KR100245826B1

KR100245826B1 - 타이어 프레스

Info

Publication number: KR100245826B1
Application number: KR1019970023484A
Authority: KR
Inventors: 야스히코 후지에다; 가시로 우레시노
Original assignee: 구마모토 마사히로; 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1997-06-07
Publication date: 2000-03-02
Also published as: US5866170A; DE19723621A1; JPH1052825A; KR980000873A

Abstract

수직 타이어 프레스는 베이스상에 장착된 하부 플래튼에 고정되어 있는 하부 몰드와, 상부 슬라이드에 장착된 상부 플래튼에 고정되고 하부 몰드와 면하는 상부 몰드를 갖추고 있다. 상부 슬라이드는 크랭크 기구에 의해 수직으로 운동하여, 상부 및 하부 몰드를 함께 개폐한다. 하부 또는 상부 플래튼은 상부 및 하부 몰드를 함께 압착하도록 실린더 구조를 갖추고 있다. 이러한 수직 타이어 프레스는 기본적으로 크랭크 기구를 채용하고 있지만, 틸트 백 타입 타이어 프레스에 특정한 단점은 없다. 수직 타이어 프레스는 오일 유압 타입 타이어 프레스의 장점과 마찬가지로 양호한 경제적인 성능을 제공하는데, 즉 오일 유압 실린더를 사용하지 않고 압착력의 균일한 적용과 압착력의 용이한 조절이 이루어진다.

Description

타이어 프레스{TIRE PRESS}

(발명의 배경)

발명의 분야

본 발명은 상부 및 하부 몰드가 크랭크 기구를 사용하여 개폐되는 타이어 프레스에 관한 것이고, 더욱 상세히는 기본적으로 기계적으로 작동되는 수직 타입이지만, 상부 및 하부 몰드 사이에서 압착력의 균일한 적용을 제공하고 압착력의 조절이 용이한 고정밀성의 경제적인 타이어 프레스에 관한 것이다.

관련기술의 설명

도 4는 상부 및 하부 몰드가 크랭크 기구를 사용하여 개폐되는 종래의 타이어 프레스를 도시하고 있다. 하부 몰드(101)는 베이스(102)상에 장착되고, 상부 몰드(103)는 상부 슬라이드(104)에 장착된다. 프레임(105)은 베이스(102)의 각각의 사이드에 고정된다. 수직 가이드 슬롯(106)은 각각의 프레임(105)에 형성되고, 아치형 롤 가이드(107)는 각각의 프레임(105)의 상부 가장자리를 따라 형성된다. 가이드 롤(108)은 상부 슬라이드(104)의 각각의 사이드에 부착된다. 가이드 롤(108)이 각각의 수직 가이드 슬롯을 따라 미끄러지면서, 상부 슬라이드(104)는 수직으로 운동한다. 보조 가이드 슬롯(120)이 각각의 프레임(105)에 형성된다. 보조 가이드 롤(121)은 각각의 보조 가이드 슬롯(120)을 따라 안내되는 상부 슬라이드(104)의 대응 아암(104a)의 선단에 회전가능하게 부착된다. 각각의 보조 가이드 슬롯(120)을 따라 안내되는 보조 가이드 롤(121)에 의해 설정된 제한으로 인해, 가이드 롤(108)이 아치형 롤 가이드(107)상에서 구르면서, 상부 슬라이드(104)는 후퇴하는 한편, 도 4에 예시된 바와 같이 경사진다. 이러한 방식으로 운동하는 상부 슬라이드(104)를 갖춘 타이어 프레스 타입은 틸트 백(tilt-back) 타입이라 한다.

이러한 틸트 백 운동을 얻기 위해서, 각각의 프레임(105) 근처의 크랭크 기구(110)가 사용된다. 각각의 크랭크 기구(110)에서, 크랭크 기어(111)는 베이스(102)에 의해서 회전가능하게 지지되고, 링크(114)는 크랭크 기어(111)의 크랭크 핀(112)에 그리고 상부 슬라이드(104)의 커넥팅 핀(113)에 피벗가능하게 부착된다. 각각의 크랭크 기어(111)는 피니언 기어(115)와 결합되는데, 이것은 크랭크 기어(111)를 회전시키도록 예시되지 않은 구동 유니트에 의해 구동된다.

