KR102156485B1 - 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치와 제조 방법 - Google Patents

스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치와 제조 방법 Download PDF

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토쿠센 코교 가부시키가이샤
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Abstract

스틸 코드를 미리 정해진 장력으로 유지하면서 이송하는 이송기와, 이송기로 이송되는 상기 스틸 코드를, 미리 정해진 폭을 두고 배치된 걸림부에 권취하여 걸어 고정하는 형성기와, 형성기로 미리 정해진 폭으로 권취된 상기 스틸 코드를 고무 시트편 상에 배치하는 배치기를 구비하고, 형성기는, 걸림부에 권취한 상기 스틸 코드의 굴곡부를 압박하여 쉐이핑하는 쉐이핑부를 구비하고, 배치기는, 상기 형성기로 쉐이핑된 상기 스틸 코드를 상기 고무 시트편 상에 배치한 상태로 상기 굴곡부를 유지하도록 미리 정해진 폭을 두고 2열로 배치된 복수의 유지부를 구비한다. 이에 의해, 스틸 코드를 적절하게 절곡하여, 그 스틸 코드를 고무 시트편 상에 안정적으로 배치할 수 있는 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치를 구성한다.

Description

스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치와 제조 방법
본 발명은 자동차용 타이어의 보강용 고무 시트와 같이, 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치와 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 예컨대, 자동차에 장착되는 레이디얼 타이어에는, 스틸 코드(본 명세서 및 청구범위의 서류 중에 있어서의 「스틸 코드」는, 소선을 합쳐 꼰 스틸 코드, 소선을 합쳐 꼰 스트랜드를 더욱 합쳐 꼰 스틸 코드, 소선과 스트랜드를 합쳐 꼰 스틸 코드 중 어느 것이나 포함함)를 내포시킨 보강용 고무 시트(「벨트(브레이커)」)가, 카커스와 트레드 사이에 배치되어 있다.
상기 보강용 고무 시트로서는, 일반적으로, 장척(수백 미터 내지 수만 미터)의 스틸 코드를 평행하게 수백개 고무 시트 상에 배열하여, 2장의 고무 시트 사이에 내포시킨 캘린더 시트가 제작된다. 그리고, 캘린더 시트는, 타이어에 접합시키는 폭과 바이어스각에 기초하여 비스듬하게 절단되어, 스트립형의 보강용 고무 시트가 형성된다. 이 보강용 고무 시트를, 원형으로 하여 타이어에 내포시킨다. 그 때문에, 규격품의 대량 생산에는 적합하다.
그러나, 이 방법에 따라 제조된 보강용 고무 시트는, 캘린더 시트를 비스듬하게 절단하기 때문에, 복수의 소선의 절단 단부가 폭 방향의 양 단부에 노출된다. 소선은, 고무 시트편과의 사이의 화학 반응으로 접착되도록 황동 도금이 실시된 강선이 채용되어 있다. 이 때문에, 상기한 바와 같이 절단된 소선의 단부에는 황동 도금이 없는 부분이 고무 시트편과 접하여, 고무 시트편과의 접착이 이루어지지 않는 부분이 된다.
한편, 최근, 자동차의 성능 향상에 따라 자동차용 타이어에 대한 요구 품질도 다양화되고 있어, 자동차용 타이어의 종류도 증가하고 있다. 그 때문에, 다품종 소량 생산의 요망이 있다. 그러나, 상기한 바와 같은 대량 생산의 방식에서는, 이 요구에 따르는 것은 어렵다.
그래서, 이 종류의 선행기술로서, 스틸 코드가 절단되는 일이 없고, 타이어의 생산 방식을 소로트화하여 쓸데없는 스페이스 및 쓸데없는 수송을 배제하는 것이 가능한 자동차용 타이어용의 보강용 고무 시트의 제조 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본국 특허 공개 제2007-217820호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1에서는, 스틸 코드를 제작한 후, 그것을 연속하여 절곡하여, 고무 시트 상에 안정적으로 배치하는 것이 어렵다. 그 때문에, 스틸 코드를 적절하게 절곡하여, 그 스틸 코드를 고무 시트편 상에 안정적으로 배치할 수 있는 고무 시트의 제조 장치와 제조 방법이 요망되고 있다.
그래서, 본 발명은, 스틸 코드를 적절하게 절곡하여, 그 스틸 코드를 고무 시트편 상에 안정적으로 배치할 수 있는 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치와 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치는, 스틸 코드를 미리 정해진 장력으로 유지하면서 이송하는 이송기와, 상기 이송기로 이송되는 상기 스틸 코드를, 미리 정해진 폭을 두고 배치된 걸림부에 권취하여 걸어 고정하는 형성기와, 상기 형성기로 미리 정해진 폭으로 권취된 상기 스틸 코드를 고무 시트편 상에 배치하는 배치기를 포함하며, 상기 형성기는 상기 걸림부에 권취한 상기 스틸 코드의 굴곡부를 압박하여 쉐이핑하는 쉐이핑부를 구비하고, 상기 배치기는 상기 형성기로 쉐이핑된 상기 스틸 코드를 상기 고무 시트편 상에 배치한 상태로 상기 굴곡부를 유지하도록 미리 정해진 폭을 두고 2열로 배치된 복수의 유지부를 구비한다.
