KR101947765B1 - 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치에 관한 것으로서, 타이어 고무 반제품을 압연하도록 서로 간격을 두고 서로 마주하게 설치되는 적어도 한 쌍의 압연 롤러들을 포함하고, 상기 한 쌍의 압연 롤러는 압연된 타이어 고무 반제품이 압연 방향을 따라 상기 타이어 고무 반제품의 부착 위치를 가이드하기 위한 부착 가이드 굴절부를 형성하도록 서로 대응되게 압입 돌기 또는 압입 홈이 형성되도록 하여, 타이어 고무 반제품에 형성된 부착 가이드 굴절부를 통해 타이어 성형시 타이어 고무 반제품의 부착 위치를 가이드하여 타이어 성형과정 중에 발생할 수 있는 부착 위치 오차를 줄일 수 있도록 함과 아울러 부착 면적을 증가시켜 고무간 접착력을 향상시켜 타이어의 완성도를 높일 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

Description

타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치{Rolling device for manufacturing semi-finished rubber goods of tire}

본 발명은 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 타이어 제작시 고무 반제품의 형상 변화를 통해 성형과정 중에 발생할 수 있는 부착 위치 오차를 줄이고 고무간 접착력을 향상시켜 타이어의 완성도를 높일 수 있도록 하는 타이어용 고무 압연물 제조용 압연 롤러에 관한 것이다.

타이어 성형시 타이어 내부에 들어가는 트레드, 벨트구조물, 사이드월등의 다양한 고무 반제품이 성형기 드럼에 부착되고, Turn-Up 과정을 통해 일반인이 보는 현재의 타이어 형상이 만들어지게 된다.

하지만, 다양한 고무 반제품들이 성형기 드럼에 부착될 때, 제작지시서에 있는 부착 위치 값을 입력 받은 레이저가 부착 위치를 표시하게 되고, 성형사는 그 위치에 맞게 반제품들을 부착하게 된다.

전술한 타이어 성형 과정에서 레이저의 기계적 오차 혹은 성형사의 성형과정 중의 실수로 인해 고무 반제품들이 정확한 위치에 부착되지 않거나, 고무간 접착력의 부족으로 타이어 완제품에서 반제품들의 정확한 역할을 하지 못해 세퍼레이션 사고로 이어지고 있다.

타이어 제품 사고의 유형은 카카스 플라이 세퍼레이션, 벨트 세퍼레이션, 체파 세퍼레이션 등 여러 종류가 있으나, 제일 빈번히 발생하는 세퍼레이션의 유형은 벨트 세퍼레이션과 체파 세퍼레이션으로 분류할 수 있다.

벨트 세퍼레이션은 자동차가 주행시 노면과 맞닿는 트레드부를 지지 및 보강하기 위해 타이어 내부에 여러 장의 벨트 구조물이 삽입되는데, 벨트의 설계상의 정확한 위치가 아닌 지점에 부착될 경우, 트레드부가 하중을 지지하지 못하고 벨트 구조물 끝단에 반복하중으로 인한 응력 집중 현상에 의해 벨트 구조물과 고무층 사이가 분리되는 현상을 말한다.

도 5를 참조하여 설명하면, 발열의 부분이 벨트부 끝단에서 가장 높은 온도가 발생하게 되고. 대부분의 벨트 세퍼레이션 사고는 가장 높은 온도가 발생하는 #3벨트가 벌어지면서 생기게 된다.

그리고, 체파 세퍼레이션은 하중을 지지해주고 림과의 안착되는 부분을 보강하기 위해 스틸 체파와 나일론 체파가 삽입되는데 정확하게 부착이 되지 않을 경우, 벨트 세퍼레이션과 마찬가지로 타이어의 굴신운동으로 인한 체파 끝단에 과도한 응력 집중 현상에 의해 이들 사이기 분리되는 현상을 말한다.

도 6을 참조하여 설명하면, 카카스 플라이 끝단과 스틸 체파 끝단에서 온도분포가 가장 높게 되며, 체파 세퍼레이션 사고의 경우 에이펙스와 카카스 플라이가 가 맞닿는 부위에서 주로 발생하게 된다.

또한, 주로 세퍼레이션이 발생하는 부분은 복합재가 있는 고무 압연물로서, 예를 들어 카카스 플라이, 벨트, 스틸 체파, 나일론 체파 등 타이어 형상을 유지하고 외력에 저항하는 부분이다.

전술한 세퍼레이션의 주발생 원인은 압연 반제품들의 부착 위치 및 고무간 접착력과 상관이 있고, 타이어 성형과정에서 반제품의 부착 위치 및 접착력은 매우 중요하다고 할 수 있다.

