KR102499453B1

KR102499453B1 - 스트립을 스티칭 처리하기 위한 스티칭 롤러

Info

Publication number: KR102499453B1
Application number: KR1020227018100A
Authority: KR
Inventors: 거벤 멀더; 헨리크 테오도어 포스트후무스
Original assignee: 브이엠아이 홀랜드 비.브이.
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2020-09-07
Publication date: 2023-02-13
Also published as: JP7101271B2; NL2024128B1; TW202118620A; EP4051492A1; US20230166470A1; EP4051492B1; MX2022004299A; CN215095793U; US11993042B2; CN112743889A; KR20220092931A; CN112743889B; WO2021086173A1; EP4051492C0; JP2022510055A; BR112022007766A2

Abstract

본 발명은 스트립, 특히, 스트립 권취용의 연속 스트립을 스티칭 처리하기 위한 스티칭 롤러(1)에 관한 것으로, 스티칭 롤러는 롤러 축선을 중심으로 회전 가능한 롤러 몸체(2)를 포함하며, 롤러 몸체는 둘레 방향 부재(3) 및 둘레 방향 부재에 연결되는 연결 단부 및 스티칭 롤러를 회전 샤프트에 결합하기 위한 기부 단부가 제공된 지지 부재(4)를 포함하며, 지지 부재는 둘레 방향 부재가 중립 배향으로부터 기울어진 배향으로 기부 단부에 대해 기울어질 수 있도록 하는 가요성 재료로 형성되며, 지지 부재(4)는 외부 반경으로부터 내부 반경으로 갈수록 지지 부재의 축방향 강성을 보강하는 하나 이상의 보강부를 포함한다. 본 발명은 또한, 타이어 성형 드럼 상의 스티칭 롤러의 용도에 관한 것이다.

Description

스트립을 스티칭 처리하기 위한 스티칭 롤러

본 발명은 스트립, 특히, 타이어 성형 드럼 상에서 타이어를 제조하기 위한 스트립을 스티칭 처리하기 위한 스티칭 롤러에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 스트립 권취 드럼 상에서 스트립을 권취하는 동안 연속 스트립을 스티칭 처리하기 위한 스티칭 롤러에 관한 것이다.

스트립 권취 동안, 스트립의 제 1 권선은 실질적으로 평평한 배향으로 스트립 권취 드럼으로 적용될 수 있다. 스트립의 후속 권선들은 전형적으로, 스트립의 배향이 스트립 권취 드럼의 표면에 대해 서로 다른 비스듬한 각도에 있는 중첩 배열로 배치된다. 이들 후속 권선의 스트립을 올바르게 스티칭 처리하기 위해서는 스티칭 롤러의 배향이 그에 따라 변경되어야 한다.

EP 2 286 986 B1에는 스펀지 재료의 외부 층 및 고무형 탄성 재료의 내부 층을 갖는 종래 기술의 압력 롤러가 개시되어 있다. EP 2 286 986 B1은, 스트립의 중첩 부분에 의해 야기되는 불균일성을 보다 확실하게 누르기 위해, 반경 방향으로 독립적으로 이동할 수 있는 복수의 롤러 세그먼트로 축방향으로 분할된 세그먼트형 롤러의 사용을 제안한다. 압력 롤러 자체는 가압 동안 동일한 배향으로 유지된다.

JP 6280374 B2에는, 가압 롤러가 드럼 및 드럼 상에 공급되는 고무 스트립의 경사도를 따르도록 하면서, 가압 롤러를 자유롭게 진동시킬 수 있는 고무 스트립 가압 장치가 개시되어 있다(도 1도 참조). 가압 롤러는 강성 가압 롤러의 배향을 전체적으로 드럼 상의 고무 스트립의 배향에 맞게 조정하기 위한 틸팅(tilting) 몸체에 의해 지지된다.

도 2에는 청구항 1의 전제부에 따른 다른 공지된 스티칭 롤러가 개시되어 있다. 이 스티칭 롤러의 지지 부재는 가요성 재료로 형성되며, 축방향으로 일정한 폭을 갖는다. 그 결과, 지지 부재는, 스티칭 표면이 스트립 권취 드럼 상의 스트립에 대해 기울어진 배향으로 기울어질 수 있도록 하기 위해, 스티칭 표면 상의 하중에 응답하여 그 전체 반경 방향 길이(L)를 따라 편향될 수 있다.

EP 2 286 986 B1에 따른 압력 롤러는 다수의 부품으로 구성되어 비교적 복잡하다는 단점이 있다. JP 6280374 B2에 따른 가압 롤러가 비교적 단순하긴 하지만, 비교적 복잡한 제어를 필요로 한다. 특히, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 가압 롤러의 기울어짐이 전체적으로 가압 롤러를 스트립에 대해 정확하게 위치시키기에는 불충분하다. 가압 롤러를 적절하게 위치시키기 위해서는 가압 롤러의 중립 위치에 대해 X 방향 및 Y 방향으로의 추가의 변위가 필요하다. 도 2의 공지된 스티칭 롤러는 이와 같은 특정한 결점을 갖고 있지 않다. 그러나, 지지 부재가 그 전체 반경 방향 길이(L)를 따라 편향됨에 따라, 스티칭 표면이 기울어지는 것 외에도, 스티칭 롤러의 중심에 대한 스티칭 표면의 중심이 축방향으로 약간 이동되는 것을 관찰할 수 있다. 결과적으로, 이 스티칭 롤러의 경우에도, 스트립 권취 드럼 상의 스트립에 대해 스티칭 롤러를 정확하게 위치시키기 위해서는 X 방향으로 약간의 수정이 필요하다.

본 발명의 목적은 스트립 권취 드럼 상에서 스트립을 스티칭 처리하기 위한 스티칭 롤러를 제공하는 것으로서, 스티칭 롤러가 스트립 권취 드럼 상의 스트립에 대하여 보다 정확하게 위치될 수 있다. 본 발명의 목적은 또한, 스트립 권취 드럼 상의 상기 스티칭 롤러의 용도를 제공하는 것으로서, 상기 스트립 권취 드럼 상의 스트립에 대해 스티칭 롤러의 위치 설정을 개선함으로써 용도가 개선될 수 있다.

제 1 양태에 따르면, 본 발명은, 스트립을 스티칭 처리하기 위한 스티칭 롤러로서, 스티칭 롤러는 롤러 축선을 중심으로 회전 가능한 롤러 몸체를 포함하며, 롤러 몸체는 롤러 축선을 중심으로 연장되는 둘레를 갖는 둘레 방향 부재를 포함하며, 둘레 방향 부재는, 롤러 축선에 수직인 반경 방향에서 고려할 때, 롤러 축선과는 반대 방향을 향하는 스티칭 표면 및, 반경 방향에서 고려할 때, 롤러 축선을 향하는 내부 표면을 획정하며, 롤러 몸체는 회전 샤프트에 대해 둘레 방향 부재를 지지하기 위해 롤러 축선을 중심으로 둘레 방향으로 연장되는 지지 부재를 추가로 포함하며, 지지 부재는 내부 표면에서 둘레 방향 부재에 연결되는 연결 단부, 스티칭 롤러를 회전 샤프트에 결합하기 위한 기부 단부 및 기부 단부와 연결 단부 사이의 반경 방향에 있어서의 반경 방향 길이를 가지며, 둘레 방향 부재는 둘레 방향에 대해 틸팅 방향으로 탄성적으로 변형 가능하며, 지지 부재는 둘레 방향 부재가 둘레를 따른 적어도 하나의 위치에서 중립 배향(neutral orientation)으로부터 기울어진 배향(tilted orientation)으로 기부 단부에 대해 기울어질 수 있도록 하는 가요성 재료로 형성되며, 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 지지 부재는 기부 단부에서의 내부 반경, 연결 단부에서의 외부 반경, 및 내부 반경과 외부 반경 사이의 중간에서의 중간 반경을 갖는 것인, 스티칭 롤러에 있어서, 롤러 축선에 평행한 축방향에서 지지 부재는 외부 반경에서의 지지 부재의 축방향 강성에 대한 지지 부재의 축방향 강성을 보강하는, 제 1 보강부를 중간 반경에 포함하는 것을 특징으로 하는 스티칭 롤러에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 지지 부재는, 상기 제 1 보강부와 동일한 정도 또는 보다 큰 정도로, 외부 반경에서의 지지 부재의 축방향 강성에 대한 지지 부재의 축방향 강성을 보강하는, 내부 반경에 있는 제 2 보강부를 포함한다.

