KR20190086676A - 트레드를 제조하기 위한 방법 및 트레드 제조 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트레드(20)를 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법은 트레드(20)를 압출하는 단계를 포함하며, 상기 트레드는 외부 측(22) 및 외부 측(22) 반대편에 있는 내부 측(24)을 가지고, 그리고 지탱 영역 고무 재료로 만들어진 지탱 영역(26) 및 안내 스트립 고무 재료로 만들어진 안내 스트립(28)을 포함하며, 여기서 상기 안내 스트립(28)은 외측(22)으로부터 내측(24)으로 연장하며, 그리고 안내 스트립 고무 재료의 특정 전기 안내 스트립 저항(W28)은 지탱 영역 고무 재료의 특정 전기 지탱 영역 저항보다 더 작다. 본 발명에 따른 단계들은, 외부 측(22)과 내부 측(24) 사이의 안내 스트립(28)의 전기 안내 스트립 저항(W28)을 결정하는 단계 및 전기 저항(W)이 특정된 최대 저항(W28,max)을 초과할 때 경고 신호를 출력하는 단계이다.

Description

트레드를 제조하기 위한 방법 및 트레드 제조 디바이스
본 발명은 트레드(tread)를 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법은 (a) 트레드를 압출하는 단계를 가지며, 이 트레드는 외부 측 및 반대편에 놓이는 내부 측을 가지고, 고무 지지 구역 재료로 만들어지는 지지 구역 및 고무 안내 스트립 재료로 만들어지는 안내 스트립을 포함하며, 여기서 (b) 안내 스트립은 외부 측으로부터 내부 측으로 연장하며, 그리고 안내 스트립 고무 재료의 특정한 전기 안내 스트립 저항은 지지 구역 고무 재료의 특정한 전기 지지 구역 저항보다 더 작다. 제2 양태에서, 본 발명은 트레드를 제조하기 위한 트레드 제조 디바이스에 관한 것이며, 이 트레드 제조 디바이스는, 압출기 시스템(extruder system)을 가지며, 이 압출기 시스템은 외부 측 및 외부 측의 반대편에 놓이는 내부 측을 가지고, 고무 지지 구역 재료로 만들어지는 지지 구역 및 고무 안내 스트립 재료(rubber guide strip material)로 만들어지는 안내 스트립을 포함하며, 여기서 안내 스트립은 외부 측으로부터 내부 측으로 연장한다.
이러한 트레드들은 차량 타이어들, 특히 승용차 타이어들 및 트럭 타이어들의 제조 동안 사용된다. 롤 저항(roll resistance)을 감소시키기 위해, 고무 지지 구역 재료는 종종 고무 및 이산화규소(영어:silica)로 만들어지며, 여기서 그을음(soot)이 약간 존재하거나 존재하지 않는다. 따라서, 고무 지지 구역 재료는 매우 높은 특정 전기 저항을 가지고, 종종 절연체이다. 트레드는, 타이어들이 롤링하는 동안 정전식으로(electrostatically) 충전되어지는 것을 방지하도록 제공된다. 트레드는, 해당하는 차량이 도로 상에 서 있는 경우, 트레드는 도로 표면과 타이어의 컴포넌트 사이에 전기 접촉을 발생시키는 방식으로 배열되며, 이 타이어의 컴포넌트는 정전하들(electrostatic charges)이 회피될 정도로 작은 전기 경로에 걸쳐 차량의 샤시와 연결된다.
그러나, 이러한 트레드를 가지는 타이어들조차도 정전식으로 충전되어지는 경향을 가질 수 있는 것이 판명된다(turn out).
본 발명의 목적은 타이어들을 갖는 차량들 상에 정전하를 약화시키는 것이다.
본 발명은, (c) 외부 측과 상기 내부 측 사이에서 안내 스트립의 전기 안내 스트립 저항(electrical guide strip resistance)과 상관관계에 있는 매개 변수를 결정하는 단계 및 (d) 안내 스트립 저항(W28)이 규정된 최대 값을 초과하는 것을 표시하는 값을 매개 변수가 취할(assume) 때, 경고 신호를 출력하는 단계를 포함하는 일반적인 방법으로 이러한 문제를 해결한다. 특히, 경고 신호는, 매개 변수가 규정된 최대 값을 초과한다면, 출력된다.
특히, 전기 매개 변수는 트레드를 충전시키면서 규정된 전기 전하와 함께 흐르는 전류이며, 그리고 최대 값은, 전류가 규정된 최소 값 미만으로 강하할(drop) 때 초과된다. 대안적으로, 매개 변수는, 규정된 전류가 인가될 때 발생하는 전압이며, 그리고 최대 값은 최대 전압이다. 다른 대안 예로서, 매개 변수는 전기 안내 스트립 저항 그 자체이며, 그리고 최대 값은 최대 전기 저항이다.