도 4에서, 크랭크 핀(112)은 상사점을 넘어 위치한다. 그러므로, 예시된 바와 같이, 상부 슬라이드(104)는 상승된 위치에서 경사지며, 상부 몰드(103)는 후퇴되고 하부 몰드(101)로부터 후방으로 경사진다. 크랭크 기어(111)가 화살표(116) 방향으로 회전할 때, 상부 슬라이드(104)에 부착된 각각의 가이드 롤러(108)는 화살표(117) 방향으로 아치형 롤 가이드(107)상에서 구른다. 보조 가이드 슬롯(120)을 따라 안내되는 보조 가이드 롤(121)에 의해 설정된 상기한 제한으로 인해, 상부 슬라이드(104)는 수직 자세로 복귀한다. 결과적으로, 가이드 롤(108)은 수직 가이드 롤 슬롯(106)을 따라 미끄러진다. 크랭크 핀(112)이 하사점에 접근하면서, 상부 및 하부 몰드(101, 103)는 함께 폐쇄되고, 또한 크랭크 기어(111)는 강력한 견인력을 산출하여 상부 및 하부 몰드(101, 103)를 함께 압착한다.

몰드를 개/폐하기 위해서 그리고 몰드를 함께 압착하기 위해서 크랭크 기구(110)의 간단한 기구를 채용하기 때문에, 종래의 타이어 프레스는 타이어가 비교적 저가로 생산될 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만, 상기한 바와 같이, 크랭크 핀(112)이 하사점에 접근하는 결과로서 상부 및 하부 몰드(101, 103)가 함께 폐쇄된 후, 크랭크 기어(111)는 소위 팔로우 업(follow-up) 작용을 통해서 강력한 견인력을 산출한다. 이러한 강력한 견인력은 상부 슬라이드(104)와 베이스(102)가 변형되게 하고 링크(114)가 신장되게 하여 압착력을 산출한다. 따라서, 압착력은 견인력 또는 팔로우 업의 양에 의존한다. 하지만, 팔로우 업 작용의 강력한 힘은 강력한 반작용력이 크랭크 기어(111), 피니언 기어(115)의 톱니부, 크랭크 기어(111)의 평면 베어링, 그리고 구동 모터와 감속기를 포함하는 구동 유니트상에 작용하게 한다. 이러한 반작용 부하는 상부 및 하부 몰드(103, 101)를 개폐하는 동안 크랭크 기구 등의 구동 유니트상에 부과된 부하보다 약 40% 더 크다. 이것은 불균일한 구동 토크를 부가하여 결과적으로 효율이 떨어져 개선의 여지가 있다.

종래의 틸트 백 타입 타이어 프레스에서, 상부 슬라이드(104)는 몰드개방작동의 끝 근처의 경사진 위치로 후퇴하므로, 크랭크 반경의 증가는 수직 행정의 증가로 직접 전환될 수 없다. 더욱이, 종래의 틸트 백 타입은 높은 정밀성을 맞출 수 없다. 이것은 (1) 압착력을 조절하기 어렵고, (2) 압착력이 균일하게 적용될 수 없는데, 이것은 크랭크 기구를 사용하는 수직 타이어 프레스에 특정된 문제이다.

