KR102427425B1 - 압출기 및 코드 강화 타이어 구성요소를 압출하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코드 강화 타이어 구성요소를 압출하기 위한 압출기 및 방법에 관한 것으로, 압출기는 다이 및 코드 가이드를 구비한 압출기 헤드를 포함하고, 다이에는 다이 내의 압출 재료의 제1 단면을 정의하는 단면 프로파일이 제공되고, 단면 프로파일은 프로파일 높이를 가지고, 코드 가이드는 코드 진입 높이에서 코드를 다이 내로 가이드하도록 배치되고, 압출기 헤드에는 제1 가열 요소가 제공되고, 압출기는 압출 재료가 다이를 떠난 후에 제1 단면으로부터 제2 단면으로의 코드 진입 높이에 대한 압출 재료의 팽창을 제어하기 위해서 프로파일 높이에 걸친 압출 재료 내의 조정 가능한 높이 온도 구배를 생성하기 위해 하나 이상의 제1 가열 요소에 동작상 접속되는 제어 유닛을 포함한다.

Description

압출기 및 코드 강화 타이어 구성요소를 압출하기 위한 방법

본 발명은 코드 강화 타이어 구성요소(cord reinforced tire component)를 압출하기 위한 압출기 및 방법에 관한 것이다.

알려진 압출기는 코드 강화 타이어 구성요소를 압출하기 위한 압출기 헤드를 포함하고, 이것은 압출 재료가 힘을 받는 단면 프로파일을 정의하는 다이 및 강화 코드를 다이 내로 가이드하기 위한 코드 가이드를 포함한다. 강화 코드가 코드 가이드를 떠나 다이 내로 진입하자마자, 이것은 압출 재료 내로 내장되며 더는 코드 가이드에 의해 가이드되지 않는다. 압출 재료는 실질적으로 균일하기 때문에, 강화 코드가 타이어 구성요소의 단면에 대해 일정한 위치에 내장된다. 타이어 구성요소의 단면에 대한 강화 코드의 정확한 위치지정은 타이어 구성요소에 대해 원하는 특징을 획득하는 데에 중요하다. 일반적으로, 강화 코드는 5/100mm의 오차 내에서 다이의 단면에 대해 코드 가이드 내에 사전 위치지정된다.

타이어 구성요소의 특정 배치에 대한 특정 요구를 만족시키도록 타이어 구성요소의 단면에 대한 강화 코드의 상대적인 위치를 변경하는 것이 바람직할 수 있다. 현재, 이것은 압출기 헤드를 상이한 코드 가이드를 가진 다른 압출기 헤드로 대체할 것을 요구한다. 압출기 헤드는 매우 비싼 공구 조각이며, 각각의 강화 코드 위치에 대해 특정한 압출기 헤드를 구비하는 것은 비용이 매우 높다. 또한, 압출기 헤드의 교환은 시간이 소요되고 압출기 헤드의 원치 않는 정지시간을 발생시킨다.

본 발명의 목적은 코드 강화 타이어 구성요소를 압출하기 위한 압출기 및 방법을 제공하는 것이며, 타이어 구성요소 내의 코드의 위치지정에서의 유연성이 향상될 수 있다.

제1 양태에 따르면, 본 발명은 코드 강화 타이어 구성요소(cord reinforced tire component)를 압출하기 위한 압출기 헤드를 구비한 압출기(extruder)를 제공하고, 압출기 헤드는 압출 재료를 수용하기 위한 다이 및 사용시에 코드가 압출 재료 내에 내장되도록 코드를 다이 내로 가이드하기 위한 코드 가이드를 포함하고, 다이에는 다이 내의 압출 재료의 제1 단면을 정의하는 단면 프로파일이 제공되고, 단면 프로파일은 프로파일 높이를 가지고, 코드 가이드는 프로파일 높이에 대한 코드 진입 높이에서 코드를 다이 내로 가이드하도록 배치되고, 압출기 헤드에는 프로파일 높이의 제1 면으로부터 압출 재료 내로 열을 전달하도록 배치된 하나 이상의 제1 가열 요소가 제공되고, 압출기는 압출 재료가 다이를 떠난 후에 제1 단면으로부터 제2 단면으로의 코드 진입 높이에 대한 압출 재료의 팽창을 제어하기 위해서 프로파일 높이에 걸친 압출 재료 내의 조정 가능한 높이 온도 구배를 생성하기 위한 하나 이상의 제1 가열 요소에 동작상 접속되는 제어 유닛을 더 포함한다.

조정 가능한 높이 온도 구배는 상단 섹션 내의 압출 재료의 제2 점성 및 연관된 제2 흐름 속도와 동일하지 않은 바닥 섹션 내의 압출 재료의 제1 점성 및 연관된 제1 흐름 속도를 발생시킬 수 있다. 프로파일 높이에 걸친 불균일한 점성 및 흐름 속도의 제어를 통해서, 압출 재료가 다이를 떠난 후에 제1 단면으로부터 제2 단면으로의 압출 재료의 팽창을 효율적으로 제어할 수 있다. 더 낮은 점성은 압출 재료로 하여금 더 높은 흐름 속도로 다이를 더 쉽게 통과하게 하는 동시에, 코드가 다이를 통과해 공급되는 속도는 일정하게 유지된다. 흐름 속도가 코드 속도보다 높을 때, 압출 재료는 다이를 떠난 후 코드 진입 높이에 대해서 더 높은 높이로 팽창할 것이다. 그에 따라 압출형의 높이에 비례하는 최종 코드 높이를 제어할 수 있다. 압출형의 높이에 대한 최종 코드 높이는 프로파일 높이에 대한 코드 진입 높이와 비례적으로 상이하도록 제어될 수 있다. 따라서 압출 재료의 단면에 대해 상이한 코드 위치가 요구될 때 더는 압출기 헤드를 변경할 필요가 없다. 압출 재료의 제2 단면에 대한 코드의 상대적인 위치를 제어하도록 높이 온도 구배의 범위를 조정하기 위해서 하나 이상의 제1 가열 요소와의 조합으로 제어 유닛을 간단히 사용할 수 있다.

JPH 06 231633 A는 고무 플라스틱 라이닝 케이블을 코팅하기 위한 크로스헤드를 가진 알려진 원주식 압출 코팅 디바이스를 개시한다. 크로스헤드의 원주식 흐름 채널은 복수의 구역으로 분할되고, 이들 각각은 자신의 온도 조절 장치를 가진다. 온도 조절 장치는 하류의 흐름 온도 센서의 측정에 기초하여 제어된다. 이러한 알려진 압출 코팅 디바이스의 목표는 케이블의 원주 방향으로 코팅의 커버리지를 제공하는 것이다. JPH 06 231633 A 전반에 걸쳐, 온도 분포가 균일하고 균질해야만 한다는 점이 알려졌다. JPH 06 231633 A는 임의의 온도 구배가 손실되며 방사 방향, 원주 방향 및 길이방향에서의 두께 편차가 방지됨을 개시한다. JPH 06 231633 A는 코드 강화 타이어 구성요소를 압출하기 위한 압출기 헤드를 개시하지 않는다. 또한, JPH 06 231633 A는 프로파일 높이에 걸쳐 압출 재료 내의 조정 가능한 높이 온도 구배를 적절하게 생성 및 제어하도록 배치된 제어 유닛에 대해 힌트를 주지도 제안하지도 않는다.

실시예에서 하나 이상의 제1 가열 요소는 다이에서의 프로파일 높이의 제1 면으로부터 압출 재료 내로 열을 전달하기 위해서 다이에 위치된다. 바람직하게, 압출기에는 다이 내로 흘러나오는 흐름 채널이 제공되고, 하나 이상의 제1 가열 요소는 다이에서의 프로파일 높이의 제1 면으로부터 압출 재료 내로 열을 전달하기 위한 흐름 채널의 하류에 있는 다이에 위치된다. 다이에서의 하나 이상의 제1 가열 요소의 위치는 다이에서의 높이 온도 구배를 생성함으로써 코드 진입 높이에 대한 최종 코드 높이의 더 우수한 및/또는 직접적인 제어를 가능하게 한다. JPH 06 231633 A의 알려진 크로스헤드에서, 온도 조절 장치는 흐름 채널 내에서 다이의 상류에 위치되며, 만약 존재한다면 다이에서의 최종 코드 높이를 정확하게 제어하도록 배치되지 않음이 인지된다.