제2 양태에서, 본 발명은 저항 결정 디바이스를 가지는 일반적인 트레드 제조 디바이스로 문제를 해결하며, 이 저항 결정 디바이스는 트레드의 외부 측에 접촉하도록 설정되는 외부 전극 및 트레드의 내부 측에 접촉하도록 설정되는 내부 전극을 나타낸다. 저항 결정 디바이스는 바람직하게는 외부 측과 내부 측 사이에 안내 스트립의 안내 스트립 저항에 상관관계에 있는 매개 변수를 자동으로 측정하도록 설계된다.
본 발명은 유리하게는 안내 스트립에 대한 충분히 높은 전기 전도도를 보장한다. 이는, 놀랍게도, 안내 스트립이 제조 공정의 변동들로 인해 기하학적 구조(이는 너무 높은 전기 저항을 초래함)를 가질 수 있다는 것이 발견되었기 때문이다. 이러한 경우가 발생되었다면, 이는 이제 신속하게 식별될 수 있다. 트레드의 대응하는 섹션은 제거될 수 있다.
측정이 낮은 기술적인 비용으로 수행될 수 있는 것이 또한 유리하다. 트레드는 항상, 동일한 정렬로 압출기 시스템을 나와서, 안내 스트립은 항상 동일한 위치에 놓인다. 그 결과, 안내 스트립에 전기식으로 접촉하는 것이 용이하다.
본 명세서의 틀 내에서, 매개 변수는 특히, 전기 저항이 유추될 수 있는 것에 기초하여 임의의 값 또는 임의의 변수로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 매개 변수는, 대응하는 변수 또는 대응하는 값을 코딩하는(code), 전류, 전압, 또는 디지털 신호이다.
안내 스트립 저항은, 특히 측정 위치에서 결정되는 저항으로서 이해될 수 있다. 안내 스트립은 ─적어도 이론적으로─준 무한하게(quasi infinitely) 연장되는 영역이다. 그러나, 측정은 항상 안내 스트립의 유한한 세그먼트 상에서 수행된다. 그 결과, 안내 스트립 저항은 특히 측정이 수행되는 안내 스트립의 이러한 영역의 저항이다. 따라서, 안내 스트립 저항은 길이-특정 저항으로서 간주될 수 있다.
매개 변수가 안내 스트립 저항과 상관관계가 있다는 특징은, 특히, 안내 스트립이 기능적이거나(functional) 매개 변수에 기초하지 않는지의 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있음을 의미하는 것으로 이해된다.
바람직한 실시예에 따라, 전기 저항을 결정하는 단계는 외부 전극에 의해 외부 측에 접촉하는 단계, 및 내부 전극으로 트레드의 내부 측에 접촉하는 단계를 포함하며, 여기서 전극들 중 하나의 전극은 위로부터 트레드에 접촉한다. 압출기 시스템을 나온 후에, 트레드는 종종 이송 디바이스 상에 평평하게 놓인다. 이러한 상태에서, 안내 스트립에 전기식으로 접촉하는 것이 특히 용이하다.
접촉하는 것은 특히, 전기 전하들이 안내 스트립에 인가되고 다시 제거되는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직한 실시예에서, 접촉하는 것이 접촉 없이 발생하는 것이 가능하다. 이는 0과는 다른 거리가 전기 전하들을 방출하는 전극과 안내 스트립 사이에 존재하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 특히, 이러한 거리는 0.5 밀리미터보다 더 크며, 특히 1 밀리미터보다 더 크다.
전기 저항을 결정하는 단계는 바람직하게는 전압, 특히, 예를 들어, 1헤르츠(Hertz) 내지 100킬로헤르츠(Kilohertz)의 주파수를 갖는 직류 전압, 교류 전압 또는 직류 전압 및 교류 전압을 갖는 전압을 전극들로 인가시키는 단계 및 결과적인 전류를 측정하는 단계를 포함한다.
전압은 바람직하게는 적어도 1000 볼트의, 특히 적어도 3000 볼트의 직류 전압이다. 이러한 경우에, 전극과 트레드 사이의 거리가 적어도 2mm, 특히 적어도 5mm로 측정되는 것은 타당하다. 이는 트레드에 접촉하는 전극의 위험을 약화시킨다. 거리는 바람직하게는 최대 10cm로, 특히 최대 8cm로 측정된다. 고전압에 대한 이점은, 안내 스트립의 기능이 특히 양호하게 확인될 수 있고 쉽게 타이어의 전압 상황에 대응한다는 점이다.
트레드가 바람직한 실시예에서 제공되는 바와 같이 접지되고 그리고/또는 접지된 이송 디바이스 상에 놓인다면, 트레드의 일 측, 특히, 전극을 향하는 측이 정전식으로 충전된다. 충전하는 것은 포지티브 또는 네거티브 충전으로 발생할 수 있다. 또한, 외부 측 또는 내부 측은 정전식으로 충전될 수 있다.