상기한 (1)의 압착력을 조절하기 어려운 점은 압착력의 크기를 결정하는 팔로우 업의 양을 조절하는데 실제로 상당히 어렵다는 사실로부터 기인한다. 상기한 (2)의 압착력의 불균일한 적용은 상부 슬라이드(104)와 베이스(102)가 도 5(편향을 도시하는 타이어 프레스의 주요부의 개략 정면도)에서 확대하여 도시한 바와 같이 편향된다는 사실로부터 기인한다. 이러한 편향은 상부 및 하부 몰드(103, 101)가 그 외주방향으로 경사져서 서로 접촉하게 하여 그 내주에서 간격을 형성한다. 결과적으로, 상부 및 하부 몰드(103, 101)에서 가황되는 타이어는 간격을 통해 돌출할 수 있어서, 가황된 타이어 제품의 품질이 떨어지고 생산성이 감소한다. 또한, 상부 및 하부 몰드(103, 101)의 비대칭적인 마모는 사용수명을 단축한다. 상부 몰드(103)가 몰드 높이 조절 스크류를 통해 상부 슬라이드(104)에 장착될 때, 몰드 조절 스크류의 유격은 상부 슬라이드(104)의 편향을 흡수하여 상부 몰드(103)의 바닥면은 실제 균일한 방식으로 하부 몰드(101)의 상부면과 실제로 접촉하고, 이것에 의해 비대칭적인 접촉 문제는 다소 해결된다. 하지만, 하부 몰드(101)가 베이스(102)상에 직접 장착되므로, 하부 몰드(101) 자체는 베이스(1)의 편향으로 인해 변형되어 상부 및 하부 몰드(103, 101) 사이에서 접촉면상에 접촉력의 불균일한 분포를 야기한다.

최근, 광폭 래이디얼 타이어가 널리 쓰이고 있다. 광폭 래이디얼 타이어는 세그먼트(segment) 몰드라고 불리우는 몰드에서 가황되고 성형되는데, 여기에서 보통 6 내지 8개의 세그먼트가 신장/수축 방식으로 구비된다. 이러한 세그먼트 몰드가 상기한 틸트 백 타입 타이어 프레스상에서 개/폐될 때, 세그먼트는 상부 슬라이드(104)가 경사질 때 중심이 맞지 않아 정밀성이 떨어진다.

이러한 상황에 대하여, 수직 오일 유압 타이어 프레스가 개발되었는데, 여기에서 상부 슬라이드는 오일 실린더에 의해서 수직으로 운동한다. 이러한 오일 유압 실린더 타입은 균일한 적용에 대한 요구에 적합하고 압착력의 조절이 용이하지만, 여전히 다음과 같은 단점을 가지고 있다. 오일 유압 시스템은 프레스 구조를 복잡하게 하고, 그러므로 가격이 증가한다. 또한, 오일 누출이 그린 타이어에 오일의 잠재적인 부착을 피할 수 없다. 그린 타이어에 오일의 부착은 쓸모없는 타이어 제품을 만들게 한다.

발명의 개요

본 발명은 종래의 타이어 프레스에서 상기한 문제점에 비추어 달성된 것이다. 본 발명의 목적은 수직 타이어 프레스를 제공하는 것인데, 여기에서 기본적으로 크랭크 기구를 채용하고 있지만, 틸트 백 타입 타이어 프레스에 특정한 단점이 없으며, 오일 유압 타입 타이어 프레스의 장점과 함께 양호한 경제적인 성능을 제공하는데, 즉 오일 유압 실린더를 사용하지 않고 압착력의 용이한 조절과 압착력의 균일한 적용을 보장한다.

본 발명에 따라서, 하부 몰드는 베이스상에 장착된 하부 플래튼에 고정되고 상부 몰드는 하부 몰드와 면하여 상부 슬라이드에 장착된 상부 플래튼에 고정되어 있는 타이어 프레스를 제공한다. 상부 슬라이드는 크랭크 기구에 의해 수직으로 운동하여 상부 및 하부 몰드를 함께 개폐한다. 하부 또는 상부 플래튼은 상부 및 하부 몰드를 함께 압착하도록 실린더 구조를 갖추고 있다.