바람직한 실시예에서, 프로파일 높이에 걸친 높이 온도 구배는 적어도 5℃이고, 바람직하게는 적어도 10℃이다. 이러한 높이 온도 구배는 바닥 섹션과 상단 섹션 사이의 압출 재료의 팽창의 양에서 상당한 차이를 발생시킬 수 있다.

실시예에서 하나 이상의 제1 가열 요소는 프로파일 폭에 걸쳐 분포된 복수의 제1 가열 요소를 포함한다. 복수의 제1 가열 요소는 제1 면으로부터 압출 재료 내로 더욱 균일하게 열을 전달할 수 있다.

본 발명의 매우 다용도인 실시예에서 제어 유닛은 프로파일 폭에 걸쳐 복수의 제1 가열 요소의 각각의 온도를 개별적으로 제어하도록 배치된다. 따라서 제1 면으로부터 프로파일 폭에 걸쳐 압출 재료 내로 전달되는 열이 정확하게 제어될 수 있다.

실시예에서, 제어 유닛은 전체 프로파일 폭 또는 실질적으로 전체 프로파일 폭에 걸쳐 압출 재료 내에 높이 온도 구배를 생성하도록 배치된다. 제1 단면으로부터 제2 단면으로의 압출 재료의 팽창은 그에 따라 전체 프로파일 폭에 걸쳐 제어될 수 있다. 바람직하게, 제어 유닛은 전체 프로파일 폭 또는 실질적으로 전체 프로파일 폭에 걸쳐 압출 재료 내에서 높이 온도 구배를 균일하게 생성하도록 배치된다. 그에 따라 압출 재료는 전체 프로파일 폭에 걸쳐 프로파일 높이의 방향에서 균일하게 팽창하도록 제어될 수 있다.

더욱 정교한 실시예에서, 압출기 헤드는 제1 면에 대향하는 프로파일 높이의 제2 면으로부터 압출 재료 내로 열을 전달하도록 배치된 하나 이상의 제2 가열 요소를 포함하고, 제어 유닛은 압출 재료가 다이를 떠난 후에 압출 재료의 팽창을 제어하도록 압출 재료 내에서 프로파일 높이에 걸친 조정 가능한 높이 온도 구배를 생성하기 위해 하나 이상의 제1 가열 요소 및 하나 이상의 제2 가열 요소에 동작상 접속된다. 압출 재료의 팽창 정도 및/또는 방향을 제어하도록 높이 온도 구배의 증가 방향 및/또는 높이 온도 구배의 범위를 조정하기 위해서 하나 이상의 제1 가열 요소 및 하나 이상의 제2 가열 요소와의 조합으로 제어 유닛을 간단하게 사용할 수 있다.

실시예에서, 하나 이상의 제2 가열 요소는 다이에서의 프로파일 높이의 제2 면으로부터 압출 재료 내로 열을 전달하도록 다이에 위치된다. 바람직하게, 압출기에는 다이 내로 흐르는 흐름 채널이 제공되고, 하나 이상의 제2 가열 요소는 다이에서의 프로파일 높이의 제2 면으로부터 압출 재료 내로 열을 전달하도록 흐름 채널의 하류에 있는 다이에 위치된다. 다이에서의 하나 이상의 제1 가열 요소 및 하나 이상의 제2 가열 요소의 위치는 다이에서의 높이 온도 구배를 생성함으로써 코드 진입 높이에 대한 최종 코드 높이의 더 우수한 및/또는 직접적인 제어를 가능하게 한다. 다시, JPH 06 231633 A의 알려진 크로스헤드에서, 온도 조절 장치는 흐름 채널 내에서 다이의 상류에 위치되며, 만약 존재한다면 다이에서의 최종 코드 높이를 정확하게 제어하도록 배치되지 않음이 인지된다.

실시예에서, 제어 유닛은 제1 면으로부터 제2 면을 향해 온도를 증가시키도록 높이 온도 구배가 제어되는 제1 모드와 제2 면으로부터 제1 면을 향해 온도를 증가시키도록 높이 온도 구배가 제어되는 제2 모드 사이의 스위칭을 위해 배치된다. 팽창 방향은 그에 따라 제1 모드에서는 제1 면이고 제2 모드에서는 제2 면인, 최하 점성도를 가진 면에 있는 섹션을 향하게 될 수 있다.

실시예에서, 하나 이상의 제2 가열 요소는 프로파일 폭에 걸쳐 분포된 복수의 제2 가열 요소를 포함한다. 복수의 제2 가열 요소는 제2 면으로부터 압출 재료 내로 열을 더욱 균일하게 전달할 수 있다.

실시예에서 제어 유닛은 프로파일 폭에 걸쳐 복수의 제2 가열 요소의 각각의 온도를 개별적으로 제어하도록 배치된다. 그에 따라, 제2 면으로부터 프로파일 폭에 걸쳐 압출 재료 내로 전달되는 열이 정확하게 제어될 수 있다.

실시예에서 복수의 제1 가열 요소의 각각은 프로파일 높이의 방향에서 복수의 제2 가열 요소 중 하나에 대향하게 배치되고, 제어 유닛은 두 개의 대향하는 가열 요소들의 각각의 세트 사이에 높이 온도 구배를 생성하도록 배치된다. 그에 따라 프로파일 폭에 걸친 각각의 위치에 대해서, 높이 온도 구배는 해당 위치에서의 프로파일 높이의 대향하는 면들 상의 가열 요소들에 의해 생성될 수 있다.

실시예에서 제어 유닛은 프로파일 높이에서의 조정 가능한 높이 온도 구배에 더하여 프로파일 폭에 걸친 조정 가능한 폭 온도 구배를 생성하도록 배치된다. 폭 온도 구배는 프로파일 폭의 먼 단부에 압출 재료가 도달함을 보장하는 데에 특히 유용할 수 있다.

바람직하게, 압출기 헤드에는 압출 재료를 프로파일 폭에 평행한 다이 내로 수용하기 위해 압출기 헤드의 횡방향 단부로부터의 압출 재료의 공급부와 유체 연통하도록 배치된 흐름 채널이 제공되고, 제어 유닛은 압출 재료의 공급부와 관련된 프로파일 폭의 말단부를 향해서 폭 온도 구배가 증가하도록 이것을 제어하도록 배치된다. 압출 재료의 횡방향 공급을 가진 압출기는 "크로스다이"로 알려졌다. 폭 온도 구배의 증가 방향은 압출 재료 소스에 대한 단면 프로파일의 말단부에 압출 재료에 도달하는 것을 보장하도록 사용될 수 있다.

실시예에서 제어 유닛은 복수의 제1 가열 요소 및 복수의 제2 가열 요소의 최소 온도를 적어도 80℃, 그리고 바람직하게는 적어도 90℃로 제어하도록 배치된다. 최소 온도는 압출 재료의 적절한 압출을 위해 허용되는 최대 점성에 상응할 수 있다.

실시예에서 단면 프로파일은 적어도 하나의 테이퍼링 영역을 포함하고, 제어 유닛은 적어도 하나의 테이퍼링 영역 내의 온도를 국부적으로 증가시키도록 배치된다. 온도의 국부적인 증가는 단면 프로파일의 테이퍼링 영역 또는 다른 좁은 영역 내로 압출 재료가 더 쉽게 흐르는 것을 가능하게 할 수 있다.

실시예에서 압출 재료는 사용시에 압출형(extrudate)이 되도록 경화되고, 코드는 압출형 내에서 최종 코드 높이를 가지며, 압출기는 압출형 내의 코드의 최종 코드 높이를 검출하기 위한 센서를 포함한다. 이러한 센서는 압출형 내의 코드의 위치지정을 유효화하도록 사용될 수 있다.

바람직하게, 센서는 유도 센서이다. 유도 센서는 압출형의 손상 없이 센서에 대한 코드의 근접도를 전기적으로 감지할 수 있다.