정전식 충전은 전류(I)(이는 또한 충전 전류로서 지칭될 수 있음)를 발생시키며, 그리고 안내 스트립이 정확히 형성된다면 특히 크다. 트레드가 작동하지 않다면, 전기 전하가 제거되지 않는다. 그 결과, 트레드의 표면 상의 전하는 신속하게 증가해서, 전기장이 형성되어, 트레드의 표면으로의 부가의 전하 캐리어들(carriers)의 통과를 상쇄시킨다. 그 결과, 전극에 의해 방출되는 전류가 강하된다.
바람직한 실시예에서 제공되는 바와 같이, 전극(내부 전극 또는 외부 전극)과 트레드 사이의 전압이 특히 평가 회로에 의해 조정된다면, 전류의 강하는, 안내 스트립이 정확히 형성되지 않은 것을 나타낸다. 이러한 이유로, 전류는, 안내 스트립이 정확히 형성되는지의 여부를 표시하는 매개 변수로서 사용될 수 있다. 전압은 바람직하게는 일정한 요망되는 전압 값으로 조정된다. 그러나, 전압이 요망되는 시간-가변 전압 값(time-variable desired voltage value)으로 조정되는 것이 또한 가능하다.
바람직한 대안적 실시예에서 제공되는 바와 같이, 전극(내부 전극 또는 외부 전극)과 트레드 사이의 전류가 특히 평가 회로에 의해, 특히 요망되는 일정한 전류 값으로 조정된다면, 전압(U)의 상승은, 전하들이 트레드를 통해 발산될 수 없기 때문에, 트레드가 정확히 형성되지 않는 것을 나타낸다. 이러한 이유로, 전압(U)은 안내 스트립이 정확히 형성되는지의 여부를 표시하는 매개 변수로서 사용될 수 있다. 전류가 요망되는 시간-가변 전류 값으로 조정되는 것이 또한 가능하다.
대안적으로, 전압은 적어도 1 볼트 및 최대 1000 볼트로 측정된다. 교류 전압이 또한 포함될 수 있다.
전하를 인가하는 데 사용되는 전극은 바람직하게는 방출 에지(emission edge)를 갖는다. 방출 에지는 특히, 전압이 트레드에 대한 전극에 인가될 때, 전극들[sic]이 방출되거나 수용되는 매우 작은 곡률 반경을 가지는 전극의 영역으로서 이해된다. 방출 에지는 바람직하게는 폭이 적어도 3mm이다. 방출 에지의 폭은 그의 연장 방향에 관련된다. 방출 에지에 대한 장점은, 전하들이 점-형상 소스에 의해 방출될 수 없지만, 오히려 직사각형 소스에 의해 방출될 수 있다. 바람직한 실시예에 따라 제공되는 바와 같이, 이는 안내 스트립에 대해 횡으로 연장하는 방식으로 전극을 정렬시키는 것을 가능하게 한다. 다시 말해, 방출 에지와 안내 스트립 사이의 각도는 최대 α=50°, 바람직하게는 최대 25°로 측정된다.
전극의 유효 폭이 변경될 수 있는 방식으로 전극이 회전될 수 있도록, 전극이 설계되는 것이 특히 바람직하다. 전극의 유효 폭은 트레드의 이동 방향에 대해 직각으로 놓이는 평면 상으로의 전극의 돌출이다.
본 방법은 바람직하게는 트레드를 방전시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 이는 접지된 전극에 의해 발생될 수 있으며, 이는 전하를 인가시키기 위해 전극 뒤의 재료 유동의 방향으로 트레드에서 접촉 또는 비접촉 방식으로 배열된다.
대안적으로 또는 부가적으로, 전기 저항을 결정하는 단계는 바람직하게는, 예를 들어, 1헤르츠 내지 100킬로헤르츠의 주파수를 갖는 전류, 특히 직류 전류, 교류 전류, 또는 직류 전류 및 교류 전류 부분을 갖는 전류를 전극들로 인가시키는 단계 및 결과적인 전압을 측정하는 단계를 포함한다. 저항이, 예를 들어, 휘스톤 브리지(Wheatstone bridge)에 의해 적어도 준-전류-없는 상태에서 측정되는 것이 특히 바람직하다. 측정에 의해 트레드 내로 도입되는 전기 전력이 최대 3와트에 이른다면, 바람직하다.
압출기 시스템의 유출 개구와 전기 안내 스트립 저항이 결정되는 지점 사이의 거리가 최대 10미터로 측정되는 것이 특히 바람직하다. 이에 대한 장점은 안내 스트립의 약간의 손실만이 최대 저항을 초과하고 그리고─바람직한 실시예에 따라 제공되는 바와 같이─최대 저항이 초과된 트레드의 부분을 절취함(cutting out)으로써 유발될 수 있다는 점이다. 게다가, 트레드로 제조되는 타이어들의 품질이 증가된다.
