KR950010645B1 - 타이어 고온 성형 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

타이어 고온 성형 방법

제 1 도는 본 발명의 방법을 실시하는 타이어 제조 설비를, 일부를 블록으로 나타낸 개략적 사시도.

제 2 도는 제 1 도의 설비의 제 1 처리부를 나타낸 확대 사시도.

제 3 도는 제 2 도의 처리부의 제 1 처리 라인(processing line)의 확대 사시도.

제 4 도는 제 3 도의 Ⅳ-Ⅵ선 단면도.

제 5 도는 제 2 도의 처리부의 제 2 처리 라인의 확대 사시도.

제 6 도는 제 5 도의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도.

제 7 도는 제 2 도의 처리부의 제 3 처리 라인의 제 1 부분의 확대 사시도.

제 8 도는 제 7 도의 처리 라인의 제 2 부분의 확대 사시도.

제 9 도는 제 2 도의 처리부의 제 4 처리 라인의 확대 사시도.

제10도의 제 1 도의 설비의 제 2 처리부를 나타낸 개략적 확대 사시도.

제11도는 제10도의 처리부의 제 1 부분을 상세히 나타낸 확대 사시도.

제12도는 제10도의 처리부의 제 2 부분을 상세히 나타낸 확대 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 타이어 제조 설비 2 : 저장부

3 : 연속 혼합기 4 : 결합부

5 : 그리인 타이어 8 : 내측 카커스

9 : 외측 패키지 10 : 로보트

11 : 경화부 13 : 검사부

14 : 완성된 타이어 15 : 중앙 제어 유니트

본 발명은 고온 타이어 성형 방법에 관한 것이다.

현재 타이어는 내부 보강재를 가지거나 가지지 않은 여러 탄성 중합체 요소 또는 부재로부터 일반적으로 그리인(green) 또는 미경화 상태로 성형된다.

상기 요소들은 일반적으로 외측에서 트레드로 덮혀 여러 층으로 중첩된 트레드 플라이로 만들어지는 벨트로 구성되어 외측에 배치되는 제 1 환상 패키지, 불투과성 내측 라이너로 만들어지는 내측 카커스(carcass)로 구성되어, 내측에 배치되는 제 2 환상 패키지, 외측 본체 플라이, 각각 외측 충전재를 가지는 2개의 환상 금속 비이드, 2측벽, 내측 라이너와 각 측벽 사이에 삽입되고 접혀져 각각의 비이드를 덮는 2마모 스트립으로 이루어진다.

상기 요소들은 각각의 기능을 충분히 발휘할 수 있도록 특수하고 설계된 화학적 성질을 가진다. 따라서 상기 요소들은 일반적으로 특수한 마스터뱃치(masterbatch)로 부터 생성된 최종 혼합물로 이루어진다.

타이어 제조 공장에서는 일반적으로 마스터뱃치가 주로 밴부리형(Banbury type) 내부 혼합기에 의하여 형성되는데, 그 주 기능은 카본 블랙 같은 성분을 잘 분산되도록 고무에 혼합시키는 것이다.

상기 형식의 내부 혼합기는 일반적으로 비교적 무거운 뱃치를 혼합시킬 때 이용되는데 이들은 혼합기 내에서 받는 기계적 작용으로 가열된 후, 슬랫(slab), 스트립(strip), 펠릿(pellet) 또는 기타 저장 및 후속 처리에 적합한 형태로 전환되는 압출기로 공급되기 전에 보통 실온까지 냉각된다.

상술한 공정에서는 물론 기계적 작용으로 인한 가열 및 후속되는 냉각이 일어난다.

그후 각 마스터뱃치는, 특정 최종 혼합물이 수득되도록 일반적으로 연속 혼합기에 의하여 처리된다. 이를 위하여 마스터뱃치에 경화제 또는 가교제 및 기타 화합물이 첨가되어 상기 최종 혼합물이 요구되는 화학적 물리적 성질을 갖도록 한다. 최종 혼합물 또한 저장 및 후속 처리가 가능하도록 슬랩, 스트립, 펠릿 또는 기타 적절한 형태로 성형된다.

이 경우에도 마스터뱃치는 최종 혼합물로 될때까지 기계적 작용에 의하여 최소한 한번 이상 가열된 후 일반적으로 실온까지 냉각된다.

최종 혼합물은 압축기 또는 캘린더(calender)에 의하여 기계적으로 처리되어 연속된 스트립으로 되어 저장되고, 실제 타이어로 성형될 때 절단된다. 타이어를 구성하는 각 요소들은 상기 절단 공정에서 상기 스트립으로부터 생산된다.

상기 스트립을 제조하기 위한 기계적 과정에서도 실온까지 냉각되는 과정이 뒤따르게 되는 가열이 적어도 한번 이상 수행된다.

하나 또는 그 이상의 타이어 제조 드럼을 이용하여 공지 방법으로 성형된 후 각 그리인 타이어는 통상 후속되는 경화(curing) 및 최종검사에 앞서 저장된다.

상기 과정에서는 원가 및 효율면에서 맞은 문제점이 있다.

먼저, 현재의 타이어 제조 설비에서는 최종 제품으로 될 각 타이어 구성 요소가 가열 및 후속 냉각이 포함되는 일련의 처리 사이클을 거치므로 열 에너지 소비 및 낭미가 크다.

각 사이클에서 재료는 연소되는 것을 방지하도록 보통 120℃ 이하의 온도에서 처리된 후, 실온까지 냉각되고 완성된 그리인 타이어는 경화 단게에서 약 200℃까지 가열된다.

둘째, 상기 내부 혼합기로 매회 처리되는 뱃치의 양이 비교적 많기 때문에, 상기 처리 사이클이 끝날 때마다 반제품을 저장해야 한다. 공기 장치에서는 이로 인하여 재고를 관리 및 전달하기 위하여 비교적 큰 저장 공간, 인력 및 설비가 필요할 뿐 아니라, 완성된 타이어의 검사와 각 마스터뱃치를 이루는 기초 성분의 이용 사이에 비교적 큰 시간 지연이 생긴다. 현재 알려진 형식의 설비에서는 수주 심지어 한달까지 되는 비교적 긴 시간 지연으로 인하여 심각한 영향을 미칠 수도 있다. 예를들면 타이어 구성 요소중 하나의 마스터 뱃치의 배합에 생긴 오차는 최종 타이어 검사 단계에서만 검출될 수 있으므로 이 특정 요소가 이용된 마스터뱃치로 부터 완성된 타이어 전체를 폐기해야 하고, 동일한 형태의 동일한 오차가 있을 수 있는 모든 후속 뱃치를 폐기하거나 재생시켜야 한다.

이밖에도 상기 형식의 설비에서는 여러가지 완제품 및 반제품을 저장하므로 이들이 불균일하게 에이징(aging)되고, 이로 인하여 품질이 불균일할 뿐만 아니라, 실온에서 성형될 그리인 타이어도 불균일 해진다.

본 발명의 목적은 공지 형식의 타이어 제조 공장에서 본질적으로 발생하는 상기 결점을, 적어도 부분적으로 해소시키는 타이어 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면 적어도 부분적으로는 각 탄성 중합체 재료의 최종 혼합물로부터 각각 성형된 여러 구성요소로 이루어지고 상기 구성 요소들은 적어도 하나의 타이어 제조 드럼이 포함되는 그리인 타이어 결합부에서 서로 결합되는 하나의 내측 카커스와 환상외측 패키지로 이루어지며, 상기 카커스에는 불투과성 내층과 적어도 하나의 외측 본체 플라이가 포함되고, 상기 환상 외측 패키지에는 여러 층으로 중첩된 트래드 플라이와 외측 트레드가 포함되는 타이어의 고온 성형 방법에 있어서, 직접 연속 생산 방법으로 생산된 연속 스트립의 형태를 각각 가지는 반제품을 횡으로 절단하여 상기 요소의 적어도 일부를 성형하는 단계; 상기 생산 및 절단된 연속 스트립의 적어도 일부를, 완성된 그리인 타이어로 결합시키기 위하여 상기 타이어 제조 드럼에 고온 공급하는 단계; 상기 구성 요소들의 생산 열에너지가 소산되기 전에 상기 완성된 그리인 타이어를 경화시키는 단계로 이루어지고; 상기 성형단계의 연속 생산 방법에는 예를 들면 상기 최종 혼합물을 압출시키는 것이 포함되나 압출에만 한정되지 않으며, 상기 생산 과정에는 상기 각 연속 스트립에로의 열에너지 전달이 수반되어 실온보다 높은 온도로 유지되고, 상기 고온 공급 단계에서 그리인 타이어에는 상기 구성 요소의 생산 열에너지의 적어도 일부가 보존되어 최종 온도가 실온보다 높은 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.

상기 최종 혼합물의 적어도 일부는, 연속 혼합기인 것이 바람직한 각 혼합기의 내부에서 각 마스터뱃치를 각 화학 성분과 혼합시켜 만들어지고, 상기 혼합 과정에서는 상기 각 최종 혼합물로 열 에너지가 전달되어 상기 혼합기로 부터 빠져 나올때 실온보다 높은 온도로 유지되며; 상기 최종 혼합물은 상기 혼합 열 에너지가 소산되기 전에 각각의 후속 생산 과정으로 고온 공급된다.