바람직하게 제어 유닛은 센서로부터의 측정에 기초하여 높이 온도 구배를 생성하도록 배치된다. 센서로부터 제어 유닛으로의 피드백은 코드 위치지정의 정확도를 향상시킬 수 있으며 팽창의 인-라인 조정을 가능하게 할 수 있다.

실시예에서 온도는 전도성으로 전달되도록 구성된다. 열은 그에 따라 간접적으로, 예를 들어 압출기 헤드의 재료를 통해서 압출 재료 내로 전달될 수 있다.

추가의 실시예에서 프로파일 폭은 수평 또는 실질적으로 수평 방향으로 연장하고/하거나, 프로파일 높이는 수직 또는 실질적으로 수직 방향으로 연장한다.

실시예에서 단면 프로파일은 비교적 작은 프로파일 높이에 대해 프로파일 폭의 방향으로 연장한다.

실시예에서 다이는 시트 및/또는 필름, 특히 타이어 트레드를 압출하도록 배치된 단면 프로파일을 가진다.

제2 양태에 따르면, 본 발명은 압출기 헤드를 포함하는 전술된 압출기를 사용하여 코드 강화 타이어 구성요소를 압출하는 방법을 제공하고, 압출기 헤드는 압출 재료를 수용하기 위한 다이 및 코드를 다이 내로 가이드하기 위한 코드 가이드를 포함하고, 다이에는 다이 내의 압출 재료의 제1 단면을 정의하는 단면 프로파일이 제공되고, 단면 프로파일은 프로파일 높이를 가지고, 압출기 헤드에는 하나 이상의 제1 가열 요소가 제공되고, 압출기는 하나 이상의 제1 가열 요소에 동작상 접속되는 제어 유닛을 더 포함하고, 이 방법은 다이 내에 압출 재료를 수용하는 단계, 코드가 압출 재료 내에 내장되도록 코드 가이드로부터 프로파일 높이에 대한 코드 진입 높이에 있는 다이 내로 코드를 가이드하는 단계, 프로파일 높이에 걸쳐 압출 재료 내에 조정 가능한 높이 온도 구배를 생성하도록 프로파일 높이의 제1 면으로부터 압출 재료 내로 열을 전달하기 위해서 제어 유닛을 이용하여 하나 이상의 제1 가열 요소를 제어하는 단계, 및 조정 가능한 높이 온도 구배를 조정함으로써 압출 재료가 다이를 떠난 후에 제1 단면으로부터 제2 단면으로의 코드 진입 높이에 대한 압출 재료의 팽창을 제어하는 단계를 포함한다.

이 방법의 바람직한 실시예에서, 프로파일 높이에 걸친 높이 온도 구배는 적어도 5℃이고, 바람직하게는 적어도 10℃이다.

실시예에서 하나 이상의 제1 가열 요소는 프로파일 폭에 걸쳐 분포된 복수의 제1 가열 요소를 포함하고, 방법은 프로파일 폭에 걸쳐 복수의 제1 가열 요소의 각각의 온도를 개별적으로 제어하는 단계를 포함한다.

실시예에서 높이 온도 구배는 전체 프로파일 폭 또는 실질적으로 전체 프로파일 폭에 걸쳐 압출 재료 내에서 생성된다. 바람직하게, 높이 온도 구배는 전체 프로파일 폭 또는 실질적으로 전체 프로파일 폭에 걸쳐 압출 재료 내에서 균일하게 생성된다.

더욱 정교한 실시예에서, 압출기 헤드는 하나 이상의 제2 가열 요소를 포함하고, 제어 유닛은 하나 이상의 제1 가열 요소 및 하나 이상의 제2 가열 요소에 동작상 접속되고, 방법은 프로파일 높이에 걸쳐 압출 재료 내의 조정 가능한 높이 온도 구배를 생성하도록 각각 프로파일 높이의 제1 면 및 제1 면에 대향하는 제2 면으로부터 압출 재료 내로 열을 전달하도록 제어 유닛을 이용하여 하나 이상의 제1 가열 요소 및 하나 이상의 제2 가열 요소를 제어하는 단계 및 조정 가능한 높이 온도 구배를 조정함으로써 압출 재료가 다이를 떠난 후에 제1 단면으로부터 제2 단면으로의 코드 진입 높이에 대한 압출 재료의 팽창을 제어하는 단계를 포함한다.

실시예에서, 이 방법은 제1 면으로부터 제2 면을 향해 온도를 증가시키도록 높이 온도 구배가 제어되는 제1 모드와 제2 면으로부터 제1 면을 향해 온도를 증가시키도록 높이 온도 구배가 제어되는 제2 모드 사이에서 제어 유닛을 스위칭하는 단계를 포함한다.

실시예에서 하나 이상의 제2 가열 요소는 프로파일 폭에 걸쳐 분포된 복수의 제2 가열 요소를 포함하고, 방법은 프로파일 폭에 걸쳐 복수의 제2 가열 요소의 각각의 온도를 개별적으로 제어하는 단계를 포함한다.

실시예에서 복수의 제1 가열 요소의 각각은 프로파일 높이의 방향에서 복수의 제2 가열 요소 중 하나에 대향하게 배치되고, 방법은 두 개의 대향하는 가열 요소들의 각각의 세트 사이에 높이 온도 구배를 생성하는 단계를 포함한다.

실시예에서 이 방법은 프로파일 높이에서의 조정 가능한 높이 온도 구배에 더해 프로파일 폭에 걸친 조정 가능한 폭 온도 구배를 생성하는 단계를 포함한다.

실시예에서 이 방법은 복수의 제1 가열 요소 및 복수의 제2 가열 요소의 최소 온도가 적어도 80℃, 그리고 바람직하게는 적어도 90℃ 이도록 제어하는 단계를 포함한다.

실시예에서 단면 프로파일은 적어도 하나의 테이퍼링 영역을 포함하고, 방법은 적어도 하나의 테이퍼링 영역 내의 온도를 국부적으로 증가시키는 단계를 포함한다.

실시예에서 압출 재료는 압출형이 되도록 경화되고, 코드는 압출형 내에서 최종 코드 높이 내에 있고, 압출기는 압출형 내의 코드의 최종 코드 높이를 검출하기 위한 센서를 포함하며, 방법은 센서로부터의 측정에 기초하여 높이 온도 구배를 제어하는 단계를 포함한다.

이 방법은 전술된 압출기를 사용하는 단계들을 제공하며 압출기의 상응하는 특성에 대해 이전에 기술된 바와 같은 종래기술과 동일한 장점을 가진다.

이 방법의 구체적인 실시예에서, 타이어 구성요소는 브레이커 플라이(breaker ply), 바디 플라이(body ply), 캡 스트립(cap strip), 체이퍼(chafer) 또는 코드를 가진 임의의 다른 타이어 구성요소를 포함하는 그룹의 타이어 구성요소이다.

본 명세서에 기술되고 도시된 다양한 양태들 및 특성들은 가능할 때마다 개별적으로 적용될 수 있다. 이러한 개별적인 양태, 특히 첨부된 종속 청구항들에서 개시된 양태들 및 특성들은 분할 특허 출원의 주제가 될 수 있다.

본 발명은 첨부된 개략적인 도면에 도시된 예시적인 실시예에 기초하여 설명될 것이다:
도 1a는 코드 가이드 및 다이를 포함하는, 본 발명에 따른 압출기 헤드를 구비한 압출기의 정면도;
도 1b는 도 1a의 라인 IB-IB에 따른 압출기 헤드의 단면도;
도 2a 및 2b는 강화 코드의 상대적 위치가 상승된, 도 1a 및 1b에 따른 압출기를 각각 도시한 도면; 및
도 3a 및 3b는 강화 코드의 상대적인 위치가 낮추어진, 도 1a 및 1b에 따른 압출기를 각각 도시한 도면.

도 1a 및 1b는 코드 강화 타이어 구성요소의 형태로 압출형(90)을 압출하기 위한, 본 발명에 따른 압출기(1)를 도시한다. 코드 강화 타이어 구성요소는 바람직하게는 스틸 또는 텍스타일 강화 코드인 코드(8)를 압출 중에 압출 재료(9), 바람직하게는 탄성중합체 또는 고무 화합물 내에 내장함으로써 형성된다.

