KR101923295B1 - 캡플라이 압출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 벨트층의 이탈과 타이어의 파열을 방지하는 캡플라이를 압출할 때, 캡플라이 코드에 고무 토핑이 균일하게 이루어지도록 함으로써 캡플라이의 디멘젼 편차를 개선하고 타이어의 내구성 향상에 도움을 줄 수 있도록 한 캡플라이 압출장치에 관한 것으로서,
캡플라이 코드(30)에 토핑 고무(20)를 입혀 압출하는 압출 다이(10)와; 압출된 캡플라이(40)가 권취되는 권취 롤(45)과; 상기 압출 다이(10)로 토핑 고무(20)를 공급하는 고무 공급부(25)와; 상기 압출 다이(10)로 캡플라이 코드(30)를 공급하는 가이드 롤(31);을 포함하는 캡플라이 압출 장치에 있어서, 상기 압출 다이(10)는 캡플라이(40)의 프로파일에 대응하는 형상을 갖는 복수의 압출구멍(12a)(12b)이 지그재그 형태로 상측과 하측에 등간격으로 형성된 압출 구금(12)과, 상기 캡플라이 코드(30)의 상부와 하부에 각각 토핑 고무(20)를 토핑하여 상기 압출 구금(12)으로 공급하도록 상기 압출 구금(12)의 후방측에 배치되는 인서트 다이(11)와, 상기 압출 구금(12)과 인서트 다이(11)를 일체로 결합시키는 다이 홀더(13)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

캡플라이 압출장치{Extrusion Apparatus for Capply}

본 발명은 타이어 벨트층의 이탈과 타이어의 파열을 방지하는 캡플라이 반제품을 압출하는 장치에 관한 것으로서, 특히 캡플라이 반제품을 구성하는 캡플라이 코드에 고무 토핑이 균일하게 이루어지도록 함으로써 캡플라이 반제품의 디멘젼 편차를 개선하고 타이어의 내구성 향상에 도움을 줄 수 있도록 한 캡플라이 압출장치에 관한 것이다.

타이어의 구성 요소 중 하나인 캡플라이(Capply)는, 트레드와 카카스플라이 사이에 위치되는 벨트층의 이탈을 방지하고 이로 인한 타이어의 파열을 방지하는 역할을 수행한다. 이러한 캡플라이는 스틸코드나 강화 섬유코드 등 원재료 코드에 일정한 두께로 고무를 토핑하여 형성하며, 타이어의 원주 방향을 따라 수차례 감아서 부착하고 있다.

한편, 타이어의 캡플라이 반제품은 압연 방식 또는 압출 방식을 이용하여 생산되고 있다. 압연 방식은 큰 폭의 원재료 원단에 대하여 압연 방식으로 고무를 토핑하여 권취한 다음, 권취된 반제품을 그린타이어에 부착하는 폭으로 재단하는 방식으로서, 재단 공정을 거치는 과정에서 캡플라이 반제품의 폭이 불균일해질 수 있는 문제가 있다. 그리고, 압출 방식은 재단 공정 없이 그린타이어에 부착하는 폭으로 다수의 원재료 코드를 연결한 후 그 상부와 하부에 각각 고무를 토핑하는 방식이다.

구체적으로, 압출 방식을 이용하여 캡플라이 반제품을 생산하는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 압출구멍(1')이 일정 간격으로 형성된 압출 구금(1)을 이용하여 캡플라이 반제품(2)을 압출하고 있다. 이에 따라, 상기 압출구멍(1')을 통해 캡플라이 코드(2a)의 상부와 하부에 토핑고무(2b)가 입혀진 캡플라이 반제품(2)이 압출되고 있으며, 상부와 하부의 토핑고무(2b) 두께는 동일하게 하고 있다. 하지만, 압출 방식을 이용하여 캡플라이 반제품을 생산하는 경우에는 압출 과정에서 캡플라이 코드(2a)가 절단되거나 캡플라이 코드(2a)의 상부와 하부의 토핑고무(2b) 두께가 불균일해지는 문제가 발생하고 있다.