이 구성에 의해, 미리 정해진 장력을 유지하면서 이송기로 이송되는 스틸 코드를 형성기의 걸림부에 권취하기 때문에, 스틸 코드는 미리 정해진 장력을 유지한 상태로 걸림부에 권취된다. 걸림부에 권취된 스틸 코드는, 굴곡부가 쉐이핑부에 의해 압박되어 권취된 상태의 쉐이핑이 이루어진다. 스틸 코드는, 굴곡부가 쉐이핑된 상태로 고무 시트편 상에 배치되어 유지부에 의해 유지된다. 이에 의해, 스틸 코드는, 미리 정해진 장력을 유지한 상태로, 미리 정해진 폭으로 적절하게 구부려져 쉐이핑되고, 그 상태로 고무 시트편 상에 배치된다. 따라서, 적절한 길이의 미리 정해진 폭으로 적절하게 굴곡된 스틸 코드를, 그 상태로 고무 시트편의 적절한 위치에 안정적으로 배치한 고무 시트를 제조할 수 있다.
또한, 상기 걸림부는 상기 스틸 코드를 걸어 고정하는 걸림핀을 구비하고, 상기 유지부는 상기 고무 시트편 상으로부터 상기 걸림부를 향하여 돌출하는 유지핀을 구비하고, 상기 걸림핀과 상기 유지핀은 근접 또는 이격 가능하게 구성되고, 상기 걸림핀과 상기 유지핀이 근접한 상태에서 상기 굴곡부를 상기 걸림핀으로부터 상기 유지핀에 옮겨 걸어 유지하도록 구성되어 있어도 좋다. 「근접」은, 간극을 갖는 근접, 접한 상태를 포함한다.
이와 같이 구성하면, 걸림핀에 권취된 굴곡부가 걸림핀으로부터 유지핀에 옮겨 걸리기 때문에, 미리 정해진 폭으로 굴곡시킨 스틸 코드의 상태를 유지하며 고무 시트편 상에 배치하여 유지하는 것을 적절하게 행할 수 있다.
또한, 상기 스틸 코드는, 상기 굴곡부를 쉐이핑한 후, 상기 걸림핀으로부터 상기 유지핀에 순차 옮겨 걸어 상기 고무 시트편 상에 유지하도록 구성되어 있어도 좋다.
이와 같이 구성하면, 스틸 코드를 미리 정해진 폭으로 굴곡시켜, 굴곡부를 쉐이핑한 후, 고무 시트편 상의 적절한 위치에 순차 유지할 수 있다.
또한, 상기 유지핀은 상기 고무 시트편을 관통하여 상기 걸림부를 향하여 돌출하여 배치되어 있고, 상기 배치기는, 상기 고무 시트편 상의 상기 스틸 코드를 다른 고무 시트편으로 사이에 샌드위치하여 고무 시트를 형성할 때에 상기 유지핀을 제거하도록 구성되어 있어도 좋다.
이와 같이 구성하면, 유지핀이 고무 시트편을 관통하여 배치되어 있기 때문에, 유지핀에 유지된 스틸 코드는 고무 시트편의 적절한 위치에 유지된다. 고무 시트편에 유지된 스틸 코드를 다른 고무 시트편으로 사이에 샌드위치하여 고무 시트를 형성하기 때문에, 스틸 코드를 규칙적으로 내포시킬 수 있다.
또한, 상기 이송기의 상류측에 복수개의 소선 또는 복수개의 스트랜드 코드 또는 소선과 스트랜드 코드를 상기 미리 정해진 폭의 간격으로 역방향으로 꼬아 상기 스틸 코드를 형성하는 꼬임기를 더 포함하고, 상기 이송기는, 상기 꼬임기로 역방향으로 꼰 부분들 사이의 꼬임이 없는 부분을 상기 걸림부에 권취하도록 상기 형성기에 상기 스틸 코드를 이송하는 이송부를 구비하여도 좋다.
이와 같이 구성하면, 복수개의 소선 또는 복수개의 스트랜드 코드 또는 소선과 스트랜드 코드가 꼬인 스틸 코드는, 역방향으로 꼰 부분들 사이의 꼬임이 없는 부분을 걸림부에 걸어 고정하여 굴곡시켜 쉐이핑된다. 이에 의해, 굴곡시키는 부분의 형상을 안정시킬 수 있다. 따라서, 장력이 유지된 스틸 코드를 걸림부에서 안정적으로 굴곡시키고, 걸림부에서 굴곡시킨 스틸 코드는, 꼬임이 교대로 역방향이 된 상태로 고무 시트편 상에 배치할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 방법은, 스틸 코드의 장력을 미리 정해진 장력으로 유지하면서 미리 정해진 간격으로 이송하고, 상기 스틸 코드를 미리 정해진 폭으로 배치된 걸림부에 순차 권취하여 걸어 고정하고, 상기 걸림부에 권취된 상기 스틸 코드의 굴곡부를 쉐이핑하고, 상기 걸림부에서 굴곡부가 쉐이핑된 상기 스틸 코드를 고무 시트편 상에 배치하여 유지한다.