스트립 권취 드럼 상의 스트립의 권선 중 하나에 대해 스티칭 표면을 적절하게 위치시키기 위해, 출원인은 둘레 방향 부재가 둘레 방향 부재에 가능한 한 가까운 또는 그 부근의 틸팅 지점을 중심으로 기울어지는 것이 이상적이라는 것을 발견하였다. 선회 지점이 둘레 방향 부재에 가까우면, 둘레 방향 부재가, 실질적으로 축방향 및/또는 반경 방향에서의 둘레 방향 부재의 중심의 오프셋 또는 변위 없이, 본질적으로 그 자체를 중심으로 기울어질 수 있다. 따라서, 반경 방향으로 스티칭 롤러에 가해지는 스티칭 힘의 전부 또는 적어도 상당한 부분이 둘레 방향 부재를 통해 스트립의 권선 상으로 전달되어 상기 권선을 확실하게 스티칭 처리할 수 있다. 기부 단부쪽으로 지지 부재를 보강하면 둘레 방향 부재의 스티칭 표면에 가까운 위치에서 지지 부재가 효과적으로 약화된다. 그 결과, 틸팅 지점이 둘레 방향 부재의 스티칭 표면에 매우 가깝게 위치할 수 있다.

본 발명의 맥락에서, '축방향 강성'은 축방향으로 또는 축방향에 평행하게 지지 부재에 가해진 힘 또는 상기 힘의 일 성분에 응답하여 지지 부재가 변형에 저항하는 정도로서 해석되어야 한다. 다시 말해, 지지 부재의 축방향 강성은 축방향으로 상기 지지 부재에 힘이 가해질 때 지지 부재를 축방향으로 편향시키기 어려운 정도를 결정한다. 본 발명에서, 지지 부재는 제 1 보강부의 위치에서의 지지 부재의 축방향 강성보다 작은 외부 반경에서의 축방향 강성을 갖는다. 대안의 표현으로서, 지지 부재는 외부 반경에서의 축방향으로의 지지 부재의 가요성에 비해 제 1 보강부에서 축방향으로 덜 가요성이다.

바람직한 실시예에서, 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 및 축방향에서 상기 지지 부재는 내부 반경에서의 기부 폭, 중간 반경에서의 중간 폭 및 외부 반경에서의 연결 폭을 가지며, 상기 제 1 보강부는 연결 폭보다 큰 중간 폭에 의해 형성되며, 및/또는 상기 제 2 보강부는 중간 폭과 같거나 보다 큰 기부 폭에 의해 형성된다. 연결 폭이 중간 폭 및/또는 기부 폭에 대하여 상대적으로 작으며, 따라서, 축방향 힘에 대해 상대적으로 낮은 강성을 갖는다.

다른 실시예에서, 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 상기 지지 부재는 연결 단부로부터 지지 부재의 반경 방향 길이를 따라 적어도 3 개의 균일하게 분포된 반경 방향 거리에서 기부 단부로부터 연결 단부로 갈수록 감소하는 폭을 갖는다. 다시 말해, 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 상기 지지 부재는 그 반경 방향 길이의 적어도 외부 1/4에서 기부 단부로부터 연결 단부로 갈수록 테이퍼진다.

본 발명의 문맥에서, 용어 '테이퍼'는 '일 단부로 갈수록 폭을 감소시키거나 줄이는 것'으로 해석되어야 한다. 테이퍼는, 그 반경 방향 길이를 따라 적어도 3 개의 균일하게 분포된 반경 방향 거리에서 지지 부재의 폭을 측정할 때 폭의 감소를 초래하는 한, 점진적일 수도 있거나, 여러 개의 단차를 포함할 수도 있다.

바람직하게는, 상기 적어도 3 개의 반경 방향 거리는 지지 부재의 반경 방향 길이의 적어도 50%를 따라 균일하게 분포된다. 보다 바람직하게는, 상기 적어도 3 개의 반경 방향 거리가 지지 부재의 반경 방향 길이에 걸쳐 균일하게 분포된다. 다시 말해, 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 상기 지지 부재는 그 반경 방향 길이의 적어도 외부 1/2에서, 바람직하게는, 전체 반경 방향 길이를 따라 기부 단부로부터 연결 단부로 갈수록 테이퍼진다.

바람직한 실시예에서, 상기 지지 부재는, 중간 반경에 의해 내부 반경과 중간 반경 사이의 제 1 표면적 및 외부 반경과 중간 반경 사이의 제 2 표면적으로 분할되는, 내부 반경과 외부 반경 사이의 반경 방향 평면 내의 단면을 가지며, 상기 중간 반경은 내부 반경과 외부 반경 사이의 중간에 위치하며, 상기 제 2 표면적은 제 1 표면적의 2/3 미만이다. 따라서, 단면에서 지지 부재의 비교적 큰 백분율의 표면적 또는 질량이 기부 단부의 부근에 위치하는 분포가 획득될 수 있다. 결과적으로, 지지 부재가 실제로 둘레 방향 부재가 기울어질 수 있도록 하기에 충분히 가요성이 되기 전에는, 지지 부재가 기부 단부에서 그리고 기부 단부로부터 연결 단부로 갈수록 반경 방향으로 그 반경 방향 길이의 상당 부분을 따라 상대적으로 강성이거나 뻣뻣할 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 연결 폭은 기부 폭의 적어도 1/2 이하이며, 바람직하게는, 기부 폭의 1/3 이하이다. 연결 폭이 상대적으로 작다는 것은 틸팅 지점이 둘레 방향 부재의 내부 표면에 매우 가깝게 위치할 수 있다는 것을 의미한다.

추가의 실시예에서, 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 및 축방향에서 상기 지지 부재는 외부 반경에서의 연결 폭을 가지며, 상기 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 상기 스티칭 표면은 축방향의 스티칭 폭을 가지며, 상기 연결 폭은 스티칭 폭의 적어도 1/2 이하이다. 바람직하게는, 연결 폭이 스티칭 폭의 1/3 이하이다. 따라서, 스티칭 표면의 상당 부분이 지지되지 않아 둘레 방향 부재가 틸팅 지점으로 기울어지는 것을 용이하게 한다.

다른 실시예에서, 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 및 축방향에서 상기 지지 부재는 외부 반경에서의 연결 폭을 가지며, 중립 배향에서 상기 둘레 방향 부재는 연결 단부와의 연결부에서 반경 방향의 두께를 가지며, 상기 연결 폭은 상기 두께의 2배 미만이다. 이러한 좁은 연결 폭에 의하면, 틸팅 지점이 둘레 방향 부재의 내부 표면에 훨씬 더 가깝게 위치할 수 있다.

일 실시예에서, 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 및 축방향에서 상기 지지 부재는 내부 반경에서의 기부 폭 및 외부 반경에서 연결 폭을 가지며, 상기 지지 부재는 기부 폭으로부터 연결 폭으로 갈수록 점진적으로 감소하는 폭을 갖는다. 상기 점진적인 감소로 인해, 반경 방향에서의 그 반경 방향 길이를 따른 지지 부재의 강성 특성이 보다 예측 가능할 수 있다.

바람직하게는, 상기 점진적인 감소가 비선형적이다. 보다 바람직하게는, 상기 점진적인 감소가 사인 곡선형이다. 이러한 방식으로, 단면에서 지지 부재의 비교적 큰 백분율의 표면적 또는 질량이 기부 단부의 부근에 위치하는 분포가 획득될 수 있다. 결과적으로, 지지 부재가 실제로 둘레 방향 부재가 기울어질 수 있도록 하기에 충분히 가요성이 되기 전에는, 지지 부재가 기부 단부에서 그리고 기부 단부로부터 연결 단부로 갈수록 반경 방향으로 그 반경 방향 길이의 상당 부분을 따라 상대적으로 강성이거나 뻣뻣할 수 있다. 더욱이, 연결 단부로부터 기부 단부를 향한 사인파형 증가는 기부 단부쪽으로 지지 부재에서 생성되는 증가하는 모멘트의 흡수를 허용한다.

