KR101963961B1 - 취급성이 우수한 비드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 취급성이 우수한 비드의 제조방법을 개시한다.
본 발명에 따르는 취급성이 우수한 비드의 제조방법은 비드와이어를 권취한 보빈으로부터 공급되는 비드와이어가 압출기를 통과하며 코팅고무가 피복된 코팅와이어를 비드포밍드럼에 권취하여 n선 m회 구조의 비드를 형성하는 공정을 포함하는 비드의 제조방법에 있어서, 상기 비드포밍드럼에 구비된 비드포밍홈에 권취시 1, (m×n), (m×n+1) 회전에 해당하는 권취전에 코팅와이어를 가건조 내지 가경화시키는 공정을 포함하는데, 이에 의할 때, 비드 걸대에 겹쳐서 거치시켜도 상호 들러붙지 않으므로, 후 공정에서 분리하여 사용시 와이어에 코팅된 고무가 벗겨지거나 뜯겨지지 아니하여 후공정의 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

취급성이 우수한 비드의 제조방법{Method of manufacturing bead with excellent treatment}

본 발명은 취급성이 우수한 비드의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비드 걸대에 겹쳐서 거치시켜도 상호 들러붙지 않으므로, 후 공정에서 분리하여 사용시 와이어에 코팅된 고무가 벗겨지거나 뜯겨지지 아니하여 후공정의 작업성을 향상시킬 수 있는 취급성이 우수한 비드의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 타이어 비드 공정에서 스틸 와이어(Steel wire)(100)에 압출기(300)에서 압출된 코팅고무(Coating rubber, 410)을 입혀 완제품 비드(Raw bead)(700)를 제조하여 걸대(800)에 거치하고 그린타이어 제조시 사용하게 되는데, 이러한 비드의 제조는 다음과 같은 순서를 따른다.

스틸과 같은 비드용 와이어(100)가 감겨있는 보빈(Bobbin, 200)에서 풀리며 와이어에 코팅되는 고무를 압출하는 압출기(300)를 거쳐 코팅와이어(Coated wire)(400)가 된 후, LTP(Low Tension Pre-Caster)(500)를 거치며 일정정도의 장력을 갖도록 장력이 부여되며, 최종적으로 비드포밍드럼(Bead winder assembly, 600)에서 권취되어 완제품 비드(700)가 제조된다.

이렇게 완성된 비드는 그 구조적인 이유로 걸대(800)에 겹쳐서 적재시키고 있는데, 이는 후 공정에서 분리하여 사용시 와이어에 코팅된 고무 간의 점착력 때문에 코팅된 고무가 벗겨지거나 뜯겨지는 불량의 주요한 원인으로 작용한다.

이렇듯이 고무코팅이 벗겨지게 되면 이어지는 후공정의 작업성이 저하되고, 외관 품질도 하락하며, 무엇보다 설계된 사양에 미달되어 타이어 완제품 성능에 악영향을 미칠 수 있게 된다.

대한민국 특허등록공보 제1334680호

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 비드 걸대에 겹쳐서 거치시켜도 상호 들러붙지 않으므로, 후 공정에서 분리하여 사용시 와이어에 코팅된 고무가 벗겨지거나 뜯겨지지 아니하여 후공정의 작업성을 향상시킬 수 있는 취급성이 우수한 비드의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 비드와이어를 권취한 보빈으로부터 공급되는 비드와이어가 압출기를 통과하며 코팅고무가 피복된 코팅와이어를 비드포밍드럼에 권취하여 n선 m회 구조의 비드를 형성하는 공정을 포함하는 비드의 제조방법에 있어서, 상기 비드포밍드럼에 구비된 비드포밍홈에 권취시 1, (m×n), (m×n+1) 회전에 해당하는 권취전에 코팅와이어를 가건조 내지 가경화시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비드의 제조방법을 제공한다.

여기서, n은 자연수이고, m은 1 이상 m 이하의 자연수이다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 가건조 내지 가경화는 열이나 빛 또는 고에너지 전자선조사를 이용하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 비드포밍드럼의 전단에 가경화부를 구비하여 코팅와이어가 통과하는 통과홀이 마련되고, 통과홀을 이루는 면에는 열이나 빛 또는 고에너지 전자선이 조사되는 조사부가 구비된 것일 수 있다.

본 발명에 의하면, 비드 걸대에 겹쳐서 거치시켜도 상호 들러붙지 않으므로, 후 공정에서 분리하여 사용시 와이어에 코팅된 고무가 벗겨지거나 뜯겨지지 아니하여 후공정의 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 비드의 제조방법을 구성하는 단위공정을 개념적으로 도식화한 그림이고,
도 2는 본 발명의 비드포밍드럼상 홈에 감기는 코팅와이어의 단면을 보여주는 그림이며,
도 3은 도 2의 비드포밍드럼에 꺼낸 비드의 외부에 위치한 코팅고무가 반경화내지 반건조된 형상을 보여주는 그림이고,
도 4는 본 발명의 가경화부의 통과홀로 통과하며 반경화 또는 반건조되는 형상을 단면적으로 나타낸 그림이며,
도 5는 종래 비드의 제조방법을 구성하는 단위공정을 개념적으로 나타낸 그림이다.