본 발명은 첨부 도면을 참조하여 실시예에 따라 기술될 것이다.

제 1 도에서 부호(1)는, 일반적으로 펠릿 및/또는 스트립 형태로 된 여러 마스터뱃치, 일반적으로 펠릿 및/또는 분말 형태로 되고 여러 최종 혼합물을 얻도록 상기 마스터뱃치와 혼합될 여러 경화제 또는 가교제 및 기타 화합물을 저장하기 위한 저장부(2)가 포함되는 타이어 제조 설비를 나타낸다.

설비(1)에는 또한 상기 마스터뱃치중의 하나와 상기 경화제 및 화합물의 조합을 각각 받아 들여 각 최종 혼합물을 생산하도록 설계된 여러개의 연속 혼합기(3)가 포함된다. 그리인 타이어(5)를 결합시키는 결합부(4)도 설비(1)에 포함된다. 결합부(4)는 2부분(6,7)으로 나누어져서, 전자는 1단계 타이어 즉 내측 카커스(8)를 생산하고, 후자는 환상 외측 패키지(9)를 생산한 후 상기 환상 패키지(9)와 상기 카커스(8)로 최종 그리인 타이어(5)를 완성시킨다. 결합부(4)의 생산품은, 예를들면 로보트(10)와 같은 이송 장치에 의하여 경화부(11)로 전달된다.

경화부(11)의 생산품은 예를 들면 로보트(10) 및 컨베이어 벨트(12)와 같은 이송 장치에 의하여 검사부(13)로 전달되고, 여기서 완성된 타이어(14)는 최종 타이어 저장부로 전달되기 전에 일련의 검사를 받게 된다.

끝으로 설비(1)에는 저장부(2), 결합부(4) 및 경화부(11)를 제어하기 위한 전산화 중앙 제어 유니트(15)가 포함된다. 도시된 실시예에서 제어 유니트(15)는 검사부(13)에 위치하여, 필요하면 검출된 오차를 제거하기 위하여 검사부(13)로 부터 데이타를 받아 설비(1)에서 수행되는 처리 사이클을 수정한다.

제 1 도에 도시된 바와 같이 저장부(2)에는 각각 공지 형태의 계량장치(도시되지 않음)를 가진 하부 배출 피드박스(17)가 구비된 여러개의 수직 용기(16)가 포함되고 중앙 제어 유니트(15)에 의하여 제어된다.

각 용기(16)는 예를 들면 펠릿 형태의 마스터뱃치, 또는 예를 들면 분말이나 펠릿 형태의 경화제나 화합물을 수용하도록 설계되어 있다.

하나 또는 그 이상의 마스터뱃치가 연속 스트립(18)의 형태로 공급되는 경우에는 저장부(2)에 상기 스트립(18)을 위한 지지 캐리어(19)가 포함된다(그중 하나만 도시됨).

제1도, 제2도, 제3도, 제5도에 도시된 바와같이 결합부(4)에는 공지 형식의 단일 드럼으로 구성되는 타이어 제조 드럼(20)이 포함된다. 드럼(20)은, 드럼(20)과 동축이고 수평으로 설치된 동력 축(21)에 장착된다.

특히 제3도, 제5도에 잘 도시된 바와 같이 결합부(4)의 1부분(6)에는 드럼(20)의 뒤에 위치한 공지 형식의 분배장치(22)가 포함되는데, 이 장치(22)에는 축(21)과 평행하게 드럼(20)에 대하여 접선 방향으로 연장되고 드럼(20)의 후방 주위로부터 일정한 거리를 두고 떨어져 각각 자유단을 가지며 서로 다른 경사각을 가지는 2개의 중첩된 테이블(23,24)이 포함된다.

특히 제 3 도에 잘 나타난 바와 같이 하부 테이블(23)은, 폭이 카커스(8)의 축방향 전개폭과 실질적으로 동일하게 결합된 탄성 중합체 스트립(26)을 성형, 결합 및 공급하는 라인(25)의 마지막 부분을 구성한다. 스트립(26)은 일반적으로 부틸 고무의 내측 라이너(27)로 된 중간부와 2가로부(28)로 이루어진다. 각 가로부(28)는 다시 2스트립(29,30)으로 구성되며, 스트립(29)는 내측에 위치하여 탄성 중합체 재료의 마모 스트립으로, 스트립(30)은 외측에 위치하여 다른 탄성 중합체 재료의 측벽부로 이루어진다.

라인(25)은 드럼(20)의 축과 대체로 수직인 방향으로 연장되고, 각각 연속 혼합기(3)로부터 공급받는 2개의 중첩 압출기(31,32)를 가진다. 압출기(31)는 2마모 스트립(29)을, 압출기(32)는 2측벽(30)을 성형하는데 이용된다.

작동시 양 압출기(31,32)는 2개의 간격을 둔 다이(34)를 가진 단일 압출헤드(33)로 재료를 공급하여, 각각의 다이(34)로 부터 옆으로 나란히 합쳐질 때 함께 예비 접합되는 마모 스트립(29) 및 측벽(30)으로 이루어지는 가로부(28)를 생산한다.

다이(34)는 결합 테이블, 즉 컨베이어(36)까지 연장되고 내측 라이너(27)의 폭과 동일한 간격으로 분리되어 각각 아래쪽으로 경사진 수축 통로(35)와 연결된다.

통로(35)의 아래쪽에 대응 연속 혼합기(3)에 의하여 재료를 공급받는 제 3 압출기(38)의 압출 헤드(37)가 위치한다. 압출기(38)의 다이(39)는 컨베이어(36)와 같은 높이에 위치하여 가로부(28)의 사이에서 그 아래쪽으로 내측 라이너(27)를 공급한다.

내측 라이너(27)와 가로부(28)는 컨베이어(36)를 따라 이동하는 동안 컨베이어(36)위에 가로로 설치된 접합 장치(40)에 의하여 함께 가로로 접합된다. 절단 장치(40)는 스트립(26)의 폭과 동일한 간격으로 거리가 조절될 수 있는 2개의 가로 방향 결합 블록(41)으로 이루어지고 고정 가로대(42)에 가동 장착된다. 양 블록(41)은 가로부(28)의 외측단과 접촉하여 이들이 내측 라이너(27)와 접촉하도록 미는 동시에 내측 라이너(27)의 축 방향 왜곡을 허용한다.

도시하지는 않았으나 압출기(31,32)가 서로 완전히 분리되도록 변경하여, 압출 헤드(33)가 필요 없도록 하고, 2마모 스트립(29) 및 2측벽(30)이 따로 컨베이어(36)상에 공급되도록 하여 접합장치(40)에 의하여 서로 결합되는 동시에 내측 라이너(27)와도 결합되도록 할 수 있다.

컨베이어(36)의 반출단은 컨베이어(43)의 반입단과 마주보고, 컨베이어(36,43)사이에 위치한 절단 스테이션(44)을 통과한 스트립(28)의 전단이 컨베이어(43)로 공급된다. 절단 스테이션(44)에는 절단 블레이드(45)가 설치되어 드럼(20)의 원주 방향 전개 길이와 동일한 길이로 스트립(26)을 가로로 절단한다. 컨베이어(43)는 초기에는 스트립(26)의 조각을 받아들이도록 컨베이어(36)와 동일한 속도로 이동하다가, 절단 후에는 조각(46)을 테이블(23)로 전달하기 위하여 가속된다.

폭(W)이 드럼(20)의 원주 방향 전개 길이와 실질적으로 동일한 고무 코팅 직물 스트립(48)을 공급하는 라인(47)의 말단을 이루는 테이블(24)은 테이블(23)의 상부에 위치한다.

상기 “실질적으로 동일”하다는 용어는 폭(W)이 드럼(20)의 직경보다 스트립(26)의 두께 만큼 직경이 큰 원통을 원주 방향으로 전개한 길이보다 이를 스트립(48)의 반대편 끝에 겹치는데 필요한 것만큼 크다는 의미이다.

제 6 도에 도시된 바와같이 코팅된 직물 스트립(48)은 폭이 드럼(20)의 원주 방향 전개 길이와 실질적으로 동일한 폭의 직물 스트립(50)의 양면을 각각 탄성 중합체 재료의 층(48)으로 코팅시켜 얻어진다(제 5 도). 직물 스트립(50)은 그 폭을 따라 균일한 간격으로 평행하게 배치된 비교적 인장 강도가 큰 섬유 코드(52)들로 이루어진 축방향 날실(51)과 가로 방향 야안(yarn, 54)으로 이루어진 씨실(53)을 포함한다. 야안(54)의 인장 강도는 코드(52)가 탄성 중합체 재료로 코팅되기 전에 거치는 일련의 처리 과정에서 축방향 코드(52)를 제위치에 서로 고정시키는 기능을 할 수 있는 최소한의 값을 가지면 충분하다.

제 5 도에 잘 도시된 바와 같이, 직물 스트립(50)을 코일(55)로 부터 풀어내어 가로로 접어 호스나 튜브 형태로 한 다음 해당되는 연속 혼합기(3)로부터 공급받는 압출기(58)의 튜브형 헤드(57)를 통하여 드럼(20)의 회전축과 평행한 화살표(56) 방향으로 스트립(50)을 공급하여 코팅이 이루어진다(제 1 도). 직물 스트립(50)은 헤드(57)의 내부에서 2고무층(49)으로 코팅되어 연속적 고무 코팅 호스(59)의 형태로 헤드(57)를 빠져 나오는데 호스(59)의 내경은 드럼(20)의 외경과 실질적으로 동일하다.

