KR101521115B1 - 타이어 압출기의 압출다이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 제조시 압출공정에서 트레드를 압출다이(Die)를 통해 압출할 때 윙 트레드(Wing Tread)의 경계면에서 발생하는 오버(Over Flow)현상을 방지할 수 있는 타이어 압축기의 압출다이에 관한 것이다.
이를 위해 타이어 트레드(100)를 압출하기 위해 내측 호울더 다이(1)에 결합 조립되는 제 1 프리포머(2)와, 상기 내측 호울더 다이(1)와 외측 호울더 다이(3) 사이에 결합 조립되는 제 2 프리포머(4) 및, 상기 외측 호울더 다이(3)에 결합 조립되는 최종다이(5)를 구비하여 이루어진 타이어 압출기의 압출다이에 있어서, 상기 제 2 프리포머(4)는 양쪽으로 윙 트레드 고무(100c)가 유입되는 양쪽 유입통로(6a,6b)와 캡 트레드 고무(100a)가 유입되는 중앙 유입통로(7)를 갖추되, 상기 양쪽 유입통로(6a,6b)와 중앙 유입통로(7) 사이에 일정두께의 수평 격벽(8)이 있으면서 상기 각각의 유입통로(6a,6b,7)의 형상을 사다리꼴 형상으로 형성시키고, 상기 윙 트레드 고무(100c)와 캡 트레드 고무(100b)가 토출되는 양쪽 및 중앙 토출통로(9a,9b,10)들 사이에는 수직 격벽(11)이 형성되어 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

타이어 압출기의 압출다이{Extruding die of tire extruder}

본 발명은 타이어 제조시 압출공정에서 트레드를 압출다이(Die)를 통해 압출할 때 윙 트레드(Wing Tread)의 경계면에서 발생하는 오버(Over Flow)현상을 방지할 수 있는 타이어 압출기의 압출다이에 관한 것이다.

타이어 제조시 압출공정은 정련공정에서 생산된 배합고무 분쇄 및 열입작업을 거쳐 일정한 속도와 일정한 온도 및 가소화를 시키고 유동상태를 균일하게 만들면서 가압하여 규정된 다이를 통해 제조시방서에 의거 일정한 현상으로 토출해 내는 작업을 말하며, 여기서 압출되는 압출물의 종류는 트레드, 블라더, 플랩(Flap) 등이 있다.

한편, 타이어 트레드를 압출해 내는 압출기는 통상적으로 3층 압출기로 캡 트레드(Cap Tread)와 서브 트레드(Sub Tread) 및 윙 트레드(Wing Tread)의 고무를 3층 동시 압출이 이루어지는 압출기의 다층 압출다이를 사용하고 있는데, 종래 다층 압출다이에서 프리포머(Preformer) 다이는 다수의 고무가 압출기의 압출다이를 통과할 때 상기 다수의 고무들이 층을 이루며 만나서 압출물의 경계면이 형성되게 하는 부품이다.

이러한 압출다이의 프리포머 다이는 압력형태의 프리포머(Pressure Type Preformer)와 오버랩핑 형태의 프리포머(Overlapping type Preformer)가 있는데, 전자인 압력형태의 프리포머는 압력배분 방식으로 프리포머 내부 고무 흐름이 스크류 압력에 의해 결정되는 구조로 손쉬운 가공과 저렴한 단가 및 다수 규격의 최종 다이(Final die)에 적용이 가능한 장점이 있으나, 다층으로 토출되는 압출물의 경계면의 조절이 어려운 단점이 있었다.

반면에, 후자인 오버랩핑 프리포머는 프리포머 내부 고무 흐름이 각각의 강제 유로에 의해 결정되는 구조로 경계면의 형성이 상대적으로 뚜렷하나 어려운 가공과 높은 단가 및 소수 규격의 최종 다이에만 적용이 가능한 단점이 있었다.

다층으로 토출되는 압출물 경계면 형성이 불분명한 경우 압출물 표면의 경계면이 번지는 현상이 나타나는데, 특히 압력형태의 프리포머를 적용하는 경우 트레드 토출시 캡 트레드와 서브 트레드 및 윙 트레드 구조의 3층 압출다이를 사용할 때 압출물의 바깥쪽에 위치한 윙 트레드 고무가 캡 트레드의 경계면을 넘어 트레드 위쪽으로 번지는 윙 트레드 고무의 오버 현상이 나타난다.