상부 및 하부 몰드는 상부 슬라이드의 수직운동을 통해서만 함께 개폐된다. 그러므로 상부 슬라이드(104)가 몰드개방작동 끝 근처에서 후퇴하고 경사지는 도 4에 도시된 종래의 틸트 백 타입 타이어 프레스와 달리, 본 발명의 구조는 크랭크 반경의 증가가 상부 슬라이드(104)의 수직 행정에서 증가로 직접 전환될 수 있는 장점을 갖추고 있다. 승용차용 타이어를 제조하기 위해서, 수직의 기계적인 타이어 프레스는 1600-1900㎜의 수직 행정이 필요하다. 이렇게 큰 행정은 크랭크 반경을 증가시키므로서 얻어진다. 본 발명의 타이어 프레스에서, 1600㎜의 수직 행정은 크랭크 반경을 800㎜로 증가시키므로서 얻어질 수 있다. 하지만, 틸트 백 타입 타이어 프레스에서, 크랭크 반경은 수직 행정이 약 1000㎜일 때 이미 800㎜ 정도이다. 그러므로 1600㎜의 수직 행정을 얻기 위해서, 틸트 백 타입 타이어 프레스는 비정상적으로 큰 반경을 가진 크랭크 기어(111)가 필요한데, 이것은 타이어 프레스의 기계적인 밸런스에 상당한 손상을 주며 상당히 비경제적인 타이어 프레스를 야기한다. 즉, 틸트 백 타입 타이어 프레스는 타이어 폭이 증가하면서 채택할 수 없게 된다. 이에 반해, 본 발명의 타이어 프레스는 우수한 기계적인 밸런스를 갖추고 있고 타이어 크기의 증가에 잘 대처할 수 있다.

몰드는 세그먼트 몰드가 사용될 때 상부 슬라이드의 수직 운동을 통해서만 개폐되므로, 세그먼트는 틸트 백 타입 타이어 프레스의 경우에서와 같이 세그먼트 몰드 개/폐시에 중심이 맞지 않고 그러므로 정밀성 저하가 야기된다.

상기한 "실린더 구조"에서, 하부 플래튼은 피스톤으로서 작용하고 하부 플래튼 지지부재는 실린더 케이싱으로서 작용하며; 또는 상부 플래튼은 피스톤으로서 작용하고 상부 플래튼 지지부재는 실린더 케이싱으로 작용할 수 있다. 하지만, 실린더 구조는 여기에 한정하는 것은 아니다. 이러한 실린더 구조가 그 구성을 위해 부가적인 부재를 필요로 하지 않으므로, 압착 실린더는 비교적 저가로 형성될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따라서, 상부 및 하부 몰드는 실린더 구조를 갖춘 하부 플래튼 또는 상부 플래튼에 의해 직접 함께 수직으로 압착된다. 결과적으로, 이러한 압착작용은 상부 슬라이드와 베이스의 편향에 의해 영향을 받지 않는데, 이것은 모든 작동단계가 단지 크랭크 기구에 의해서 몰드의 압착이 수행되는 경우에 발생한다. 따라서, 압착력은 상부 및 하부 몰드에 균일하게 적용된다. 실린더 작용압력이 압력조절밸브를 통해서 간단한 방식으로 조절될 수 있으므로, 압착력은 쉽게 조절될 수 있고, 그러므로 필요한 가압 정밀성은 쉽게 달성될 수 있다. 본 발명의 타이어 프레스가 크랭크 기구를 채용한 수직 타이어 프레스일지라도, 타이어를 양호한 정밀성으로 생산할 수 있다.

바람직하게, 본 발명에 사용되는 크랭크 기구는 크랭크 기구의 크랭크 기어가 정 또는 역방향으로 반회전할 때 수직방향으로 상부 및 하부 몰드를 개폐하도록 상부 슬라이드가 미끄러지는 한편 상부 슬라이드 안내수단에 의해 안내되는 구조를 갖추고 있다. 크랭크 기어의 하사점 근처의 지점 또는 하사점은 몰드 개/폐작용의 폐쇄 한계로서 설정된다. 크랭크 기어가 이 폐쇄 한계에 도달할 때, 실린더로서 작용하는 하부 플래튼은 압력하에 상승하여 상부 및 하부 몰드를 함께 압착한다. 다시 말해서, 크랭크 기어가 하사점 또는 하사점 근처의 지점에 도달할 때, 상부 및 하부 몰드의 압착작용은 플래튼과 플래튼 지지부재에 의해 형성된 실린더 구조에 남는다.그러므로, 종래의 틸트 백 타입 타이어 프레스와 달리, 압착에 의해 야기된 반작용력은 크랭크 기어, 피니언 기어 톱니부, 그리고 감속기를 포함하는 구동 유니트에 작용하지 않는다. 이것은 크랭크의 폭과 피니언 기어가 감소하게 하며 크랭크 기어용 평면 베어링으로서 자체 주유 부싱의 사용을 허용한다. 자체 주유 부싱의 사용으로, 그리스 윤활 유니트, 그리고 윤활용 파이프가 필요없게 되었다.