호스(59)는 절단 스테이션(60)을 통하여 계속 화살표(56) 방향으로 공급되면서 블레이드(61)에 의하여 그 생산 라인을 따라 예비 절단 과정을 거친다. 호스(59)는 축 방향으로 절단된 후 편평화 로울러(62)에 의하여 펼쳐져 코팅된 직물 스트립(48)으로 된다.

여기서 사용된 “직물”이라는 용어에는, 예를 들면 유리, 강철 또는 아라미드를 포함하며 이들에만 제한되지 않는 성분을 함유한 어떠한 유기, 인조 섬유도 포함된다.

코팅된 직물 스트립(48)은 다른 방법에 의하여 직물 스트립(50)으로 부터 얻어질 수도 있다.

라인(47)에는 코팅된 직물 스트립(48)을 받아들여, 그 자유단을 절단 스테이션(65)을 통하여 다른 컨베이어(64)로 이송시키는 컨베이어(63)가 설치되어 있다.

컨베이어(64)는 라인(25)의 말단부 바로 위에 설치되고, 블레이드(66)가 포함되는 절단 스테이션(65)은 컨베이어(63,64)사이에 설치되어 코팅된 직물 스트립(48)을 가로로 절단하여 축방향부(67)가 되도록 유니트(15)에 의하여 제어되어 컨베이어(63)의 이동 방향과 직각으로 왕복하도록 설계되어 있다. 상기 축방향부(67)는 화살표(68) 방향으로 컨베이어(64)로 부터 하나씩 테이블(24)로 공급된다(제 2 도 및 5도). 화살표(68) 방향은 화살표(56) 방향과 수직이며, 드럼(20)의 축과 수직으로서 라인(25)내에서 스트립(26)이 이동하는 방향을 나타내는 화살표(69) 방향과 평행하다.

따라서, 컨베이어(64) 또는 테이블(24) 상에 있는 절단부분(67)에는 화살표(68) 방향과 수직으로 코드(52)가 배열되고, 부분(67)의 화살표(68) 방향 길이는 드럼(20)의 원주 방향 전개 길이와 실질적으로 동일하며, 컨베이어(63)의 이동 속도에 대하여 블레이드(66)의 절단 횟수를 제어 유니트(15)로 조절하여 결정되는 폭은 드럼(20)상에서 성형될 카커스(8)의 본체 플라이의 폭과 동일하다. 그 결과 각 부분(67)은 카커스(8)의 본체 플라이의 정확한 치수로 되고 각 코드(52)는 드럼(20)의 축과 평행하게 배열되므로 상기 부분(67)은 카커스(8)의 본체 플라이로 성형되도록 직접 드럼(20)에 적재될 수 있다.

이상의 설명으로 명백한 바와같이 각 부분(67)은 코팅된 연속 직물 스트립(48)을 가로로 절단하여 가로 방향 접합이 전혀 없이 얻어진다.

또, 코드(52)는 화살표(56)와 평행하게 스트립(48)내에 배열되어, 스트립(48)의 연신을 매우 효과적으로 방지하기 때문에 코팅된 직물 스트립(48)을 라인(47)을 따라 공급할 때 구조적 안정성의 면에서 전혀 문제가 없다. 코팅된 직물 스트립(48) 대신 연속된 스트립부분을 가로로 접합하여 얻은 복합 코팅 직물 스트립을 이용하여 이를 타이어 제조 드럼에 그 축과 수직인 방향으로 공급하는 종래의 1단계 타이어 제조 설비는 이같은 장점을 가지지 못한다. 이같은 복합 코팅 직물 스트립에서는 코드가 이동 방향과 수직으로 배열되기 때문에, 복합 스트립의 예측할 수 없는 국부적 연신에 저항하는 것은 상술한 바와 같이 인장 강도가 매우 낮은 씨실 야안(weft yarn)뿐이다. 그러므로 공급 장력이 약간이라도 증가하면 씨실 야안이 끊어져 복합 스트립에 국부적 연신이 생기고, 코드의 분포가 불균일해져서 상기 복합 스트립의 국부적 연신 부분으로 부터 생산된 타이어는 검사에 불합격된다.

또한 코팅된 직물 스트립(48)은 드럼(20)의 축과 평행한 화살표(56)방향으로 공급되어 드럼(20)의 배후가 깨끗하기 때문에, 스트립(26)은 직접 압출되고 완전히 예비 결합되어 화살표(69) 방향으로 드럼(20)에 직접 공급될 수 있다. 현재의 제 1 단계 타이어 또는 카커스 제조 설비에서는 드럼(20)의 배후에 본체 플라이 공급 라인이 설치되므로 이것이 불가능하다.

제1도, 제2도에 도시된 바와 같이 드럼(20)의 전방에는 드럼(20)의 축과 평행한 고정 가이드(71)가 포함되고 슬라이드(72)를 지짖하는 공지 형식의 비이드(bead) 공급 유니트(70)가 위치한다. 슬라이드(72)는 도시되지 않은 작동 장치에 의하여 드럼(20)의 중심선과 마주보는 작업 위치와, 드럼(20)의 자유단으로 부터 벗어나 압출기(58)를 마주보는 휴지 위치 사이를 이동하도록 설계되어 있다. 슬라이드(72)로 부터 지주(73)가 상향 설치되고, 그 상단에는 적어도 일부가 강자성 재료로 구성되고 그 축이 드럼(20)의 축과 평행하게 배치된 한 쌍의 후프(74)가 결합된다. 후프(74)는 서로 동축으로 배치되고 이들 각각은 분리되는 2반부로 구성된다. 각 후프(74)는 공지의 비이드 충전재(도시되지 않음)로 마무리된 공지의 금속 비이드(도시되지 않음)를 지지하도록 되어 있다.

후프(74)는 작동 장치(도시되지 않음)에 의하여 드럼(20)과 동축으로 배치되는 하부의 작업 위치와 지주(73)위로 배치되는 상부의 휴지 위치 사이를 이동할 수 있다.

제 1 도에 도시된 바와 같이 드럼(20)의 축(21)은 수직 플랫폼(75)으로 부터 수평 방향으로 연장되고, 플랫폼(75)은 수평축을 중심으로 180°회전할 수 있도록 장착되어 이중 드럼 유니트(84)의 일부를 구성한다.

플랫폼(75)은 제 2 단일 드럼(77)의 제 2 축 (76)과 연결되고(제 2 도), 드럼(77)은 드럼(20)의 반대편에서 드럼(20)과 함께 부분(6,7) 사이에서 플랫폼(75)을 따라 이동하도록 설계되어 있다.

제 2 도에 가장 잘 도시된 것처럼 부분(7)내에 있을 때, 드럼(77)은 공지 형식의 수축 가능한 드럼(78)과 마주보도록 위치하고, 드럼(78)의 회전축(79)은 지주(80)로 부터 수평으로 돌출한다. 축(21,76)과 동축으로 배치된 축(79)은 공지의 방법으로 지주(80)에 대하여 2개의 서로 다른 축방향 위치를 가질 수 있게 축 방향으로 움직일 수 있도록 설계되어 있다.

유니트(84)대신 제 2 도에 보기로 나타낸 것처럼 공지 형식의 이중 드럼 유니트(85)를 이용할 수도 있는데, 여기서는 수직 축을 중심으로 회전할 수 이슨 터릿(86)으로 부터 축(21,76)이 서로 반대 방향으로 연장된다. 이 경우에 테이블(23,24)은 부분(6)내에 있는 어느 드럼(20,77)을 향하여 또는 어느 드럼(20,77)으로부터 분배장치(22)상에서 이동할 수 있다. 이중 드럼 유니트(84 또는 85) 및 지주(80)는 화살표(56)와 평행한 상부 가로대(82)에는 드럼(78)과 동축인 이송 링(83)을 지지하는 슬라이드가 공지의 작동 장치(도시되지 않음)에 의하여 미끄럼 구동되도록 장착되어 있다. 이송 링(83)은 내부에 래디알 유지편을 가지며, 드럼(78)과 동심인 위치와 부분(7)내에 있는 드럼(20,77)중의 하나와 동심인 위치 사이에서 가로대(82)를 따라 이동한다.

제1도, 제2도에 도시된 바와 같이 드럼(78)의 외주는 축(79)과 수직으로 드럼(78)의 양단으로부터 연장된 2라인(91,92)의 단부를 마주보도록 배치된다.

상기 라인(91)은 외측 트레드 플라이(93,94)를 성형하고, 라인(92)은 트레드(95)를 성형하며, 이들은 합쳐져서 외측 환상 패키지(9)를 이루게 된다.

제 7 도에 가장 잘 도시된 바와 같이 일반적으로 금속으로 된 와이어(97)의 리일(96)이 여러개 지지대(98)에 회전할 수 있도록 장착되고, 이 리일(96)로부터 와이어(97)가 풀려나와 대향 로울러 베드(99)로 평행하게 공급되어 이 베드(99)에서 연속 스트립(100)으로 된다.