이 구성에 의해, 스틸 코드를, 미리 정해진 장력을 유지하면서 이송하여 걸림부에 권취하여 걸어 고정하기 때문에, 스틸 코드는 항상 미리 정해진 장력을 유지한 상태로 걸림부에 권취된다. 걸림부에 권취된 스틸 코드는, 걸림부의 굴곡부가 쉐이핑부에 의해 권취된 상태의 쉐이핑이 이루어진다. 걸림부의 위치가 쉐이핑된 스틸 코드는, 고무 시트편 상에 배치되어 유지된다. 이에 의해, 미리 정해진 장력을 유지한 상태로 미리 정해진 폭으로 적절하게 구부려진 스틸 코드를, 그 상태로 고무 시트편 상에 안정적으로 배치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 스틸 코드를 미리 정해진 장력을 유지한 상태로, 미리 정해진 폭으로 적절하게 구부려 쉐이핑을 하고, 그 상태의 스틸 코드를 고무 시트편 상에 적절하게 배치한 고무 시트를 안정적으로 제조하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명에 따른 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치로 제조한 고무 시트를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 스틸 코드의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치의 일실시형태를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 제조 장치에 의해 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 5는 도 4에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 6은 도 5에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 7은 도 6에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 8은 도 7에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 9는 도 8에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 10은 도 9에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 11은 도 10에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 12는 도 11에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 13은 도 12에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 14는 도 13에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 15는 도 14에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
도 16은 도 15에 이어지는 고무 시트를 제조하는 다음 단계를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 고무 시트편(2)의 이송 방향 상류측을 앞측, 이송 방향 하류측을 뒤측이라고도 한다. 또한, 도면에서는, 스틸 코드, 걸림핀, 유지핀 등을 과장하여 나타낸다. 본 명세서 및 청구범위의 서류 중에 있어서의 상하 좌우 방향의 개념은, 도 3의 (a)에 나타내는 상태의 제조 장치(10)를 향하였을 때의 방향의 개념과 일치하는 것으로 한다. 이 실시형태에서는, 동일한 구성으로 좌측에 배치된 구성에는 「L」을 붙이고, 우측에 배치된 구성에는 「R」을 붙이고, 양방을 포함하는 설명에는 숫자만인 부호로 설명한다.
(스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 구성)
도 1은 이 실시형태에 따른 제조 장치(10)로 제조한 고무 시트(1)의 일부를 나타내는 평면도이다. 고무 시트(1)는, 2장의 고무 시트편(2, 3) 사이에 스틸 코드(5)를 내포(매립)한 것이다. 고무 시트(1)는, 한쪽(하측)의 고무 시트편(2)의 한쪽 면에 절곡된 스틸 코드(5)를 배치하고, 다른쪽(상측)의 고무 시트편(3)으로 스틸 코드(5)를 사이에 샌드위치하여 점착함으로써 형성된다. 스틸 코드(5)는, 미리 정해진 매립 각도(θ)와, 미리 정해진 매립 피치(P)로 내포된다. 이 고무 시트(1)에 내포된 스틸 코드(5)는, 고무 시트(1)의 폭 방향 양측 위치에서 절곡되어 있어, 고무 시트(1)의 폭 방향 단부에 노출부가 없다.
고무 시트(1)로서는, 예컨대, 자동차용 타이어의 스틸 코드(5)를 내포한 고무 시트(1)이면, 폭 방향 치수(W)가 100 ㎜ 정도부터 400 ㎜ 정도, 길이 방향 치수(L)가 1000 ㎜ 정도부터 3000 ㎜ 정도의 크기의 물건이 제조된다. 또한, 고무 시트(1)의 크기는, 용도에 따라 적절한 크기의 것을 제조하면 좋다.
(스틸 코드의 일례)
도 2는 도 1에 나타내는 스틸 코드(5)의 일례를 나타내는 평면도이다. 이 예의 스틸 코드(5)는, 복수개의 소선(6)을 꼬임기[도시 생략: 예컨대, 복수개의 소선(6)을 미리 정해진 간격(S, Z)으로 설정한 파지부(7)에 파지(처킹)하여, 그 중간부(8)를 일방향으로 회전(M)시킨다. 이에 의해, 중간부(8)의 양측의 소선(6)을 역방향으로 꼬는 것을 이용할 수 있다.]에 의해 꼰 예를 나타내고 있다. 이 예의 스틸 코드(5)는, 후술하는 바와 같이, 형성기(30)에 의해 스틸 코드(5)를 절곡하는 미리 정해진 폭(V)(도 3)과 동일한 미리 정해진 간격(S, Z)으로 꼬아져 있다. 꼬아진 스틸 코드(5)는, 도시하는 Z의 부분은 Z 꼬임이 되고, 도시하는 S의 부분은 S 꼬임이 된다. 또한, 꼬임 방향은 일례이다. 소선(6)으로서는, 예컨대, 0.1 ㎜∼0.6 ㎜ 정도의 강선에 황동 도금을 실시한 것을 이용할 수 있다.
또한, 스틸 코드(5)로서는, 소선(6)을 합쳐 꼰 스틸 코드 외에, 소선을 합쳐 꼰 스트랜드 코드를 더욱 합쳐 꼰 스틸 코드, 소선과 스트랜드 코드를 합쳐 꼰 스틸 코드 중 어느 것이어도 좋다.
(고무 시트 제조 장치의 구성)
도 3은 상기 스틸 코드(5)를 내포하는 고무 시트(1)의 제조 장치(10)의 일실시형태를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다. 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제조 장치(10)는, 스틸 코드(5)를, 미리 정해진 장력을 유지하면서 이송하는 이송부인 이송기(20)와, 이송기(20)로 이송되는 스틸 코드(5)를, 미리 정해진 폭(V)을 두고 배치된 걸림부(31)에 순차 권취하여 걸어 고정하는 형성기(30)와, 형성기(30)의 걸림부(31)에 권취된 스틸 코드(5)를 고무 시트편(2) 상의 유지부(51)에 배치하여 유지하는 배치기(50)를 구비하고 있다. 이 실시형태의 제조 장치(10)는, 상기 형성기(30)의 걸림부(31)가 걸림핀(32L, 32R)을 가지고 있고, 상기 배치기(50)의 유지부(51)가, 상기 걸림핀(32L, 32R)을 향하여 돌출하는 유지핀(52L, 52R)을 가지고 있다. 걸림핀(32L, 32R) 및 유지핀(52L, 52R)으로서는, 예컨대, 1 ㎜ 전후의 핀을 이용할 수 있다. 이하의 도면에 있어서, 상기 걸림핀(32L, 32R)은 흑색으로 나타내고, 유지핀(52L, 52R)은 백색으로 나타낸다.