압출기(1)는 공급 방향(S)으로 압출 재료(9)를 공급하기 위한 압출 재료 소스(2) 및 공급 방향(S)으로 압출 재료 소스(2)로부터 압출 재료(9)를 수용하기 위한 압출기 헤드(3)를 포함한다. 압출기 헤드(3)는 압출 재료(9)를 다이(4)에 의해 정의된 바와 같은 압출형(90)의 원하는 형태로 형성하는 동안 공급 방향(S)으로부터 압출 방향(E)으로의 압출 재료(9)의 다이렉팅을 위한 다이(4)를 포함한다. 공급 방향(S)은 압출 방향(E)에 직교하고, 그에 따라 압출 재료(9)는 횡방향으로 또는 압출기(1)의 횡방향 단부로부터 다이(4) 내로 공급된다. 횡방향으로 압출 재료(9)를 수용하도록 배치된 다이(4)는 "크로스 다이"로 알려졌다. 압출기(1)에는 코드(8)의 사용에서 압출 재료(9) 내에 내장되도록 압출 방향(E)에서 가이드 평면(P) 내의 코드(8)를 다이(4) 내로 가이드하기 위한 코드 가이드(5)가 제공된다. 압출기(1)는 압출 파라미터를 제어하기 위한 제어 유닛(6) 및 선택적으로는 센서(7)를 추가로 포함한다.

압출기 헤드(3)는, 도 1a 및 1b에서와 같이 함께 장착되었을 때 가이드 평면(P)과의 사이에서 다이(4) 및 코드 가이드(5)를 감싸는 제1 압출기 절반 부분(31) 및 제2 압출기 절반 부분(32)을 포함한다. 압출기 절반 부분(31, 32)은 코드(8)를 코드 가이드(5)에서 압출기 절반 부분(31, 32) 사이에 삽입하기 위해서 그 자체로서 알려진 방식으로 조립 해제될 수 있다. 이러한 예에서, 제1 압출기 절반 부분(31)은 압출기 헤드(3)의 바닥에 위치되며, 제2 압출기 절반 부분(32)은 제1 압출기 절반 부분(31)의 상단에 또는 상단 상에 위치된다. 압출기 헤드(3)는 제1 압출기 절반 부분(31) 내의 제1 흐름 채널(33) 및 제2 압출기 절반 부분(32) 내의 제2 흐름 채널(34)을 포함한다. 흐름 채널(33, 34)은 화살표(F1, F2)로 개략적으로 도시된 바와 같이 압출 재료(9)의 개별 흐름을 다이(4) 내로 다이렉팅하기 위해서 압출기 헤드(3)의 횡방향 단부에서 공급 방향(S) 내의 압출 재료 소스(2)와 유체 연통한다. 가이드 평면(P)의 대향하는 평면들로부터 다이(4) 내로 진출 또는 병합하기 전에, 흐름 채널(33, 34)은 압출 재료(9)를 횡방향으로 분배하도록 압출기 헤드(3)를 횡방향으로 가로질러 연장한다.

다이(4)에는 다이(4) 내의 압출 재료(9)의 형태를 정의하는 단면 프로파일(42)을 가진 개구(41)가 제공된다. 단면 프로파일(42)은 프로파일 폭(W) 및 프로파일 높이(H1)를 가진다. 이러한 예에서, 프로파일 폭(W)은 수평 또는 실질적으로 수평 방향으로 연장하며 프로파일 높이(H1)는 수직 또는 실질적으로 수직 방향으로 연장한다. 단면 프로파일(42)은 프로파일 폭(W)의 방향으로 연장하며 프로파일 폭(W)에 대해 비교적 작은 프로파일 높이(H1)를 가진다. 이렇게, 다이(4)는 시트 및/또는 필름을 압출하도록 배치된다. 단면 프로파일(42)은 압출기 헤드(3)를 프로파일 높이(H1) 아래의 제1 면(A) 및 프로파일 높이(H1) 위의 제2 면(B)으로 분할하고, 이 예에서 제1 압출기 절반 부분(31) 및 제2 압출기 절반 부분(32)에 각각 상응한다. 다이(4) 내에서, 압출 재료(9)는 제1 단면(C1)을 가진다. 도 2a 및 2b 그리고 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 압출 재료(9)의 형태는 다이(4) 내의 제1 단면(C1)으로부터 제1 단면(C1)보다 더 큰 표면 면적을 가진 다이(4) 밖의 제2 단면(C2) 또는 제3 단면(C3)으로 확장 또는 팽창하도록 제어될 수 있다. 확장된 제2 단면(C2) 또는 제3 단면(C3)의 높이들은 각각 높이(H2) 및 높이(H3)로 표시되었다. 코드(8)가 압출 방향(E)에서 다이(4) 내로 공급되는 속도를 초과하는 흐름 속도로 압출 재료(9)가 다이(4) 내로 공급될 때 팽창이 발생한다.

이러한 예시적인 실시예에서, 단면 프로파일(42)은 직선 또는 선형 바닥 에지(43), 바닥 에지(43)에 평행하게 연장하는 직선 또는 선형 상단 에지(44) 및 프로파일 폭(W)의 대향하는 단부들에서 바닥 에지(43)를 상단 에지(44)에 접속시키는 제1 테이퍼링 또는 삼각형 영역(45) 및 제2 테이퍼링 또는 삼각형 영역(46)을 포함하는 사다리꼴 형태를 가진다. 예시적인 단면 프로파일(42)의 형태는 타이어 트레드의 형태로 압출 재료(9)를 압출하도록 배치되며 그와 유사하다. 그러나 본 발명의 범주에 다양한 단면 프로파일이 포함됨이 당업자에게 명백할 것이다.

압출기 헤드(3)에는 하나 이상의 제1 가열 요소, 이 예에서는 복수의 제1 가열 요소(35) 및 하나 이상의 제2 가열 요소, 이 예에서는 복수의 제2 가열 요소(36)가 제공된다. 제1 가열 요소(35)는 제1 압출기 절반 부분(31) 내에서 연장하고 제1 압출기 절반 부분(31)의 재료로, 그리고 궁극적으로는 제1 흐름 채널(33) 및 다이(4)에서 제1 압출기 절반 부분(31)과 직접 접촉하는 압출 재료(9)로 열을 전달하기 위해서, 일반적으로 금속인 제1 압출기 절반 부분(31)의 재료와 직접 접촉하게 배치된다. 특히, 하나 이상의 제1 가열 요소는 다이(4)에 있는 재료 내에 열을 전달하기 위해서 다이(4)에서 또는 다이(4)와 함께 제1 흐름 채널(33)의 하류에 위치된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 가열 요소(35)는 다이(4)의 수직 아래에 있는 압출기 헤드(3)의 부분에서 연장한다. 제2 가열 요소(36)는 제2 압출기 절반 부분(32) 내에서 연장하고 제2 압출기 절반 부분(32)의 재료로, 그리고 궁극적으로는 제2 흐름 채널(34) 및 다이(4)에서 제2 압출기 절반 부분(32)과 직접 접촉하는 압출 재료(9)로 열을 전달하기 위해서, 일반적으로 금속인 제2 압출기 절반 부분(32)의 재료와 직접 접촉하게 배치된다. 특히, 하나 이상의 제1 가열 요소는 다이(4)에 있는 재료 내에 열을 전달하기 위해서 다이(4)에서 또는 다이(4)와 함께 제2 흐름 채널(34)의 하류에 위치된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 제2 가열 요소(36)는 다이(4)의 수직 아래에 있는 압출기 헤드(3)의 부분에서 연장한다. 바람직하게는, 열은 전도식으로 전달된다. 그러나 열 복사와 같은 다른 열 전달 수단이또한 적용될 수 있다. 이 예에서, 제1 가열 요소(35) 및 제2 가열 요소(36)는 각각의 압출기 절반 부분(31, 32)과 직접 접촉하는 가열 매체를 수용하기 위해 각각의 압출기 절반 부분(31, 32) 내에서 일체형 채널로서 형성된다. 이와 다르게, 제1 가열 요소(35) 및 제2 가열 요소(36)는 전기 히터로서 형성될 수 있다.