트레드가 압출기 시스템을 나온 후에, 트레드는 바람직하게는 컨베이어 상으로 전달되며, 여기서 컨베이어의 일부분은 처음에 전극들 중 하나의 전극을 형성한다. 예를 들어, 컨베이어는 롤러 컨베이어이며, 여기서 롤러들은 전도성 재료로, 특히 금속으로 구성된다. 이는, 컨베이어의 반대편에 놓이는 측으로부터 안내 스트립에 접촉하도록, 트레드가, 안내 스트립의 하부 단부가 컨베이어에 접촉하는 방식으로 컨베이어 상에 놓이기 때문이다.
외부 전극 및/또는 내부 전극은 바람직하게는 복수의 가요성, 특히 헤어-형상 또는 텅-형상(tongue-shaped)의 전도체들을 갖는다. 이러한 전도체들은 안내 스트립과 전기 접촉한다. 복수의 헤어-형상 전도체들은 전도체들 중 하나의 전도체가 항상 안내 스트립에 접촉하는 것을 보장한다. 개별적인 전도체들은 서로 전기 접속되어서, 전도체들 중 하나의 전도체가 안내 스트립에 접촉하는 것이 충분하다. 복수의 이러한 전도체들을 가지는 전극들은 또한 기계적으로 견고하고, 따라서 파괴(failure)에 취약하지 않다. 다시 말해, 외부 전극 및/또는 내부 전극은 바람직하게는 브러쉬(brush) 전극이다. 헤어-형상 전도체들은 여기서 브러쉬의 브리스틀들(bristles)을 포함한다. 브러쉬 전극의 형태의 외부 전극 및/또는 내부 전극을 사용할 때, 컨베이어의 하나의 부분이 전극들 중 하나의 전극을 형성하는 것이 가능하지만, 필요하지는 않다.
가느다란 전도체는 여기서 특히, 길이(공간 방향으로, 특히, 길이 방향으로의 연장부)가 길이 방향에 대해 횡으로의 가장 큰 연장부의 적어도 5배로 측정되는 전기 전도체로서 이해되어야 한다. 헤어-형상 전도체에서, 길이는 직경의 적어도 5배로 측정된다. 특히, 전도체는 또한, 전기 접촉을 구축하기에 충분한 큰 힘으로 안내 스트립에 대해 가압할 정도로 강하다. 전도체들이 탄소 섬유들 또는 탄소 섬유들을 가지고 그리고/또는 탄소 섬유들로 구성되는 것이 바람직하다. 탄소 섬유들은 특히 트레드의 표면의 약간의 영향을 갖는다. 대안적으로 또는 부가적으로, 전도체들은 금속으로 구축될 수 있거나 금속을 포함할 수 있다.
전도체들 중 하나의 전도체에 대한 전기 저항은 바람직하게는 최대 10옴, 특히 최대 1옴으로 측정된다.
대안적으로 또는 부가적으로, 외부 전극 및/또는 내부 전극은 휠(wheel)을 가지며, 이 휠은 안내 스트립과 전기 접촉한다. 이에 대한 이점은, 휠이 트레드의 표면 상의 특히 약간의 영향을 가진다는 점이다.
전기 저항은 바람직하게는 전류 없이 측정된다. 예를 들어, 트레드 제조 디바이스는 휘스톤 브리지 회로를 포함하는 저항 결정 디바이스를 갖는다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 최대 저항이 초과된 트레드의 영역을 절연시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 이는 최대 저항이 초과되는 영역들이 후속의 추가 처리 동안 사용되지 않는 방식으로 트레드를 표시함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 트레드의 대응하는 영역들은 색상으로 또는 기계적으로 표시된다.
대안적으로 또는 부가적으로, 최대 저항이 초과되는 영역은, 한편으로 안내 스트립이 이동하고 있는 속도 및 다른 한편으로 초과된 최대 저항이 검출되는 시간으로부터 그의 포지션을 결정함으로써 표시될 수 있다. 상기 영역이, 바람직하겐 실시예에서 본 발명에 따른 트레드 제조 디바이스의 부품인 트리밍(trimming) 디바이스에 도달한다면, 이러한 영역은 절취되고 타이어들을 제작하기 위해 사용되지 않는다.
본 방법은 바람직하게는, 강 벨트(steel belt)와 연계되는 안내 스트립을 가황처리하여(vulcanizing), 이에 의해 타이어를 생산하는 단계를 포함하며, 이 때 안내 스트립은 강 벨트와 전기 접촉한다. 안내 스트립이 가황처리되는 다른 컴포넌트들과 함께 안내 스트립은 바람직하게는, 한편으로 후속하는 사용 동안 림과 접촉하는 영역과 다른 한편으로 안내 스트립 사이의 전체 저항이 최대 100MΩ, 바람직하게는 최대 10MΩ으로 측정되는 방식으로 설계된다.
본 발명에 따른 트레드 제조 디바이스는 바람직하게는, 안내 스트립을 이송시키도록 재료 유동의 방향으로 압출기 시스템 뒤에 배열되는 이송 디바이스를 갖는다. 전극이 이송 디바이스로 구성되는 것이 바람직하지만, 필요하지 않다.
