 발명은 압출기(1)의 압출다이 헤드(2)에서 토출되는 스트립(3)을 일정한 스트립 프로파일 형상으로 성형하여 성형드럼(4)에 감아 부착시키는 고무 압출기를 이용한 스트립 와인딩 장치에 있어서, 상기 압출다이 헤드(2)를 통해 압출되는 스트립(3)은 상하 프로파일 롤(5a,5b)들과 어태치 롤(6)을 통과하여 성형드럼(4)에서 부착롤(7)에 의해 부착되어 진다.The present invention relates to a strip winding apparatus using a rubber extruder for molding a strip (3) discharged from an extrusion die head (2) of an extruder (1) into a predetermined strip profile shape and winding it around a molding drum (4). The strip 3, which is extruded through the die head 2, is attached by the attachment roll 7 in the forming drum 4 through the upper and lower profile rolls 5a and 5b and the attach roll 6.

여기서 상기 압출기(1)의 압출다이 헤드(2)는 스트립(3)이 1차로 토출되는 부분으로서, 이 압출다이 헤드(2)의 크기를 성형드럼(4)에서 부착되는 스트립 프로파일 형상의 면적보다 10배 정도로 형성시킴에 따라 이 스트립(3)이 압출기(1)의 압출다이 헤드(2)에서 압출될 때 압출기(1) 내부의 압력을 저하시킨다.Here, the extrusion die head 2 of the extruder 1 is a portion where the strip 3 is first discharged, and the size of the extrusion die head 2 is larger than the area of the strip profile shape attached to the forming drum 4. By forming about 10 times, the pressure inside the extruder 1 is lowered when this strip 3 is extruded from the extrusion die head 2 of the extruder 1.

이어 상기 압출다이 헤드(2)에서 토출되는 스트립(3)은 상하 프로파일 롤(5a,5b)을 통과하게 되는데, 이들 상하 프로파일 롤(5a,5b)들의 회전속도는 압출되는 압축속도 대비 2배로 회전하게 된다.Subsequently, the strip 3 discharged from the extrusion die head 2 passes through the upper and lower profile rolls 5a and 5b, and the rotational speed of these upper and lower profile rolls 5a and 5b is rotated twice as compared with the compression speed extruded. Done.

따라서 상기 압출기(1)에서 토출된 스트립(3)은 상기 상하 프로파일 롤(5a,5b)을 통과하면서 토출 선속도와 이들 상하 프로파일 롤(5a,5b)의 회전속도 차이에 의해 2배 정도 스트레치 되어 당겨지게 된다.Therefore, the strip 3 discharged from the extruder 1 is stretched twice by the difference between the discharge linear velocity and the rotational speed of the upper and lower profile rolls 5a and 5b while passing through the upper and lower profile rolls 5a and 5b. Will be pulled.

상기 상하 프로파일 롤(5a,5b)을 거친 스트립(3)은 어태치 롤(6)을 통하여 2차 스트레치 되는바, 여기서 상기 어태치 롤(6)의 회전속도는 압출다이 헤드(2)에서 토출되는 스트립의 압출속도 대비 8배 정도로 회전하게 된다. 이에 따라 상기 상하 프로파일 롤(5a,5b)을 통해 1차 스트레치된 스트립(3)은 개별 구동하는 어태치 롤(6)에 의해 4배 정도 스트레치 되어 2차로 성형되어 당겨지게 된다.The strips 3 passing through the upper and lower profile rolls 5a and 5b are secondly stretched through the attach rolls 6, where the rotational speed of the attach rolls 6 is discharged from the extrusion die head 2. It is rotated about 8 times the extrusion speed of the strip. Accordingly, the strip 3, which is primarily stretched through the upper and lower profile rolls 5a and 5b, is stretched about four times by the attach roll 6 which is driven separately, and is secondly molded and pulled.

상기 어태치 롤(6)을 통과한 2차 성형된 스트립(3)은 성형드럼(4)과 어태치 롤(6)간 회전 속도비에 의해 최종적으로 3차 스트레치 되어 목표로 하는 스트립(3)의 프로파일을 얻을 수 있으며, 이를 부착롤(7)을 통해 성형드럼(4)에 실시간으로 와인딩 시킬 수 있다.The secondary molded strip (3) passing through the attach roll (6) is finally stretched to the third by the rotational speed ratio between the forming drum (4) and the attach roll (6) to the target strip (3). The profile of the can be obtained, it can be wound in real time to the forming drum (4) through the attachment roll (7).