이하에서는 본 발명을 상세하게 설명한다.

다만, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하며, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이며, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하고, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면에 표시된 도면번호는 특별하게 다른 이유가 없는 한 동일한 도면번호로 표기하며, 해당 설명도 중복되는 부분에서 생략할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 비드의 제조방법을 구성하는 단위공정을 개념적으로 도식화한 그림이고, 도 2는 본 발명의 비드포밍드럼상 홈에 감기는 코팅와이어의 단면을 보여주는 그림이며, 도 3은 도 2의 비드포밍드럼에 꺼낸 비드의 외부에 위치한 코팅고무가 반경화내지 반건조된 형상을 보여주는 그림이고, 도 4는 본 발명의 가경화부의 통과홀로 통과하며 반경화 또는 반건조되는 형상을 단면적으로 나타낸 그림인데, 이를 참고한다.

본 발명에 따르는 취급성이 우수한 비드의 제조방법은 비드와이어(100)를 권취한 보빈(200)으로부터 공급되는 비드와이어가 압출기(300)를 통과하며 코팅고무(410)가 피복된 코팅와이어(400)를 비드포밍드럼(600)에 권취하여 n선 m회 구조의 비드(700)를 형성하는 공정을 포함하는 비드의 제조방법에 있어서, 상기 비드포밍드럼(600)에 구비된 비드포밍홈(610)에 권취시 1, (m×n), (m×n+1) 회전에 해당하는 권취전에 코팅와이어(400)를 가건조 내지 가경화시키는 공정을 포함하는 특징이 있다.

여기서, n은 자연수이고, m은 1 이상 m 이하의 자연수인데, 이는 예를 들어 n=5이고, m=4인 경우에는 n은 그대로 '5'를 의미하고, m은 1, 2, 3, 4를 나타낸다.

상기 비드포밍드럼(600)은 타이어용 비드(700)의 규격에 따라 비드의 전체적인 형상을 원형으로 유지할 수 있도록 원통형의 드럼상 와이어가 감겨 고정되도록 하는, 드럼의 표면 원주를 따라 형성된 긴 그루브인 비드포밍홈(610, Bead forming drum groove)을 구비하며 이리로 코팅와이어(400)가 감기게 된다.

상기 비드포밍홈(610)에 감기는 코팅와이어는 다양한 규격으로 감겨서 비드를 형성하게 되는데, 이를 n선 m회 구조의 비드로 부를 수 있으며, n선은 비드의 가로방향(x)으로 배치되는 코팅와이어의 갯수를 의미하고, m회는 세로방향(y)으로 배열되는 코팅와이어의 갯수를 의미한다.

예를 들어 보면, 5선 4회 규격의 비드를 예로 들면 비드포밍홈의 벽면(611)에 근접하거나 맞닿아 감기는 1회전부터 타벽면(612)에 근접하거나 맞닿아 감기는 5회전까지가 1회로 비드포밍홈(610) 바닥면에 배열되고, 그 상부로 6회전부터 10회전까지가 2회, 11회전부터 15회전까지가 3회, 16회전부터 19회전까지가 4회로 비드포밍드럼(600)이 19회 회전하면서 5선 4회 규격의 비드를 제조하게 된다.

이러한 적층은 1회의 적층이 마쳐진 상태에서 그 상부에서 적층시작은 전회의 마지막 코팅와이어의 상부로 감는 것으로부터 시작되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 4회를 구성하는 16회전부터 19회전이 5선이 아니 4선으로 배열되는 것은 비드 권취의 효율을 위한 것일 뿐, 항상 4선일 필요는 없으며 따라서 16회전부터 20회전으로 대체하여도 무방하다 하겠다.

이렇게 구성되는 n선 m회 구조의 비드중에서 1, (m×n), (m×n+1) 회전에 해당하는 권취전에 코팅와이어(400)를 가건조 내지 가경화시키게 되는데, 1회전에 의하여 비드내 배치되는 코팅와이어는 외부로 노출되어 있어, 비드(700)가 복수개로 걸대(800)에 겹쳐지는 경우에 다른 비드의 코팅된 고무와 맞닿는 경우가 발생할 수 있고, 이 경우에 코팅된 고무의 점착력이 크면 인접한 코팅고무와 부착되어 코팅고무의 손상이 발생될 수 있으므로, 1회전에 해당하는 코팅와이어의 코팅코무 권취전에 가건조 또는 가경화시키는 공정을 거치게 된다.