상기 이송기(20)는, 스틸 코드(5)를 상방으로부터 형성기(30)를 향하여 이송하도록 되어 있다. 이송기(20)는, 스틸 코드(5)를 형성기(30)에 미리 정해진 폭(V)으로 배치된 걸림핀(32L, 32R)의 중심선(C) 상에서 하방으로 이송하는 제1 롤러(21)를 가지고 있다. 제1 롤러(21)는, 정위치에 배치되어 있다. 이 이송기(20)는, 스틸 코드(5)의 장력을 유지하면서 이송하도록 되어 있다.
또한, 이송기(20)에서는, 상기 도 2에 나타내는 바와 같이 꼬아진 스틸 코드(5)를, 역방향으로 꼰 부분들 사이의 꼬임이 없는 중간부(8)와 파지부(7)를 후술하는 바와 같이 걸림핀(32L, 32R)에 권취하도록, 미리 정해진 피치로 형성기(30)에 이송하도록 할 수 있다. 이와 같이 하면, 스틸 코드(5)는, 역방향으로 꼰 부분들 사이의 꼰임이 없는 파지부(7)와 중간부(8)(부분)를 걸림핀(32L, 32R)에 걸어 고정하여 굴곡시켜 쉐이핑할 수 있다. 이에 의해, 굴곡시키는 부분의 형상을 안정시킬 수 있다. 따라서, 장력이 유지된 스틸 코드(5)를 걸림핀(32L, 32R)에서 굴곡시킨 스틸 코드(5)는, 꼬임이 교대로 역방향이 된 상태로, 후술하는 바와 같이 고무 시트편(2) 상에 배치할 수 있다.
상기 형성기(30)는, 상기 스틸 코드(5)를 미리 정해진 폭(V)으로 권취하도록 상기 걸림핀(32L, 32R)이 배치되어 있다. 좌측 걸림핀(32L)과 우측 걸림핀(32R) 사이의 미리 정해진 폭(V)은, 고무 시트편(2)의 폭 치수에 따라 결정되고, 걸림핀(32L, 32R)에 권취한 스틸 코드(5)의 폭 치수가, 고무 시트편(2) 상에 배치하여 폭 방향 단부로부터 나오지 않는 치수로 설정된다. 각각의 걸림핀(32L, 32R)은, 각각이 잭부(33L, 33R)에 마련되어 있다. 이 잭부(33L, 33R)에 의해, 각각의 걸림핀(32L, 32R)은, 후술하는 바와 같이, 유지핀(52L, 52R)을 향하여 독립적으로 진출 또는 후퇴 가능하게 되어 있다. 또한, 좌측 잭부(33L)는 형성기(30)의 프레임(34)에 마련된 좌측 수평 이동 실린더(35L)에 의해 수평 방향으로 이동 가능하게 되어 있고, 우측 잭부(33R)는 우측 수평 이동 실린더(35R)에 의해 수평 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
또한, 형성기(30)는, 상기 이송기(20)의 제1 롤러(21)로 하방으로 이송되는 스틸 코드(5)를 형성기(30)의 미리 정해진 위치로 이송하는 롤러 유닛(36)을 구비하고 있다. 롤러 유닛(36)에는, 제1 롤러(21)로 이송되는 스틸 코드(5)를 형성기(30)의 측방을 향하여 비스듬하게 이송하는 제2 롤러(37)와, 그 스틸 코드(5)를 걸림핀(32L, 32R)의 측방에서 하방으로 이송하는 제3 롤러(38)와, 그 스틸 코드(5)를 상기 걸림핀(32L, 32R)의 높이에서 수평 방향으로 이송하는 제4 롤러(39)를 가지고 있다. 롤러 유닛(36)은, 제2 롤러(37), 제3 롤러(38) 및 제4 롤러(39)를, 상기 중심선(C)을 중심으로 하여 일체적으로 우방향과 좌방향(도 4)으로, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킴으로써 배치 변경이 가능하게 되어 있다.
또한, 형성기(30)는, 상기 좌우의 걸림핀(32L, 32R)에 권취한 스틸 코드(5)의 굴곡부[9L(9R)]를 각각 압박하여 쉐이핑하는 쉐이핑부(40L, 40R)를 가지고 있다. 쉐이핑부(40L, 40R)는, 걸림핀(32L, 32R)을 향하여 수평 방향으로 척(42L, 42R)을 진퇴시키는 쉐이핑 실린더(41L, 41R)를 가지고 있다. 척(42L, 42R)은, 걸림핀(32L, 32R)에 권취한 스틸 코드(5)를 압박하여 절곡의 쉐이핑을 한다. 척(42L, 42R)으로서는, U자형의 홈형상을 구비한 것을 이용할 수 있다.
또한, 형성기(30)는, 상기 걸림핀(32L, 32R)에 권취하여 쉐이핑한 스틸 코드(5)를 배치기(50)의 유지핀(52L, 52R)을 향하여 옮겨 거는 누름부(43L, 43R)를 가지고 있다. 누름부(43L, 43R)는, 걸림핀(32L, 32R)에 권취된 스틸 코드(5)의 굴곡부(9)를, 유지핀(52L, 52R)을 향하여 누르는 부재이면 좋다.
상기 배치기(50)는, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 형성기(30)의 걸림핀(32L, 32R)의 배치에 대하여 비스듬하게 고무 시트편(2)을 이송하도록 되어 있다. 상기 도 1에 나타낸 바와 같이, 고무 시트편(2) 상에 배치되는 스틸 코드(5)는, 고무 시트(1)의 길이 방향에 대하여 미리 정해진 각도를 가지고 배치된다. 이 때문에, 배치기(50)는, 형성기(30)로 절곡되는 스틸 코드(5)에 대하여 비스듬하게 고무 시트편(2)을 이송하도록 되어 있다.