대안의 실시예에서, 지지 부재는 감소하는 폭을 가지며, 상기 감소는 적어도 부분적으로 선형적이다. 감소의 선형성은 둘레 방향 부재에 하중이 가해질 때 지지 부재의 보다 예측 가능한 거동을 제공할 수도 있다. 더욱이, 연결 단부로부터 기부 단부로 갈수록 폭이 선형적으로 증가하면 기부 단부쪽으로 지지 부재에서 생성되는 증가하는 모멘트의 흡수가 허용된다.

추가의 대안의 실시예에서, 상기 지지 부재는 감소하는 폭을 가지며, 상기 감소는 적어도 하나의 단차를 포함한다. 따라서, 지지 부재의 폭이 하나의 폭으로부터 더 좁은 다른 폭으로 급격히 감소할 수도 있다.

다른 실시예에서, 상기 지지 부재의 가요성 재료는 균질한 재료 조성을 갖는다. 따라서, 지지 부재는 상이한 강성을 갖는 상이한 재료로 형성된 스티칭 롤러에 비해 제조가 덜 복잡할 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 둘레 방향 부재는 제 1 탄성 계수를 갖는 제 1 재료를 포함하며, 상기 지지 부재의 가요성 재료는 제 1 탄성 계수보다 낮은 제 2 탄성 계수를 갖는 제 2 재료를 포함한다. 따라서, 동일한 두께, 폭 및/또는 구조의 경우, 둘레 방향 부재의 재료가 지지 부재의 재료보다 덜 가요성일 수 있다. 결과적으로, 스티칭 처리 동안 둘레 방향 부재에 가해지는 하중이 지지 부재에 의해 상당히 흡수될 수 있는 반면, 둘레 방향 부재는 중립 배향으로부터 기울어진 배향으로의 국부적으로 기울어지는 것과는 별도로 상대적으로 강성인 상태로 유지된다.

추가의 실시예에서, 상기 지지 부재는 가요성 본체, 및 내부 반경 및 중간 반경에서 상기 가요성 본체에 연결되어 제 1 보강부 및 제 2 보강부를 각각 형성하는 하나 이상의 강성 보강 부재를 포함한다. 강성 보강 부재는 적어도 중간 반경까지 가요성 본체에 강성을 제공할 수 있다. 중간 반경 이상에서는, 가요성 본체가 축방향 힘에 응답하여 휘어지는 것이 허용될 수 있다.

다른 실시예에서, 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 상기 내부 표면은 축방향에서의 중심을 가지며, 상기 연결 단부는 내부 표면의 중심에서 내부 표면에 연결된다. 따라서, 둘레 방향 부재가 양방향으로 동일하게 기울어질 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 지지 부재는 둘레 방향 부재가 적어도 20도의 틸팅 각도에 걸쳐 중립 배향으로부터 기울어진 배향으로 기울어질 수 있도록 하는 탄성 변형 범위를 갖는다. 상기 범위 내에서, 지지 부재가 영구 변형이나 소성 변형 없이 둘레 방향 부재를 그 중립 배향으로 여전히 탄성적으로 복귀시킬 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 둘레 방향 부재는 둘레를 따른 상기 적어도 하나의 위치에서 반경 방향으로 기부 단부보다 연결 단부에 더 가까이 위치한 틸팅 지점을 중심으로 중립 배향으로부터 기울어진 배향으로 기울어질 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 틸팅 지점은 반경 방향으로 연결 단부에서부터 연결 단부와 기부 단부 사이의 거리의 1/4 미만의 범위에 위치한다. 틸팅 지점이 둘레 방향 부재에 더 가까울수록 둘레 방향 부재는 틸팅의 결과로서 축방향 및/또는 반경 방향으로 덜 변위될 것이다.

다른 실시예에서, 중립 배향에서 상기 둘레 방향 부재는 롤러 축선을 중심으로 회전 대칭형이거나, 롤러 축선에 수직인 스티칭 롤러의 중간 평면에 대하여 대칭형이다. 따라서, 중립 배향에서 스티칭 롤러는 그 둘레를 따라 균일하다.

다른 실시예에서, 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 상기 스티칭 표면은 원통형이거나, 실질적으로 원통형이다. 따라서, 스티칭 표면은 스트립 권취 드럼 상의 스트립의 권선을 가압하기 위해 비교적 평평할 수 있다.

제 2 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 제 1 양태의 실시예 중 어느 하나에 따른 스티칭 롤러 및 타이어 성형 드럼을 포함하는 타이어 성형 기계를 제공한다. 바람직하게는, 타이어 성형 드럼은 스트립 권취 드럼이다.

본 발명의 제 2 양태는 전술한 스티칭 롤러와 타이어 성형 드럼의 조합에 관한 것이며, 따라서, 동일한 기술적 장점을 가지며, 이에 대해서는 이하 반복 설명되지 않을 것이다.

제 3 양태에 따르면, 본 발명은 또한, 타이어 성형 드럼, 바람직하게는, 스트립 권취 드럼에 대한 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 스티칭 롤러의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 제 3 양태는 본 발명의 제 1 양태에 따른 스티칭 롤러의 실제 용도에 관한 것으로, 따라서, 동일한 기술적 장점을 가지며, 이에 대해서는 이하 반복 설명되지 않을 것이다.

본 명세서에 설명 및 도시된 다양한 양태 및 특징은 가능한 한 개별적으로 적용될 수 있다. 이러한 개별적인 양태, 특히, 첨부된 종속항에 설명된 양태 및 특징이 분할 특허 출원의 대상이 될 수 있다.

본 발명은 첨부된 개략도에 도시된 예시적인 실시예에 기초하여 설명될 것이다:
도 1은 종래 기술에 따른 공지된 압력 롤러의 단면을 보여주며;
도 2는 종래 기술에 따른 추가의 스티칭 롤러의 단면을 보여주며;
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스티칭 롤러의 쓰리-쿼터 뷰(three-quater view)를 보여주며;
도 4는 도 3의 IV-IV 선에 따른 스티칭 롤러의 단면을 보여주며;
도 5는 스트립 권취 드럼 상에서 스트립을 스티칭 처리하는 동안의 도 4의 스티칭 롤러를 보여주며;
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 대안의 스티칭 롤러의 단면을 보여주며;
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 추가의 대안의 스티칭 롤러의 단면을 보여주며;
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 추가의 대안의 스티칭 롤러의 단면을 보여준다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스티칭 롤러(1) 및 타이어를 제조하기 위해 타이어 성형 드럼(B) 상에서 스트립을 스티칭 처리하기 위한 상기 스티칭 롤러(1)의 용도를 보여준다. 특히, 타이어 성형 드럼은 스트립 권취 드럼(B)이며, 스티칭 롤러(1)는 스트립 권취 방법 동안 상기 스트립 권취 드럼(B) 상에서 연속 스트립(9)을 스티칭 처리하기 위해 사용된다.

스티칭 롤러(1)는 타이어 성형 드럼(B)과 함께 타이어 성형 기계의 일부일 수도 있으며, 또는 상기 타이어 성형 기계와 별도로, 즉, 대체 부품으로서 공급될 수도 있다.

스트립 권취 방법에서는, 연속 스트립(9)의 연속적인 나선형 권선이 그 자체로 공지된 방식으로 타이어 구성 요소를 성형 또는 형성하기 위해 중첩 구성으로 스트립 권취 드럼(B)의 둘레 방향 표면의 주위에 권취된다. 제 1 권선은 스트립 권취 드럼(B) 상에 평평한 배향으로 배치될 수 있다. 중첩 구성으로 인해, 후속 권선들은 점점 더 가파른 각도로 기울어진다.

본 발명에 따른 스티칭 롤러(1)는, 이후에 보다 상세하게 설명될 방식으로, 스트립(9)의 권선의 다양한 각도에 맞춰 위치 및/또는 조정되도록 배열된다.