제1 가열 요소(35) 및 제2 가열 요소(36)는 단면 프로파일(42)의 프로파일 폭(W)에 평행하게 또는 가로질러서 분포된다. 바람직하게, 제1 가열 요소(35) 및 제2 가열 요소(36)는 열이 압출기 절반 부분(31, 32) 내로, 그리고 궁극적으로는 압출 재료(9) 내로 균일하게 전달될 수 있도록 프로파일 폭(W)에 걸쳐 균일하게 분포된다. 가장 바람직하게는, 각각의 제1 가열 요소(35)에 대해 프로파일 높이(H1)의 방향에서 그에 대향하게 제2 가열 요소(36)를 가진다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1 압출기 절반 부분(31) 내의 제1 가열 요소(35)는 단면 프로파일(42)의 바닥 에지(43)에 대해 프로파일 높이(H1)의 방향으로 동일한 거리에 배치되는 반면, 제2 가열 요소(36)는 상단 에지(44) 및 테이퍼링 영역(45, 46)에 대해 프로파일 높이(H1)의 방향으로 동일한 거리에 배치된다. 결과적으로, 적어도 테이퍼링 영역(45, 46) 위의 제2 면(B)에 위치된 제2 가열 요소(36)는 프로파일 높이(H1)로부터 가이드 평면(P) 및 제1 가열 요소(35)에 더 가깝다.

제1 가열 요소(35) 및 제2 가열 요소(36)의 각각에 의해 발생하는 열은 아래에서 더욱 자세하게 기술되는 방식으로 조정 가능하다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 코드 가이드(5)는 압출기 절반 부분(31, 32) 사이에서 접합으로 형성된다. 코드 가이드(5)는 압출기 절반 부분(31, 32) 중 하나 또는 둘 모두 내에 형성되고 다이(4)를 향해 가이드 평면(P) 내에서 각각의 코드(8)를 가이드하기 위해서 배치된 (도시되지 않은) 복수의 알려진, 서로 평행하는 가이드 채널을 포함한다. 가이드 평면(P)은 단면 프로파일(42)의 바닥 또는 바닥 에지(43)에 대해 코드 진입 높이(H4)로 압출기 절반 부분(31, 32) 사이에서 연장한다. 코드 가이드(5)는 다이(4)까지 연장하지만 다이(4) 내로 연장하지는 않는다. 코드(8)는 코드 가이드(5)로부터 코드 진입 높이(H4)에서 다이(4) 내로 도입되며 흐름 채널(33, 34)로부터 프로파일 높이(H1)의 양 측면(A, B)에서 다이(4) 내로 흐르는 압출 재료(9) 내에 코드 진입 높이(H4)로 즉시 내장된다. 본 발명의 목적을 위해서, 코드 진입 높이(H4)는 상대적인 또는 비율 값으로서 표현되고, 특히 프로파일 높이(H1)의 백분율로서 표현된다. 이러한 예에서, 코드 진입 높이(H4)는 프로파일 높이(H1)의 대략 50%이다. 코드 진입 높이(H4) 및/또는 가이드 평면(P)은 단면 프로파일(42)을 코드 진입 높이(H4) 아래의 하부 섹션(47) 및 코드 진입 높이(H4) 위의 상부 섹션(48)으로 분할한다. 각각의 섹션(47, 48)은 압출 재료(9)의 용량을 수용하며, 이들 용량은 함께 가이드 평면(P)의 대향하는 측면(A, B)으로부터 코드(8)를 내장한다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(6)은 전술된 가열 요소(35, 36)의 각각의 열 또는 열 온도를 개별적으로 제어하기 위해서 각각의 제1 가열 요소(35) 및 각각의 제2 가열 요소(36)에 동작상 접속된다. 제어 유닛(6)은 특히 도 2a 및 2b 그리고 도 3a 및 3b의 온도 그래프에 개략적으로 도시된 바와 같이 프로파일 높이(H1)에 걸쳐 압출 재료(9) 내의 조정 가능한 높이 온도차, 델타 또는 구배(G1, G2)를 생성하도록 제1 가열 요소(35) 및/또는 제2 가열 요소(36)를 제어하도록 배치된다. 높이 온도 구배(G1, G2)는 프로파일 높이(H1)를 가로질러 압출 재료(9) 내에서의 불균일한 점성을 발생시킨다. 보다 구체적으로, 높이 온도 구배(G1, G2)는 하부 섹션(47) 및 상부 섹션(48) 중 하나에서의 압출 재료(9)의 점성이 하부 섹션(47) 및 상부 섹션(48) 중 다른 하나에서의 압출 재료(9)의 점성과 동일하지 않게 한다.

전술된 압출기(1)를 사용하여 코드 강화 타이어 구성요소를 압출하기 위한 방법이 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같은 정상 상태, 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같은 제1 모드 및 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같은 제2 모드를 참조하여 기술된다.

도 1a 및 1b의 정상 상태에서, 제어 유닛(6)은 각각의 제1 가열 요소(35) 및 프로파일 높이(H1)의 방향에서 제1 가열 요소(35)에 대향하는 각각의 제2 가열 요소(36)를 동일하거나 실질적으로 동일한 온도로 설정하도록 배치되고, 그에 따라 프로파일 높이(H1)에 걸친 압출 재료(9) 내의 온도는 실질적으로 일정하다. 이것은 또한 제1 가열 요소(35) 및 제2 가열 요소(36)가 비활성인 상태에도 적용된다. 코드 진입 높이(H4)로 코드 가이드(5)로부터 다이(4)에 진입하는 코드(8)는 가이드 평면(P)의 양 측면(A, B)으로부터 다이(4) 내로 흐르는 압출 재료(9) 내에 내장될 것이다. 정상 상태에서, 압출 재료(9)의 점성은 프로파일 높이(H1)에 걸쳐 실질적으로 일정하다. 그 결과로서, 하부 섹션(47) 및 상부 섹션(48) 내의 압출 재료(9)의 흐름(F1, F2)은 동일한 점성을 가지며 그에 따라 압출 방향(E)에서 동일한 점성 및 용적률을 가지고 흐른다. 그에 따라, 다이(4)를 떠난 후에 압출 재료(9)는 팽창하지 않거나 또는 양 측면(A, B)을 향해 균일하게 팽창한다. 그 결과 코드(8)는 실질적으로 코드 진입 높이(H4)에, 이 예에서는 프로파일 높이(H1)의 대략 50%에 남아있을 것이다.

제1 모드 및 제2 모드에서는, 각각 도 2a 및 2b와 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 코드 진입 높이(H4)에 대한 압출형(90)의 부어오른 제2 단면(C2)의 상대적인 위치가 낮춰지는 정도까지 다이(4)를 떠난 후에, 궁극적으로 압출 재료(9)의 팽창에 영향을 미치고/미치거나 변경하도록 높이 온도 구배(G1, G2)를 제어하도록 배치된다. 이를 위해서, 제어 유닛(6)은 프로파일 높이(H1)의 제2 면(B)으로부터 제1 면(A)을 향해서 증가하는 조정 가능한 높이 온도 구배(G1, G2)를 생성하도록 배치된다. 특히, 제어 유닛(6)은 오직 제1 가열 요소(35)만을 작동시키도록 배치되거나, 또는 이와 다르게 제1 가열 요소(35)를 각각의 제2 가열 요소(36)의 온도보다 높은 온도로 설정하도록 배치된다. 각각의 경우에서, 불균형한 양의 열이 프로파일 높이(H1)의 제1 면(A)으로부터 압출 재료(9) 내로 전달되어 상부 섹션(48) 내의 압출 재료(9)에 대해 하부 섹션(47) 내의 압출 재료(9)의 점성을 증가시킨다.