이러한 캡플라이 반제품의 디멘젼 편차는 벨트 세퍼레이션을 야기하여 완제품 타이어의 내구성을 저하시키는 요인으로 작용한다.

한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 단면이 반구형의 코드구멍들을 갖춘 상, 하부다이로 이루어진 압출다이에 있어서, 상기 상부다이와 하부다이 사이에는 중간다이가 개재되되, 이 중간다이의 상부면과 하부면 쪽에는 상, 하부다이의 하부면과 상부면에 형성 대응된 단면이 반구형의 구멍들과 맞추어 정렬되어 단면이 구형인 2열 코드구멍을 형성하는 반구형의 구멍들이 각각 형성되어 이루어짐으로써, 2열의 스틸 와이어가 동시에 고무 토핑작업이 이루어져 1열 코드방식에 비해 생산성 향상과 제조시간 단축이 이루어지는 2열 토핑방식의 압출다이에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 2는, 반구형의 코드 안내구멍들을 갖춘 상부다이와 이 상부다이에 맞추어 결합되어 반구형의 코드 안내구멍들을 갖춘 하부다이로 이루어져 압출고무에 의해 싱글코드들이 토핑처리되는 토핑 압출다이에 있어서, 상기 상부다이의 내부에는 반구형의 코드 안내구멍들과 접하여 설치되는 금속재질의 판스프링이 내장 설치되어 이루어진 구조로 이루어짐으로써, 타이어 압출 공정시 싱글코드(Single cord)의 연결부위가 다이의 구멍에서 끊임없이 통과할 수 있으면서 코드들의 간격을 일정하게 유지할 수 있는 토핑 압출다이에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 3은, 고무 압출기의 출구 선단에 장착되어 다이 내에서 풀링롤들에 의해 안내 되어진 비드와이어에 고무를 입히어 압출해 내는 비드와이어 압출용 다이 헤드에 있어서, 상기 다이 헤드의 비드 와이어 압출구멍들은 이 다이 헤드의 형성면 대각선 방향을 따라 상중하로 등간격 형성된 압출구멍들로 이루어짐으로써, 비드와이어에 토핑되는 고무 토핑 게이지(Gauge) 편차를 저감시켜 비드 강도를 개선하여 타이어 내구성 향상에 도움을 주는 비드와이어 압출용 다이 헤드에 대하여 기재하고 있다.

KR 10-0714964 B1 KR 10-0746112 B1 KR 10-1153964 B1

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 캡플라이 코드의 상부와 하부에 동일한 두께의 토핑 고무가 입혀질 수 있도록 함으로써 캡플라이 반제품의 디멘젼 편차를 개선하고 타이어의 내구성 향상에 도움을 줄 수 있도록 한 캡플라이 압출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 캡플라이 코드에 토핑 고무를 입혀 압출하는 압출 다이와; 압출된 캡플라이가 권취되는 권취 롤과; 상기 압출 다이로 토핑 고무를 공급하는 고무 공급부와; 상기 압출 다이로 캡플라이 코드를 공급하는 가이드 롤;을 포함하는 캡플라이 압출 장치에 있어서,