배치기(50)에는, 상기 형성기(30)의 걸림핀(32L, 32R)에 권취되어 쉐이핑된 스틸 코드(5)를, 고무 시트편(2) 상에 배치한 상태로 굴곡부(9)를 유지하는 복수의 유지핀(52L, 52R)이 미리 정해진 폭(V)을 두고 2열로 배치되어 있다. 이 실시형태에서는, 후술하는 바와 같이, 상기 걸림핀(32L, 32R)으로부터 유지핀(52L, 52R)을 향하여 바로 스틸 코드(5)의 굴곡부(9)를 옮겨 걸도록 하고 있다. 이 때문에, 걸림핀(32L, 32R)과 유지핀(52L, 52R)은 동일한 미리 정해진 폭(V)을 두고 2열로 배치되어 있다. 또한, 이 실시형태에서는, 배치기(50)에 구비되는 유지핀(52L, 52R)이, 고무 시트편(2)을 하방으로부터 상방으로 관통하여 상기 걸림핀(32L, 32R)을 향하여 돌출하여 배치되어 있다.
이들 걸림핀(32L, 32R) 및 유지핀(52L, 52R)은, 선단을 향하여 직경이 가늘어지는 테이퍼 형상으로 되어 있어도 좋다. 이와 같이 하면, 스틸 코드(5)의 옮겨 걸기를 보다 원활하게 행할 수 있다. 또한, 걸림핀(32L, 32R)은, 하단을 내측으로 경사시킬 수도 있다. 이 경우, 유지핀(52L, 52R)의 상단이, 걸림핀(32L, 32R)의 하단과 동일한 미리 정해진 폭으로 배치된다. 걸림핀(32L, 32R)과 유지핀(52L, 52R)은, 스틸 코드(5)의 굴곡부(9)를 옮겨 걸 수 있는 미리 정해진 폭으로 배치되어 있으면 좋다.
또한, 이 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 각각의 걸림핀(32L, 32R)이 유지핀(52L, 52R)과 근접 또는 이격 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 걸림핀(32L, 32R)과 유지핀(52L, 52R)이 근접한 상태에서, 스틸 코드(5)의 굴곡부(9)가, 상기 누름부(43L, 43R)에 의해 걸림핀(32L, 32R)으로부터 유지핀(52L, 52R)을 향하여 눌려 옮겨 걸리고, 유지핀(52L, 52R)에 의해 유지된다. 또한, 걸림핀(32L, 32R)과 유지핀(52L, 52R)이 근접한 상태는, 미묘한 간극을 가지고 근접한 상태, 접한 상태를 포함한다. 또한, 유지핀(52L, 52R)이 걸림핀(32L, 32R)을 향하여 근접 또는 이격하도록 구성할 수도 있다.
따라서, 이러한 고무 시트(1)의 제조 장치(10)에 의하면, 미리 정해진 장력을 유지한 상태로 이송기(20)에 의해 이송되는 스틸 코드(5)를 형성기(30)의 걸림핀(32L, 32R)에 권취한다. 그리고, 걸림핀(32L, 32R)에 권취된 스틸 코드(5)는, 굴곡부(9)가 쉐이핑부(40L, 40R)에 의해 권취된 상태의 쉐이핑이 이루어진다. 그 후, 스틸 코드(5)는, 굴곡부(9)가 걸림핀(32L, 32R)으로부터 유지핀(52L, 52R)에 옮겨 걸린다.
이에 의해, 스틸 코드(5)는, 미리 정해진 장력을 유지한 상태로, 미리 정해진 폭(V)으로 적절하게 굴곡된 상태로 고무 시트편(2) 상에 적절하게 배치되어 유지할 수 있다. 따라서, 일정한 길이의 스틸 코드(5)를 적절한 위치에 내포한 고무 시트(1)를 제조하는 것을 안정적으로 행할 수 있다.
(고무 시트의 제조 방법)
이하, 도 4∼도 20에 기초하여, 상기 제조 장치(10)의 동작과 고무 시트(1)의 제조 방법에 대해서 자세히 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서는 주요한 구성에 부호를 붙여 설명한다. 도 4는 도 3에 나타내는 초기 상태로부터 고무 시트(1)를 제조하는 다음 단계를 나타내는 도면으로, (a)는 정면도이며, (b)는 일부의 평면도이다.
상기 도 3의 (a)에 나타내는 상태는, 이송기(20)로 이송되는 스틸 코드(5)를, 우방에 배치된 롤러 유닛(36)의 제4 롤러(39)로 수평 방향 이송하고, 그 스틸 코드(5)의 단부를 좌측 걸림핀(32L)에 권취하여, 쉐이핑부(40L)에 의해 유지한 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 우측 걸림핀(32R)의 뒤측[고무 시트편(2)의 이송 방향 하류측]에 스틸 코드(5)가 위치하고 있다.
그리고, 도 4의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 상기 도 3의 상태로부터, 롤러 유닛(36)이 전방[고무 시트편(2)의 이송 방향 상류측]으로부터 좌측 방향(시계 방향)으로 회전된다. 이에 의해, 스틸 코드(5)는, 장력이 걸린 상태인 채로 롤러 유닛(36)에 의해 우측 걸림핀(32R)에 권취된다.
다음에, 도 5의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 우측 쉐이핑부(40R)의 쉐이핑 실린더(41R)를 신장시켜, 선단의 우측 척(42R)이 우측 걸림핀(32R)에 권취된 스틸 코드(5)의 우측 굴곡부(9R)의 위치에 배치된다. 그리고, 우측 걸림핀(32R)에 권취된 스틸 코드(5)의 우측 굴곡부(9R)가 우측 쉐이핑부(40R)의 우측 척(42R)으로 압박된다. 굴곡부(9R)의 쉐이핑은, 우측 척(42R)을 우측 걸림핀(32R)에 권취된 상태의 스틸 코드(5)에 씌워 압박함으로써 행해진다. 또한, 상기 도 3에 나타내는 바와 같이, 먼저 좌측 걸림핀(32L)에 권취되어 쉐이핑된 스틸 코드(5)의 좌측 굴곡부(9L)를 압박하고 있는 좌측 쉐이핑부(40L)의 좌측 척(42L)이 개방된다.