라인(91)에는 또한 각 연속 혼합기(3)로 부터 공급받는 압출기(101)와 가로 헤드(102)가 포함되며, 이 헤드(102)를 통하여 스트립(100)이 연속적으로 공급되면서 양면이 탄성 중합체의 층으로 코팅되어 내부에서 와이어(97)가 축방향으로 연장된 연속 강화 스트립(103)이 성형된다.

강화 스트립(103)은 공지의 저장 시스템(104)을 통하여 공지된 절단 및 접합 유니트(105)로 공급된다. 유니트(105)에는 단계적 반입 컨베이어(107) 및 이 컨베이어(107)의 이동 방향(화살표(109)로 표시됨)과 직각인 수직 축을 중심으로 베이스(108)에 대하여 각도가 조절될 수 있는 테이블(108)이 포함된다. 테이블(108)은 단게적 반출 컨베이어(110,111)을 지지하며, 이들 컨베이어(110,111)는 각각 화살표(112,113)로 표시된 바와 같이 테이블(108)로 부터 동일한 직경을 따라 서로 반대 방향으로 연장된다. 작동기(116)에 의하여 화살표(112,113)와 평행하게 이동할 수 있도록 설계된 회전 블레이드(115)를 가진 절단 장치(114)는 연속 스트립(103)을 부분에(도시되지 않음)으로 절단하는데, 그 길이는 반입 컨베이어(107)을 조절하는 제어 유니트(15)에 의하여 조절될 수 있다.

상기 부분의 단부의 화살표(109)에 대한 경사는 유니트(15)로 테이블(108)의 각 위치를 조절하여 조절될 수 있다.

베이스(106)는 또한 컨베이어(107)의 반입부 및 컨베이어(110,111)의 반출부 위에서 화살표(109)와 평행한 레일(118)을 따라 이동하도록 설계된 공지 형식의 접합 장치(117)을 지지한다.

사용시, 연속 스트립(103)의 교대 부분은 가로로 접합되어 강화된 2복합 스트립(119,120)을 이루고, 이들은 컨베이어(110,111)에 의하여 각각 공급된다. 스트립(119)은 직접, 스트립(120)은 턴오버 장치(121)를 거쳐 공지 형식의 에징 장치(edging device, 122, 제 8 도)로 공급된다. 에징 장치(122)에는 결합을 위하여 각각 가압 로울러(124)를 가지는 2개의 평행한 컨베이어(123)가 포함된다. 장치(122)에는 또한 각 컨베이어(123) 마다 각 지지대(126)에서 회전할 수 있도록 장착된 적어도 한 쌍의 리일(125)이 포함되고 각 리일(125)에는 각 강화 복합 스트립(119,120)의 양 측단을 덮는 탄성 중합체 재료의 스트립(127)이 감겨 있다.

에징 장치(122)로 부터 반출된 강화 복합 스트립(119,120)은 회전 블레이드(130)를 가지는 절단 스테이션(129)를 통하여 연장되는 컨베이어(128)로 각각 공급된다. 블레이드(130)는 작동기(131)에 의하여 이동하여 각각의 강화 복합 스트립(119,120)를 그 속에 있는 와이어(97)와 평행하게 절단하도록 설계되어 있다. 상기 절단과정에서는 스트립(119,120)이 환상 패키지(9)의 외측 트레드 플라이(93,94)를 이루는 부분으로 절단되고, 이들 부분은 공지의 작동장치(도시되지 않음)에 의하여 드럼(78)을 향하거나 드럼(78)로 부터 축방향으로 이동할 수 있도록 지지 프레임(133)에 장착되어 옆으로 나란히 배열된 각각의 컨베이어(132)에 의하여 드럼(78)에 공급된다.

드럼(78)은 상술한 2축방향 작동 위치 사이를 이동하면서 컨베이어(132)중의 한 반출단과 가로로 마주보는 위치로 이동한다. 드럼(78)은 상기 2축방향 위치 중의 하나에 설정된 후, 트레드(95)를 공급하는 라인(92)의 반출 컨베이어(134,제 9 도)의 단부와 가로로 마주보는 위치로 이동한다. 지지 프레임(135)에 장착된 컨베이어(134)는 작동기(136)에 의하여 드럼(78)의 외주와 가까운 위치 및 컨베이어(137)의 반출단과 가까운 위치 사이를 이동한다. 컨베이어(137)의 입구단은 2압출기(139,140)와 연결된 압출헤드(138)의 출구 가까이 위치한다. 이들 압출기는 각각의 연속 혼합기(3)로 부터 탄성중합체 재료를 받아 연속 스트립(141)을 생산하도록 설계되고, 이 스트립(141)은 절단되어 각각 예비 결합된 가로 쇼울더(도시되지 않음)를 가지는 트레드(95)를 구성한다.

작동기(144)에 의하여 컨베이어(137)의 축과 가로로 이동할 수 있도록 설계된 회전 블레이드(137)를 가지며 컨베이어(137)를 따라 설치된 절단 스테이션(142)에서 연속 스트립이 절단된다.

제 1 도, 특히 제10도, 제11도 및 제12도에 도시된 바와 같이 경화부(11)는 각각 그리인 타이어(5)를 수용할 수 있도록 설게된 다수의 이동 경화 유니트(153)를 포함한다.

제10도에 도시된 바와 같이 각 경화유니트(153)는 로울러(155)에 설치된 각 운반대(154)에 장착되어 이들 이동 경화유니트(153)를 화살표(158)로 표시한 방향으로 공급하는 루우프통로 또는 경로(57)를 구성하는 2개의 관상레일(156)을 따라 운반대(154)를 이동시킬 수 있도록 한다.

경로(157)는 각 경화유니트(153)에 그리인 타이어(5)를 적재하거나 또는 완성 타이어(14)를 하역하기 위한 스테이션(160)을 통하여 연장되는 제 1 부분(159)과, 평행하게 배열된 2개의 분지통로(162,163)로 구성되는 제 2 부분(161)으로 되어 있다. 경화유니트(153)의 이동 방향에서 각 분지통로(162,163)의 상류부는 작동기(166)에 의해 2개의 상이한 작도위치로 움직이도록 설계된 레일부(165)를 포함하는 스위치장치(164)를 이용하여 경로의 제 1 부분(159)의 하류부와 선별적으로 연결될 수 있다. 분지통로(162,163)의 하류부는 분지통로(162,163) 어느하나의 출구를 선별적으로 폐쇄하기 위해 2작동위치 사이를 선별적으로 움직이도록 설게된 고정장치(168)에 의해 조정되는 3방향 교차부(167)를 사용해서 제 1 부분(159)의 상류부와 연결된다.

제10도에 도시된 바와 같이, 분지통로(162,163)는 모두 하향 경사를 이루며 또 경로(157)의 제 1 부분(159)은 2개의 하향 경사부(169,170)로 나누어진다. 보다 상세히 설명하면 하향경사부(169)는 3방향 교차부(167)에서 부터 스테이션(160)을 거쳐 하향으로 연장되고, 또 하향경사부(170)의 상류부 보다 낮은 하류부를 가지며, 이들 하향 경사부들은 레일부(172)를 지지하고, 작동기(173)에 의하여 2개의 상이한 작동위치 사이를 수직방향으로 이동시킬 수 있도록 설게된 리프트(171)로 연결된다.

제12도에 도시된 바와 같이, 각 이동 경화유니트(153)는 환상의 하형(175)과 상형(176)으로 구성된 주형(174)을 포함하며, 주형(174)을 둘러싸는 외측링(178) 형상의 베이오네트 조인트(177)에 의하여 상하형이 서로 연결된다.

링(178)은 외측연장부(179)를 갖고 있으며(제11도), 이 외측연장부(179)로서 외측링(178)을 주형(174)을 중심으로 하여 돌려줄 수 있어서, 외측링(178)이 하형1(75)의 외측환상플랜지(180)와 상형(176)의 외측에서 방사상으로 뻗어 있는 수많은 쐐기형 톱니(181)가 접촉하여 함께 잠기게 되도록 하는 고정 위치와 링(178)의 슬롯(182)이 톱니(181)와 마주보도록 하여 하형(175)으로 부터 상형(176)을 축방향으로 분리시킬 수 있는 개량위치 사이를 움직일 수 있다.

경화기간동안 항상 하형(175) 및 상형사이의 효과적인 밀봉을 보장하기 위해서 하형(175)은 2개의 환상편(145,146)으로 형성되어 있으며, 제 1 환상편은 외측 환상 플랜지(180)를 가진 컵 모양의 외측 케이싱으로 구성되고, 제 2 환상편은 하형 자체를 형성하는 환상체로 구성되며 케이싱(145) 단벽의 상면과 환상체(146)의 하면 사이에 형성된 가변용량 환상실(148)내에 수용된 가요성 보강부재(146)에 의해 상형(176)을 향하여 케이싱(145)의 내부를 축 방향으로 미끄러질 수 있도록 설치되어 있다.

도시된 예에서 가요성 보가부재(147)는 가요성 물질의 층으로 구성되지만 이 대신 도시하지 않은 별도방법, 즉, 스프링 설치 또는 압력가스 등을 이유할 수도 있다.

하형(175)의 내측단에는 환상체(184)의 지지시이트를 이루는 상부 환상홈(183)이 형성되어 있다.