여기서 윙 트레드 고무는 고무조성 특성상 노화방지제가 많이 포함된 고무로 오버되어 캡 트레드 표면으로 번질 경우, 가류 후 노화방지제가 타이어 표면으로 이동하고 변색이 발생하여 완성타이어의 외관 품도를 저하시키는 문제점이 제기되었다.

반면에 오버랩된 형태의 프리포머의 경우 윙 트레드 고무의 오버플로어 현상은 없으나 프리포머 자체의 높은 단가와 다수의 최종다이를 적용할 수 없어서 하나의 압출기당 다수의 프리포머가 필요하고 이에 따른 단가와 빈번한 규격교체에 따른 작업로스(Loss)의 단점이 있어서 현장 적용에 제한을 받았다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 종래 압력형태의 프리포머의 기능과 생산성을 가지면서 압축시 윙 트레드 고무의 오버현상을 방지하는 타이어 압출기의 압출다이를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 타이어의 트레드를 압출하기 위해 내측 호울더 다이에 결합 조립되는 제 1 프리포머와, 상기 내측 호울더 다이와 외측 호울더 다이 사이에 결합 조립되는 제 2 프리포머 및, 상기 외측 호울더 다이에 결합 조립되는 최종다이를 구비하여 이루어진 타이어 압출기의 압출다이에 있어서, 상기 제 2 프리포머는 양쪽으로 윙 트레드 고무가 유입되는 양쪽 유입통로와 캡 트레드 고무가 유입되는 중앙 유입통로를 갖추되, 상기 양쪽 유입통로와 중앙 유입통로 사이에 일정두께의 수평 격벽이 있으면서 상기 각각의 유입통로의 형상을 사다리꼴 형상으로 형성시키고, 윙 트레드 고무와 캡 트레드 고무가 토출되는 토출통로들 사이에는 수직 격벽이 형성되어 이루어진 구조로 되어있다.

이러한 본 발명에 따른 타이어 압출기의 압출다이는 다층으로 형성된 트레드 고무 압축시 윙 트레드 고무가 캡 트레드 고무로 오버되는 현상을 방지하여 궁극적으로 완성 타이어의 외관품도를 개선시킬 수 있는 잇점을 갖추게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어 압출기의 압출다이 투시 사시도,
도 2는 도 1의 확대 측면도,
도 3 (A)와 (B)는 본 발명의 요부인 외측 프리포머(Preformer) 도면으로, (A)는 고무 유입부를 보여주는 도면이고, (B)는 고무 토출부를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의하여 트레드의 압출과정을 보여주는 흐름도들이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명한다.

본 발명은 타이어 제조시 정련공정에서 배합된 고무를 이용하여 타이어 반제품인 트레드를 압출공정에서 제조 토출해 내는 압출기의 압출다이로써, 도 1은 압출기(도면에 미도시)에 장착되어 배합된 고무를 트레드로 압출해내는 압출다이를 보여주고 있으며, 도 2는 도 1의 확대 측면도이다.

본 발명은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 타이어 트레드(100)를 압출하기 위해 내측 호울더 다이(1)에 결합 조립되는 제 1 프리포머(2)와, 상기 내측 호울더 다이(1)와 외측 호울더 다이(3) 사이에 결합 조립되는 제 2 프리포머(4) 및, 상기 외측 호울더 다이(3)에 결합 조립되는 최종다이(5)를 구비하여 이루어진 타이어 압출기의 압출다이에 있어서, 상기 제 2 프리포머(4)는 양쪽으로 윙 트레드 고무(100c)가 유입되는 양쪽 유입통로(6a,6b)와 캡 트레드 고무(100a)가 유입되는 중앙 유입통로(7)를 갖추되, 상기 양쪽 유입통로(6a,6b)와 중앙 유입통로(7) 사이에 일정두께의 수평 격벽(8)이 있으면서 상기 각각의 유입통로(6a,6b,7)의 형상을 사다리꼴 형상으로 형성시키고, 상기 윙 트레드 고무(100c)와 캡 트레드 고무(100b)가 토출되는 양쪽 및 중앙 토출통로(9a,9b,10)들 사이에는 수직 격벽(11)이 형성되어 이루어진 구조로 되어있다.

여기서 상기 양쪽 및 중앙 유입통로(6a,6b,7) 사이에 형성되는 수평 격벽(8)의 두께(T1)는 10mm로 되어 있고, 상기 양쪽 및 중앙 유입통로(6a,6b,7) 각각에 형성된 사다리꼴의 빗면 각도 (θ1)는 45° ~ 60°로 형성되어 있다.