다음에, 도 6의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 좌측 쉐이핑부(40L)의 좌측 쉐이핑 실린더(41L)에 의해, 좌측 척(42L)이 좌측 걸림핀(32L)의 위치로부터 후퇴된다. 그 후, 좌측 걸림핀(32L)이 좌측 잭부(33L)에 의해 좌측 유지핀(52L)을 향하여 신장된다. 그리고, 좌측 걸림핀(32L)이 좌측 유지핀(52L)에 근접한 상태에서, 좌측 누름부(43L)가 신장된다. 이에 의해, 좌측 누름부(43L)가 먼저 절곡되고 있던 스틸 코드(5)의 좌측 굴곡부(9L)를 하방으로 밀어내려, 좌측 걸림핀(32L)에 권취되어 있던 스틸 코드(5)의 좌측 굴곡부(9L)가 배치기(50)의 좌측 유지핀(52L)에 옮겨 걸린다.
다음에, 도 7의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 좌측 누름부(43L)가 원래의 위치로 되돌아가도록 상승된다. 또한, 좌측 걸림핀(32L)도 좌측 잭부(33L)에 의해 상승되지만, 좌측 걸림핀(32L)은, 우측 걸림핀(32R)으로부터 수평 방향으로 연장되는 스틸 코드(5)의 위치보다 상방으로 후퇴된다.
다음에, 도 8의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 롤러 유닛(36)에 의해, 제4 롤러(39)에 걸려 있는 스틸 코드(5)가 좌측 걸림핀(32L)의 위치보다 뒤측(하류측)으로 이동된다.
다음에, 도 9의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 좌측 걸림핀(32L)이 마련된 좌측 잭부(33L)가 좌측 수평 이동 실린더(35L)에 의해 우측 걸림핀(32R)으로부터 멀어지는 방향으로 수평 이동된다. 또한, 좌측 잭부(33L)에 의해, 좌측 걸림핀(32L)이 스틸 코드(5)의 걸림 위치까지 신장된다. 좌측 수평 이동 실린더(35L) 에 의한 좌측 잭부(33L)의 수평 이동은, 후술하는 도 18에 나타내는 바와 같이, 배치기(50)에 의해 고무 시트편(2)이 1 피치 하류 방향으로 이송되었을 때에, 하류측으로 이송된 우측 걸림핀(32R)과 좌측 걸림핀(32L) 사이의 거리가 적절한 거리가 되도록 이동시키는 것이다. 이 거리는, 스틸 코드(5)의 장력을 일정하게 유지하는 거리로 설정된다.
다음에, 도 10의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 롤러 유닛(36)이 앞측[고무 시트편(2)의 이송 방향 상류측]으로부터 우방향으로 회전(반시계 방향으로 회전)된다. 이에 의해, 스틸 코드(5)는, 장력을 건 상태의 롤러 유닛(36)에 의해 좌측 걸림핀(32L)에 권취된다.
다음에, 도 11의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 좌측 쉐이핑부(40L)의 좌측 쉐이핑 실린더(41L)가 신장되고, 좌측 척(42L)이 좌측 걸림핀(32L)에 권취된 스틸 코드(5)의 좌측 굴곡부(9L)의 위치에 배치된다. 그리고, 좌측 걸림핀(32L)에 권취된 스틸 코드(5)의 좌측 굴곡부(9L)가 좌측 척(42L)에서 압박된다. 또한, 상기 도 5에 나타내는 바와 같이, 먼저 우측 걸림핀(32R)에 권취된 스틸 코드(5)의 우측 굴곡부(9R)를 압박하고 있는 우측 쉐이핑부(40R)의 우측 척(42R)이 개방된다.
다음에, 도 12의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 우측 쉐이핑부(40R)의 우측 쉐이핑 실린더(41R)에 의해, 우측 척(42R)이 우측 걸림핀(32R)의 위치로부터 후퇴된다. 그 후, 우측 걸림핀(32R)이 우측 잭부(33R)에 의해 우측 유지핀(52R)을 향하여 신장된다. 그리고, 우측 걸림핀(32R)이 우측 유지핀(52R)에 근접한 상태에서, 우측 누름부(43R)가 신장된다. 이에 의해, 우측 누름부(43R)가 먼저 절곡되어 있던 스틸 코드(5)의 우측 굴곡부(9R)를 하방으로 밀어내려, 우측 걸림핀(32R)에 권취되어 있던 스틸 코드(5)의 우측 굴곡부(9R)가 배치기(50)의 우측 유지핀(52R)에 옮겨 걸린다.
다음에, 도 13의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 우측 누름부(43R)가 원래의 위치로 되돌아가도록 상승된다. 또한, 우측 걸림핀(32R)도 우측 잭부(33R)에 의해 상승되지만, 우측 걸림핀(32R)은, 좌측 걸림핀(32L)으로부터 수평 방향으로 연장되는 스틸 코드(5)의 위치보다 상방으로 후퇴된다.