상기 압출 다이는 캡플라이 반제품의 프로파일에 대응하는 형상을 갖는 복수의 압출구멍이 지그재그 형태로 상측과 하측에 등간격으로 형성된 압출 구금과, 상기 캡플라이 코드의 상부와 하부에 각각 토핑 고무를 토핑하여 상기 압출 구금으로 공급하도록 상기 압출 구금의 후방측에 배치되는 인서트 다이와, 상기 압출 구금과 인서트 다이를 일체로 결합시키는 다이 홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 캡플라이 압출장치에 따르면, 상기 압출 구금에 형성된 상부 압출구멍과 하부 압출구멍 사이의 세로 간격은 압출구멍의 높이보다 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 캡플라이 압출장치에 따르면, 상기 압출 구금에 형성된 상부 압출구멍과 하부 압출구멍 사이의 가로 간격은 압출구멍의 높이보다 큰 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 캡플라이 압출장치에 따르면, 상기 인서트 다이는 상기 압출 구금의 상부 압출구멍과 하부 압출구멍에 연통하도록 상부와 하부에 각각 구멍이 형성됨과 아울러 선단부가 상하의 이중 쐐기 형태로 형성되어 상기 압출 구금의 후방에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 캡플라이 압출장치에 따르면, 상기 캡플라이 코드가 일정 간격을 유지한 상태로 상기 압출 다이에 공급되도록 상기 가이드 롤과 압출 다이 사이에 코움 바가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 캡플라이 압출장치는 공급되는 토핑 고무를 인서트 다이로 공급하여 캡플라이 코드를 감싸도록 한 후 압출 구금을 통해 압출하게 되므로 캡플라이 코드의 상부와 하부의 토핑 고무 두께가 균일하게 되고 그로 인해 캡플라이 반제품의 디멘젼 편차가 개선되어 균일성이 확보됨과 아울러 타이어의 내구성 향상에 도움을 줄 수 있게 되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 캡플라이 압출장치에 따르면, 고무 공급부에서 공급되는 토핑 고무가 인서트 다이에서 캡플라이 코드에 입혀지고 압출 구금에 동일한 간격으로 형성된 상부 압출구멍과 하부 압출구멍을 통해 압출되므로 토핑 고무가 동일한 압력으로 분배되어 캡플라이 코드의 상부와 하부에 입혀진 토핑 고무의 두께가 균일하게 되고, 특히 캡플라이 반제품의 변부 프로파일 균일성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 캡플라이 압출장치에 따르면, 캡플라이 코드를 공급하는 가이드 롤과 압출 다이 사이에 코움 바가 구비되어 캡플라이 코드를 정확한 간격으로 공급하게 되므로, 캡플라이 코드의 상부와 하부에 동일한 두께의 토핑 고무를 토핑할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 캡플라이 압출 구금이 도시된 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 캡플라이 압출장치가 도시된 구성도.
도 3은 본 발명의 요부인 압출 구금을 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에 의해 제조된 캡플라이를 나타낸 참고도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 캡플라이 압출장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 캡플라이 압출장치는 도 2와 3에 도시된 바와 같이, 캡플라이 코드(30)에 토핑 고무(20)를 입혀 압출하는 압출 다이(10)와; 압출된 캡플라이(40)가 권취되는 권취 롤(45)과; 상기 압출 다이(10)로 토핑 고무(20)를 공급하는 고무 공급부(25)와; 상기 압출 다이(10)로 캡플라이 코드(30)를 공급하는 가이드 롤(31);을 포함하여 이루어진다.

상기 압출 다이(10)는 캡플라이(40)의 프로파일에 대응하는 형상을 갖는 복수의 압출구멍(12a)(12b)이 지그재그 형태로 상측과 하측에 등간격으로 형성된 압출 구금(12)과, 상기 캡플라이 코드(30)의 상부와 하부에 각각 토핑 고무(20)를 토핑하여 상기 압출 구금(12)으로 공급하도록 상기 압출 구금(12)의 후방측에 배치되는 인서트 다이(11)와, 상기 압출 구금(12)과 인서트 다이(11)를 일체로 결합시키는 다이 홀더(13)로 이루어진다.

이때, 상기 압출 구금(12)에 형성된 상부 압출구멍(12a)과 하부 압출구멍(12b) 사이의 세로 간격(A)과, 상기 압출 구금(12)에 형성된 상부 압출구멍(12a)과 하부 압출구멍(12b) 사이의 가로 간격(B)은 압출구멍의 높이(C)보다 커야 하는데, 상기 세로 간격(A)과 가로 간격(B)은 압출구멍의 형성면의 높이와 폭을 고려하여 적당하게 설정한다.

상기 인서트 다이(11)는 상기 압출 구금(12)의 상부 압출구멍(12a)과 하부 압출구멍(12b)에 연통하도록 상부와 하부에 각각 구멍이 형성됨과 아울러 선단부가 상하의 이중 쐐기 형태로 형성되어 상기 압출 구금(12)의 후방에 결합되도록 구성된다.