그리고 상기 제 2 프리포머(4)의 양쪽 및 중앙 토출통로(9a,9b,10)들 사이에 형성된 수직 격벽(11)의 두께(T2)는 5mm ~ 20mm, 빗면 각도(θ2)는 30°~ 50° 범위 내로 설계된다.

이러한 구조를 갖는 본 발명에서 다층 트레드를 압출하는 경우 도 2와 도 4를 참고하여 설명하면, 먼저 캡 트레드 고무(100a)와 언더 트레드 고무(100b)가 제 1 프리포머(2)로 유입되어 상기 제 1 프리포머(2)를 지나면서 캡 트레드 고무(100a)와 언더 트레드 고무(100b)가 합쳐지고, 이어 도 4 (b)와 같이 내측 호울더 다이(1)의 양쪽으로 윙 트레드 고무(100c)가 유입되어 상기 캡 트레드 고무(100a)와 윙 트레드 고무(100b)들은 각각 제 2 프리포머(4)의 양쪽 유입통로(6a,6b)와 중앙통로(7)를 거치면서 캡 트레드 고무(100a)와 윙 트레드 고무(100c)가 도 4 (d)와 같이 합쳐져서 상기 외측 호울더 다이(3)를 통과하고, 끝으로 도 4 (e)와 같이 최종다이(5)를 통과하게 되면 도 4 (e)에 도시된 최종 압출 트레드(100)로 압출물 프로파일을 형성하게 된다,

즉, 이는 제 2 프리포머(4)를 통과한 윙 트레드 고무(100c)와 캡 트레드 고무(100a)가 서로 간섭으로 일으키지 않고 경계면을 분명하게 구획 압출하면서 상기 윙 트레드 고무(100c)가 압출 트레드(100)의 중앙으로 오버되는 현상을 방지하여 압출되어진다.

1 : 내측 호울더 다이(Die), 2 : 제 1 프리포머(Preformer),
3 : 외측 호울더 다이, 4 : 제 2 프리포머,
5 : 최종다이(Final die), 6a,6b : 양쪽 유입통로,
7 : 중앙 유입통로, 8 : 수평 격벽,
9a,9b : 양쪽 호출통로, 10 : 중앙 호출통로,
11 : 수직 격벽.

Claims (5)

1. 타이어 트레드(100)를 압출하기 위해 내측 호울더 다이(1)에 결합 조립되는 제 1 프리포머(2)와, 상기 내측 호울더 다이(1)와 외측 호울더 다이(3) 사이에 결합 조립되는 제 2 프리포머(4) 및, 상기 외측 호울더 다이(3)에 결합 조립되는 최종다이(5)를 구비하여 이루어진 타이어 압출기의 압출다이에 있어서,
   상기 제 2 프리포머(4)는 양쪽으로 윙 트레드 고무(100c)가 유입되는 양쪽 유입통로(6a,6b)와 캡 트레드 고무(100a)가 유입되는 중앙 유입통로(7)를 갖추되, 상기 양쪽 유입통로(6a,6b)와 중앙 유입통로(7) 사이에 일정두께의 수평 격벽(8)이 있으면서 상기 각각의 유입통로(6a,6b,7)의 형상을 사다리꼴 형상으로 형성시키고, 상기 윙 트레드 고무(100c)와 캡 트레드 고무(100b)가 토출되는 양쪽 및 중앙 토출통로(9a,9b,10)들 사이에는 수직 격벽(11)이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 압출기의 압출다이.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 양쪽 및 중앙 유입통로(6a,6b,7) 사이에 형성되는 수평 격벽(8)의 두께(T1)은 10mm로 된 것을 특징으로 하는 타이어 압출기의 압출다이.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 양쪽 및 중앙 유입통로(6a,6b,7) 각각에 형성된 사다리꼴의 빗면 각도 (θ1)는 45° ~ 60°로 형성된 것을 특징으로 하는 타이어 압출기의 압출다이.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제 2 프리포머(4)의 양쪽 및 중앙 토출통로(9a,9b,10)들 사이에 형성된 수직 격벽(11)의 두께(T2)는 5mm ~ 20mm로 된 것을 특징으로 하는 타이어 압출기의 압출다이.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 수직 격벽(11)의 빗면각도(θ2)는 30° ~ 50° 범위 내로 설계된 것을 특징으로 하는 타이어 압출기의 압출다이.

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