트레드 제조 디바이스는 바람직하게는, 최대 저항이 초과된 트레드의 영역을 표시하기 위한 표시 디바이스를 포함한다. 예를 들어, 표시 디바이스는 그 영역을 색상으로 표시하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 색상은 그 위에 스프레잉되거나 브러싱된다.
대안적으로 또는 부가적으로, 트레드 제조 디바이스는 바람직하게는 트레드를 트레드 섹션들로 절단하기 위한 절단 디바이스를 가지며, 이 절단 디바이스는 표시된 영역을 절취하도록 설계된다. 이는, 최대 저항이 초과되지 않은 안내 스트립의 이러한 영역들만이 타이어들을 제조하기 위해 사용되는 것을 보장한다.
본 발명은 첨부된 도면들에 기초하여 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 트레드 제조 디바이스의 수평도이다.
도 2는 트레드 제조 디바이스에 의해 제작되는 안내 스트립을 통과하는 단면도이다.
도 3은 도 1에 따른 트레드 제조 디바이스의 측면도이다.
도 4는 제2 실시예에 기초하여 트레드 제조 디바이스의 개략적인 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 기초하여 트레드 제조 디바이스의 수평 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 기초하여 본 발명에 따른 트레드 제조 디바이스의 수평 단면도를 도시한다.
도 1은 압출기 시스템(12)을 포함하는, 본 발명에 따른 트레드 제조 디바이스(10)를 도시한다. 압출기 시스템(12)은 헤드(14) 및 , 본 경우에는, 5개의 압출기들(16.1, …, 16.5)을 갖는다. 압출기들(16.i(i=1, 2, 3, 4, 5)) 각각은 고무 재료를 이송하고, 이 고무 재료를 대응하는 안내 채널들(18.i)을 통해 헤드(14) 내로 가압한다. 헤드(14)는 고무 재료로 트레드(20)를 형성한다.
도 2는 트레드(20)를 통과하는 단면도를 도시한다. 명백한 바와 같이, 트레드는 외부 측(22) 및 내부 측(24)을 갖는다. 트레드(20)에 의해 제조되는 타이어(tire)에서, 내부 측(24)은 안쪽으로 향하며, 그리고 외부 측(22)은 거리(street)를 향한다.
트레드(20)는 지탱 영역(26)을 가지며, 지탱 영역은 본 경우에서, 지탱 영역 부분들(26.1, 26.2)로 구성된다. 지탱 영역 고무 재료는 지탱 영역에 존재한다. 고무 및 가능하게는 그을음(soot) 및 다른 구성 성분들 이외에도, 지탱 영역 고무 재료는 높은 퍼센트의 이산화규소(silicon dioxide)로 구성된다. 예를 들어, 이산화규소의 퍼센트는 적어도 10 중량% 및 최대 20 중량%로 측정된다. 그 결과, 지탱 영역(26)은 높은 내마모성을 갖는다. 그러나, 특정 전기 저항은 높고, 예를 들어 ρ26=1012 Ω.m 초과로 측정된다. 이러한 값은 20℃에 관련된다.
트레드(20)는 또한, 안내 스트립 고무 재료로 구성되는 안내 스트립(28)을 가지며, 이 안내 스트립의 전기 전도도(ρ28)는 명백하게 보다 낮으며, 그리고 특히 지탱 영역 고무 재료의 전기 전도도(ρ26)의 최대 1/10로 측정된다. 외부 측(22)과 내부 측(24) 사이의 안내 스트립의 전기 저항(ρ28)은 바람직하게는 최대 W28 = 100 MΩ, 특히 최대 W28 = 10 MΩ로 측정된다.
도 3은 트레드 제조 디바이스(10)의 개략적인 측면도를 나타낸다. 명백한 바와 같이, 트레드 제조 디바이스(10)는 저항 결정 디바이스(30)를 가지며, 이 저항 결정 디바이스는 외부 전극(32) 및 내부 전극(34)을 갖는다. 외부 전극(32)은 휠(36)을 포함하며, 이 휠은 전기 전도 방식으로 아암(38)에 체결된다. 내부 전극(34)은 이송 디바이스(42)의 적어도 하나의 지지 롤러(40.1)에 의해 형성된다. 이송 디바이스(42)는 헤드(14)로부터 멀어지게 트레드(20)를 운송시킨다(도 1 참조). 평가 회로(evaluation circuit)(44)는 외부 전극(32)과 내부 전극(34) 사이의 전기 저항(W28)을 결정하며, 이는 안내 스트립(28)의 저항에 매우 근접하게 근사치를 갖는다(도 2 참조).
재료 유동(M)의 방향에 대하여, 전극들(32, 34)은 헤드(14) 뒤에 근접하게 배열된다. 평가 회로(44)가 규정된 최대 저항(W28,max)보다 더 큰 전기 저항(W28)을 검출한다면, 이 평가 회로는 경고 신호를 방출한다.