하형(175)의 하면은 주형(174)과 동축인 벨(185)의 상부 플랜지 선단과 연결된다. 벨(185)의 단벽(186)은 다수의 관통 구멍(187)을 갖고 있으며 또 원통형 케이싱(188)의 하단부를 지지한다.

케이싱(188)은 그 하부에 구동 모터(190)를 가진 팬(189)을 수용하고, 또 대체로 원통형인 측벽(191)을 가지며, 이 원통형 측벽의 상부는 하형(175)의 중심 구멍(192)과 방사상으로 느슨하게 맞물려 원통형 관상 피스톤(194)의 외경이 그리인 타이어(5)의 내경 보다 작게되도록 피스톤(194)용 환상 미끄럼 슬릿(193)을 형성한다. 피스톤(194)은 하부에서 관통 구멍(187)과 대향하며, 피스톤(194)의 축방향 하향 미끄러짐을 저지하기 위한 정지점 및 모울드 하반부(175)로 부터 완성된 타이어(14)를 뽑아내는 제거 요소로서 작용하는 환상체(184)와 상부에서 연결된다.

측벽(191)은 캡(195)에 의해 상부가 밀폐되어 중심 구멍(192)에 결합된다. 캡(195)의 상부와 측벽(191)의 상부는 각각 탄성 중합체로 제조되고 대체로 C자형 방사상 반부를 가지며 타이어(5)의 내부에서 팽창하도록 설계된 환상 내측 튜브 또는 경화 백(198)의 상부 및 하부 모서리에 각각 결합되는 상부 환상 체결 부재(196)와 하부 환상 체결부재(197)에 결합된다.

환상 체결부재(196,197)는 각각 관상피스톤(194)의 내경 보다 작은 외경을 가지며, 내측단이 캡(195)의 외면에 고착되고 탄성 중합체로 제조된 편평한 환상립(199)에 의하여 분리된다.

케이싱(188)은 다수의 축방향 관통 채널(201)을 가지며, 케이싱(188)의 내부공간을 상부 실(202) 및 하부실(203)로 분리시키는 가열 요소(200)와 내부에서 결합된다. 실(202,203)은 각각 립(199) 위쪽의 측벽(101) 상부와 립(199) 아래쪽 측벽(191)을 관통하는 구멍(204,205)의 각 열을 통해 내측튜브(198) 내부공간과 연통된다.

실(203)과 하우징 팬(189)은 채널(201), 실(202), 내측 튜브(198)의 내부공간, 구멍(204,205)과 함께 케이싱(188)의 하단 벽 부위에 설치된 공기/배기 밸브(207)를 통해 적재 스테이션(160)에서 외부로 부터 주입되는 질소가스인 것이 바람직한 열 교환 경화매질의 공급을 순환시키기 위한 폐쇄 공압 회로(206)를 형성한다.

상 하형(176,175)에는 가열요소(200) 및 모터(190)와 함께 주형(174) 외측에 위치하여 레일(156)을 따라 연장되고 전원 및 제어데이타 전송 레일(210)에 미끄럼 연결된 접속기(209)에 의해 외부전원(도시않음)과 연결된 전열 저항기(208)가 결합되어 있다.

제11도에 도시된 바와 같이, 스테이션(160)은 프레임(211)아래의 주어진 적재/하역 위치에서 각 운반대(154)를 정지시키기 위한 고정장치(212)가 결합되고 레일(156)이 지나가는 프레임(211)으로 구성되어 있다.

이 적재/하역 위치에서 운반대(154)와 함께 각 경화유니트(153)는 프레임(211)의 상부 가로대상에 지지된 작동장치(215)와 자기헤드(214)로 구성되며, 하형(175)에 연결된 상형(176)과 접촉해서 이 자기헤드(214)를 하부위치로 부터 상승위치로 이동시키도록 설게된 리프트 장치(213) 바로 밑에 상형(176)이 오도록 위치한다.

이 적재/하역 위치에서 운반대(154)와 함께 각 경화유니트(153)는 모울드(174)상의 회전 외측링(178)을 각각 베이오네트 조인트(177)의 개방 및 폐쇄의 2작동위치 사이로 작동시킬 수 있는 1쌍의 수평 작동기와 외측링(178)의 연장부(179)가 연결되는 위치로 이동한다. 또한 프레임(211) 바로 밑에 고정 설치되고, 또 피스톤(194)을 정상 하부 위치와 취출 및 적재 상승위치 사이로 이동시키도록 설계된 각 작동기 또는 수직 유압 실린더(217)위에 벨(185)의 관통 구멍(187)이 각각 위치한다. 마지막으로 밸브(207)는 공압 적재 회로의 이젝터(218)위에 위치하며, 이 이젝터(218)는 작동기(219)에 의해 하부 휴지 위치와 상승위치 사이를 이동하도록 설계되어 있다. 상승위치에서, 이젝터(218)는 밸브(207)를 개방시키면서 연결되어 유니트(153) 내부의 경화 매질을 배기시키고 이어서 새로운 경화매질을 주입 공급한다.

제 1 도 및 제10도에 도시된 바와 같이, 로보트(10)는 프레임(211)에 근접위치하는 지지체(220)와 이 지지체(220)상에 설치되어 수직축을 중심으로 이를 회전시키는 플랫폼(211)을 포함한다. 그리인 타이어(5) 또는 경화된 타이어(14)의 비이드면에 맞물리도록 설계된 다수의 팽창 가능한 페탈(petal)을 갖고 있는 튤립 모양의 공지 형태의 체결장치(73)를 수직 평면에 대해 이동시키도록 관절형 아암(222)이 플랫폼(22i)상에 설치되어 있다.

경화부(11)는 전체가 경화중 유니트(153)에 의하여 방출되는 열량이 보존되도록 열 절연된 외부 덮개 또는 하우징(225)내에 위치한다.

상술한 바와 같이 설비(1)의 각 압출기(31,32,38,58,101,139,140)들은, 저장부(2)의 각 용기(16)으로 부터 배출된 일정량의 경화제 및 적절한 화합물과 일정량의 각 마스터뱃치로 채워진 각각의 연속 혼합기로(3)로 부터 각각의 최종 혼합물을 받아들인다. 최종 혼합물을 이루는 여러 가지 성분들은 수동으로 계량 및 혼합되거나 용기(16)의 피드박스(17)에 장착된 공지 형식의 반자동 계량 시스템이 이용될 수도 있다. 그러나 이미 언급한 바와 같이 중앙 제어 유니트(15)로 제어되는 공지 형식의 자동 시스템을 이용하여 계량 및 혼하시키는 것이 유리하다.

연속 혼합기(3)의 작동에 있어서는, 연속 혼합기(3)가 어떤 형태를 가지든 각 압출기로 최종 혼합물을 공급할 수 있으면 되지만, 상기 압출기로 연속 공급하면서 재고가 남지 않도록 하여야 한다. 즉, 각 최종 혼합물은 예를 들어 연속 스트립의 형태로 생산되어 각 압출기의 입구로 연속 공급되거나, 또는 제 1 도에 도시된 바와 같이 각각의 지지 캐리지로 공급되거나, 비교적 소량의 뱃치가 형성되도록 한 후 각 압출기로 직접 공급되도록 할 수도 있다. 후자의 시스템은 각 연속 혼합기의 배출 용량이 각 압출기의 용량과 다를 경우에는 언제나 바람직하다.

달리 말하면, 연속 혼합기(3)는 각 압출기의 당면한 수용에 응하여 연속적으로 작동하고, 연속 혼합기(3)로 부터 배출되는 재료는 연속적 또는 비교적 짧은 시간내에 각 압출기의 입구로 공급된다. 이와같이 연속 혼합기(3)가 각 압출기에서 특정 시점에 요구되는 양만을 생산하므로, 재료가 연속 혼합기(3)의 내부에서 기계적으로 혼합될 때 흡수한 열을 비교적 높은 비율로 보존한 상태에서 압출기로 공급된다.

예를 들어 각 연속 혼합기(3)의 출구 온도가 약 100℃인 최종 혼합물은 약 70-80℃의 초기 온도로 각 압출기의 입구로 용이하게 전달될 수 있다.

최종 혼합물을 압출기에 상기 온도로 공급함으로써, 압출전에 혼합물을 예비 가열할 필요가 없어지고; 동일한 혼합물을 처리하기 위하여 실온에서 작동을 개시할 때 필요한 압출기 보다 훨씬 출력이 작은 압출기를 이용할 수 있으며; 압출에 앞서 최종 혼합물에 통상 첨가되는 윤활제 및 유동화제의 양을 감소시킬 수 있으며; 연소가 일어날 가능성을 크게 줄일 수 있는 등 여러 가지 장점이 있다.

이제 그리인 타이어(5) 결합부(4)의 작동을 드럼(20,77)에서의 카커스(8)의 성형부터 설명하기로 한다. 설명의 편의상 드럼(20)이 부분(6)에 위치하는 것으로 하였다.

카커스(8)는 드럼(20)에서 다음과 같이 성형된다.

제 2 도에 가장 잘 도시된 바와 같이, 먼저 조작자가 테이블(23)의 탄성 중합체(26)의 조각(46)의 전단을 잡고 드럼(21)에 공급하면 조각(46)이 드럼(20)에 완전히 감기게 될 때까지 드럼(20)이 축(21)에 의하여 회전한다. 조작자는 감겨진 조작(46)에 대향 단부들을 접합시킨 후, 드럼(20)을 주어진 초기 각도로 회전시키고, 테이블(24)로 부터 직물 스트립(48)의 부분(67)을 상기드럼(20)에 공급한다.