온도 높이 구배(G1, G2)는 프로파일 높이(H1)에 걸쳐 압출 재료(9) 내의 불균일한 점성을 발생시킨다. 하부 섹션(47)에서 흐르는 압출 재료(9)의 흐름(F1)은 다른 흐름(F2)보다 더 낮은 점성을 가지며, 이는 상부 섹션(48) 내의 다른 흐름(F1)보다 더 높은 흐름 속도를 발생시킨다. 특히, 압출 재료(9)가 압출 방향(E)에서 하부 섹션(47)을 통과해 흐르는 속도는 코드(8)가 동일한 압출 방향(E)으로 공급되는 속도보다 더 높다. 이것은 비교적 높은 압력하에서 하부 섹션(47)으로부터 다이(4)를 떠나며 제1 면(A)의 방향으로 확장하는 압출 재료(9)의 과잉 용적을 발생시킨다. 압출 재료(9)의 형태는 다이(4) 내의 제1 단면(C1)으로부터 다이(4) 밖의 제2 단면(C2)을 향해 팽창 또는 확장하며 압출형(90)을 형성하도록 경화된다.

그 결과, 코드 진입 높이(H4)에서 연장하는 코드(8)는 프로파일 높이(H1)에 대해 코드 진입 높이(H4)보다 상대적으로 또는 비례적으로 더 높은 압출형(90)의 높이(H2)에 대한 최종 코드 높이(H5)에 위치되게 된다. 특히 이러한 예에서, 최종 코드 높이(H5)는 압출형(90)의 바닥(면(A))에 대해 압출형(90)의 높이(H2)의 대략 60%에 있다. 다시 말하면, 제1 면(A)에서 압출형(90) 내의 압출 재료(9)의 두께는 이것이 다이(4) 내에 포함된 경우 동일한 압출 재료(9)의 두께에 대해 증가되었다.

제2 모드에서, 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(6)은 프로파일 높이(H1)의 제1 면(A)으로부터 제2 면(B)을 향해서 증가하는 조정 가능한 높이 온도 구배(G1, G2)를 생성하도록 배치된다. 특히, 제어 유닛(6)은 오직 제2 가열 요소(36)를 작동하도록 배치되거나, 또는 이와 다르게 각각의 제1 가열 요소(35)의 온도보다 높은 온도로 제2 가열 요소(36)를 설정하도록 배치된다. 각각의 경우에, 불균형한 양의 열이 프로파일 높이(H1)의 제2 면(B)으로부터 압출 재료(9) 내로 전달되어 하부 섹션(47) 내의 압출 재료(9)에 대해 상부 섹션(48) 내의 압출 재료(9)의 점성을 증가시킨다.

그 결과, 제3 단면(C3)이 제2 면(B)의 방향에서 제1 단면(C1)에 대해 확장된다. 제2 단면(C3)의 증가된 높이(H3)의 결과로, 코드(8)는 프로파일 높이(H1)에 대한 진입 코드 높이(H4)보다 상대적으로 또는 비례적으로 더 낮은 제2 단면(C3)의 높이(H3)에 대해 최종 코드 높이(H6)에 위치되게 된다. 이러한 예에서, 최종 코드 높이(H6)는 제2 단면(C3)의 높이(H3)의 오직 40%이다. 다시 말하면, 최종 코드 높이(H6) 위의 압출 재료(9)의 두께는 실질적으로 압출 재료(9)가 여전히 다이(4) 내에 포함되었을 때 코드 진입 높이(H4) 위에 있었던 압출 재료(9)의 두께보다 더 두껍다.

전술된 각각의 모드에서, 제어 유닛(6)은 프로파일 폭(W)에 걸쳐 압출 재료(9) 내에서 (도시되지 않은) 온도의 국부적인 증가 또는 추가의 조정 가능한 폭 온도차, 델타 또는 구배(G3, G4) 및 그에 따른 추가의 조정 가능한 불균일한 점성을 생성하도록 배치된다. 폭 온도 구배(G3, G4)는 도 2a 및 2b 그리고 도 3a 및 3b의 온도 그래프에 개략적으로 도시되었다. 바람직하게는, 제어 유닛(6)은 폭 온도 구배(G3, G4)가 압출 재료 소스(2)로부터 압출 재료 소스(2)에 대해 단면 프로파일(42)의 말단부를 향해서 증가하도록 제1 가열 요소(35) 및 제2 가열 요소(36)를 제어하도록 배치된다. 그 결과, 제1 모드에서 제2 가열 요소(36)의 온도는 프로파일 폭(W) 내의 제1 온도(T1)로부터 제2 온도(T2)로의 폭 온도 구배(G3)의 결과로서 증가하는 반면, 제1 모드에서 제1 가열 요소(35)의 온도는 제3 온도(T3)로부터 제4 온도(T4)로의 폭 온도 구배(G4)의 결과로서 증가한다. 유사하게, 제2 모드에서 제1 가열 요소(35)의 온도는 프로파일 폭(W) 내의 제1 온도(T1)로부터 제2 온도(T2)로의 폭 온도 구배(G3)의 결과로서 증가하는 반면, 제2 모드에서 제2 가열 요소(36)의 온도는 제3 온도(T3)로부터 제4 온도(T4)로의 폭 온도 구배(G4)의 결과로서 증가한다.

폭 온도 구배(G3, G4)는 압출 재료 소스(2)에 대해 단면 프로파일(42)의 말단부에 압출 재료(9)가 도달하는 것을 보장하는 데에 특히 유용할 수 있다. (도시되지 않은) 온도에서의 국부적인 증가는 압출 재료(9) 테이퍼링 영역(45, 46) 또는 단면 프로파일(42)의 다른 좁은 영역 내로의 더욱 쉽게 흐르도록 할 수 있다.

모드에 의존하여, 제어 유닛(6)은 프로파일 높이(H1)의 일 면(A, B) 상에서 가열 요소(35, 36)에 있어서 제1 온도(T1)로, 또는 전술된 폭 온도 구배(G3, G4)의 경우에는 제1 온도(T1)와 제2 온도(T2) 사이의 온도 범위로 설정하는 한편, 다른 면(A, B)에서 가열 요소(35, 36)를 제3 온도(T3)로, 또는 전술된 폭 온도 구배(G3, G4)의 경우에는 제3 온도(T3)와 제4 온도(T4) 사이의 온도 범위로 설정하도록 배치된다. 일 면(A, B)에서의 각각의 가열 요소(35, 36)는 다른 면(A, B)에서의 프로파일 높이(H1)의 방향에서 가열 요소(35, 36)에 대향하는 또는 수직으로 대향하는 각각의 가열 요소(35, 36)의 온도보다 더 높은 온도로 설정된다. 각각의 제1 가열 요소(35) 및 그와 각각 대향하는 제2 가열 요소(36) 사이의 온도차는 바람직하게는 적어도 5℃이며, 보다 바람직하게는 적어도 10℃이다. 유사하게, 프로파일 높이(H1)를 가로지르는 압출 재료(9) 내의 높이 온도 구배(G1, G2)의 범위는 바람직하게는 적어도 5℃이며, 보다 바람직하게는 10℃이다.

제어 유닛(6)은 코드 진입 높이(H4)에 대해 제1 단면(C1)의 제2 단면(C2)으로의 팽창의 균일한 제어를 보장하도록 전체 프로파일 폭(W)에 걸쳐 조정 가능한 높이 온도 구배(G1, G2)를 생성하도록 배치된다. 특히, 제어 유닛(6)은 제1 가열 요소(35) 및 제2 가열 요소(36)를 제1 그룹 및 높이 온도 구배(G1, G2)를 가진 제1 그룹에 대한 제2 그룹 오프셋으로서 제어하도록 배치된다. 제어 유닛(6)은 높이 온도 구배(G1, G2) 및/또는 폭 온도 구배(G3, G4)의 범위 또는 크기를 조정하도록 배치된다. 제어 유닛(6)은 추가로 제1 모드와 제2 모드 사이에서의 스위칭을 위해 배치되며, 이것에 의해 높이 온도 구배(G1, G2)의 방향을 변경한다.