도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 스티칭 롤러(1)는 롤러 축선(S)을 중심으로 회전 가능한 롤러 몸체(2)를 포함한다. 롤러 축선(S)은 상기 롤러 축선(S)에 평행한 축방향(E) 및 상기 롤러 축선(S)에 수직인 반경 방향(R)을 정의한다. 롤러 몸체(2)는 상기 롤러 축선(S)을 중심으로 둘레 방향(C)으로 연장되는 둘레(30)를 갖는 둘레 방향 부재(3)를 포함한다. 둘레 방향 부재(3)는 반경 방향(R)에서 고려할 때 롤러 축선(S)과는 반대 방향으로 외측을 향하는 스티칭 표면(31)을 갖는다. 스티칭 표면(31)은 스트립(9)의 권선에 대해 접촉, 가압 또는 인접함으로써 스트립(9)을 스티칭 처리하도록 배열된다. 도 3은 중립 배향(N), 즉, 스티칭 표면(31)에 외부 하중이 가해지지 않는 배향의 둘레 방향 부재(3)를 보여준다. 상기 중립 배향(N)에서, 스티칭 표면(31)은 직선 원통형, 원통형, 또는 실질적으로 원통형이다. 다시 말해, 중립 배향(N)에서, 스티칭 표면(31)은 롤러 축선(S)에 대하여 일정한 직경을 갖는다. 결과적으로, 스티칭 표면(31)은 평평하거나 실질적으로 평평하다.

도 3에서, 둘레 방향 부재(3)는 롤러 축선(S)에 수직인 스티칭 롤러(1)의 중간 평면(M)을 중심으로 대칭형이다. 보다 바람직하게는, 둘레 방향 부재(3)는 롤러 축선(S)을 중심으로 회전 대칭형이다.

둘레 방향 부재(3)의 중립 배향(N)에서 스티칭 표면(31)은 스티칭 폭(W4), 즉, 스티칭 처리에 사용될 수 있는, 축방향(E)에서의 유효 폭을 갖는다. 둘레 방향 부재(3)는 추가로, 반경 방향(R)의 두께(K)를 갖는다. 둘레 방향 부재(3)는 또한, 스티칭 표면(31)의 중간에, 즉, 스티칭 폭(W4)의 중심에 축방향(E)에서의 중심(G)을 갖는다.

둘레 방향 부재(3)는 반경 방향(R)에서 고려할 때 내측으로 롤러 축선(S)을 향하는 내부 표면(32)을 추가로 포함한다. 따라서, 스티칭 표면(31)과 내부 표면(32)은 둘레 방향 부재(3)의 대향 측면 상에 있다. 이 예시적인 실시예에서, 내부 표면(32)은 스티칭 표면(31)에 평행하거나 실질적으로 평행하다.

둘레 방향 부재(3)는 비교적 가요성이며, 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 둘레 방향(C)을 중심으로, 즉, 둘레 방향(C)에 대해 틸팅 방향(Z)으로 탄성적으로 또는 탄력적으로 변형 가능하다. 다시 말해, 둘레 방향 부재(3)는 그 둘레(30)를 중심으로, 그 둘레(30) 주위의 둘레 방향 선을 중심으로, 또는 둘레(30)에 접하는 축선을 중심으로 그 둘레(30)를 따른 임의의 위치에서 또는 상기 위치에서 둘레 방향(C)으로 탄성적으로 변형 가능하다. 따라서, 둘레 방향 부재(3)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 중립 배향(N)으로부터 도 5에 도시된 바와 같은 기울어진 배향(T)으로 스티칭 표면(31)의 배향을 변경하기 위해 그 둘레(30)를 따라 국부적으로 또는 적어도 하나의 위치에서 기울어질 수 있다. 이러한 방식으로, 스티칭 표면(31)의 배향이 스트립 권취 드럼(B) 상의 스트립(9)의 권선의 배향과 일치하도록 가변적으로 조정될 수 있다. 바람직하게는, 둘레 방향 부재(3)는 축방향(E)으로 상대적으로 강성이다. 도 5에서 둘레 방향 부재(3)가 도면의 상단에서 국부적으로만 탄성적으로 변형되며, 둘레(30)의 나머지 부분, 즉, 도면의 하단 부근에 있는 둘레(30)의 일부는 중립 배향(N)에 또는 그 부근에 유지될 수 있다는 점에 유의한다.

도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 롤러 몸체(2)는 롤러 축선(S)에 있는 회전 샤프트(8)에 대해 둘레 방향 부재(3)를 지지하기 위해 롤러 축선(S)을 중심으로 둘레 방향(C)으로 연장되는 지지 부재(4)를 추가로 포함한다. 지지 부재(4)는 둘레 방향 부재(3)와 회전 샤프트(8)의 사이에서 연장된다. 다시 말해, 지지 부재(4)는 반경 방향(R)에서 고려할 때 둘레 방향 부재(3)의 내측 상에서 연장된다. 회전 샤프트(8)는 스티칭 롤러(1)의 일부일 수 있으며, 또는 스티칭 롤러(1)가 외부 회전 샤프트(8)에 장착될 수도 있다. 지지 부재(4)에는 내부 표면(32)에서 둘레 방향 부재(3)에 연결되는 연결 단부(41) 및 스티칭 롤러(1)를 회전 샤프트(8)에 결합, 연결 또는 장착하기 위한 기부 단부(42)가 제공된다. 기부 단부(42)는 롤러 축선(S)에 대하여 내부 반경(R1)으로 연장된다. 지지부(4)의 연결 단부(41)는, 바람직하게는, 그 중심에서 또는 그 부근에서 내부 표면(32)에 연결된다. 연결 단부(41)는 롤러 축선(S)에 대하여 외부 반경(R3)으로 연장된다. 지지 부재(4)는 기부 단부(42)와 연결 단부(41)의 사이에 또는 내부 반경(R1)과 외부 반경(R3)의 사이에 반경 방향(R)으로 반경 방향 높이 또는 반경 방향 길이(L)를 갖는다.

지지 부재(4)는 도 4의 반경 방향 평면 내의 단면을 갖는다. 상기 단면은 내부 반경(R1)과 외부 반경(R3) 사이의 중간에서 또는 절반 거리에서 중간 반경(R2)에 의해 분할된다. 따라서, 내부 반경(R1), 중간 반경(R2) 및 외부 반경(R3)은 지지 부재(4)의 반경 방향 길이(L)에 걸쳐 균일하게 분포된 3 개의 반경 방향 거리(D1, D2, D3)를 나타낸다. 단면은 내부 반경(R1)과 중간 반경(R2) 사이의 제 1 표면적(A1) 및 외부 반경(R3)과 중간 반경(R2) 사이의 제 2 표면적(A2)을 갖는다.

둘레 방향 부재(3)의 중립 배향(N)에서, 지지 부재(4)는, 바람직하게는, 중간 평면(M)을 중심으로 대칭형이며 및/또는 롤러 축선(S)을 중심으로 회전 대칭형이다.

이 예시적인 실시예에서, 지지 부재(4)는 둘레 방향 부재(3)가 둘레(30)를 따른 상기 적어도 하나의 위치에서 중립 배향(N)으로부터 기울어진 배향(T)으로 전술한 바와 같은 틸팅을 수행할 수 있도록 하거나 이러한 틸팅을 용이하게 하는 가요성 재료로 형성된다. 특히, 지지 부재(4)는 둘레 방향 부재(3)가 지지 부재(4)의 기부 단부(42)에 대해 틸팅 지점(P)을 중심으로 기울어질 수 있도록 한다.