하지만, 현재 타이어 성형과정에서는 레이저를 통해 부착 위치를 표시하는 정도에 머무르기 때문에, 레이저 장치의 오차, 기능오류 혹은 성형사의 성형과정에서의 오차가 발생할 수 있어 정확한 부착 위치를 지정하는 것에 어려움이 있다.

또한, 현재 압연기에서 압연되어 나오는 고무는 부착면이 일자형으로 이루어져 성형과정 중 Turn-up이 되면서 평면이 곡면으로 휘어짐으로 접착력이 낮아질 가능성이 있다.

대한민국 공개실용신안공보 제2011-0001576호(공개일자 2011년02월15일) 일본 공개특허공보 제2002-166461호(공개일자 2002년06월11일)

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 압연되는 고무 반제품의 형상변화를 통해 부착 위치의 오차를 줄이고, 고무간 접착력을 높여 반제품간 세퍼레이션 현상을 방지할 수 있도록 하는 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치는, 타이어 고무 반제품을 압연하도록 서로 간격을 두고 서로 마주하게 설치되는 적어도 한 쌍의 압연 롤러들을 포함하고, 상기 한 쌍의 압연 롤러는 압연된 타이어 고무 반제품이 압연 방향을 따라 상기 타이어 고무 반제품의 부착 위치를 가이드하기 위한 부착 가이드 굴절부를 형성하도록 서로 대응되게 압입 돌기 또는 압입 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 압입 돌기 및 압입 홈은 상기 타이어 고무 반제품의 폭 방향을 따라 중심부 및 양측 단부에 각각 상기 부착 가이드 굴절부를 형성하도록 서로 대응되게 형성된다.

또한, 상기 부착 가이드 굴절부는 단면상 중심부로 갈수록 폭이 좁아지게 형성되며, 상기 가이드 굴절부는 V자 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 압연롤러들의 양측 단부에 상기 타이어 고무 반제품의 압연 공간의 양측 개방부를 폐쇄하기 위한 측면 차폐 원판이 더 형성될 수 있다.

또한, 상기 측면 차폐 원판의 가장자리에는 서로 맞물려 양측 개방부로 기유출된 타이어 고무 반제품의 날개부를 재단하도록 재단날이 형성될 수 있다.

또한, 상기 타이어 고무 반제품은 카카스 플라이, 벨트, 스틸 체파 또는 나일론 체파 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.

상기한 본 발명의 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치에 따르면, 타이어 고무 반제품을 압연하도록 서로 간격을 두고 서로 마주하게 설치되는 적어도 한 쌍의 압연 롤러들을 포함하고, 상기 한 쌍의 압연 롤러는 압연된 타이어 고무 반제품이 압연 방향을 따라 상기 타이어 고무 반제품의 부착 위치를 가이드하기 위한 부착 가이드 굴절부를 형성하도록 서로 대응되게 압입 돌기 또는 압입 홈이 형성되도록 하여, 타이어 고무 반제품에 형성된 부착 가이드 굴절부를 통해 타이어 성형시 타이어 고무 반제품의 부착 위치를 가이드하여 타이어 성형과정 중에 발생할 수 있는 부착 위치 오차를 줄일 수 있도록 함과 아울러 부착 면적을 증가시켜 고무간 접착력을 향상시켜 타이어의 완성도를 높일 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치의 압연 롤러들을 분리하여 도시한 개략 사시도이다.
도 2는 도 1의 압연 롤러에 대한 정면도이다.
도 3은 도 1의 압연 롤러에 대한 측면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ부분을 확대 도시한 부분 정면도이다.
도 5는 타이어의 주행중 벨트 부분에 발생하는 온도 분포에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 6은 타이어 주행시 비드 부분에 발생하는 온도 분포에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.

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 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치의 압연 롤러들을 분리하여 도시한 개략 사시도이고, 도 2는 도 1의 압연 롤러에 대한 정면도이며, 도 3은 도 1의 압연 롤러에 대한 측면도이며, 도 4는 도 2의 Ⅳ부분을 확대 도시한 부분 정면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일시예에 따른 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치(1)는 타이어 고무 반제품(100)을 압연하도록 서로 간격을 두고 서로 마주하게 설치되는 적어도 한 쌍의 압연 롤러들(10)을 포함하여 구성된다.

여기서, 타이어 고무 반제품(100)은 타이어의 형상을 유지하고 외력에 저항하는 카카스 플라이, 벨트, 스틸 체파 또는 나일론 체파 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.