크랭크 기구가 상부 및 하부 몰드를 함께 압착하는데 사용되지 않으므로, 크랭크 기구용 구동 유니트는 상부 및 하부 몰드를 함께 개폐하는데 충분한 강도와 동력을 갖추는데만 필요하다. 상부 슬라이드가 약 90°의 크랭크 각도로 상승할 때 최대힘이 필요하다. 필요한 최대 토크는 압착이 크랭크 기구의 팔로우 업 작용만에 의해 수행되는 종래의 틸트 백 타입 타이어 프레스에서 필요한 최대 토크의 약 60%이다. 그러므로 크랭크 기어의 평면 베어링상에 작용하는 부하는 상당히 감소될 수 있다. 특히, 약 90°의 크랭크 각에서, 평면 베어링상에 작용하는 힘(분력)은 약 180°의 크랭크 각(하사점)에서 평면 베어링 상에 작용하는 힘으로부터 상당히 감소된다. 그러므로, 본 발명의 타이어 프레스는 더욱 경제적이다. "상부 슬라이드 안내수단"은 예를들면 롤 또는 슬라이드 부재를 안내하도록 베이스의 각각의 사이드에 서 있는 컬럼의 사용을 통해 또는 베이스의 센터에 서 있는 컬럼에 구비된 선형 운동 가이드의 사용을 통해 상부 슬라이드가 수직으로 운동하게 한다.

본 발명에서, 하부 플래튼을 가압하기 위해 사용되는 가압매체는 바람직하게 타이어를 가황하기 위해 사용되는 가압매체이다. 실린더 구조의 구성요소로서 하부 플래튼을 가압하기 위한 가압매체로서 오일이 사용되지 않으므로, 오일의 부착으로 인한 결함있는 타이어 제품은 생산되지 않으며, 따라서 생산성이 향상된다. 오일공급원과 파이프로 작용하는 장치가 필요치 않으므로, 실린더 구조는 간단해지고, 타이어 프레스의 제조원가는 감소될 수 있다. 또한, 타이어를 가황하고 그리고 실린더 기구를 작동시키는 데 양자에 동일한 가압매체를 사용하므로 경제적이다.

바람직하게, 하부 플래튼을 가압하기 위한 가압매체는 니트로겐 가스이다. 하부 플래튼을 가압하기 위해서, 니트로겐 가스가 이용되는데 이것은 에너지 절약을 위해 타이어 가황을 위한 가압매체로서 일반적으로 사용된다. 그러므로, 타이어 프레스의 제조원가는 더 줄어들 수 있다. 바람직하게, 가이드부가 하부 플래튼의 센터에 구비되어 가이드부는 하부 플래튼으로부터 아래로 돌출하고, 구멍이 가이드부를 안내하기 위해 하부 플래튼 지지부재에 형성되어 있다. 이러한 구조는 하부 플래튼과 하부 플래튼 지지부재 사이에 평행을 보장하여 시간의 연장된 기간동안 하부 플래튼의 매끄러운 운동을 보장한다.

도 1은 본 발명의 타이어 프레스의 하나의 실시예의 개략적인 사시도;

도 2는 행정의 상한에 위치된 상부 슬라이드를 갖춘 타이어 프레스의 실시예를 도시하는 개략적인 사시도;

도 3은 상기 실시예의 개략적인 정면도;

도 4는 종래의 수직 기계식으로 작동되는 타이어 프레스를 도시하는 개략적인 사시도;

도 5는 도 4의 주요부의 정면도;

바람직한 실시예의 설명

본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 설명된다.