스트립 권취 드럼(B) 상의 스트립(9)의 권선 중 하나에 대해 스티칭 표면(31)을 적절하게 위치시키기 위해, 출원인은 상기 틸팅 지점(P)이 둘레 방향 부재(3)에 가능한 한 가깝게 또는 그 부근에, 특히, 스티칭 표면(31)의 중심(G)에 가능한 한 가깝게 위치하는 것이 이상적이라는 것을 발견하였다. 틸팅 지점(P)은 적어도 상기 적어도 하나의 둘레 방향 위치에서 롤러 축선(S)보다 둘레 방향 부재(3)에 더 가까워야 한다. 선회 지점(P)이 둘레 방향 부재(3)에 가까우면, 둘레 방향 부재(3)가, 실질적으로 축방향(E) 및/또는 반경 방향(R)에서의 스티칭 표면(31)의 중심(G)의 오프셋 또는 변위(X) 없이, 본질적으로 그 자체를 중심으로 기울어질 수 있다. 따라서, 반경 방향(R)으로 스티칭 롤러(1)에 가해지는 스티칭 힘의 전부 또는 적어도 상당한 부분이 둘레 방향 부재(3)를 통해 스트립(9)의 권선 상으로 전달되어 상기 권선을 확실하게 스티칭 처리할 수 있다.

틸팅 지점(P)이 둘레 방향 부재(3)에 가능한 한 가깝게 위치하는 것을 보장하기 위해, 둘레 방향 부재(3)의 중립 배향(N)에서 지지 부재(4)는 연결 단부(41)에 대하여 기부 단부(42)에서 보강된다. 이 예에서, 지지 부재(4)는 기부 단부(42)로부터 연결 단부(41)로 갈수록 테이퍼지거나 좁아진다. 보다 구체적으로, 지지 부재(4)는 기부 단부(42)에서 축방향(E)에서의 기부 폭(W1) 및 연결 단부(41)에서 축방향(E)에서의 연결 폭(W3)을 가지며, 이 연결 폭(W3)은 기부 폭(W1)의 절반 이하이다. 바람직하게는, 연결 폭(W3)은 둘레 방향 부재(3)의 두께(K)의 절반 이하보다 작다. 이 예시적인 실시예에서, 연결 폭(W3)은 기부 폭(W1)의 1/6이다. 테이퍼지게 되면 둘레 방향 부재(3)의 내부 표면(32)에 가까운 위치에서 지지 부재(4)가 본질적으로 약화된다. 그 결과, 틸팅 지점(P)이 둘레 방향 부재(3)의 내부 표면(3)에 매우 가깝게 위치할 수 있다.

본 발명의 문맥에서, 용어 '테이퍼'는 '일 단부로 갈수록 폭을 감소시키거나 줄이는 것'으로 해석되어야 한다. 테이퍼는, 그 반경 방향 길이(L)를 따라 적어도 3 개의 균일하게 분포된 반경 방향 거리(D1, D2, D3)에서 지지 부재(4)의 폭을 측정할 때 폭(V1, V2, V3)의 감소를 초래하는 한, 점진적일 수도 있거나, 여러 개의 단차를 포함할 수도 있다. 이 특정 예에서, 지지 부재(4)는 내부 반경(R1)(제 1 반경 방향 거리(D1))에서의 기부 폭(W1)(V1), 중간 반경(R2)(제 2 반경 방향 거리(D2))에서의 중간 폭(W2), 및 외부 반경(R3)(제 3 반경 방향 거리(D3))에서의 연결 폭(W3)(V3)을 가지며, 중간 폭(W2)이 기부 폭(W1)보다 작으며, 연결 폭(W3)이 중간 폭(W2)보다 작다. 따라서, 폭(W1, W2, W3)(V1, V2, V3)은 연결 단부(41)로 갈수록 계속해서 및/또는 점점 더 작아진다.

다시 말해, 롤러 축선(S)에 평행한 축방향(E)에서 지지 부재(4)는, 외부 반경(R3)에서의 축방향 강성에 대한 지지 부재(4)의 축방향 강성을 보강하는, 중간 반경(R2)에서의 제 1 보강부(중간 폭(W2)), 및 제 1 보강부보다 더 큰 정도로 외부 반경(R3)에서의 축방향 강성에 대한 지지 부재(4)의 축방향 강성을 보강하는, 내부 반경(R3)에서의 제 2 보강부(기부 폭(W1))를 포함한다.

이 예시적인 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지 부재(4)는 기부 폭(W1)(V1)으로부터 연결 폭(W3)(V3)을 향해 점진적으로 감소하는 폭을 갖는다. 이러한 점진적인 감소는 반경 방향(R)에서 기부 단부(42)로부터 연결 단부(41)로 갈수록 지지부(4)를 계속해서 약화시킨다. 바람직하게는, 감소가 비선형적이어서, 기부 단부(42)로부터 비교적 서서히 시작하여 다시 서서히 진행되기 전까지 연결 단부(41)로 갈수록 증가한다. 이 특정 예에서, 폭의 감소는 사인 곡선형이다. 따라서, 단면에서 지지 부재(4)의 비교적 큰 백분율의 표면적 또는 질량이 기부 단부(42)의 부근에 위치하는 분포가 획득될 수 있다. 결과적으로, 제 2 표면적(A2)은 제 1 표면적(A1)의 1/3 미만이다. 결과적으로, 지지 부재(4)가 실제로 둘레 방향 부재(3)가 기울어질 수 있도록 하기에 충분히 가요성이 되기 전에는, 지지 부재(4)가 기부 단부(42)에서 그리고 기부 단부(42)로부터 연결 단부(41)로 갈수록 반경 방향(R)에서의 거리의 상당 부분을 따라 상대적으로 강성이거나 뻣뻣할 수 있다.

연결 폭(W3)(V3)이 또한 스티칭 폭(W4)보다 적어도 3배 더 작다는 점에 유의한다. 따라서, 지지 부재(4)의 연결 단부(41)가 스티칭 표면(31)에 비해 상대적으로 작다. 바람직하게는, 내부 표면(32)으로부터 연결 단부(41)로의 전이가 비교적 급격하게, 즉, 예각 또는 뾰족한 각의 형태로 이루어진다.

바람직하게는, 지지 부재(4)의 가요성 재료는 균일하거나 균질한 재료 조성을 갖는다. 보다 바람직하게는, 지지 부재(4)가 완전히 중실형이며, 즉, 어떠한 공동 또는 개방 구조도 없다. 따라서, 지지 부재(4)는 제조가 덜 복잡하다.

지지 부재(4)는 둘레 방향 부재(3)가 적어도 20도의 틸팅 각도(H)에 걸쳐 중립 배향(N)으로부터 기울어진 배향(T)으로 기울어질 수 있도록 하는 탄성 변형 범위를 갖는다.

이 특정 실시예에서, 둘레 방향 부재(3) 및 지지 부재(4)는 상이한 재료로 형성된다. 보다 구체적으로, 둘레 방향 부재(3)는 제 1 탄성 계수를 갖는 제 1 재료를 포함하며, 지지 부재(4)의 가요성 재료는 제 1 탄성 계수보다 낮은 제 2 탄성 계수를 갖는 제 2 재료를 포함한다. 따라서, 동일한 두께, 폭 및/또는 구조의 경우, 둘레 방향 부재(3)의 재료가 지지 부재(4)의 재료보다 덜 가요성이다. 결과적으로, 스티칭 처리 동안 둘레 방향 부재(3)에 가해지는 하중이 지지 부재(4)에 의해 상당히 흡수될 수 있는 반면, 둘레 방향 부재(3)는 중립 배향(N)으로부터 기울어진 배향(T)으로의 국부적으로 기울어지는 것과는 별도로 상대적으로 강성인 상태로 유지된다.

기부 폭(W1)(V1)과 연결 폭(W3)(V3) 사이의 차이가 상기 지지 부재(4)의 축방향 강성 또는 강도에 영향을 미치며, 둘레 방향 부재(3)의 스티칭 표면(31)에 가능한 한 가깝게 틸팅 지점(P)을 이동시킨다. 특히, 틸팅 지점(P)은 둘레(30)를 따른 상기 적어도 하나의 위치에서 반경 방향(R)으로 기부 단부(42)보다 연결 단부(41)에 더 가까이 위치한다. 바람직하게는, 틸팅 지점(P)은 반경 방향(R)에서 연결 단부(41)에서부터 연결 단부(41)와 기부 단부(42) 사이의 거리의 1/4 미만의 범위에 위치한다.