드럼(20)이 완전히 1회전한 후 부분(67)은 드럼(20)에 완전히 감기고, 그 단부들이 서로 접합되어 카커스(8)의 본체 플라이를 이룬다.

드럼(20)에 감긴 재료에는 접합부가 그곳에만 즉, 그 하나의 탄성 중합체 재료의 내층에, 다른 하나는 외측 본체 플라이에 있으며, 상기 2접합부는 일정한 간격을 유지하고 상술한 드럼(20)의 초기 회전각을 조작자가 조정함으로써 그 간격을 조절할 수있다.

종래 기술의 타이어 설비에서 제조된 1단계 타이어에서는 상기 2접합부 외에, 여러 스트립 부분들을 가로로 접합하여 얻은 코팅된 복합 직물 스트립으로 부터 본체 플라이가 생성되므로, 이 본체 플라이에 있는 접합부가 완전히 불규칙적인 위치에 추가되어 상술한 장점이 없다. 상기 추가 접합부가 앞서 설명한 접합부의 어느 하나와 15-10cm내에 위치하면, 그 타이어를 폐기시켜야 하고, 그렇지 않으려면 결합 과정에서 재료를 수동으로 조절해야 하므로 생산성이 저하된다.

공지 장치에서 제조되는 카커스가 불합격하는 다른 이유는, 부틸 고무로 이루어지는 내측 라이너가 냉각될 때 전체적 또는 예측할 수 없는 국부적 수축으로 내측 라이너가 국부적으로 팽창하는 것으로 이렇게 완성된 타이어에는 허용될 수 없는 진동이 발생한다. 이 결점은 상술한 설비(1)에 의하여 해소되는데, 이는 앞서 언급한 바와 같은 구조를 가져 코팅된 직물 스트립(48)의 이동 방향이 화살표(56) 방향과 동일하므로 스트립(26)을 직접 드럼(20)에 압출시킬 수 있고, 내측 라이너(27)를 가진 조각(46)을 보통 약 80-90℃의 비교적 높은 온도로 드럼(20)에 공급할 수 있어, 상기 예측할 수 없는 국부적 수축이 생기지 않기 때문이다. 따라서 내측 라이너(27)는 완전히 편평하고, 내측의 코드(52)에 의하여 강화된 중첩 본체 플라이 부분(67)은 내측 라이너(27)가 수측할 때의 어떤 변형도 방지하므로 편평한 상태를 계속 유지한다.

일단 본체 플라이가 성형되면 조작자는 비이드(도시되지 않음)가 이미 결합되어 있는 후프(74)를 상승된 휴지 위치로 부터 하부 작업 위치로 이동시키고, 슬라이드(72)도 휴지 위치로 부터 작업 위치로 이동시킨다.

슬라이드(72)가 이동됨으로서 후프(74) 및 각 비이드는 본체 플라이의 외부에서 드럼(20)을 우회하여 테이블(23,24)의 전단과 드럼(20) 사이를 통과한다. 드럼(20)은 각 후프(74)에 의해 정 위치에 해제되는 상기 비이드를 고정하도록 공지 방법으로 작동되며, 후프(74)가 열리면 슬라이드(72)는 그 휴지 위치로 되돌아간다.

이 점에서, 코팅된 직물 스트립(48)의 공급 방향과 부분(67)이 얻어지는 방법에 의하여 더 중요한 수많은 장점이 생긴다.

먼저, 크기는 다르지만 내경이 똑같은 타이어를 제조하는데 오직 하나의 코팅된 직물 스트립(48)이 필요할 뿐이다. 크기를 변경하기 위해서는 폭은 서로 다르지만 길이는 스트립(48)의 폭 및 드럼(20)의 원주 방향 전개 길이와 똑같은 부분(67)을 제조하도록 절단 스테이션(65)을 간단한 조정하면 된다.

이러한 것은 동일한 내경으로 크기를 변경하려면 본체 플라이가 얻어지는 코팅된 복합 스트립이 자동적으로 변경되는 공지의 설비에는 적용되지 않는다.

또 다른 장점은 통상 폭이 줄어드는 2이상의 중첩된 본체 플라이를 포함하는 수많은 형태의 타이어가 시장에 존재한다는 점이다.

이러한 타이어를 공지 설비로 제조하는 것은 항상 문제가 있는데, 그 이유는 제조드럼에 각 본체 플라이에 대해 서로 다른 코팅된 복합 스트립이 공급되어야 하며, 이로 인하여 통상 제조되는 각 형태의 다중 플라이 타이어에 대해 특수 설비 또는 적어도 특수 처리부를 설치해야 하기 때문이다.

설비(1)에는 이 문제가 존재하지 않는데, 그 이유는 1 플라이로 부터, 이를테면 2-플라이 타이어로 전환하기 위해서는 각 타이어에 대해 동일한 코팅된 직물 스트립(48)을 이용할지라도 제 1 절단 과정에서 제 1 본체 플라이와 폭이 동일한 제 1 부분(67)을 제 2 절단 조작에서 제 2 본체 플라이와 폭이 같은 제 2 부분(68)을 제조하도록 절단 스테이션(65)을 제어하는 것으로 충분하다.

최종적으로, 내부 라이너(27)의 직접 압출이 코팅된 직물 스트립(48)의 공급 방향에 의해 가능해지며 이로 인하여 편평한 스트립의 형태가 아니라 제 4 도에서 나타낸 바와같이 카커스(8)의 성형시 더 크게 휘어지는 내부 라이너(27)의 부분에 2개의 두꺼워진 세로부(15)가 형성된 스트립 형태로 내부 라이너(27)를 성형시킬 수 있다는 점이다. 이들 부분은 카커스(8)를 성형하는 동안 통상 트레드(95)의 양대향 측단에 놓이며 연신을 받아 상당한 두께 감소가 일어난다. 편평한 장방형-단면 스트립으로 구성된 내부 라이너에 상기 주 연신부분의 얇아진 곳을 보충하기 위해 스트립의 두께를 증가시킬 필요가 있는 경우에는 상기 편평한 내부 라이너중 덜 연신된 부분이 너무 커지기 때문에 상당량의 재료를 낭비하게 된다. 내부 라이너(27)의 직접 압출에 의해 존재하는 두꺼운 부분(150)은 내부 라이너(27)의 저응력 부분의 두께를 최소한도로 줄이게 되고 재료의 절감에 의한 비용면에서 그리고 완성된 타이어의 중량 감소로 인한 작업면에서 중요한 장점을 갖는다.

상기 비이드가 드럼(20)에서 결합될때 플랫포옴(75)(제 1 도) 또는 터릿(86)(제 2 도)은 2축을 중심으로 180°회전하며, 이 회전하는 동안 드럼(20)은 카커스(8)을 성형하기 시작하며 회전 말기에 드럼(20)은 드럼(77)이 있던 위치로 점유 이동하고 드럼(77)은 테이블(23,24)과 마주보는 위치로 이동한다.

이 새로운 위치에서 드럼(20)은 그 상부면에 라인(91)이 계속해서 트래드 플라이(93) 및 (94)를 공급하고 라인(92)이 트래드(95)를 공급해서 환상 패키지(9)를 형성하는 수축 가능한 드럼(78)과 동축으로 대향되는 2단계 부분(7) 내부에 위치한다.

제 7 도 및 제 8 도에 가장 잘 도시된 바와 같이 라인(91)에는 일반적으로 절단장치(114)에 의하여 제조된 스트립(103)의 연속되는 부분의 각 쌍중에서 하나는 컨베이어(110)를 따라 보내져서 접합장치(117)에 의해 보강 복합 스트립(119)의 말단과 접합되고, 다른 하나는 컨베이어(111)를 따라 보내져서 접합장치(117)에 의하여 보강 복합 스트립(120)의 말단과 접합된다.

컨베이어(110,111)를 따라 연장되는 보강 복합 스트립(119,120) 내부의 와이어 부분(97)은 와이어 상호간 및 레일(118)과 모두 평행으로 배열되고, 정렬된 컨베이어(110,111)의 종축과 화살표(109,112) 사이의 각과 동일한 각을 이룬다. 그러나, 스트립(120)이 장치(121)에 의해 방향을 돌릴때, 각 컨베이어(128)를 따라 연장된 스트립(120) 부분 내부의 와이어 부분(97)은 스트립(119)의 대응부분 내부의 와이어 부분(97)과는 반대로 경사지게 된다.

결과적으로 트레드 플라이(93,94)의 내부 보강재는 반대 방향으로 경사진다.

각 절단 스테이션(129)에서 스트립(119,120)으로 부터 일단 분리된 트레드 플라이(93,94)는 각 프레임(133)상을 이동하면서 이들 트레드 플라이를 1개씩 순차적으로 드럼(78)으로 공급하는 각 컨베이어(132)에 의해 운반되며 또 이들은 라인(92)의 컨베이어(134)에 의해 드럼(78)으로 공급된 트레드(95)로 피복된다.