한 쌍의 압연 롤러들(10)에는 이들 사이에 압연된 타이어 고무 반제품(100)이 압연 방향을 따라 상기 타이어 고무 반제품(100)의 부착 위치를 가이드하기 위한 부착 가이드 굴절부(110)를 형성하도록 서로 대응되게 압입 돌기(11) 또는 압입 홈(15)이 각각 형성될 수 있다.

여기서, 압입 돌기(11) 및 압입 홈(15)은 상기 타이어 고무 반제품(100)의 폭 방향을 따라 중심부 및 양측 단부에 각각 상기 부착 가이드 굴절부(110)를 형성하도록 서로 대응되게 형성된다.

압연 롤러들(10)의 상기 압입 돌기(11)과 상기 압입 홈(15) 사이를 통과하며 형성된 상기 타이어 고무 반제품(100)의 부착 가이드 굴절부(110)는 단면상 중심부로 갈수록 폭이 좁아지게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 V자 형상으로 이루어지는 것을 예시한다.

즉, 타이어 고무 반제품(100)은 전체적으로 동일한 두께를 가지고 압연되고, 부착 가이드 굴절부(110)는 나머지 평편부와 마찬가지로 동일 두께를 가지되 높이 차이를 가지며 절곡 형성된다.

따라서, 상기 부착 가이드 굴절부(110)는 타이어를 성형시 타이어 고무 반제품(100)의 부착 위치를 가이드하도록 함으로써 타이어 성형과정 중에 발생할 수 있는 부착 위치의 오차를 줄일 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 상기 부착 가이드 굴절부(110)는 V자 형상을 이루며 절곡 형성되기 때문에 완성된 타이어 고무 반제품(100) 간의 부착 면적을 좀더 넓혀 고무간 접착력을 향상시켜 타이어의 완성도를 높일 수 있도록 함으로써 접합된 타이어 고무 반제품(100)들 사이가 들뜨며 분리되는 세퍼레이션의 발생을 좀더 방지할 수 있도록 한다.

한편, 상기 압연롤러들(10)의 양측 단부에 상기 타이어 고무 반제품의 압연 공간(20)의 양측 개방부(21)를 폐쇄하기 위한 측면 차폐 원판(18)이 더 형성될 수 있다.

여기서, 측면 차폐 원판(18)은 한 쌍의 압연 롤러들(10) 사이에 형성되는 타이어 고무 반제품(100)의 압연 공간(20)의 양측 개방부(21)를 막아 이들 사이를 타이어 고무 반제품(100)을 이루는 고무의 유출을 방지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 측면 차폐 원판(18)의 가장자리에는 서로 맞물리도록 재단날(19)을 추가 형성하여, 상기 재단날(19)을 통해 압연 롤러들(10) 사이에 양측 개방부로 기유출된 타이어 고무 반제품(100)의 유출 날개부를 재단하도록 하여 제품의 완성도를 높일 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.

1: 압연 장치 10: 압연 롤러
11: 압입 돌기 15: 압입 홈
18: 측면 차폐 원판 19: 재단날
20: 압연 공간 21: 양측 개방부
100: 타이어 고무 반제품 110: 부착 가이드 굴절부

Claims (7)

1. 타이어 고무 반제품을 압연하도록 서로 간격을 두고 서로 마주하게 설치되는 적어도 한 쌍의 압연 롤러들을 포함하고,
   
   상기 한 쌍의 압연 롤러는 압연된 타이어 고무 반제품이 압연 방향을 따라 상기 타이어 고무 반제품의 부착 위치를 가이드하기 위한 부착 가이드 굴절부를 형성하도록 서로 대응되게 압입 돌기 또는 압입 홈이 각각 형성되고,
   
   상기 압연롤러들의 양측 단부에 상기 타이어 고무 반제품의 압연 공간의 양측 개방부를 폐쇄하기 위한 측면 차폐 원판이 형성되며,
   
   상기 측면 차폐 원판의 가장자리에는 서로 맞물려 양측 개방부로 기유출된 타이어 고무 반제품의 날개부를 재단하도록 재단날이 형성되는 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 압입 돌기 및 압입 홈은,
   상기 타이어 고무 반제품의 폭 방향을 따라 중심부 및 양측 단부에 각각 상기 부착 가이드 굴절부를 형성하도록 서로 대응되게 형성되는 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 부착 가이드 굴절부는 단면상 중심부로 갈수록 폭이 좁아지게 형성되는 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 가이드 굴절부는 V자 형상으로 이루어지는 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 타이어 고무 반제품은,
   카카스 플라이, 벨트, 스틸 체파 또는 나일론 체파 중에서 선택된 어느 하나 인 것을 포함하는 타이어 고무 반제품 제조용 압연 장치.
   

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