한편, 상기 어태치 롤(6)의 기대(6a)에 설치된 센서(8)는 감지된 스트립(3)을 감지하여 상기 스트립(3)이 초기 부착위치로 이동하여 와인딩 전에 대기하게 하는 역할을 수행한다.On the other hand, the sensor 8 installed on the base 6a of the attach roll 6 senses the detected strip 3 and moves the strip 3 to the initial attachment position to wait before winding. do.

상기와 같이 작용하는 성형드럼(4)과, 어태치 롤(6), 상하 프로파일 롤(5a,5b) 및, 압출기(1)들을 각각 구동시키는 개별 구동모터(9a,9b,9c,9d)들은 PLC 제어부(10)에서 통합 제어하여 스트레치 성형되는 스트립(3)의 프로파일이 변하지 않도록 각각의 속도 변화를 제어하게 된다.The forming drum 4 acting as described above, the attach roll 6, the upper and lower profile rolls 5a and 5b, and the individual drive motors 9a, 9b, 9c and 9d respectively driving the extruders 1 are The integrated control of the PLC control unit 10 controls each speed change so that the profile of the stretch-stretched strip 3 does not change.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 구성품들과 스트립(3)의 구동예시를 도시한 것으로, 토출되는 스트립(3)의 면적과 속도의 변화를 보여준다.On the other hand, Figure 2 shows a driving example of the components and the strip 3 according to the present invention, showing a change in the area and the speed of the strip (3) to be discharged.

도 1은 본 발명에 따른 고무 압출기를 이용한 고무 스트립 와인딩 장치의 전체 구성 측면도,1 is a side view of the overall configuration of a rubber strip winding apparatus using a rubber extruder according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 장치의 구동 예시를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the driving example of the apparatus according to the present invention.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing

1 : 압출기, 2 : 압출다이 헤드,1: extruder, 2: extrusion die head,

3 : 스트립, 4 : 성형드럼,3: strip, 4: forming drum,

5a,5b : 프로파일 롤, 6 : 어태치 롤(Attach Roll),5a, 5b: profile roll, 6: attach roll,

7 : 부착롤, 8 : 센서,7: attachment roll, 8: sensor,

9a,9b,9c,9d : 구동모터, 10 : PLC 제어부.9a, 9b, 9c, 9d: drive motor, 10: PLC control unit.

Claims (4)

압출기(1)의 압출다이 헤드(2)에서 토출되는 스트립(3)을 일정한 스트립 프로파일 형상으로 성형하여 성형드럼(4)에 감아 부착시키되 상기 압출다이 헤드(2)를 통해 압출되는 스트립(3)은 상하 프로파일 롤(5a,5b)들과 어태치 롤(6)을 통과하여 성형드럼(4)에서 부착롤(7)에 의해 부착되도록 이루어진 고무 압출기를 이용한 고속 스트립 와인딩 장치에 있어서,The strip (3) discharged from the extrusion die head (2) of the extruder (1) is molded into a uniform strip profile shape, wound around the molding drum (4), and attached to the strip (3). In the high speed strip winding apparatus using a rubber extruder, which is made to pass by the attachment roll 7 from the forming drum 4 through the silver upper and lower profile rolls 5a and 5b and the attach roll 6, 상기 상하 프로파일 롤(5a,5b)들의 회전속도는 압출되는 압축속도 대비 2배로 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 고무 압출기를 이용한 고속 스트립 와인딩 장치.High speed strip winding apparatus using a rubber extruder, characterized in that the rotational speed of the upper and lower profile rolls (5a, 5b) is rotated twice as compared to the compression speed is extruded. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 어태치 롤(6)의 회전속도는 압출다이 헤드(2)에서 토출되는 스트립의 압출속도 대비 8배 정도로 회전하게 되는 것을 특징으로 하는 고무 압출기를 이용한 고속 스트립 와인딩 장치.High speed strip winding apparatus using a rubber extruder, characterized in that the rotation speed of the attach roll (6) is rotated about 8 times the extrusion speed of the strip discharged from the extrusion die head (2).
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