이에 비해, 도 2에 따른 종래 기술의 스티칭 롤러에서, 지지 부재는 상기 지지 부재가 기부 단부에 가까운 또는 기부 단부에 있는 틸팅 지점(P)을 중심으로 둘레 방향 부재 상의 하중 하에 편향되게 하는 일정한 폭을 갖는다. 결과적으로, 둘레 방향 부재가 기울어질 뿐만 아니라, 그 중심(G)이 또한 스티칭 폭의 5%보다 큰 변위 거리(X)에 걸쳐 스티칭 롤러의 중간 평면(M)에 대하여 축방향(E)으로 이동되거나 변위된다. 스티칭 표면이 스트립의 권선에 대하여 오정렬되며, 도 2에 화살표(F)로 개략적으로 반영된 바와 같이, 스티칭 힘이 롤러 축선(S)에 대해 비스듬한 각도로 권선 상에 가해져, 공지된 스티칭 롤러는 권선을 가압하기 보다는, 권선으로부터 멀리 그 자체가 밀어지는 경향을 나타낼 것이다. 더욱이, 편향 동안, 반경 방향(R)으로 롤러 몸체 상에 가해진 스티칭 힘(F)의 적어도 일부는, 둘레 방향 부재 상으로 전달되는 것이 아니라, 지지 부재에 의해 흡수된다.

대조적으로, 본 발명에 따른 스티칭 롤러(1)의 둘레 방향 부재(3)는, 축방향(E)으로의 또는 반경 방향(R)으로의 변위가 방지되면서, 내부 표면(32)에 더 가까운 틸팅 지점(P)을 중심으로 한 기울어진 배향(T)과 중립 배향(N) 사이에서 기울어질 수 있다. 다시 말해, 스티칭 부재(3)는, 틸팅 지점(P)을 중심으로 기울어지는 것과는 별도로, 실질적으로 스트립(9)의 권선에 대해 축방향(E) 및 반경 방향(R)으로 동일한 위치에 남아 있다. 이 특정 예에서, 변위 거리(X)는 스티칭 폭(W4)의 5%보다 작게 유지된다. 따라서, 도 5의 기울어진 배향(T)에서, 반경 방향(R)으로 롤러 몸체(2) 상에 가해지는 스티칭 힘은 대부분, 마치 둘레 방향 부재(3)가 여전히 도 4의 중립 배향(N)에 있었던 것처럼, 반경 방향(R)으로 지지 부재(4)를 통해 둘레 방향 부재(3) 상으로 전달될 수 있다. 다시 말해, 스트립 권취 드럼(B) 상의 스트립(9)의 권선 상에 스티칭 롤러(1)에 의해 가해지는 스티칭 힘(F)은 스트립 권취 드럼(B)의 회전 축선에 수직으로 또는 실질적으로 수직으로 유지될 수 있다.

이상의 관점에서, 본 발명에 따른 스티칭 롤러(1)는 당업계에 공지된 스티칭 롤러에 비해 상당한 기술적 이점을 제공한다는 것이 명백할 것이다. 특히, 본 발명에 따른 스티칭 롤러는 스트립 권취 드럼 상에서 스트립의 권선을 보다 확실하게 가압하거나 스티칭 처리할 수 있으며, 제조가 상대적으로 간단하고, 둘레 방향 부재의 틸팅의 결과로서 변위를 보정 및/또는 보상하기 위한 복잡한 제어 시스템을 필요로 하지 않는다.

상기 설명은 바람직한 실시예의 작동을 예시하기 위해 포함된 것이며 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니라는 점을 이해하여야 한다. 상기 논의로부터, 본 발명의 범위에 여전히 포함되는 다수의 변형예가 당업자에게는 명백할 것이다.

예를 들어, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 대안의 스티칭 롤러(101)를 보여준다. 대안의 스티칭 롤러(101)는 치수가 약간 다르다는 점에서 앞서 논의된 스티칭 롤러(1)와 상이하다. 특히, 지지 부재(104)에는, 지지 몸체(140)로부터 둘레 방향 부재(103)로의 전이부에 둥글게 형성된 연결 단부(141)를 갖는, 지지 몸체(140)가 제공된다. 기부 단부(142)는 대안의 스티칭 롤러(101)를 회전 샤프트(108)에 연결하는 플랜지(143)의 형상으로 형성된다. 이 예에서, 기부 단부(142)에 있는 플랜지(143)는, 회전 샤프트(108)의 주위에서 연장되는 상기 플랜지(143)의 고무 재료의 적어도 일부를 가황 처리함으로써, 회전 샤프트(108)에 연결되거나 결합된다. 지지 몸체(140)의, 특히, 연결 단부(141)를 향한 나머지 부분은 가황 처리되지 않고 가요성을 유지한다. 이 예에서, 둘레 방향 부재(103) 및 지지 부재(104)는 동일한 재료로 형성된다. 바람직하게는, 둘레 방향 부재(103) 및 지지 부재(104)가 일체형이거나, 단일 조각의 재료로 형성된다.

지지 몸체(140)의 테이퍼는, 3 개의 균일하게 분포된 반경 방향 거리(D1, D2, D3)를 따라 계속해서 점진적으로 테이퍼(감소하는 폭(V1, V2, V3) 참조)지기 전에, 내부 반경(R1)에서의 기부 폭(W1)으로부터 제 1 반경 방향 거리(D1)에서의 감소하는 제 1 폭(V1)으로의 단차를 포함한다는 점에 유의한다. 따라서, 3 개의 균일하게 분포된 반경 방향 거리(D1, D2, D3)는, 제 1 반경 방향 거리(D1)에서 시작하여 외부 반경(R4)에서의 제 3 반경 방향 거리(D3)까지, 지지 부재(104)의 반경 방향 길이(L)의 일부에 걸쳐서만 분포된다.

이 예시적인 실시예에서, 제 1 반경 방향 거리(D1)로부터 연결 단부(141)를 향한 지지 몸체(140)의 테이퍼는 선형적이거나, 실질적으로 선형적이다. 따라서, 지지 몸체(140)는, 초기에 단차(W1, V1)를 가진 다음 선형적으로, 테이퍼진다. 그 결과, 제 2 반경 방향 거리(D2)에서의 폭(V2)이 내부 반경(R1)에서의 기부 폭(W1)보다 작으며 외부 반경(R3)에서의 연결 폭(W3)(V3)이 제 2 반경 방향 거리(D2)에서의 폭(V2)보다 작은 방식으로 내부 반경(R1) 및 3 개의 반경 방향 거리(D1, D2, D3)에서 측정될 때의 지지 몸체(140)의 폭(W1, V1, V2, V3)이 테이퍼지거나 감소한다.

이제, 지지 몸체(140)의 테이퍼가 두 가지 방식으로 정의될 수 있다.

제 1 정의에서, 지지 몸체(140)는 내부 반경(R1)에서의 기부 폭(W1)으로부터 중간 반경(R2)에서의 감소하는 폭(V2)으로 테이퍼지며, 외부 반경(R3)에서의 연결 폭(W3)(V3)으로 계속해서 테이퍼진다. 따라서, 이 정의에서는, 테이퍼의 제 1 부분은 기부 폭(W1)으로부터 제 1 반경 방향 거리(D1)에서의 감소 폭(V1)으로의 단차를 포함한다. 3 개의 균일하게 분포된 반경 방향 거리(내부 반경(R1), 중간 반경(R2) 및 외부 반경(R3))를 따라 폭이 감소함에 따라, 틸팅 지점(P)을 중심으로 둘레 방향 부재(103)가 용이하게 기울어지도록 하기에 충분히 지지 몸체(140)가 약화된다.

제 2 정의에서, 지지 몸체(140)는 제 1 반경 방향 거리(D1)로부터 제 3 반경 방향 거리(D3)까지 점진적으로 테이퍼진다. 이 정의에서는, 기부 폭(W1)으로부터 제 1 반경 방향 거리(D1)에서의 폭(V1)으로의 단차가 제외된다. 따라서, 3 개의 반경 방향 거리(D1, D2, D3)의 균일한 분포가 내부 반경(R1), 중간 반경(R2) 및 외부 반경(R3)의 분포와 약간 상이하다. 이 분포는, 연결 단부(141)에서 보거나, 고려하거나 측정한 바와 같은 지지 몸체(140)의 반경 방향 길이(L)의 최대 25%와 내부 반경(R1) 사이의 임의의 위치에 있을 수 있는, 제 1 반경 방향 거리(D1)에 의해 정의되는 시작점에 따라 다르다.