도 1에서, 타이어 프레스(T)는 베이스(1), 사이드 프레임(2), 상부 슬라이드(3), 및 크랭크 기구(30)를 갖추고 있다. 베이스(1)는 하부 플래튼 지지부재(10)와 하부 플래튼(9)을 통해서 하부 몰드(8)의 각각을 지지한다. 각각의 사이드 프레임(2)은 베이스(1)의 대응측에 서 있고 모두 수직으로 뻗어있는 사이드 슬롯(39)과 보조 사이드 슬롯(60)을 갖추고 있다. 상부 슬라이드(3)는 사이드 슬롯(39)과 사이드 프레임(2)의 사이드 슬롯(60)을 따라 미끄러지는 한편 세그먼트 몰드라고 부르는 상부 몰드(7)를 상부 플래튼 지지부재(4)와 상부 플래튼(6)을 통해서 지지한다. 크랭크 기구(30)는 상부 슬라이드(3)를 수직으로 운동시킨다. 사이드 슬롯(39)은 크랭크 지점의 축과 마찬가지로 크랭크 회전축을 가로지르는 수직선을 따라 뻗어있고 그리고 슬라이드 가이드(40)가 여기를 따라 미끄러지게 한다. 보조 사이드 슬롯(60)은 사이드 슬롯(39)과 평행하게 수직으로 뻗어있고 상부 슬라이드(3)에 부착된 가이드 롤(61)의 한쪽이 슬롯 표면(60a)을 따라 수직으로 미끄러지게 한다.

크랭크 기구(30)에서 크랭크 기어(31)는 베이스(1)와 사이드 프레임(2)에 의해 회전가능하게 지지되고 피니언 기어(32)는 크랭크 기어(31)와 결합된다. 피니언 기어(32)는 예시되지 않은 감속기와 연결되고, 이것은 차례로 예시되지 않은 구동모터와 연결되고 크랭크 기구(30)는 구동모터에 의해 구동된다. 아암(35)은 크랭크 기어(31)의 핀(31a)에 고정된다. 링크(38)는 한끝에서 아암(35)의 팁 커넥팅 핀(36)(크랭크 지점)에 연결되고 다른 끝에서 상부 슬라이드(3)의 커넥팅 핀(37)(힘 적용 지점)에 연결된다.

몰드 압착수단(45)에 대해 설명한다. 도 3에서, 캡 모양의 하부 플래튼 지지부재(10)가 아래로부터 디스크 모양의 하부 플래튼(9)을 지지하도록 배치되고 소정의 공간(12)이 그 사이에 형성된다. 하부 플래튼(9)의 중앙부분으로부터 돌출한 원통형 부분은 하부 플래튼 지지부재(10)의 중앙 부분에 형성된 관통구멍내로 시일 패킹(14)을 통해서 미끄럼가능하게 삽입된다. 하부 플래튼(9)의 주변 표면(9a)은 시일패킹(13)을 통해서 플랜지(10a)의 내주표면(10b)에 미끄럼가능하게 끼워지고, 이것은 하부 플래튼 지지부재(10)의 주변부분을 따라 위로 돌출한다. 가압된 작동 유체는 예시되지 않은 유체공급수단에 의해 통로(44)를 통해 공간(12)내에 공급된다. 이러한 구조는 몰드 압착수단(45)으로서 작용한다.

몰드 압착수단(45)은 다음과 같이 작용한다. 가압된 작동유체가 공간(12)내로 공급될 때, 피스톤으로서 작용하는 하부 플래튼(9)을 상부 슬라이드(3)쪽으로 가압하여 상부 몰드(7)와 하부 몰드(8) 사이에 소정의 압착력을 발생한다. 한편, 작동유체가 통로(44)를 통해 방출될 때, 피스톤으로서 작용하는 하부 플래튼(9)은 실린더 챔버로서 작용하는 공간(12)내로 자중에 의해 하강한다. 공간(12)내에 공급되는 작동유체 또는 가압된 매체는 블래더(18)내에 공급되는 비활성가스 말하자면 니트로겐 가스와 동일하다. 공간(12)의 직경이 타이어 가황동안에 블래더(18)의 직경보다 크므로, 상부 및 하부 몰드(7, 8)는 개방되지 않는 한편 타이어는 가황된다.