도 2a 및 2b와 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같은 예시적인 모드에서, 제1 온도(T1)는 80℃이고, 제2 온도(T2)는 100℃이고, 제3 온도(T3)는 85℃이며 제4 온도(T4)는 125℃이다. 온도(T1, T2, T3, T4)는 조정 가능하며 압출 재료(9)의 유형, 원하는 코드 높이(H2, H3) 및/또는 프로파일 폭(W)에 걸친 압출 재료(9)의 분포 또는 팽창의 최적화에 따라서 제어 유닛(6)에 의해 다양하게 제어될 수 있다. 이러한 예시적인 실시예에서, 제1 가열 요소(35) 및 제2 가열 요소(36)는 압출 재료(9)의 적절한 압출을 위해 허용되는 최대 점성에 상응하는 최소 온도까지 압출 재료(9)를 가열하도록 사용된다. 타이어 구성요소를 위한 전형적인 탄성 중합체 화합물의 형태인 압출 재료(9)에 있어서, 최소 온도는 적어도 80℃이며, 바람직하게는 적어도 90℃이다. 결과적으로, 제1 모드에서 제2 가열 요소(36)의 제1 온도(T1)는 전술된 최소 온도와 적어도 동일하다.

전술된 모드에서, 제어 유닛(6)은 다양한 온도(T1-T4) 하에서 고무 화합물에 대해 주어진 데이터 및 그들 각각의 점성에 기초하여 프로그램된다. 실질적인 코드 높이(H2, H3)는 제2 단면(C2) 또는 제3 단면(C3) 및 그 안의 코드(8)의 상대적인 위치를 드러내도록 압출된 타이어 구성요소를 절단함으로써 실험적으로 적합하게 될 수 있다. 실험적인 적합성으로부터의 발견이 이후에 제어 유닛(6)의 데이터 및 프로그래밍을 향상시키도록 사용될 수 있다.

이에 더하여 또는 이와 다르게, 도 1b에 도시된 바와 같이 압출 재료(9)가 압출 방향(E)으로 압출기 헤드(3)를 나가는 다이(4)의 출구에 광학 센서(7)가 제공될 수 있다. 센서(7)는 압출 재료(9) 내의 코드(8)의 실질적인 코드 높이(H2, H3)를 결정하도록 사용된다. 이러한 예에서, 센서(7)는 압출 재료(8) 내의 금속성 코드(8)의 근접도를 전기적으로 감지하는 유도식 센서이다. 센서(7)는 센서(7)에 대한 코드(8)의 근접도를 나타내는 신호를 제어 유닛(6)에 전송하기 위해서 제어 유닛(6)에 동작상 접속한다. 제어 유닛(6)은 그에 따라 제2 단면(C2) 또는 제3 단면(C3)에 대한 실질적인 코드 높이(H2, H3)가 원하는 코드 높이(H2, H3)와 일치하는지를 결정할 수 있으며, 만약 필요하다면, 제1 가열 요소(35) 및 제2 가열 요소(36)의 온도를 조정하여 원하는 코드 높이(H2, H3)에 대한 실질적인 코드 높이(H2, H3)를 증가시킨다. 이러한 센서(7)와 제어 유닛(6) 사이의 피드백은 압출기(1)의 정확도를 추가로 증가시킬 수 있으며 팽창의 인-라인 조정을 가능하게 할 수 있다.

전술된 설명은 바람직한 실시예의 동작을 설명하도록 포함되며 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것은 아님이 이해되어야 한다. 전술된 설명으로부터, 본 발명의 범주에 의해 포함될 수 있는 다수의 변경사항이 당업자에게 명백해질 것이다.

Claims (40)

