KR0148806B1 - 전자파에 의한 타이어 가류방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자파 흡수체와 전자파 발생 장치를 갖는 타이어 가류 시스템에 관한 것으로서, 가류 시스템의 열원으로서 전자파를 이용하고 전자파 발생장치를 몰드 내부 또는 외부에 설치하며, 그 주위에 온도 감지기를 가지고, 전자파를 흡수할 수 있는 동공 세라믹을 각 고무층에 혼합하여 전자파 흡수체로 사용하며, 몰드의 표면은 전자파를 반사하는 금속으로 피막한 후 스팀으로 80 ∼ 120 C정도의 열원을 공급하고, 가류를 위한 열원공급은 초음파나 마이크로파를 방사하여 열원으로 사용하는 타이어 가류 시스템에 관한 것이다.

Description

전자파에 의한 타이어 가류방법

제1도는 본 발명에 따른 개별 타이어 가류시스템.

*도면중 주요부호에 대한 설명

1 : 몰드 2 : 타이어

3 : 브래다 4 : 전자파 발생장치

5 : 온도감지기

본 발명은 전자파 흡수 세라믹을 타이어 고무에 혼합하여 전자파 발생장치에서 타이어를 가류하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자파 발생장치에서 초음파 또는 마이크로파를 열공급원으로 하고 여기에서 방사되어 나오는 전자파를 흡수할 수 있는 전자파 흡수 세라믹을 타이어의 고무층에 혼합하여 전자파를 흡수하도록 함으로써 타이어의 모든 부위가 동시에 가류되고, 가류시간을 대폭 단축시킨 타이어 가류 방법 및 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 타이어를 제조하는 순서는 각 요소별 특성이 맞는 고무를 혼합하여 일정두께와 폭으로 적재한 후 용도에 맞는 형태로 압출 및 압연을 한 다음 반제품들을 적정크기로 재단하여 성형을 실시한다. 성형순서는 인너 고무층을 부착한 다음 리코트와 카카스를 균일한 폭으로 인너 고무층 위에 덧씌운다.

그리고 사이드 고무층을 양쪽 끝부위에 중앙선을 기준하여 대칭으로 부착하고 이 반제품에 벨트층을 부착한 다음 압출된 트레드층을 최종적으로 부착하여 그린 케이스를 형성한다. 이 그린 케이스를 가열된 몰드에 삽입하여 외부몰드에 조각된 트레드 패턴과 내부 브래다의 압력에 의해 팽창시키면 타이어가 완성된다. 여기에서 가류기는 크로스 엔드 브래다를 사용하는 오토폼 형태와 오픈엔드 브래다를 사용하는 비오엠 형태의 가류기가 많이 사용된다. 이때 몰드를 가열하는 열원으로는 스팀과 가열수가 주로 이용되고 몰드의 재질은 강철이나 알루미늄이 사용되며, 내부 브래다의 압력은 10 ∼ 40㎏f, 브래다의 열원으로는 스팀이나 열수, 가열가스가 이용된다. 이렇게 하여 가류하는 경우 승용차용은 평균 15분, 트럭이나 버스용은 최고 60분이 소요되며 내부 압력이 하락하여 온도가 떨어지는 경우 5 ∼ 30분 정도가 더 걸리게 된다. 또한 작업자의 부주의로 미가류 불량이 다량 발생하기도 하고, 이에 따른 돌발 사고도 발생한다.

대형 산업용의 경우는 열수로 가열하는데 고무의 두께가 너무 두꺼워서 외부와 내부의 가류도 차가 너무 심하며 가류 시간도 최고 10시간까지 걸려 생산성이 현저히 낮다. 그리고 마이크로파를 사용하는 경우 마이크로파에 의한 그린케이스조기 가열로 고무를 흐르기 쉽도록 초기 온도만 단시간내에 올리기 위한 초기 가열용으로 사용되는데 이러한 가류시스템들은 타이어에 사용되는 여러 고무층을 동일 수준의 가류도로 맞출 수가 없어 외부와 내부중 두께가 얇은 곳은 과가류가 이루어지고 다량의 가류제와 촉진제가 쓰이며, 과가류에 의한 품질하락의 요인도 내포하고 있고 공정상 과다한 양의 황을 사용함에 따라, 배합, 압연시 스코치(부분가류)나 브루밍(황의 표면 유출)으로 인해 반제품 폐기와 불량 발생에 따른 생산성 저하 및 원가 상승의 요인이 된다. 또한 일정한 가류기의 수에 의한 생산력의 제한이 따른다.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 타이어 고무 화합물에 전자파 흡수세라믹을 혼합하고 전자파 발생장치에서 초음파 혹은 마이크로파를 열원으로 사용하고 내부압력은 공기압으로 하여 가류하므로서 타이어 전체를 균등하게 가류하고 가류시간을 1/2로 단축하여 생산량을 극대화하는데 그 목적이 있다.

