KR20100045978A - 사이클 타이어 내측에 재료 층을 적용하기 위한 방법 - Google Patents

사이클 타이어 내측에 재료 층을 적용하기 위한 방법 Download PDF

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소시에떼 드 테크놀로지 미쉐린
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Abstract

본 발명은 내부 벽(28) 및 외부 벽(29)을 구비하고, 2개의 측벽(21), 2개의 비드(23a, 23b) 및 상기 비드들에 위치된 2개의 비드 와이어(30a, 30b)에 의해 연장되는 크라운(22)을 구비하고, 주어진 규정 팽창압을 갖는 원환체 형태의 사이클 타이어(20)의 내부 벽에 재료 층(25, 26)을 인가하는 방법이고, 이 방법은
- 내부 벽(28)이 원환체의 외측에 있게 되고 외부 벽(29)이 원환체 내측에 있게 되도록 타이어(20)가 뒤집히는 단계와,
- 상기 타이어의 규정 팽창압보다 큰 내부 팽창압을 상기 외부 벽(29)에 인가함으로써 타이어의 원환체 외부 벽(29)이 신전되는 단계와,
- 타이어(20)의 내부 벽(28)에 재료 층(25, 26)이 인가되는 단계와,
- 내부 벽(28)과 외부 벽(29)이 초기 위치로 다시 되돌아가도록 타이어(20)가 뒤집히는 단계를 포함한다.