더욱이, 도 6에 도시된 바와 같은 스티칭 폭(W4)은 기부 폭(W1)보다 약간 작다.

도 7은, 지지 몸체(240)가 연결 단부(241)로부터 지지 부재(204)의 반경 방향 길이(L)의 적어도 25%에, 또는 대안의 표현으로서 기부 단부(242)로부터 지지 부재(204)의 반경 방향 길이(L)로부터 75% 미만 이내에 위치하는 제 1 반경 방향 거리(D1)로부터 감소된 폭(V1)을 갖는다는 점에서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 대안의 스티칭 롤러(101)와 상이한 본 발명의 제3 실시예에 따른 추가의 대안의 스티칭 롤러(201)를 보여준다. 다시 말해, 지지 부재(204)는 상기 지지 부재(204)의 반경 방향 길이(L)의 외부 1/4에 걸쳐서만 감소된 폭(V1)을 갖는다. 감소된 폭(V1)은 반경 방향 길이(L)의 상기 외부 1/4을 따라 일정하다는 점에 유의한다. 대안으로서, 지지 부재(204)는 반경 방향 길이(L)의 외부 1/4에 걸쳐 연결 단부(242)로 갈수록 테이퍼질 수도 있다. 이 실시예는 둘레 방향 부재(203)가 상기 둘레 방향 부재(203)의 내부 표면에 가까운 틸팅 지점(P)을 중심으로 기울어질 수 있도록 하는 최소 요건을 나타낸다.

이 특정한 예에서, 지지 부재(204)의 내부 반경(R1)과 외부 반경(R3) 사이의 중간 반경(R2)은 지지 부재(204)의 폭(W1)이 아직 감소하지 않은 위치에 위치한다는 점에 유의한다.

다시 말해, 롤러 축선(S)에 평행한 축방향(E)에서 지지 부재(204)는 외부 반경(R3)에서의 축방향 강성에 대한 지지 부재(204)의 축방향 강성을 보강하는, 중간 반경(R2)에서의 제 1 보강부(중간 폭(W2)), 및 제 1 보강부와 동일한 정도로 외부 반경(R3)에서의 축방향 강성에 대한 지지 부재(204)의 축방향 강성을 보강하는, 내부 반경(R3)에서의 제 2 보강부(기부 폭(W1))를 포함한다.

도 8은, 지지 부재(304)가 균질한 단일 재료로 형성되지 않는다는 점에서, 앞서 논의된 스티칭 롤러(1, 101, 201)와 상이한 본 발명의 제 4 실시예에 따른 추가의 대안의 스티칭 롤러(301)를 보여준다. 대신에, 지지 부재(304)는 상이한 재료 특성, 특히, 상이한 탄성 계수를 갖는 부재의 조합에 의해 형성된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 지지 부재(304)는 가요성 본체(350) 및 내부 반경(R1)과 중간 반경(R2)에서 상기 가요성 본체(350)에 연결되는 하나 이상의 강성 보강 부재(351, 352)에 의해 형성된 지지 몸체(304)를 포함한다. 상기 연결부에서, 강성 보강 부재(351, 352)는 제 1 보강부 및 제 2 보강부를 각각 형성할 수 있다. 가요성 본체(350)는 기부 단부(342)로부터 연결 단부(341)까지 일정한 폭(W1)을 가질 수도 있다. 대안으로서, 폭이, 예를 들어, 강성 보강 부재(351, 352)가 가요성 본체(350)의 나머지 부분과 같은 높이로 놓일 때까지 오목해지도록 하기 위해 반경 방향 길이(L)를 따라 변할 수도 있다.

이 예시적인 실시예에서, 스티칭 롤러(301)는 축방향(E)으로 가요성 본체(350)의 일측을 따라 둘레 방향(C)으로 연장되는 제 1 강성 보강 부재(351) 및 축방향(E)으로 가요성 본체(350)의 타측을 따라 둘레 방향(C)으로 연장되는 제 2 강성 보강 부재(352)를 포함한다. 강성 보강 부재(351, 352)는, 예를 들어, 가요성 본체(350)의 축방향 측면에 직접 부착되는 링으로서 형성될 수도 있다.

결과적으로, 지지 부재(304)는 기부 단부(342)로부터 적어도 중간 반경(R2)까지 보강된다. 강성 보강 부재(351, 352)의 사이에 있지 않은 가요성 본체(350)의 부분, 즉, 중간 반경(R2)으로부터 연결 단부(341)까지의 부분은 자유롭게 휘어지거나 구부러져, 가요성 본체(350)의 상기 자유 부분 내에서의 선회 지점(P)을 중심으로 한 둘레 방향 부재(303)의 선회를 용이하게 한다.

요약하면, 본 발명은 타이어 구성 요소(9)를 스티칭 처리하기 위한 스티칭 롤러(1, 101, 201, 301)에 관한 것으로, 스티칭 롤러(1, 101, 201, 301)는 롤러 축선(S)을 중심으로 회전 가능한 롤러 몸체(2)를 포함하며, 롤러 몸체(2)는 둘레 방향 부재(3, 103, 203, 303), 및 둘레 방향 부재(3, 103, 203, 303)에 연결되는 연결 단부(41, 141) 및 스티칭 롤러(2)를 회전 샤프트(8, 108)에 결합하기 위한 기부 단부(42, 142, 242, 342)가 제공된 지지 부재(4, 104, 204, 304)를 포함하며, 지지 부재(4, 104, 204, 304)는 둘레 방향 부재(3, 103, 203, 303)가 중립 배향(N)으로부터 기울어진 배향(T)으로 기부 단부(42, 142, 242, 342)에 대해 기울어질 수 있도록 하는 가요성 재료로 형성되며, 지지 부재(4, 104, 204, 304)는 외부 반경(R3)으로부터 내부 반경(R)으로 갈수록 지지 부재(4, 104, 204, 304)의 축방향 강성을 보강하는 하나 이상의 보강부(W1, W2, 351, 352)를 포함한다.

1 스티칭 롤러
2 롤러 몸체
3 둘레 방향 부재
30 둘레
31 스티칭 표면
32 내부 표면
4 지지 부재
40 지지 몸체
41 연결 단부
42 기부 단부
8 회전 샤프트
9 타이어 구성 요소/스트립
101 대안의 스티칭 롤러
103 둘레 방향 부재
104 지지 부재
140 지지 몸체
141 연결 단부
142 기부 단부
108 회전 샤프트
201 추가의 대안의 스티칭 롤러
203 둘레 방향 부재
204 지지 부재
240 지지 몸체
241 연결 단부
242 기부 단부
301 추가의 대안의 스티칭 롤러
303 둘레 방향 부재
304 지지 부재
340 지지 몸체
341 연결 단부
342 기부 단부
350 가요성 본체
351 제 1 보강 부재
352 제 2 보강 부재
A1 제 1 표면적
A2 제 2 표면적
B 스트립 권취 드럼
C 둘레 방향
D1 제 1 반경 방향 거리
D2 제 2 반경 방향 거리
D3 제 3 반경 방향 거리
E 축방향
F 스티칭 힘
G 중심
H 틸팅 각도
K 두께
L 반경 방향 길이
M 중간 평면
N 중립 배향
P 틸팅 지점
R 반경 방향
R1 내부 반경
R2 중간 반경
R3 외부 반경
S 롤러 축선
T 기울어진 배향
V1 감소하는 제 1 폭
V2 감소하는 제 2 폭
V3 감소하는 제 3 폭
W1 기부 폭
W2 중간 폭
W3 연결 폭
W4 스티칭 폭
X 제 1 변위
Y 제 2 변위
Z 틸팅 방향