예를 들어, 경고 신호는, 압출기 시스템(12)을 또한 제어하는 제어 유닛에 대한 전기 신호일 수 있다. 대안적으로, 음향 및/또는 광학 신호가 포함되어서, 기계 조작자는 오류를 인식할 수 있다. 대안적으로 또는 또한 부가적으로, 평가 회로(44)는 무선으로 연결되거나, 개략적으로 기록되는 표시 디바이스(marking device)(46)로 하드웨어에 내장된(hardwired), 이러한 경우에, 특히 스프레잉(spraying)를 통해 색상(48)을 트레드(20)에 적용한다. 가능하게는, 타이어들을 제조하기 위해 사용될 수 없는 트레드의 섹션은 이러한 방식으로 표시된다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 트레드 제조 디바이스(10)의 개략적인 측면도를 도시한다. 명백한 바와 같이, 외부 전극(32) 및 내부 전극(34) 둘 모두는 복수의 헤어-형상 전도체들(hair-shaped conductors)(50.1, 50.2, …)을 가지며, 이 헤어-형상 전도체들은 블록(50)으로 조합되고 그리고 이에 의해 전기 접촉된다. 전도체들(50.j (j=1, 2, …))은 외부 측(22) 및 내부 측(24)으로부터 안내 스트립(28)을 지나고 이에 의해 이 안내 스트립에 접촉한다. 평가는 전술된 바와 같이 발생한다.
트레드(20)를 사용하여 타이어들을 제조하는 데 사용되는 절단 기계(54) 및 가황처리 디바이스(vulcanizing device)(56)가 단지 개략적으로 기술된다.
도 5는 본 발명에 따른 다른 트레드 제조 디바이스(10)를 도시하며, 트레드 제조 디바이스에서, 전극, 당면한 경우에서, 외부 전극(32)은 트레드(20), 및 특히 안내 스트립(28)을 접지시키기 위해 배열된다.
트레드(20)의 배향이 또한 전체적인 명세서에서 역전될 수 있는 것이 유의되어야 한다. 다시 말해, 트레드가 그의 외부 측(22)이 위를 향하는 것이 아니라 오히려 그의 외부 측(22)이 아래를 향하게 이송 디바이스(42) 상에 놓인다면, 트레드 제조 디바이스의 구조는 변하지 않는다. 따라서, 외부 전극(32)은 또한, 제1 전극으로 지칭될 수 있으며, 그리고 내부 전극(34)은 또한 제2 전극으로서 지칭될 수 있다. 용어들 "외부 전극" 및 "내부 전극"은 간소화를 위해 단지 사용된다.
트레드 제조 디바이스(10)는, 접촉 없이 트레드(20)에 접촉하기 위해 설계된 내부 전극(34)을 갖는다. 내부 전극(34)은 방출 에지(emission edge)(58)를 가지고, 고전압 소스(60)에 의해 연결된다. 본 경우에서, 고전압 소스는 전압(U)을 방출하며, 이 전압은 또한 U = 3 kV로 측정되는 인가 전압으로서 지칭된다. 따라서, 전자들(62)은 방출 에지(58)로부터 트레드(20) 상에 인가된다.
안내 스트립(28)(도 2 참조)이 정확히 설계된다면, 그의 전기 저항(W28)은 규정되는 최대 저항(W28,max)보다 더 적다. 그 결과, 전류(I)는 내부 전극(34)과 외부 전극(32) 사이에서 발생한다. 본 경우에서, 외부 전극(32)이 접지되며, 그리고 고전압 소스(60)는 접지에 대해 전압을 발생시킨다. 대안적으로, 외부 전극은 고전압 소스(60)와 직접적으로 연결될 수 있다.
전류(I)는 고전압 소스(60)와 연결되는 평가 회로에 의해 검출된다. 고전압 소스(60)는 또한, 평가 회로(44)의 부품일 수 있다. 전류(E)가 더 높아질수록, 안내 스트립(28)의 전기 저항(W28)은 더 낮아진다.
안내 스트립(28)이 결함이 있다면, 즉, 안내 스트립이 너무 높은 전기 저항을 가진다면, 전자들(62)은 트레드(20) 상에 영구적으로 축적된다. 전극들은 그곳에 영구적으로 남아있는 전기 전하(electrical charge)(Q)를 형성한다. 이러한 전하(Q)는, 내부 전극의 전기장과 그 자체가 중첩하고 그리고 전류(I)가 더 작게 되는 것을 유발시키는 전기장으로 이어진다. 따라서, 전류(I)는 안내 스트립 저항이 평가될 수 있는 것에 기초하는 매개 변수(parameter)(P)이다. 매개 변수(P)(당면한 경우에, P=I임)가 최소 값(Imin) 아래로 강하된다면, 이 매개 변수는, 안내 스트립 저항(W28)이 규정된 최대 값(W28,max) 아래로 강하되는 것을 표시한다. 그 후, 경고 신호는 출력된다.