1. 코드 강화 타이어 구성요소(cord reinforced tire component)를 압출하기 위한 압출기 헤드(3)를 구비한 압출기(extruder)(1)로서,
   상기 압출기 헤드(3)는 압출 재료(9)를 수용하기 위한 다이(4), 상기 다이(4) 내로 진출하는 흐름 채널(33, 34) 및 사용시에 코드(8)가 상기 압출 재료(9) 내에 내장되도록 코드(8)를 상기 다이(4) 내로 가이드하기 위한 코드 가이드(5)를 포함하고, 상기 다이(4)에는 상기 다이(4) 내의 상기 압출 재료(9)의 제1 단면(C1)을 정의하는 긴 단면 프로파일(42)이 제공되고, 상기 단면 프로파일(42)은 프로파일 폭(W) 및 상기 프로파일 폭(W)에 대해 상대적으로 작은 프로파일 높이(H1)를 가지고, 상기 코드 가이드(5)는 상기 코드(8)가 압출형(90)을 형성하기 위해 압출 동안 압출 재료(9) 내로 내장되도록 상기 프로파일 높이(H1)에 대한 코드 진입 높이(H4)에서 상기 코드(8)를 상기 다이(4) 내로 가이드하도록 배치되고, 상기 압출기 헤드(3)에는 상기 다이(4)에서의 상기 프로파일 높이(H1)의 제1 면(A)으로부터 상기 압출 재료(9) 내로 열을 전달하기 위해서 상기 흐름 채널(33, 34)의 하류의 상기 다이(4)에 위치된 하나 이상의 제1 가열 요소(35)가 제공되고, 상기 압출기(1)는 상기 압출 재료(9)가 상기 다이(4)를 떠난 후에 상기 제1 단면(C1)으로부터 제2 단면(C2)으로의 상기 코드 진입 높이(H4)에 대한 상기 압출 재료(9)의 팽창을 제어하기 위해서 상기 프로파일 높이(H1)에 걸친 상기 압출 재료(9) 내의 조정 가능한 높이 온도 구배(G1, G2)를 생성하기 위한 상기 하나 이상의 제1 가열 요소(35)에 동작가능하게 접속되는 제어 유닛(6)을 더 포함하는, 압출기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 제1 가열 요소는 상기 다이에서의 상기 프로파일 높이의 상기 제1 면으로부터 상기 압출 재료 내로 열을 전달하기 위해서 상기 다이에 위치되는, 압출기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 압출형(extrudate)의 높이에 대한 최종 코드 높이가 상기 프로파일 높이에 대한 상기 코드 진입 높이로부터 비례적으로 상이하게 하는 높이 온도 구배(height temperature gradient)를 생성하도록 배치되는, 압출기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로파일 높이에 걸친 상기 높이 온도 구배는 적어도 5℃ 또는 적어도 10℃인, 압출기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 제1 가열 요소는 상기 프로파일 폭에 걸쳐 분포된 복수의 상기 제1 가열 요소를 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 프로파일 폭에 걸쳐 상기 복수의 제1 가열 요소의 각각의 온도를 개별적으로 제어하도록 배치되는, 압출기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 전체 프로파일 폭에 걸쳐 상기 압출 재료 내에 상기 높이 온도 구배를 생성하도록 배치되는, 압출기.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 압출기 헤드는 상기 제1 면에 대향하는 상기 프로파일 높이의 제2 면으로부터 상기 압출 재료 내로 열을 전달하도록 배치된 하나 이상의 제2 가열 요소를 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 압출 재료가 상기 다이를 떠난 후에 상기 압출 재료의 팽창을 제어하도록 상기 압출 재료 내에서 상기 프로파일 높이에 걸친 조정 가능한 높이 온도 구배를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 제1 가열 요소 및 상기 하나 이상의 제2 가열 요소에 동작가능하게 접속되는, 압출기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 제2 가열 요소는 상기 다이에서의 상기 프로파일 높이의 상기 제2 면으로부터 상기 압출 재료 내로 열을 전달하도록 상기 다이에 위치되는, 압출기.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 압출기에는 다이 내로 흐르는 흐름 채널이 제공되고, 상기 하나 이상의 제2 가열 요소는 상기 다이에서의 상기 프로파일 높이의 상기 제2 면으로부터 상기 압출 재료 내로 열을 전달하도록 상기 흐름 채널의 하류에 있는 상기 다이에 위치되는, 압출기.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면을 향해 온도를 증가시키도록 상기 높이 온도 구배가 제어되는 제1 모드와 상기 제2 면으로부터 상기 제1 면을 향해 온도를 증가시키도록 상기 높이 온도 구배가 제어되는 제2 모드 사이의 스위칭을 위해 배치되는, 압출기.
11. 제 7 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제2 가열 요소는 상기 프로파일 폭에 걸쳐 분포된 복수의 상기 제2 가열 요소를 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 프로파일 폭에 걸쳐 상기 복수의 제2 가열 요소의 각각의 온도를 개별적으로 제어하도록 배치되는, 압출기.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 가열 요소의 각각은 상기 프로파일 높이의 방향에서 상기 복수의 제2 가열 요소 중 하나에 대향하게 배치되고, 상기 제어 유닛은 두 개의 대향하는 가열 요소들의 각각의 세트 사이에 상기 높이 온도 구배를 생성하도록 배치되는, 압출기.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 프로파일 높이에서의 상기 조정 가능한 높이 온도 구배에 더하여 상기 프로파일 폭에 걸친 조정 가능한 폭 온도 구배를 생성하도록 배치되는, 압출기.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 압출기 헤드에는 상기 압출 재료를 상기 프로파일 폭에 평행한 상기 다이 내로 수용하기 위해 상기 압출기 헤드의 횡방향 단부로부터의 상기 압출 재료의 공급부와 유체 연통하도록 배치된 흐름 채널이 제공되고, 상기 제어 유닛은 상기 압출 재료의 상기 공급부와 관련된 상기 프로파일 폭의 말단부를 향해서 상기 폭 온도 구배가 증가하도록 이것을 제어하도록 배치되는, 압출기.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 복수의 제1 가열 요소 및 상기 복수의 제2 가열 요소의 최소 온도를 적어도 80℃ 또는 적어도 90℃로 제어하도록 배치되는, 압출기.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 단면 프로파일은 적어도 하나의 테이퍼링 영역을 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 적어도 하나의 테이퍼링 영역 내의 온도를 국부적으로 증가시키도록 배치되는, 압출기.
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 압출 재료는 사용시에 압출형이 되도록 경화되고, 상기 코드는 상기 압출형 내에서 최종 코드 높이를 가지며, 상기 압출기는 상기 압출형 내의 상기 코드의 최종 코드 높이를 검출하기 위한 센서를 포함하는, 압출기.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 센서로부터의 측정에 기초하여 상기 높이 온도 구배를 생성하도록 배치되는, 압출기.
19. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이는 시트, 필름, 또는 타이어 트레드를 압출하도록 배치된 단면 프로파일을 가지는, 압출기.
20. 압출기 헤드(3)를 포함하는 압출기(1)를 사용하여 코드 강화 타이어 구성요소를 압출하는 방법으로서,
    상기 압출기 헤드(3)는 압출 재료(9)를 수용하기 위한 다이(4), 상기 다이(4) 내로 진출하는 흐름 채널(33, 34) 및 코드(8)를 상기 다이(4) 내로 가이드하기 위한 코드 가이드(5)를 포함하고, 상기 다이(4)에는 상기 다이(4) 내의 상기 압출 재료(9)의 제1 단면(C1)을 정의하는 긴 단면 프로파일(42)이 제공되고, 상기 단면 프로파일(42)은 프로파일 폭(W) 및 상기 프로파일 폭(W)에 대해 상대적으로 작은 프로파일 높이(H1)를 가지고, 상기 압출기 헤드(3)에는 상기 흐름 채널(33, 34)의 하류의 상기 다이(4)에 위치된 하나 이상의 제1 가열 요소(35)가 제공되고, 상기 압출기(1)는 상기 하나 이상의 제1 가열 요소(35)에 동작가능하게 접속되는 제어 유닛(6)을 더 포함하고, 이 방법은 상기 다이(4) 내에 압출 재료(9)를 수용하는 단계, 상기 코드(8)가 압출형(90)을 형성하기 위해 압출 동안 상기 압출 재료(9) 내에 내장되도록 상기 코드 가이드(5)로부터 상기 프로파일 높이(H1)에 대한 코드 진입 높이(H4)에 있는 다이(4) 내로 코드(8)를 가이드하는 단계, 상기 프로파일 높이(H1)에 걸쳐 상기 압출 재료(9) 내에 조정 가능한 높이 온도 구배(G1, G2)를 생성하도록 상기 다이(4)에서의 상기 프로파일 높이(H1)의 제1 면(A)으로부터 상기 압출 재료(9) 내로 열을 전달하기 위해서 상기 제어 유닛(6)을 이용하여 상기 하나 이상의 제1 가열 요소(35)를 제어하는 단계, 및 상기 조정 가능한 높이 온도 구배(G1, G2)를 조정함으로써 상기 압출 재료(9)가 상기 다이(4)를 떠난 후에 상기 제1 단면(C1)으로부터 제2 단면(C2)으로의 상기 코드 진입 높이(H4)에 대한 상기 압출 재료(9)의 팽창을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
21. 제 20 항에 있어서,
    압출형의 높이에 대한 최종 코드 높이가 상기 프로파일 높이에 대한 상기 코드 진입 높이로부터 비례적으로 상이하게 하는 높이 온도 구배가 생성되는, 방법.
22. 제 20 항에 있어서,
    상기 프로파일 높이에 걸친 상기 높이 온도 구배는 적어도 5℃ 또는 적어도 10℃인, 방법.
23. 제 20 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제1 가열 요소는 상기 프로파일 폭에 걸쳐 분포된 복수의 상기 제1 가열 요소를 포함하고, 상기 방법은 상기 프로파일 폭에 걸쳐 상기 복수의 제1 가열 요소의 각각의 온도를 개별적으로 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
24. 제 20 항에 있어서,
    상기 높이 온도 구배는 전체 프로파일 폭에 걸쳐 상기 압출 재료 내에서 생성되는, 방법.
25. 제 20 항에 있어서,
    상기 압출기 헤드는 하나 이상의 제2 가열 요소를 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 하나 이상의 제1 가열 요소 및 상기 하나 이상의 제2 가열 요소에 동작가능하게 접속되고, 상기 방법은 상기 프로파일 높이에 걸쳐 상기 압출 재료 내에 조정 가능한 높이 온도 구배를 생성하도록 각각 상기 프로파일 높이의 상기 제1 면 및 상기 제1 면에 대향하는 제2 면으로부터 상기 압출 재료 내로 열을 전달하기 위해 상기 제어 유닛을 이용하여 상기 하나 이상의 제1 가열 요소 및 상기 하나 이상의 제2 가열 요소를 제어하는 단계 및 상기 조정 가능한 높이 온도 구배를 조정함으로써 상기 압출 재료가 상기 다이를 떠난 후에 상기 제1 단면으로부터 제2 단면으로의 상기 코드 진입 높이에 대한 상기 압출 재료의 팽창을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
26. 제 25 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면을 향해 온도를 증가시키도록 상기 높이 온도 구배가 제어되는 제1 모드와 상기 제2 면으로부터 상기 제1 면을 향해 온도를 증가시키도록 상기 높이 온도 구배가 제어되는 제2 모드 사이에서 상기 제어 유닛을 스위칭하는 단계를 포함하는, 방법.
27. 제 25 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제2 가열 요소는 상기 프로파일 폭에 걸쳐 분포된 복수의 상기 제2 가열 요소를 포함하고, 상기 방법은 상기 프로파일 폭에 걸쳐 상기 복수의 제2 가열 요소의 각각의 온도를 개별적으로 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
28. 제 27 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 가열 요소의 각각은 상기 프로파일 높이의 방향에서 상기 복수의 제2 가열 요소 중 하나에 대향하게 배치되고, 상기 방법은 두 개의 대향하는 가열 요소들의 각각의 세트 사이에 상기 높이 온도 구배를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
29. 제 27 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 프로파일 높이에서의 상기 조정 가능한 높이 온도 구배에 더하여 상기 프로파일 폭에 걸친 조정 가능한 폭 온도 구배를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
30. 제 29 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 복수의 제1 가열 요소 및 상기 복수의 제2 가열 요소의 최소 온도가 적어도 80℃ 또는 적어도 90℃ 이도록 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
31. 제 20 항에 있어서,
    상기 단면 프로파일은 적어도 하나의 테이퍼링 영역을 포함하고, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 테이퍼링 영역 내의 온도를 국부적으로 증가시키는 단계를 포함하는, 방법.
32. 제 20 항에 있어서,
    상기 압출 재료는 압출형이 되도록 경화되고, 상기 코드는 상기 압출형 내에서 최종 코드 높이 내에 있고, 상기 압출기는 상기 압출형 내의 상기 코드의 상기 최종 코드 높이를 검출하기 위한 센서를 포함하며, 상기 방법은 상기 센서로부터의 측정에 기초하여 상기 높이 온도 구배를 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
    
    
    
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