Claims

스트립을 스티칭 처리하기 위한 스티칭 롤러로서,
상기 스티칭 롤러는 롤러 축선을 중심으로 회전 가능한 롤러 몸체를 포함하며, 상기 롤러 몸체는 상기 롤러 축선을 중심으로 연장되는 둘레를 갖는 둘레 방향 부재를 포함하며, 상기 둘레 방향 부재는, 상기 롤러 축선에 수직인 반경 방향에서 고려할 때 롤러 축선과는 반대 방향을 향하는 스티칭 표면 및 상기 반경 방향에서 고려할 때 롤러 축선을 향하는 내부 표면을 획정하며, 상기 롤러 몸체는 회전 샤프트에 대해 둘레 방향 부재를 지지하기 위해 상기 롤러 축선을 중심으로 둘레 방향으로 연장되는 지지 부재를 추가로 포함하며, 상기 지지 부재는 상기 내부 표면에서 상기 둘레 방향 부재에 연결되는 연결 단부, 상기 스티칭 롤러를 회전 샤프트에 결합하기 위한 기부 단부, 및 상기 기부 단부와 상기 연결 단부 사이의 반경 방향에 있어서의 반경 방향 길이를 가지며, 상기 둘레 방향 부재는 상기 둘레 방향에 대해 틸팅 방향(tilt direction)으로 탄성적으로 변형 가능하며, 상기 지지 부재는 상기 둘레 방향 부재가 상기 둘레를 따른 적어도 하나의 위치에서 중립 배향으로부터 기울어진 배향(tilted orientation)으로 기부 단부에 대해 기울어질 수 있도록 하는 가요성 재료로 형성되며, 상기 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 상기 지지 부재는 상기 기부 단부에서의 내부 반경, 상기 연결 단부에서의 외부 반경, 및 상기 내부 반경과 상기 외부 반경 사이의 중간에서의 중간 반경을 갖는 것인, 스티칭 롤러에 있어서,
상기 롤러 축선에 평행한 축방향에서 상기 지지 부재는 상기 외부 반경에서의 상기 지지 부재의 축방향 강성에 대한 상기 지지 부재의 축방향 강성을 보강하는 제 1 보강부를 상기 중간 반경에 포함하는 것을 특징으로 하는 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 부재는, 상기 제 1 보강부와 동일한 정도 또는 더 큰 정도로, 상기 외부 반경에서의 상기 지지 부재의 축방향 강성에 대한 상기 지지 부재의 축방향 강성을 보강하는 제 2 보강부를 상기 내부 반경에 포함하는 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 및 축방향에서 상기 지지 부재는 상기 내부 반경에서의 기부 폭, 상기 중간 반경에서의 중간 폭 및 상기 외부 반경에서의 연결 폭을 가지며, 상기 제 1 보강부는 연결 폭보다 큰 중간 폭에 의해 형성되는 것인, 스티칭 롤러.
제 2 항에 있어서,
상기 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 및 축방향에서 상기 지지 부재는 상기 내부 반경에서의 기부 폭, 상기 중간 반경에서의 중간 폭 및 상기 외부 반경에서의 연결 폭을 가지며, 상기 제 2 보강부는 중간 폭과 같거나 보다 큰 기부 폭에 의해 형성되는 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 상기 지지 부재는 상기 연결 단부로부터 상기 지지 부재의 반경 방향 길이를 따라 적어도 3 개의 균일하게 분포된 반경 방향 거리에서 상기 기부 단부로부터 상기 연결 단부로 갈수록 감소하는 폭을 갖는 것인, 스티칭 롤러.
제 5 항에 있어서,
상기 적어도 3 개의 반경 방향 거리는 상기 지지 부재의 반경 방향 길이의 적어도 50%를 따라 균일하게 분포되는 것인, 스티칭 롤러.
제 5 항에 있어서,
상기 적어도 3 개의 반경 방향 거리는 상기 지지 부재의 반경 방향 길이에 걸쳐 균일하게 분포되는 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 부재는, 상기 중간 반경에 의해 상기 내부 반경과 상기 중간 반경 사이의 제 1 표면적 및 상기 외부 반경과 상기 중간 반경 사이의 제 2 표면적으로 분할되는, 상기 내부 반경과 상기 외부 반경 사이의 반경 방향 평면 내의 단면을 가지며, 상기 중간 반경은 상기 내부 반경과 상기 외부 반경 사이의 중간에 위치하며, 상기 제 2 표면적은 상기 제 1 표면적의 2/3 미만인 것인, 스티칭 롤러.
제 3 항에 있어서,
상기 연결 폭은 상기 기부 폭의 적어도 1/2 이하인 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 및 축방향에서 상기 지지 부재는 상기 외부 반경에서의 연결 폭을 가지며, 상기 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 상기 스티칭 표면은 축방향의 스티칭 폭을 가지며, 상기 연결 폭은 상기 스티칭 폭의 적어도 1/2 이하인 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 및 축방향에서 상기 지지 부재는 상기 외부 반경에서의 연결 폭을 가지며, 상기 중립 배향에서 상기 둘레 방향 부재는 상기 연결 단부와의 연결부에서 반경 방향의 두께를 가지며, 상기 연결 폭은 상기 두께의 2배 미만인 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 및 축방향에서 상기 지지 부재는 상기 내부 반경에서의 기부 폭 및 상기 외부 반경에서 연결 폭을 가지며, 상기 지지 부재는 상기 기부 폭에서부터 연결 폭으로 갈수록 점진적으로 감소하는 폭을 갖는 것인, 스티칭 롤러.
제 12 항에 있어서,
상기 점진적인 감소는 비선형적인 것인, 스티칭 롤러.
제 12 항에 있어서,
상기 점진적인 감소는 사인 곡선형인 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 부재는 감소하는 폭을 가지며, 상기 감소는 적어도 부분적으로 선형적인 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 부재는 감소하는 폭을 가지며, 상기 감소는 적어도 하나의 단차를 포함하는 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 부재의 가요성 재료는 균질한 재료 조성을 갖는 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 둘레 방향 부재는 제 1 탄성 계수를 갖는 제 1 재료를 포함하며, 상기 지지 부재의 가요성 재료는 제 1 탄성 계수보다 낮은 제 2 탄성 계수를 갖는 제 2 재료를 포함하는 것인, 스티칭 롤러.
제 2 항에 있어서,
상기 지지 부재는, 가요성 본체, 및 상기 내부 반경 및 상기 중간 반경에서 상기 가요성 본체에 연결되어 상기 제 1 보강부 및 상기 제 2 보강부를 각각 형성하는 하나 이상의 강성 보강 부재를 포함하는 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 상기 내부 표면은 축방향에서의 중심을 가지며, 상기 연결 단부는 상기 내부 표면의 중심에서 상기 내부 표면에 연결되는 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 지지 부재는, 상기 둘레 방향 부재가 적어도 20도의 틸팅 각도에 걸쳐 중립 배향으로부터 기울어진 배향으로 기울어질 수 있도록 하는 탄성 변형 범위를 갖는 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 둘레 방향 부재는 상기 둘레를 따른 상기 적어도 하나의 위치에서 반경 방향으로 상기 기부 단부보다 상기 연결 단부에 더 가까이 위치한 틸팅 지점을 중심으로 중립 배향으로부터 기울어진 배향으로 기울어질 수 있는 것인, 스티칭 롤러.
제 22 항에 있어서,
상기 틸팅 지점은 반경 방향에서 상기 연결 단부로부터 상기 연결 단부와 상기 기부 단부 사이의 거리의 1/4 미만의 범위에 위치하는 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 중립 배향에서 상기 둘레 방향 부재는 상기 롤러 축선을 중심으로 회전 대칭형이거나, 상기 롤러 축선에 수직인 상기 스티칭 롤러의 중간 평면에 대하여 대칭형인 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 둘레 방향 부재의 중립 배향에서 상기 스티칭 표면은 원통형인 것인, 스티칭 롤러.
제 1 항에 따른 스티칭 롤러 및 타이어 성형 드럼을 포함하는 타이어 성형 기계.
제 26 항에 있어서,
상기 타이어 성형 드럼은 스트립 권취 드럼인 것인, 타이어 성형 기계.
제 1 항에 있어서,
상기 스티칭 롤러는 타이어 성형 드럼 상에서 사용되는 것인 스티칭 롤러.
제 28 항에 있어서,
상기 타이어 성형 드럼은 스트립 권취 드럼인 것인, 스티칭 롤러.