이하 본 발명의 타이어 가류 시스템에 대하여 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용되는 전자파 발생장치는 초음파 마이크로파 발생장치를 사용하고 브래다 중앙 하단부에 설치하며 내부 압력은 스팀, 열수, 가열 가스 대신 일반 공기를 사용한다.

그리고 전자파 에너지를 최대한 이용하고자 타이어를 구성하는 각 요소별 고무층에 전자파 흡수체인 동공을 형성한 세라믹을 혼합한다.

또한 전자파의 조사 시간을 설정과 온도 조절을 위해 온도 감지기를 전자파 발생 장치 주위에 설치하여 컴퓨터로 자동조종이 가능하도록 하였다.

이상과 같이 전자파 흡수체 세라믹을 타이어 고무에 혼합하여 전자파 발생장치에서 타이어를 가류하는 시스템은 제1도에서와 같이 하나의 몰드(1)에 한 개의 전자파 발생장치(4)와 온도감지기(5)를 브래다(3)의 하단부에 설치하여 일반공기로 가압하되, 가류 열원으로는 전자파 에너지를 이용하고 몰드의 표면은 전자파가 잘 반사되는 고밀도 금속이나 금속 합금으로 코팅하여 사용하며, 여기에서 고밀도 금속이나 금속합금으로는 고밀도 철강, 알루미늄, 알류미늄 합금, 구리합금 등을 사용한다. 이것은 전자파가 몰드 외부로 방출되는 것을 최대한으로 방지하여 전자파 에너지의 효율을 향상시키기 위한 것이다.

또한 본 발명에서 타이어의 모든 고무층에 혼합하는 전자파 흡수체인 세라믹은 타이어의 표면 고무에는 고무 100에 대해 5 ∼ 50중량부로 다소 적게 혼합하고 내부 고무층에는 고무 100에 대해 10 ∼ 150중량부로 상대적으로 많이 혼합한다. 그리고 소규모일 경우는 동일수준의혼합비로 혼합한다. 세라믹의 성분은 Fe, Ni, Si, Co, Mn, Cu, Mo 등이 함유되고 입자 크기의 5 ∼70% 정도가 동공으로 형성되어 있으며, 입자의 크기는 1 ∼ 1000마이크론이다.

본 발명에서는 타이어 고무 혼합물에 전자파 흡수 세라믹을 혼합하여 일정온도로 가열된 몰드에 삽입하고 내부 브래다에는 공기압으로 가압한 후 전자파 발생장치로 초음파나 마이크로파를 방사하여 타이어를 가류하므로써 타이어의 모든 고무층을 동일한 수준의 가류도로 유지하고 가류시간을 1/2로 단축하여 생산성이 2배 이상 향상되며, 부수적으로 가류제와 촉진제가 감소되어 원가절감 및 내열, 내구력을 높이고 압력 하락에 의해 발생하는 가류시간 연장 및 미가류 불량을 방지하고, 누수되는 스팀 에너지를 절약할 수 있다. 또한 대형 산업용의 경우 조기 가열 시스템으로 마이크로파를 이용하고 전자 흡수 세라믹을 사용하면 가류시간 단축과 타이어 내부의 모든 부위에서 동일 가류도를 이룰 수 있어 매우 우수한 품질의 타이어를 생산해낼 수 있다.

Claims (3)

1. 타이어 고무 가류 방법에 있어서, 브레다(3)내부에서는 공기압을 사용하여 가압하고, 타이어(2)의 각 요소별 고무층에는 동공이 형성된 전자파 흡수 세라믹을 혼합하여 된 타이어를 각 몰드에 전자파 발생장치(4)와 온도감지기(5)가 하나씩 설치된 몰드(1)내에서 가류함을 특징으로 하는 전자파에 의한 타이어 가류 방법.
2. 제1항에 있어서, 전자파 흡수 세라믹은 타이어 고무 표면에는 고무 100에 대하여 5 ∼ 50 중량부, 타이어 고무 내부 표면에는 고무 100에 대하여 10 ∼150중량부로 혼합함을 특징으로 하는 전자파에 의한 타이어 가류방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전자파 흡수 세라믹은 Fe, Ni, Si, Co, Mn, Cu, Mo 이 함유되고 입자크기의 5 ∼70%가 동공이 형성되어 있으며, 입자의 크기가 1 ∼ 1000 마이크로임을 특징으로 하는 전자파에 의한 타이어 가류 방법.