트레드 플라이(93,94)와 트레드(95)는 모두 압출 성형되어 드럼(78)에 직접 공급되기 때문에, 환상 패키지(9)는 고온 결합되어 수득된 환상 패키지(9)가 통상 약 80-90℃의 온도를 갖도록 함으로서 트레드 플라이(93,94)의 트레드(95)에 대한 접착력이 탁월하도록 보장한다.

일단 형성된 환상 패키지(9)는 수축 가능한 드럼(78)에 의해 방출되어 이송링(83)에 의해 그 외부가 유지되고, 이어 이 링은 이 링이 드럼(78)과 동심축상에 위치하는 제 1 위치로 부터 이 링이 드럼(20)과 동심축상에 위치하는 제 2 위치까지 가로대(82)를 따라 이동한다.

링(83)이 이 제 2 위치에 도달되면, 드럼(20)은 공지 방법으로 각 본체 플라이의 외면이 트레드 플라이(93,94)로 구성된 벨트의 내면에 접착되고 또 측벽(30)이 트레드(95)의 측단에 접착되어 완성된 그린 타이어(5)가 제조될 때까지 카커스(8)를 성형시킨다.

공지 형식의 봉합장치(도시않음)로 봉합된 후 이 그린 타이어(5)는 이송링(83)에 유지되고, 이 이송링은 가로대(82)를 따라 이동하여 드럼(20)으로 부터 타이어(5)를 끌어내어 드럼(20,78)의 중앙 위치에서 해제시키면 타이어(5)는 로보트(10)에 유지되어 경화부(11)로 이송된다.

카커스(8)와 환상 패키지(9)는 모두 고온에서 결합되기 때문에, 수득된 최종 타이어(5)는 경화부(11)로 이송될때 약 70 내지 80℃의 비교적 고온으로 유지된다.

일반적으로, 완성된 그린 타이어(5)는 로보트(10)에 유지되어 경화부로 이송되어 유니트(153)에서 경화 사이클을 거치고, 로보트(10)가 유니트(153)로 부터 경화된 타이어(14)를 하역시킨 후, 유니트(153)는 스테이션(160)에 도달하여 프레임(211)의 하부에 있는 고정 장치(212)에 의하여 고정된다.

프레임(211)밑의 적재/하역위치에서의 경화 유니트(153)는 각개 접속기(209)가 레일(210)의 부위(230)와 맞물리게 되며, 이 부위(230)는 유니트(153)에 전력공급을 행하지 않고 단지 제어신호가 전송되도록 한다.

이젝터(218)가 상승하여 유니트(153)내부에 충전된 가압 경화 매질을 배기시킨후, 수평작동기(216)를 작동시켜서 링(178)을 돌려 베이오네트 조인트(177)를 개방시키고, 또 리프트 장치(213)를 하향 이동시켜서 자기 헤드(214)와 상형(176)을 맞물리게 한다.

이어 자기헤드(214)와 상형(176)을 들어올려 주형(174)을 개방시킨다. 이와 동시에, 작동기(217)을 가동시켜서 피스톤(194)를 밀어올려줌으로서, 첫째 내측 튜브 또는 경화 블래더(198)를 튤립형태로 변형시켜서 이를 경화 타이어(14)로 부터 꺼내주는 기능과, 둘째 타이어(14)를 하형(175)로 부터 들어내어, 타이어(14)가 로보트(10)에 유지되어 컨베이어(12)로 이동될 수 있는 위치로 상승시키는 기능의 2개 기능을 행하게 한다.

이어 로보트(10)는 이미 언급한 바와 같이 이송 링(83) 또는 공급 컨베이어(도시 않음)로 부터 그리인 타이어(5)를 집어올려 이를 운반하고 이를 개방된 하향(175), 보다 상세하게는 작동기(217)에 의해 상승위치를 유지하는 피스톤(194)상의 환상체(184)위에 올려 놓는다. 이어 피스톤(194)을 낮추기 위해 작동기(217)를 낮추면 피스톤(194)은 환상체(184)를 각개 환상홈(183)내로 재 삽입시키고 또 그리인 타이어(5)를 하형(175)에 위치시키게 됨은 물론 내측 튜브(198)를 해제시킨다. 그후 내측 튜브(198)는 이젝터(218)로 부터 비교적 저압으로 “성형 충전”되어 그리인 타이어(5)내로 삽입된다.

이 시점에 상형(176)은 하형(175)으로 하강되고, 자기 헤드(214)가 해제되며 작동기(216)가 작동하여 베이오네트 조인트(177)를 잠가준다. 경화 매질의 나머지가 이젝터(218)에 의하여 주입되고, 고정장치(212)를 해제시켜 완전히 해제된 유니트(153)는 중력에 의해 통로(157)의 부위(159)의 부분(169)을 따라 움직인다.

부분(169)을 따른 유니트(153)의 하향 이동은, 각 접속기(209)로 하여금 자동적으로 레일(210)의 전도 부위에 걸리도록 하고 또한 저항기(208), 가열요소(200) 및 팬(189)를 작동시켜서 경화 공정이 개시되도록 한다.

통로 부분(169)를 따라 연장되는 레일(156)은 통상 경화 유니트(153)를 부분(19)으로부터 (20)으로 필요한 경화시간에 따라 다른 속도로 이송시키도록 설계된 리프트(171)의 입구인 고정게이트(231) 및 서로와 접촉하는 또 다른 경화 유니트(153)들로서 통상 채워진다.

부분(170)을 따라 중력에 의해 이동하면서 경화유니트(153)는 통로 제 2 부분에 도달되며 또 스위치장치(164)에 의해 개방된 분지통로(162,163)중 어느 한 통로를 통과하게 된다.

분지통로(162,163)를 따라 이동한 후에, 경화유니트(153)는 중력에 의해 교차부(167)를 통과해서 통로 부분(169)을 따라 진행하고, 또 1회에 1개의 경화 유니트(153)만이 스테이션(160)내로 들어갈 수 있도록 개방되는 고정 게이트(229)에서 정지하며, 스테이션(160)내로 이송된 경화 유니트(153)는 고정장치(212)에 의해 정지된다.

어떤 경화유니트(153)가 이 전체 통로(157)를 이동하는데 소요되는 시간은 주로 리프트(171)를 제어하는 중앙 제어 유니트(15)에 의해서 그 타이어(5)를 경화시키는데 필요한 시간과 정확히 일치하도록 조절된다.

결과적으로, 스테이션(160)내에 유니트(153)가 도착되면, 이 유니트(153)에 적재된 타이어(2)가 하역되고, 바로 새로운 사이클을 시작할 수 있게 된다.

제 1 도 및 제10도에 도시된 바와같이, 분지통로(162,163)가 동시에 사용되지 않을 경우에는 고정장치(168)에 의하여 상당수의 유니트(153)를 휴지상태로 유지시킬 수 있다. 경화부(11)의 정상가동기간중에는, 이들 유니트가 경화부(11)에서 동시에 처리되는 타이어(5) 중에서 상이한 디자인의 타이어를 수용하도록 설치함으로서 단순히 고정장치(168)와 스위치장치(164)만을 작동시켜 설비의 비가동 시간 없이 생산 품목을 변화시킬 수 있다.

설비(1)의 경화부(11)는 에너지 절약이 면에서 많은 장점을 가진다. 경화부(11)가 결합부(4)로부터 실온이 아닌 약 70-80℃로 완성된 그리인 타이어(5)를 공급 받는다는 점 외에도, 경화 유니트(153)로 부터 방출된 열이 외측 케이싱(226)에 의하여 유지되고, 일부는 대기 유니트(153)에 남아 예비 가열된 상태로 있으므로 이를 이용할 경우 상술한 바와 같이 약 200℃인 경화 온도에 도달시키는데 비교적 적은 에너지가 필요하다.

에너지면에서 경화부(11)는 설비(1) 및 이를 이용하는 방법의 주 특징과 부합되며, 그 특징은 현재 알려진 공지 설비로 타이어를 생산하는데 필요한 열에너지 보다 비교적 적은 에너지로 완성된 타이어(14)를 생산할 수 있다는 것이다.

상술한 바와 같이 이 에너지 절약은 다음과 같은 여러 요인으로 인한 것이다.

-압출기에서 필요로 하는 정확한 양의 최종 혼합물을 생산하여 최종 혼합물이 압출기로 고온 공급될 수 있다.

-연속 스트립의 형태로 반제품을 직접 압출하여 연속 절단함으로써 여러 타이어 구성 요소를 생산하여 타이어를 고온 경합시키고 비교적 높은 온도의 완성된 그리인 타이어를 생산할 수 있다.

-상기 비교적 고온의 그리인 타이어가 경화부로 직접 공급된다.

-자체 가열 시스템 및 열 교환 유체의 내부 가열 시스템을 가진 독립적 가동 유니트로 이루어지는 경화부 자체의 구조로 인하여, 막대한 에너지가 소비될 뿐더러 열효율도 매우 낮은 중앙 집중식 공급 및 가열 시스템이 필요 없다.

간단히 말해서 설비(1)의 뛰어난 열 효율은, 예를 들면 적어도 압출 및/또는 혼합시의 기계적 과정에서 최초에 재료로 전달된 열에너지가 실온으로 냉각되는 중간 단계에서 완전히 소산되는 대신 적어도 일부가 경화부로 들어가는 완성된 그리인 타이어에 유지된다는데서 기인한다.