Description

사이클 타이어 내측에 재료 층을 적용하기 위한 방법 {METHOD FOR APPLYING A LAYER OF MATERIAL INSIDE A CYCLE TYRE}
본 발명은 사용 중에 어떠한 구멍이든 밀봉시키기 위해 내부 벽에 위치되는 자가 밀봉 층(self-sealing layer)을 포함하는 튜브리스 사이클 타이어(tubeless cycle tyre)에 관한 것이고, 더 구체적으로는 사이클 타이어 내측에 이러한 재료 층을 적용하는 방법에 관한 것이다.
펑크(puncture)로 인한 문제, 즉 차량의 타이어들 중 하나 이상의 타이어의 압력의 상당한 손실 또는 전체 손실에도 불구하고 차량이 계속하여 주행하게 하는 방법, 또는 천공된 후에 공기 누설을 방지하는 방법에 대한 문제는 팽창된 타이어에 끼워 맞춰진 휠의 사용의 최초 사용 이래 계속 존재한다.
매우 종종 제안되는 하나의 해결책은 타이어의 내부 벽에 자가 밀봉 층을 부가하는 것이다.
문헌 US 4,426,468은 내부 벽에 자가 밀봉 층을 포함하는 사이클 타이어의 일례를 도시한다. 그러나, 이러한 타이어의 매우 높은 가요성으로 인해, 이 문헌은 가황화(vulcanization) 이후에 사이클 타이어의 내측에 자가 밀봉 제품 층을 적층하는 것이 매우 어렵다는 것을 강조하고 있고, 가황화 이전에 기밀 내부 라이너와 카카스 플라이(carcass ply) 사이에 이러한 층을 위치시키는 것을 제안하고 있다.
본 발명의 요지는 내부 벽 및 외부 벽을 구비하고, 2개의 측벽, 2개의 비드 및 비드들에 위치된 2개의 비드 와이어에 의해 연장되는 크라운을 구비하고, 주어진 규정 팽창압을 갖는 원환체(torus) 형태의 사이클 타이어의 내부 벽에 재료 층을 적용하는 방법이고, 이 방법은
- 내부 벽이 원환체의 외측에 있게 되고 외부 벽이 원환체 내측에 있게 되도록 타이어가 뒤집히는 단계와,
- 상기 타이어의 규정 팽창압보다 큰 내부 팽창압을 상기 외부 벽에 인가함으로써 타이어의 원환체 외부 벽이 신전되는 단계와,
- 타이어의 내부 벽에 재료 층이 적용되는 단계와,
- 내부 벽과 외부 벽이 초기 위치로 다시 되돌아가도록 타이어가 뒤집히는 단계를 포함한다.
바람직한 실시예에서, 타이어는 튜브리스 타이어에 있어서 대략 2 bar인 주어진 규정 팽창압을 갖기 때문에, 내부 압력은 3 bar 내지 8 bar이다.
유리하게도, 재료 층이 적용되기 전에, 타이어의 내부 벽에 세척 작업이 수행된다.
재료 층은 재료 스트립(strip) 또는 스킴(skim)의 재료를 타이어의 벽 상으로 직접 압출함으로써 적용될 수도 있다.
본 발명에 따른 방법은 신전 가능한 열가소성 필름으로 덮어지는 자가 밀봉 재료 층을 포함하는 자가 밀봉 층 또는 자가 밀봉 라미네이트를 위치시키기에 특히 적합하다.
따라서, 자가 밀봉 층은 매우 유리하게도 압축 응력 상태에 있고, 우수한 자가 밀봉을 달성한다.
본 발명의 다른 특성 및 장점은 본 발명의 실시예들을 비제한적인 일례로 도시하는 첨부된 도면을 참조하여 주어진 이하 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1 내지 도 9에서 보충되는 자가 밀봉 층 또는 자가 밀봉 라미네이트의 적용에 대응하는 모든 실시예 상세가 이하 설명에 주어진다.
도 1은 자가 밀봉 라미네이트를 통합한 사이클 타이어의 반경 방향의 부분 단면도를 도시한다.
도 2는 자가 밀봉 층을 사이클 타이어에 적용하는 제1 단계를 도시한다.
도 3은 뒤집힌 후의 사이클 타이어를 도시한다.
도 4는 팽창 드럼 상에 위치되는 뒤집힌 타이어를 도시한다.
도 5는 뒤집힌 타이어를 팽창시키는 단계를 도시한다.
도 6은 팽창되고 뒤집힌 사이클 타이어를 도시한다.
도 7은 자가 밀봉 층의 적용을 도시한다.
도 8은 원래대로 둥글게 되돌아오고 있는 도 7의 타이어를 도시한다.
도 9는 원래대로 둥글게 되돌아온 도 8의 타이어를 도시한다.
도 1은 자가 밀봉 라미네이트를 포함하는 사이클 타이어를 도시한다.
이러한 타이어(20)는 2개의 측벽(21) 및 2개의 비드(23a, 23b; bead)에 의해 연장되는 크라운(22; crown)을 포함한다. 카카스 보강체(도시 안됨)는 측벽 및 크라운에서 하나의 비드로부터 다른 비드로 연장된다. 트레드(24; tread)는 크라운에서 카카스 보강체 상에 위치된다. 이 타이어는 자가 밀봉 라미네이트(25)를 포함한다. 이 라미네이트(25)는 신전 가능한 열가소성 필름(27)으로 덮어지는 자가 밀봉 층(26)으로 구성된다. 신전 가능한 열가소성 필름은 타이어의 내부 공동의 공기와 접촉한다. 라미네이트(25)는 타이어(20)의 크라운(22) 주위에서만 실질적으로 연장된다.
본 발명에 따른 자가 밀봉 라미네이트를 사이클 타이어의 내부 벽에 적용하는 것이 도 2 내지 도 9와 관련하여 이제 설명될 것이다. 인용 특허 US 4,424,295에서 강조된 바와 같이, 이러한 유형의 타이어의 매우 큰 가요성으로 인해 가황화 이후에 사이클 타이어의 내측에 자가 밀봉 제품 층을 적층시키는 것은 매우 어렵다. 본 발명에 따른 방법은 이러한 적용이 용이하게 수행되는 것을 가능하게 한다.