하부 몰드(8)는 하부 플래튼(9)의 상부면에 위치하고 그리고 가황동안에 하부 플래튼(9)에 구비된 가열원에 의해 가열된다. 상부 몰드(7)는 하부 몰드(8)위에 배치된다. 그린 타이어(19)는 상부 및 하부 몰드(7, 8)에 의해 형성된 동공내에 적재된다. 상부 몰드(7)는 상부 플래튼(6)을 통해 상부 슬라이드(3)에 고정되는데, 이것은 조절 스크류(21)와 하부 플래튼(9)으로서 빌트인(built-in) 가열원을 가지고 있다. 단열기(5)는 상부 플래튼(6)과 상부 플래튼 지지부재(4) 사이에 배치되고 단열기(11)는 하부 플래튼 지지부재(10)와 베이스(1) 사이에 배치되어 상부 및 하부 플래튼(6, 9)으로부터의 열손실을 방지한다.

상부 플래튼 지지부재(4)는 몰드 높이 조절부재(46)를 통해서 상부 슬라이드(3)에 의해 지지된다. 몰드 높이 조절수단(46)은 중앙부분에서 상부 플래튼 지지부재(4)의 상부면에서 위로 장착된 조절 스크류(21)(그 외주에서 수나사를 갖춘 로드)와 상부 슬라이드(3)내에 회전가능하게 삽입된 너트부재(22)를 갖추고 있다. 암나사(22a)가 수나사(21a)와 결합하도록 너트부재(22)의 내주표면에 형성되어 있다. 기어부재(22b)는 너트부재(22)의 바닥부의 외주에 고정되어 상부 슬라이드(3)의 바닥면으로부터 아래로 돌출해 있다. 스토퍼(23)는 너트부재(22)를 지지하고 자유로이 회전하게 한다. 기어부재(22b)는 피니언(24)과 결합되는데, 이것은 상부 슬라이드(3)에 의해 회전가능하게 지지된다. 그리고 피니언(24)이 예시되지 않은 구동수단에 의해 회전될 때, 조절 스크류(21)는 피니언(24)의 회전에 대응하는 거리상에 수직으로 운동한다.

센터 기구(15)가 그 중앙부분에 하부 몰드(8)를 통해 구비되어 있다. 센터 기구(15)의 중앙부분을 구성하는 지지링(16, 17)은 블래더(18)를 지지한다. 블래더(18)는 동공내에 적재된 그린 타이어(19)의 내부 표면을 바깥쪽으로 가압한다. 한편, 세그먼트 몰드 작동기구는 다음과 같이 구성되어 있다. 작동 실린더(20)는 상부 슬라이드(3)에 장착되어 있고, 작동 로드(25)는 작동 실린더(20)로부터 수직 방향으로 아래로 뻗어 있다. 작동 로드(25)는 소위 바이오닛(bayonet) 기구를 통해서 상부 플래튼(4)의 상면의 중앙부분에 연결된다. 세그먼트 몰드(상부 몰드(7))의 세그먼트는 바이오닛 기구의 잠금/해제에 의해 부착/탈착될 수 있다.

상부 플래튼(6), 상부 플래튼 지지부재(4) 그리고 몰드 높이 조절수단(46)을 통해서 상부 몰드(7)를 지지하는 상부 슬라이드(3)는 슬라이드 가이드(40)에 의해 지지된다.슬라이드 가이드(40)는 또한 크랭크 기구(30)의 커넥팅 핀(힘 적용 지점)으로서 작용한다. 크랭크 기구(30)가 작동되면서, 상부 슬라이드(3)는 도 1에 도시된 행정의 바닥 위치와 도 2에 도시된 상부 위치 사이에서 운동한다.

상기한 구조를 갖춘 타이어 프레스(T)의 작동을 설명한다. 도 2는 그린 타이어가 상부 및 하부 몰드(7, 8)내에 적재되기전의 타이어 프레스의 상태를 도시한다. 아암(35)의 팁 커넥팅 핀(36)(크랭크 지점)은 크랭크 기어(31)가 전방쪽으로 반회전 그리고 역방향으로 반회전 교대하면서 크랭크 행정의 상사점 근처의 지점(지점 A)과 하사점 근처의 지점 사이에서 왕복 방식으로 회전한다. 아암(35)이 지점(A)에 위치할 때, 링크(38)의 커넥팅 핀(37)(힘적용지점)은 행정의 상한에 위치하는데, 여기에서 상부 몰드(7)는 하부 몰드(8)로부터 분리개방된다. 아암(35)이 지점(B)에 위치할 때, 커넥팅 핀(37)은 그 행정의 하한에 위치하는데, 여기에서 상부 및 하부 몰드(7, 8)는 함께 폐쇄되어 몰드 압착수단(45)이 상부 및 하부 몰드(7, 8)를 서로 압착한다.