다음에, 도 14의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 배치기(50)에 의해, 고무 시트편(2)이 하류측으로 유지핀(52L, 52R)의 1 피치분만큼 뒤측(하류측)으로 이송되며, 이 동작에 동조하여, 좌측 잭부(33L)가 좌측 수평 이동 실린더(35L)에 의해 우측 걸림핀(32R)의 방향으로 이동되어 좌측 걸림핀(32L)이 우측 방향으로 이동된다. 또한, 동시에, 좌측 걸림핀(32L)에 권취된 스틸 코드(5)의 굴곡부(9L)를 쉐이핑하고 있는 좌측 척(42L)도, 좌측 쉐이핑 실린더(41L)에 의해 우측 방향으로 이동된다. 이에 의해, 스틸 코드(5)를 권취하고 있는 우측 유지핀(52R)이 하류측으로 비스듬하게 1 피치분 이송되지만, 좌측 걸림핀(32L)을 우방향으로 이동시켜, 우측 유지핀(52R)과 좌측 걸림핀(32L)의 미리 정해진 폭(V)을 유지할 수 있다. 또한, 이들 동작에 동조하여, 롤러 유닛(36)을 중심선(C)을 중심으로 회전시켜, 스틸 코드(5)가 우측 걸림핀(32R)의 위치보다 뒤측(하류측)으로 이동된다. 이들 동작을 동조시킴으로써, 스틸 코드(5)의 장력을 유지하고 있다.
다음에, 도 15의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 우측 걸림핀(32R)이 스틸 코드(5)를 걸어 고정하는 걸림 위치까지 신장된다. 도시하는 상태는, 상기 도 3의 (a), (b)에 나타내는 상태이고, 상기한 일련의 동작에 의해, 1 피치분의 스틸 코드(5)를 굴곡시켜 고무 시트편(2) 상에 배치하는 동작이 완료한다.
이후, 상기 도 4∼도 15의 동작이 순차 반복된다. 이 동작에 의해, 스틸 코드(5)는, 미리 정해진 폭(V)으로 걸림핀(32L, 32R)에 걸려 굴곡되고, 굴곡부(9)가 쉐이핑된 후, 고무 시트편(2) 상의 유지핀(52L, 52R)에 순차 옮겨 걸려 유지된다. 따라서, 고무 시트편(2) 상에, 미리 정해진 폭(V)으로 절곡되어 적절한 장력을 유지한 스틸 코드(5)를 순차 배치하여 적절하게 유지할 수 있다.
도 16은 상기한 바와 같이 고무 시트편(2) 상에 스틸 코드(5)를 적절하게 배치한 후의, 고무 시트(1)를 제조하는 단계를 모식적으로 나타내는 측면도이다. 이 도면에서는, 고무 시트(1)에 내포되는 스틸 코드(5)를 보이는 상태로 나타내고, 과장하여 나타내고 있다. 상기한 바와 같이 하측의 고무 시트편(2) 상에 스틸 코드(5)를 배치한 후, 스틸 코드(5)를 사이에 샌드위치하도록 상방으로부터 다른쪽의 고무 시트편(3)이 이송되어 점착된다. 이 실시형태에서는, 배치기(50)에 의해 하류측으로 이송되는 하측의 고무 시트편(2)을 관통하는 유지핀(52L, 52R)에 스틸 코드(5)를 유지한 상태로, 그 스틸 코드(5)의 상측에 롤러(55)로 구부려진 고무 시트편(3)이 점착된다. 이에 의해, 미리 정해진 폭(V)으로 절곡된 스틸 코드(5)를 내포하는 고무 시트(1)가 완성된다.
그리고, 이 실시형태에서는, 그 후, 배치기(50)로부터 고무 시트(1)가 분리되어 유지핀(52L, 52R)이 고무 시트(1)로부터 빠져 제거된다. 이와 같이 하면, 하측의 고무 시트편(2) 상에 배치된 스틸 코드(5)는, 유지핀(52L, 52R)에 유지된 상태로 상측의 고무 시트편(3)에 의해 하측의 고무 시트편(2)과의 사이에 샌드위치할 수 있다. 따라서, 스틸 코드(5)는, 하측의 고무 시트편(2)에 유지된 상태인 채로 상측의 고무 시트편(3)에 의해 적절하게 내포시키는 것이 가능하다.
따라서, 상기 제조 장치(10)에 의하면, 자동차용 타이어나 다른 용도의 스틸 코드(5)를 내포한 고무 시트(1)의 조건에 따라, 상기 미리 정해진 폭(V)의 설정을 변경하여, 상기 도 4∼도 19의 동작을 반복함으로써, 폭 치수와 길이 치수가 상이한 스틸 코드(5)를 내포한 고무 시트(1)를 안정적으로 제조할 수 있다.
(총괄)
이상과 같이, 상기 고무 시트(1)의 제조 장치(10)에 의하면, 스틸 코드(5)의 장력을 유지한 상태로 미리 정해진 폭(V)으로 절곡하여, 그 굴곡부(9)를 쉐이핑한 상태로 고무 시트편(2) 상에 적절하게 배치하는 것이 가능하다. 이 때문에, 고무 시트편(2) 상에 배치되는 스틸 코드(5)는, 굴곡부(9)의 쉐이핑 형상과 쉐이핑 위치 및 길이가 안정되어, 균일한 상태의 스틸 코드(5)를 내포한 고무 시트(1)를 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 스틸 코드(5)를 적절하게 굴곡시켜 고무 시트(1)에 내포시키기 때문에, 미리 정해진 폭(V)을 일정하게 유지한 스틸 코드(5)의 황동 도금이 고무 시트편(2, 3)과 적절하게 접하여 접착되는 고무 시트(1)를 제조하는 것이 가능해진다.
또한, 스틸 코드(5)를 변경하는 것도 용이하게 가능하며, 걸림핀[걸림부(31)](32L, 32R)과 유지핀[유지부(51)](52L, 52R)의 위치를 적절하게 설정함으로써, 상기한 매립 각도(θ)나 매립 피치(P)를 변경할 수 있어, 스틸 코드(5)가 상이한 고무 시트(1)나, 폭 치수나 두께가 상이한 고무 시트(1)를 제조하는 것도 용이하게 가능하다. 따라서, 고무 시트(1)의 다품종 소량 생산에도 용이하게 대응하는 것이 가능해진다.