도 2는 본 발명에 따라, 자가 밀봉 라미네이트를 사이클 타이어에 적용하기 위한 제1 단계의 적용 방법을 도시한다. 이러한 타이어(20)는 특히, 2개의 측벽(21) 및 트레드(24)를 포함하고, 내부 벽(28) 및 외부 벽(29)을 갖는다. 제1 단계는 내부 벽(28)이 타이어의 외측에 있고 외부 벽(29)이 타이어의 내측에 있도록 타이어를 뒤집는 단계를 포함한다. 또한, 뒤집기 작업은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 2개의 비드(23a, 23b)가 축방향으로 반전된 위치에 있게 하고, 도 2에 도시된 화살표로 표시된 방향으로 수행될 수 있다.
이러한 뒤집기 작업은 비드 와이어(30)의 만곡에 있어서의 매우 큰 가요성으로 인해 사이클 타이어의 경우에 매우 용이한데, 이는 휠 림 시트(wheel rim seat)에 비드를 고정할 수 있도록 실질적으로 신전될 수 없게 유지되면서, 영구 변형되지 않으면서 용이하게 조작되어 절첩될 수 있다. 이러한 뒤집기 작업은 수동으로 수행될 수도 있다.
도 3은 뒤집힌 타이어(20)를 도시한다.
다음으로, 뒤집힌 타이어(20)는 멤브레인(53) 및 타이어의 비드(23)를 수납하도록 설계되는 2개의 플랜지(51, 52)를 갖는 팽창 드럼(50)(도 4에 개략적으로 도시됨) 상에 위치되어, 멤브레인, 플랜지 및 드럼에 의해 형성되는 공동(54)을 밀봉하도록 의도된다. 2개의 비드 와이어(30)로 인해 2개의 비드가 플랜지(51 및 52)에 고정될 수 있어, 높은 팽창압이 공동(54)에 인가될 수 있다.
이 후, 공동(54)은 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 플랜지(51, 52)를 서로 가깝게 가져오면서 팽창된다. 공동(54)의 내압(Pc)은 타이어의 외부 벽(29)에 대해 멤브레인(53)을 압박한다. 도 5의 2개의 화살표는 2개의 플랜지(51, 52)가 서로 가까워지는 축방향 이동 방향을 도시한다.
도 6에서, 2개의 플랜지(51, 52)가 서로 가까워지는 축방향 이동이 완료되고, 공동(54) 내의 내압이 값(Pf)으로 상승된다. 바람직하게는, 이 압력(Pf)은 타이어(20)의 규정 팽창압보다 실질적으로 커서, 타이어(20)의 카카스 보강체는 사용중인 타이어가 정상적으로 겪는 것보다 크게 신전 상태로 있게 한다.
이러한 팽창압(Pf)은 자가 밀봉 라미네이트(25)를 내부 벽(28)에 적용할 수 있기에 충분한 전체 강성을, 뒤집혀 장착된 타이어(20)에 제공하는 장점을 또한 갖는다.
라미네이트(25)가 적용되기 바로 전에, 타이어에 세척 작업을 수행하는 것이 가능하다. 이 세척 작업은 먼지를 털어냄으로써(brush) 먼지를 간단히 제거할 수도 있거나, 또는 적절한 방법 및 물 또는 임의의 다른 물질을 사용할 수도 있다.
도 7은 라미네이트(25)가 내부 벽(28)에 적층된 상태인 타이어(20)를 도시한다. 이 라미네이트는 원하는 폭과 두께로 스킴을 압출함으로써, 그리고 예컨대 실리콘 처리된 필름인 보호 필름에 적층함으로써 미리 제조될 수도 있고, 릴에 권취될 수 있다. 타이어에 적용하는 동안에, 스킴 층은 타이어 주위에 권취되고, 스킴의 적용 동안에 실리콘 처리된 보호 필름을 벗기고 타이어를 회전시킨다. 이 후, 열가소성 필름(27)이 적용된다.
바람직하게는, 열가소성 필름(27)은, 타이어(20)에 적용할 준비가 되어 있는 라미네이트의 릴이 권취되는 방식으로, 권취 이전에 스킴의 자유 벽에 적용되는데, 이 적용은 단일 작업에서 이루어진다.
또한, 자가 밀봉 층은 원하는 치수보다 작은 폭과 두께의 스트립을 권취함으로써 적용될 수도 있다.
마지막으로, 자가 밀봉 재료(26)는 타이어의 내부 벽(28)에 직접 압출될 수 있고, 이 후에 열 가소성 필름(27)이 권취될 수 있다.
라미네이트(25)가 적용된 후에, 타이어는 도 8에 도시된 바와 같이 뒤집는 제2 작업에 의해 원래대로 둥글게 다시 되돌아간다. 이 후, 도 9에 도시된 타이어가 얻어진다.
Pf까지 팽창되는 뒤집힌 타이어의 내부 벽(28)에 어떠한 특정 응력도 없는 상태로 위치되는 라미네이트(25)의 자기 밀봉 층(26)은 뒤집기 작업 이후에 타이어(20)의 정상 형상을 취하는 것과 공동(54)의 수축에 연관된 압축 상태가 된다는 것을 알 수 있다. 이러한 압축 상태는 타이어(20)가 규정 팽창압까지 팽창될 때 유지되어야 하는데, 이는 규정 팽창압(Pi)보다 큰 공동(54) 내의 압력에 의해 적용이 발생했기 때문이다. 이러한 압축 상태는 자가 밀봉 층(26)과 자가 밀봉 라미네이트(25)의 유효성에 있어서 매우 바람직하다. 규정 팽창압(Pi)이 2 bar인 경우에, 인가된 압력은 6 bar 이하 또는 8 bar일 수도 있다.
본 발명은 자가 밀봉 층 또는 라미네이트의 적용을 일례로서 설명하였고, 이는 어떠한 유형의 재료 층에도 적용될 수 있다. 특히, 기밀 층을 적용하기 위해 사용될 수도 있고, 또한 예컨대 센서를 포함하는 패치(patch)를 용이하게 고정하기 위해 사용될 수도 있다.
본 발명은 설명되고 도시된 일례들에 제한되지 않고, 첨부된 특허청구범위에 규정된 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형이 적용될 수도 있다.