생산율 및/또는 배치 요구 조건에 의하여 상술한 설비(1) 및 이를 이용하는 방법이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 변경될 수도 있다. 예를 들면 최종 혼합물의 일부를 준비 및 압출시키는 중간에 냉각 단계를 추가시킬 수도 있을 것이다. 마찬가지로, 반제품의 일부를 직접 압출하는 대신 예를 들면 캘린더링에 의하여 생산하고, 이 반제품을 리일에 감아 타이어 제조드럼에 냉각 공급할 수도 있을 것이다.

그럼에도 불구하고 설비(1)의 주된 가르침은 다음과 같다.

-많은 반제품을 예를 들면 압출과 같이 가능한 한 직접 생산하고, 이 반제품을 타이어 제조 드럼에 고온 공급하도록 타이어 생산 설비를 설계하면 열 에너지를 크게 절약할 수 있다.

-이 같은 에너지 절약은 상기 최종 혼합물을 생산할 때 각각의 출구가 압출기와 같은 그 연속 사용기기의 입구에 고온 상태로 직접 연결된 혼합기를 최대한 이용함으로써 더욱 개선될 수 있다.

이 점에 있어서, 에너지 절감은 하기에서 설명되는 바와같이 설비(1)를 의해 얻어지는 유일한 장점이 아니라는 사실을 염두에 두어야 한다. 이미 언급한 여러가지 요인들은 이러한 에너지 절감 뿐 아니라 또한 마스터뱃치로 부터 완성된 타이어까지 공정을 빨리 진행시키는데 기여한다. 실험결과, 각 압출기로 직접 공급하는 연속 혼합기를 이용하고, 상기 압출기가 그리인 타이어를 제조하도록 각 반제품을 타이어 제조 드럼에 직접 고온 공급하고 이 그리인 타이어가 경화부에 직접 고온 공급되면 완성된 타이어가 각 마스터 뱃치로 부터 출발하여 약 30분 내에 제조될 수 있다는 사실이 밝혀졌다.

한편, 마무리된 타이어의 제조와 그 부품 재료의 초기 가공사이의 시간이 극히 짧기 때문에 시효(aging)에 의해 야기되는 어떠한 난점을 없앨 수 있을 뿐만 아니라 전산화된 귀환 제어장치를 이용할 수 있다.

다시 말하면, 경화부로 부터 나오는 완성된 타이어를 검사함으로써, 검출된 어떠한 오차도 제거되도록 설비내의 여러 처리부의 조작 변수를 자동적으로 조절하는데 상기 검사 결과를 이용할 수 있다. 따라서 오차는 최대 30분간 생산된 제품에만 한정되며, 이는 공지 설비에서는 수주일이 걸리는 것으로 생각할 수도 없는 것이다.

마지막으로, 설비내에서 한처리부로 부터 다른 처리부로 반제품을 직접 공장내에서 전달하면 여러 임시 저장 장소를 완전 없앨수 있으므로 저장에 관한 모든 문제점과 불필요한 비용을 없앨 수 있다.

Claims (15)

1. 각 탄성 중합체 재료의 최종 혼합물로부터 각각 성형된 여러 구성 요소로 이루어지고 상기 구성 요소들은 타이어 제조 드럼이 포함되는 그리인 타이어 결합부에서 서로 결합되는 하나의 내측 카커스와 환상외측 패키지로 이루어지며, 상기 카커스에는 불투과성 내층과 외측 본체 플라이가 포함되고, 상기 환상 외측 패키지에는 여러 층으로 중첩된 트레드 플라이와 외측 트레드가 포함되는 타이어의 고온 성형 방법에 있어서, 직접 연속 생산 방법으로 생산된 연속 스트립의 형태를 각각 가지는 반제품을 횡으로 절단하여 상기 요소를 성형하는 단계; 상기 생산 및 절단된 연속 스트립을, 완성된 그리인 타이어로 결합시키기 위하여 상기 타이어 제조 드럼에 고온 공급하는 단계; 상기 구성 요소들의 생산 열에너지가 소산되기 전에 상기 완성된 그리인 타이어를 경화시키는 단계로 이루어지고; 상기 생산 과정에는 상기 각 연속 스트립에로의 열에너지 전달이 수반되어 실온보다 높은 온도로 유지되고, 상기 고온 공급 단계에서 그리인 타이어에는 상기 구성 요소의 생산 열에너지가 보존되어 최종 온도가 실온보다 높은 것을 특징으로 하는 타이어의 고온 성형 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 최종 혼합물은, 각 혼합기의 내부에서 각 마스터뱃치를 각 화학 성분과 혼합시켜 얻어지고, 상기 혼합 과정에서는 상기 각 최종 혼합물로 일정량의 열전달이 이루어져 상기 각 혼합기로 부터 빠져나올때 실온 보다 높은 온도로 유지되며; 상기 최종 혼합물은 상기 혼합 열 에너지가 소산되기 전에 상기 각 직접 생산과정으로 고온 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 혼합기들이 연속 혼합기인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 직접 생산 과정이 압출인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 경화부로 부터 나오는 상기 타이어가 검사되어 그 데이타가 상기혼합, 압출, 결합 및 경화 과정을 제어하는 전산하 중앙 제어 유니트에 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 외측 본체 플라이는 탄성 중합체 재료로 코팅된 직물 층으로 이루어지고, 상기 직물 층에는 상기 타이어의 반경 방향 평면내에 평행하게 배열된 직물 코드가 포함되며; 상기 외측 본체 플라이는 상기 타이어 제조 드럼의 원주 방향 전개 길이와 폭이 동일한 직물 스트립으로부터 성형이 시작되고, 상기 코드는 상기 직물 스트립의 축방향 날실을 이루며; 상기 직물 스트립은 탄성 중합체로 코팅되어 고무 코팅된 직물 스트립을 이루며; 상기 코팅된 직물 스트립은 상기 타이어 제조 드럼의 회전축과 평행과 방향으로 상기 드럼에 축 방향으로 공급되어 상기 카커스의 축 방향 전개 길이와 동일한 길이의 축 방향 부분을 생산하도록 가로로 절단되며; 상기 축 방향 부분은 상기 타이어 제조드럼에 직접 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 직물 스트립의 양면은 직접 압출되는 탄성 중합체의 2층에 의하여 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 불투과성 내층에는 중앙의 내측 라이너, 2가로 마모 스트립, 2측벽이 포함되고, 이들은 폭이 상시 카커스의 축 방향 전개 길이와 동일하고 그 종축이 상기 타이어 제조드럼의 회전축과 수직인 탄성 중합체의 연속 스트립을 생산하도록 상기 타이어 제조 드럼에 인접한 예비 결합 테이블로 직접 압출되며; 상기 탄성 중합체의 연속 스트립은 길이가 상기 카커스의 원주 방향 전개 길이와 동일한 축 방향 부분으로 절단되고, 상기 축 방향 부분들은 상기 드럼에 축 방향으로 직접 공급되어 감겨져 상기 불투과성 내층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 압출된 내측 타이어는 상기 라이너 성형시 최대 가로 굽힘 응력을 받는 부분이 되는, 길이 방향으로 두꺼운 2부분을 가지는 편평한 스트립의 형태로 된 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 트레드 플라이는 옆으로 나란히 축 방향으로 배열된 금속 와이어의 스트립으로 부터 성형이 개시되고; 상기 금속 와이어 스트립은 직접 연속 상산에 의하여 그 양면이 탄성 중합체로 코팅된 후 강화 스트립을 이루고 주어진 각으로 절단 및 접합 장치에 의해 여러개의 복합 스트립으로 되고, 상기 복합 스트립은 각각 그 세로축에 대하여 상기 각을 이루는 금속 와이어로 내부에서 강화되며; 상기 강화 복합 스트립은 각기 상기 트레드 플라이를 생산하도록 상기 각으로 가로 절단되고, 상기 트레드 플라이는 상기 결합부로 직접 연속적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 트레드는 탄성 중합체 스트립의 연속 압출로 성형된 후 상기 결합부로 직접 연속적으로 공급되는 부분들로 절단되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 그리인 타이어는 로보트에 의하여 상기 결합부로 부터 상기 경화부로 직접 이송되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 경화부 전체가 열적으로 절연된 외부 케이싱 내에 위치하고, 상기 경화 단게는 상기 각 그리인 타이어용 경화 유니트 및 이 유니트로 상기 그리인 타이어를 적재시키고 이 유니트로 부터 그리인 타이어를 하역시키는 적재 및 하역 장치에 의하여 상기 케이싱의 내부에서 수행되며; 상기 각 경화 유니트는 상기 적재 및 하역 장치 사이로 연장된 통로를 형성하는 가이드에 가동 장착되고, 상기 가이드와 분리될 수 있도록 독립적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 적재 및 하역 장치의 중간에서 상기 통로는 적어도 2개의 평행한 분지 통로를 포함하고; 상기 적어도 2개의 평행한 분지 통로중의 하나를 제외시키는 스위치 장치가 구비된 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 적재 및 하역 장치는 적재/하역 스테이션을 이루고, 상기 통로는 상기 스테이션을 지니는 루우프(loop)를 이루고, 상기 스테이션은 상기 그리인 타이어를 상기 각 경화 유니트에 적재시키고, 경화된 대응 타이어를 경화 유니트로부터 하역시키기 위하여 상기 로보트와 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.

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