유사한 이유로 (m×n), (m×n+1) 회전에 의하여 비드 내 배치되는 코팅와이어도 외부로 노출되므로 권취 전에 가건조 또는 가경화시키는 공정을 거칠 수 있다.

여기서, 가경화내지는 가건조의 의미는 완전경화내지는 완전건조의 의미와 구별되는 것으로, 인접한 비드와의 접착력으로 인해 손상되는 것을 방지하는 정도의 끈적거림 해소와 동시에 내부에 배열된 코팅와이어와는 일정정도 부착력을 유지해야 하므로, 덜 건조되거나 경화된다는 의미로 이해할 수 있다.

이러한 가건조 내지 가경화는 열이나 빛 또는 고에너지 전자선조사를 이용할 수 있는데, 코팅고무의 특성에 따라서 적용을 선택적이나 같이 적용할 수 있다.

예를 들어, 상기 코팅고무의 분자결합에 변화를 일으키는 라디칼 반응에 의한 반경화는 자외선 빛이나 고에너지 전자선 조사에 의할 수 있고, 용매성분의 증발을 통해 반건조가 가능한 경우에는 인프라레드(Infra red) 열이나 대류열을 가할 수 있어, 인접한 비드들간 점착력에 의한 손상을 방지할 수 있는 동시에 비드와이어간 코팅고무에 의한 부착력을 확보할 수 있다.

또한, 상기 코팅와이어가 롤투롤(Roll to roll)로 공정의 중단없이 연속적으로 진행할 수 있어 공정이익이 큰 장점이 있으며, 이를 위하여 상기 비드포밍드럼(600)의 전단에 에너지인가부(640, 열이나 빛 또는 전자선 에너지를 복사, 대류, 조사로 코팅고무에 전달하는 수단임)를 구비하여 그 내부로 통과홀(642)을 두어 진행하는 코팅와이어(400)를 통과시키고, 통과홀(642)을 이루는 면에는 열이나 빛 또는 고에너지 전자선이 조사되는 조사부(644, 646)가 진행하는 코팅와이어 주변으로 인접되게 마련되어 있어서, 코팅와이어가 비드포밍홈의 벽면(611)에 근접하거나 맞닿아 감기는 경우에는 일면조사부(644)에서 열, 빛 또는 전자선이 조사되어 가경화나 가건조를 수행하여 반경화 코팅고무부(420)를 형성하고 코팅와이어가 비드포밍홈의 타벽면(612)에 근접하거나 맞닿아 감기는 경우에는 타면조사부(646)에서 열, 빛 또는 전자선이 조사되어 가경화나 가건조를 수행하여 반경화 코팅고무부(420)를 형성할 수 있으며, 일면조사부와 타면조사부가 선택적으로 수동이나 프로그램된 자동공정에 의할 수 있으나, 이러한 선택적인 조사가 일면조사부와 타면조사부가 동시에 작동되는 것을 배제하는 것은 아니다.

여기서, 열이나 빛, 전자선은 코팅고무에 따라 결정되는 것으로 코팅고무에 가소성성분이나 경화성성분의 존재유무나 함량에 따라 결정할 수 있다.

비드와이어 100, 보빈 200,
압출기 300, 코팅와이어 400,
코팅고무 410, 반경화코팅고무부 420,
LTP 500, 비드포밍드럼 600,
비드포밍홈 610, 벽면 611,
타벽면 612, 에너지인가부 640,
통과홀 642, 일면조사부 644,
타면조사부 646, 비드 700,
걸대 800

Claims (3)

1. 비드와이어를 권취한 보빈으로부터 공급되는 비드와이어가 압출기를 통과하며 코팅고무가 피복된 코팅와이어를 비드포밍드럼에 권취하여 n선 m회 구조의 비드를 형성하는 공정을 포함하는 비드의 제조방법에 있어서,
   상기 비드포밍드럼에 구비된 비드포밍홈에 권취시 1, (m×n), (m×n+1) 회전에 해당하는 권취전에 코팅와이어를 가건조 내지 가경화시켜 반경화 코팅고무부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비드의 제조방법.
   (여기서, n은 자연수이고, m은 1 이상 m 이하의 자연수임)
   (n선 m회 구조의 비드로서, n선은 비드의 가로방향(x)으로 배치되는 코팅와이어의 갯수를 의미하고, m회는 세로방향(y)으로 배열되는 코팅와이어의 갯수를 의미함)
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가건조 내지 가경화는 열이나 빛 또는 고에너지 전자선조사를 이용하는 것을 특징으로 하는 비드의 제조방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 비드포밍드럼의 전단에 에너지인가부를 구비하여 코팅와이어가 통과하는 통과홀이 마련되고, 통과홀을 이루는 면에는 열이나 빛 또는 고에너지 전자선이 조사되는 조사부가 구비된 것을 특징으로 하는 비드의 제조방법.

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