방전극(discharge electrode)(64)은, 재료 유동(M)의 방향으로 전극들(32, 34) 뒤로 배열되고, 그리고 트레드(20)를 크게 방출하는 데 사용된다. 본 경우에서와 같이, 방전극이 접촉 없이 작동하는 것이 가능하고 바람직하다. 그러나, 방전극(64)은 또한 접촉하는 방식으로 작동할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 트레드 제조 디바이스(10)의 다른 대안적인 실시예를 도시하며, 여기서 외부 전극은 무접촉 전극으로서 설계된다. 이 외부 전극은 전기 전하(Q)를 트레드(20)의 외부 측(22)으로 인가한다. 트레드는 내부 전극(34)에 의해 접지하며, 이 내부 전극은, 본 경우에서, 전술된 바와 같이 휠(36)을 가지며, 이 휠은 안내 스트립(28)에 접촉한다(도 2 참조).
도 1은 외부 전극(32)의 개략적인 평면도를 나타낸다. 명백한 바와 같이, 방출 에지(58)는 트레드(20)의 길이 방향(L)에 대해 횡으로 연장한다. 다시 말해, 당면한 경우에서, 오프셋 각도(α)는 바람직하게는 적어도 75°, 및 최대 105°로 측정된다.
전극은, 오프셋 각도(α)가 조절될 수 있는 방식으로 회전 디바이스(66)(도 6을 참조)로 회전될 수 있다. 이는 외부 전극(32)의 오프셋 각도(α), 및 그에 따른 유효 폭(Beff)을 조절하는 것을 가능하게 한다. 유효 폭(Beff)이 안내 스트립(28)의 폭(b)보다 더 큰 것이 유리하다. 그러나, 유효 폭(Beff)이 안내 스트립(28)의 폭(b)의 적어도 3배, 바람직하게는 적어도 5배인 것이 또한 유리하다. 원칙적으로, 유효 폭(Beff)이 안내 스트립의 폭(b)의 최대 50배, 특히 30배로 측정되는 것이 유리하다.
평가 회로(44)는, 매개 변수(P), 본 경우에, 전류(I)가, 안내 스트립 저항(W28)이 규정된 최대 값(W28,max)을 초과하지 않는 것을 표시하는 값을 가지는지의 여부를 연속적으로 비교한다. 매개 변수(P)가 전기 충전 전류(I)라면, 최소 전류(Imin) 미만의 강하는, 안내 스트립 저항(W28)이 규정된 최대 값(W28,max)을 초과하는 것을 의미한다. 예를 들어, 전류(I)는 초당 적어도 1회, 바람직하게는 10분의 1초당 적어도 1회로 결정된다.
전술된 바와 같이, 전하(Q)는 전자들의 형태로 인가될 수 있다. 대안적으로, 각각의 전극이 정전기-방지 바(anti-static bar)로서 설계되는 것이 또한 가능하며, 정전기-방지 바는 이온들(ions)을 트레드(20)를 향하여 가속시키고, 그리고 이에 의해 트레드를 정전식으로(electrostatically) 충전시킨다.
10 트레드 제조 디바이스
12 압출기 시스템
14 헤드
16 압출기
20 트레드
22 외부 측
24 내부 측
26 지탱 영역
28 안내 스트립
30 저항 결정 디바이스
32 외부 전극
35 내부 전극
36 휠
38 아암
40 지지 롤러
42 이송 디바이스
44 평가 회로
46 표시 디바이스
48 색상
50 전도체
52 블록
54 절단 디바이스
56 가황처리 디바이스
58 방출 에지
60 고전압 소스
62 전자들
64 방전극
66 회전 디바이스
A 압출기 유출부와 전극 사이의 거리
α 오프셋 각도
B 안내 스트립의 폭
I 로드 인덱스
I 전류
Imin 최소 전류
M 재료 유동의 방향
P 매개 변수
Q 정전하
U 전압(=인가된 전압)
W28 트레드의 전기 저항
W28,max 최대 저항
ρ 특정한 전기 저항

Claims (11)

  1. 트레드(tread)(20)를 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 방법은,
    (a) 트레드(20)를 압출하는 단계를 가지며,
    상기 트레드는 외부 측(22) 및 상기 외부 측(22)의 반대편에 놓이는 내부 측(24)를 가지고, 고무 지지 구역 재료로 만들어지는 지지 구역(26), 및 고무 안내 스트립 재료(rubber guide strip material)로 만들어지는 안내 스트립(28)을 포함하며,
    (b) 상기 안내 스트립(28)은 상기 외부 측(22)으로부터 상기 내부 측(24)으로 연장하며, 그리고 상기 안내 스트립 고무 재료의 특정 전기 안내 스트립 저항(specific electrical guide strip resistance)(ρ28)은 상기 지지 구역 고무 재료의 특정 전기 지지 구역 저항(ρ26)보다 더 작고,
    (c) 상기 외부 측(22)과 상기 내부 측(24) 사이에서 상기 안내 스트립(28)의 전기 안내 스트립 저항(electrical guide strip resistance)(W28)과 상관관계에 있는 매개 변수(P)를 결정하는 단계를 가지고, 그리고
    (d) 상기 안내 스트립 저항(W28)이 규정된 최대 값(W28,max)을 초과하는 것을 표시하는 값을 상기 매개 변수(P)가 취할(assume) 때, 경고 신호를 출력하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는,
    트레드를 제조하기 위한 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 안내 스트립 저항(W28)을 결정하는 단계는,
    외부 전극(32)에 의해 상기 외부 측(22)에 접촉하는 단계, 및
    상기 내부 전극(34)으로 상기 내부 측(24)에 접촉하는 단계를 포함하며,
    상기 전극들(22, 24) 중 하나의 전극은 위로부터 상기 트레드(20)에 접촉하는 것을 특징으로 하는,
    트레드를 제조하기 위한 방법.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    (a) 상기 매개변수(P)를 결정하는 단계는, 정전하(electrostatic charge)(Q)를 일 측(22, 24)에 인가하는 단계를 포함하며, 그리고
    (b) 상기 매개 변수(P)는, 정전하(Q)를 인가할 때 발생하는 충전 전류(charging current)(I)를 설명하는 것을 특징으로 하는,
    트레드를 제조하기 위한 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 정전하(Q)는 접촉 없이 인가되는 것을 특징으로 하는,
    트레드를 제조하기 위한 방법.