Claims (8)

  1. 내부 벽(28) 및 외부 벽(29)을 구비하고, 2개의 측벽(21), 2개의 비드(23a, 23b) 및 상기 비드들에 위치된 2개의 비드 와이어(30a, 30b)에 의해 연장되는 크라운(22)을 구비하고, 주어진 규정 팽창압을 갖는 원환체 형태의 사이클 타이어(20)의 내부 벽에 재료 층(25, 26)을 적용하는 방법이며,
    - 내부 벽(28)이 원환체의 외측에 있게 되고 외부 벽(29)이 원환체 내측에 있게 되도록 타이어(20)가 뒤집히는 단계와,
    - 상기 타이어의 규정 팽창압보다 큰 내부 팽창압을 상기 외부 벽(29)에 인가함으로써 타이어의 원환체 외부 벽(29)이 신전되는 단계와,
    - 타이어(20)의 내부 벽(28)에 재료 층(25, 26)이 적용되는 단계와,
    - 내부 벽(28)과 외부 벽(29)이 초기 위치로 다시 되돌아가도록 타이어(20)가 뒤집히는 단계를 포함하는
    사이클 타이어의 내부 벽에 재료 층을 적용하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    내부 팽창압은 2 bar 내지 8 bar인
    사이클 타이어의 내부 벽에 재료 층을 적용하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    재료 층(25, 26)이 적용되기 전에, 타이어의 내부 벽(28)에 세척 작업이 수행되는
    사이클 타이어의 내부 벽에 재료 층을 적용하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    재료 층(26)은 타이어의 내부 벽(28) 상으로 재료를 직접 압출함으로써 적용되는
    사이클 타이어의 내부 벽에 재료 층을 적용하는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    재료 층(26)은 타이어의 내부 벽(28) 상으로 재료의 스트립을 직접 압출함으로써 적용되는
    사이클 타이어의 내부 벽에 재료 층을 적용하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    타이어(20)는 튜브리스 타이어인
    사이클 타이어의 내부 벽에 재료 층을 적용하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    재료는 자가 밀봉 제품인
    사이클 타이어의 내부 벽에 재료 층을 적용하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    적용되는 재료 층은 신전 가능한 열가소성 필름(27)으로 덮어지는 자가 밀봉 재료 층(26)을 포함하는 자가 밀봉 라미네이트(25)인
    사이클 타이어의 내부 벽에 재료 층을 적용하는 방법.

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