그리고, 상기 캡플라이 코드(30)가 일정 간격을 유지한 상태로 상기 압출 다이(10)에 공급되도록 상기 가이드 롤(31)과 압출 다이(10) 사이에 코움 바(32)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 코움 바(32)는 다수의 간격 유지부재를 이용하여 상기 캡플라이 코드(30)가 일정한 간격을 유지한 상태로 공급되도록 하는 것으로, 상기 캡플라이 코드(30)가 인서트 다이(11)의 정확한 위치로 삽입되도록 하게 된다

상기와 같이 구성된 본 발명의 캡플라이 압출장치는, 압출 구금에 형성된 상부 압출구멍과 하부 압출구멍의 위치를 최적화하여 고무 압출시 손실 수두를 줄임으로써, 고무 공급부에서 공급되는 토핑 고무를 각각의 압출구멍에 균일하게 분배함으로써 압출 헤드에 형성된 상부 압출구멍과 하부 압출구멍을 통해 압출되는 캡플라이 반제품에서 캡플라이 코드의 상부와 하부에 각각 토핑되는 토핑고무의 두께를 일치시켜 캡플라이 반제품의 디멘젼 편차를 개선하고 균일성을 향상시키게 된다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...압출 다이(Die)
11...인서트 다이(Insert Die)
12...압출 구금(Throat Die)
12a...상부 압출구멍
12b...하부 압출구멍
A...상부 압출구멍과 하부 압출구멍 사이의 세로 간격
B...상부 압출구멍과 하부 압출구멍 사이의 가로 간격
C...압출구멍의 높이
D...압출구멍의 폭
13...다이 홀더(Die Holder)
20...토핑 고무(Topping Rubber)
25...고무 공급부
30...캡플라이 코드(Capply Cord)
31...가이드 롤(Guide Roll)
32...코움 바(Comb Bar)
40...캡플라이
45...권취 롤

Claims (5)

1. 캡플라이 코드(30)에 토핑 고무(20)를 입혀서 압출하는 압출 다이(10)와, 압출된 캡플라이(40)가 권취되는 권취 롤(45)과, 압출 다이(10)에 토핑 고무(20)를 공급하는 고무 공급부(25)와, 압출 다이(10)에 캡플라이 코드(30)를 공급하는 가이드 롤(31)을 포함하는 캡플라이 압출장치에 있어서,
   상기 압출 다이(10)는,
   복수의 압출구멍(12a)(12b)이 지그재그 형태로 상측과 하측에 등간격으로 형성된 압출 구금(12)과;
   캡플라이 코드(30)의 상부와 하부에 각각 토핑 고무(20)를 토핑하여 압출 구금(12)으로 공급하도록, 압출 구금(12)의 후방측에 배치되는 인서트 다이(11)와;
   압출 구금(12)과 인서트 다이(11)를 일체로 결합시키는 다이 홀더(13);
   를 포함하여 구성되며,
   압출 구금(12)의 상측에 위치되는 상부 압출구멍(12a)과 압출 구금(12)의 하측에 위치되는 하부 압출구멍(12b) 사이의 세로 간격(A) 및 가로 간격(B)은 압출구멍의 높이(C)보다 둘 다 큰 것을 특징으로 하는 캡플라이 압출장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인서트 다이(11)는,
   상기 압출 구금(12)의 상부 압출구멍(12a)과 하부 압출구멍(12b)에 연통하도록 상부와 하부에 각각 구멍이 형성됨과 아울러, 선단부가 상하의 이중 쐐기 형태로 형성되어, 상기 압출 구금(12)의 후방에 결합되는 것을 특징으로 하는 캡플라이 압출장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 캡플라이 코드(30)가 일정 간격을 유지한 상태로 상기 압출 다이(10)에 공급되도록, 상기 가이드 롤(31)과 압출 다이(10) 사이에 코움 바(32)가 설치되는 것을 특징으로 하는 캡플라이 압출장치.
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