또한, 상기한 실시형태에서는, 수평 방향으로 배치하여 이송하도록 한 고무 시트편(2) 상에 스틸 코드(5)를 배치하는 예를 설명하였지만, 고무 시트편(2)을 경사시켜 이송하도록 하여도 연직 방향으로 이송하도록 하여도 좋고, 제조 장치(10)의 구성은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다.
또한, 상기한 고무 시트(1)는, 스틸 코드(5)의 장력을 미리 정해진 장력으로 유지하면서 미리 정해진 간격으로 이송하여, 이 스틸 코드(5)를 미리 정해진 폭(V)으로 배치된 걸림부(31)에 순차 권취하여 걸어 고정하고, 이 걸림부(31)에 권취한 스틸 코드(5)의 굴곡부(9)를 쉐이핑한 후, 그 스틸 코드(5)를 고무 시트편(2) 상에 배치하여 유지하는 제조 방법에 따라 제조할 수 있고, 상기 제조 장치(10)의 구성은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다.
또한, 상기한 실시형태는 일례를 나타내고 있으며, 본 발명의 요지를 손상시키지 않는 범위에서의 여러 가지의 변경은 가능하고, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니다.
1 고무 시트
2 고무 시트편
3 고무 시트편
5 스틸 코드
6 소선
7 파지부
8 중간부
9 굴곡부
9L 좌측 굴곡부
9R 우측 굴곡부
10 제조 장치
20 이송기
30 형성기
31 걸림부
32L 좌측 걸림핀[걸림부(31)]
32R 우측 걸림핀[걸림부(31)]
33L 좌측 잭부
33R 우측 잭부
35L 좌측 수평 이동 실린더
35R 우측 수평 이동 실린더
36 롤러 유닛
40L 좌측 쉐이핑부
40R 우측 쉐이핑부
41L 좌측 쉐이핑 실린더
41R 우측 쉐이핑 실린더
42L 좌측 척
42R 우측 척
43L 좌측 누름부
43R 우측 누름부
50 배치기
51 유지부
52L 좌측 유지핀(유지부)
52R 우측 유지핀(유지부)
C 중심선
V 미리 정해진 폭
θ 매립 각도
P 매립 피치

Claims (6)

  1. 스틸 코드를 미리 정해진 장력으로 유지하면서 이송하는 이송기와,
    상기 이송기로 이송되는 상기 스틸 코드를, 미리 정해진 폭을 두고 배치된 걸림부에 권취하여 걸어 고정하는 형성기와,
    상기 형성기로 미리 정해진 폭으로 권취된 상기 스틸 코드를 고무 시트편 상에 배치하는 배치기,
    를 포함하고,
    상기 형성기는 상기 걸림부에 권취한 상기 스틸 코드의 굴곡부를 압박하여 쉐이핑하는 쉐이핑부를 구비하고,
    상기 배치기는 상기 형성기로 쉐이핑된 상기 스틸 코드를 상기 고무 시트편 상에 배치한 상태로 상기 굴곡부를 유지하도록 미리 정해진 폭을 두고 2열로 배치된 복수의 유지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 걸림부는 상기 스틸 코드를 걸어 고정하는 걸림핀을 구비하고,
    상기 유지부는 상기 고무 시트편 상으로부터 상기 걸림부를 향하여 돌출하는 유지핀을 구비하고,
    상기 걸림핀과 상기 유지핀은 근접 또는 이격 가능하게 구성되고,
    상기 걸림핀과 상기 유지핀이 근접한 상태에서 상기 굴곡부를 상기 걸림핀으로부터 상기 유지핀에 옮겨 걸어 유지하도록 구성되는 것인 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스틸 코드는, 상기 굴곡부를 쉐이핑한 후, 상기 걸림핀으로부터 상기 유지핀에 순차 옮겨 걸어 상기 고무 시트편 상에 유지하도록 구성되는 것인 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 유지핀은 상기 고무 시트편을 관통하여 상기 걸림부를 향하여 돌출하여 배치되어 있고,
    상기 배치기는 상기 고무 시트편 상의 상기 스틸 코드를 다른 고무 시트편으로 사이에 샌드위치하여 고무 시트를 형성할 때에 상기 유지핀을 제거하도록 구성되는 것인 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송기의 상류측에 복수개의 소선 또는 복수개의 스트랜드 코드 또는 소선과 스트랜드 코드를 상기 미리 정해진 폭의 간격으로 역방향으로 꼬아 상기 스틸 코드를 형성하는 꼬임기를 더 포함하고,
    상기 이송기는, 상기 꼬임기로 역방향으로 꼰 부분들 사이의 꼬임이 없는 부분을 상기 걸림부에 권취하도록 상기 형성기에 상기 스틸 코드를 이송하는 이송부를 구비하는 것인 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 장치.
  6. 스틸 코드의 장력을 미리 정해진 장력으로 유지하면서 미리 정해진 간격으로 이송하고,
    상기 스틸 코드를 미리 정해진 폭에 배치된 걸림부에 순차 권취하여 걸어 고정하고,
    상기 걸림부에 권취된 상기 스틸 코드를 고무 시트편 상에 배치하고,
    상기 걸림부에 권취된 상기 스틸 코드의 굴곡부를 쉐이핑하고,
    상기 걸림부에서 굴곡부가 쉐이핑된 상기 스틸 코드를 고무 시트편 상에 배치하여 유지하는 것을 특징으로 하는 스틸 코드를 내포하는 고무 시트의 제조 방법.
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