  5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
    전압(U)은, 상기 전하를 인가할 때 적어도 3kV로 측정되는 것을 특징으로 하는,
    트레드를 제조하기 위한 방법.
  6. 제3 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전하를 인가하는 데 사용되는 상기 전극(32, 43)은 방출 에지(emission edge)(58)를 가지며, 그리고
    상기 전극(32, 34)은, 상기 전극(32, 34)의 유효 폭(effective width)(Beff)이 변경될 수 있는 방식으로 회전될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    트레드를 제조하기 위한 방법.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최대 저항(W28,max)이 초과되어 있는 상기 트레드(20)의 영역이 제거되는 것을 특징으로 하는,
    트레드를 제조하기 위한 방법.
  8. 트레드(20)를 제조하기 위한 트레드 제조 디바이스(10)로서,
    상기 트레드 제조 디바이스는,
    (a) 트레드(20)를 제조하도록 설계된 압출기 시스템(extruder system)(12)을 가지며,
    상기 트레드는 외부 측(22) 및 상기 외부 측(22)의 반대편에 놓이는 내부 측(24)를 가지고, 지탱 영역 고무 재료(carrying region rubber material)로 구성되는 지탱 영역(26), 및 안내 스트립 고무 재료로 구성되는 안내 스트립(28)을 가지며,
    상기 안내 스트립(28)은 상기 외부 측(22)으로부터 상기 내부 측(24)으로 연장하고,
    (b) 저항 결정 디바이스(30)를 가지며, 상기 저항 결정 디바이스는, 상기 트레드(20)의 상기 외부 측(22)에 접촉하도록 배열되는 외부 전극(outer electrode)(32), 및 상기 트레드(20)의 상기 내부 측(24)에 접촉하도록 배열되는 내부 전극(34)을 가지며, 그리고
    (c) 상기 저항 결정 디바이스(30)는 상기 전극들(32, 34)에 의해 상기 외부 측(22)과 상기 내부 측(24) 사이에서 상기 안내 스트립(28)의 안내 스트립 저항(W28)과 상관관계에 있는 매개 변수(P)를 자동으로 측정하도록 설계되는 것을 특징으로 하는,
    트레드를 제조하기 위한 트레드 제조 디바이스(10).
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 저항 결정 디바이스(30)는 접촉 없이 상기 트레드(20)의 일측(22, 24)에 정전하(Q)를 인가하도록 설계되는 것을 특징으로 하는,
    트레드를 제조하기 위한 트레드 제조 디바이스(10).
  10. 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
    상기 전하를 인가하는 데 사용되는 상기 전극(32, 43)은 방출 에지(emission edge)(58)를 가지며, 그리고
    상기 전극(32, 34)은, 상기 전극(32, 34)의 유효 폭(Beff)이 변경될 수 있는 방식으로 회전될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    트레드를 제조하기 위한 트레드 제조 디바이스(10).
  11. 제8 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    평가 회로(evaluation circuit)(44)를 가지며, 상기 평가 회로는,
    (i) 상기 전하(Q)를 인가할 때 충전 전류(I)를 자동으로 검출하는 단계, 및
    (ii) 안내 스트립 저항(W28)이 규정된 최대 값(W28,max)을 초과하는 것을 표시하는 값(Imin)을 상기 충전 전류(I)가 취할 때, 경고 신호를 출력하는 단계를 포함하는 방법을 자동으로 구현하도록 설계되는 것을 특징으로 하는,
    트레드를 제조하기 위한 트레드 제조 디바이스(10).
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