그린 타이어(19)가 하부 몰드(8)에 위치할 때, 크랭크 기구(30)는 상부 슬라이드(3)를 그 행정의 하한까지 하강시키도록 작동되어 상부 및 하부 몰드(7, 8)를 함께 폐쇄한다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 가압매체로서 니트로겐 가스는 몰드 압착수단(45)의 공간(12)내로 가압하에 공급된다. 가압된 니트로겐 가스는 피스톤으로서 작용하는 하부 플랜트(9)을 위로 가압하여, 상부 몰드(7)에 대해 하부 몰드(8)를 위로 가압한다. 상부 및 하부 몰드(7, 8)가 소정의 압착력에 의해 압착될 때, 상부 및 하부 몰드(7, 8)는 가열되는 한편 블래더(18)는 동공내에 적재된 그린 타이어(19)의 내부 표면을 바깥쪽으로 가압하여 그린 타이어(19)를 소정의 형태로 가황한다.

가이드부(9b) 즉, 하부 플래튼(9)의 중앙부분으로부터 아래로 돌출한 원통형 부분은 하부 플래튼(9)이 실린더 케이싱에서 매끄럽게 왕복하게 한다.다시 말해서, 피스톤으로서, 작용하는 하부 플래튼(9)의 두께(L)가 그 직경(D)에 비해서 비교적 작은(즉, L/D비가 비교적 작은) 특정 실린더 구조를 본 실시예가 구비하고 있지만, 상기 언급한 구조는 하부 플래튼(9)과 하부 플래튼 지지부재(10) 사이에서 평행을 보장하여, 시간의 연장된 기간동안 하부 플래튼(9)의 매끄러운 운동을 보장한다. 이것은 압착작용을 더욱 정밀하고 더욱 신뢰성 있게 수행할 수 있게 한다.

가황의 완성에 따라, 니트로겐 가스는 통로(44)를 통해 방출된다. 결과적으로, 하부 플래튼(9)은 자중에 의해 실린더 챔버로서 작용하는 공간(12)에서 최초의 위치로 하강한다. 또한, 이 경우에 가이드부(9b)는 최초 위치로 하부 플래튼(9)의 매끄러운 복귀를 보장한다. 동시에 세그먼트 몰드 작동기구는 상부 몰드(7)의 세그먼트(도시생략)를 뻗게한다. 그후, 크랭크 기구(30)는 다시 작동된다. 크랭크 기어(31)는 상부 슬라이드(3)를 하강시킬 때 방향과 반대 방향으로 반회전 만큼 회전하여 도 2에 도시한 바와 같이 그 행정의 상한까지 상부 슬라이드(3)를 상승시킨다.

다른 설계의 그린 타이어(19)가 가황될 때, 상부 및 하부 몰드(7, 8)는 대응하는 설계를 갖추어 교체된다. 몰드의 이러한 교체는 몰드 높이의 변화를 포함할 수 있다. 몰드 높이의 이러한 변화에 응답하여, 상부 몰드(7)의 수직 위치는 따라서 피니언(24)을 회전시키므로서 조절된다. 너트부재(22)는 조절 스크류(21)의 수나사(21a)와 결합된다. 조절 스크류(21)가 회전하지 않도록 고정되므로, 조절 스크류(21)는 너트부재(22)가 피니언(24)의 회전에 응답하여 회전하면서 수직으로 운동하여, 상부 몰드(7)의 높이는 몰드 높이의 변화에 따라 조절된다.

상기한 바와 같이, 본 실시예에서, 상하한 사이에서 그 행정을 따라 상부 몰드(7)의 운동은 크랭크 기구(30)에 의해 작동되는 상부 슬라이드(3)의 수직운동을 통해서만 수행된다. 따라서, 상부 슬라이드가 몰드개방작동의 끝 근처에서 경사자세로 후퇴하는 종래의 틸트 백 타입 타이어 프레스와 달리, 크랭크 반경의 증가는 상부 슬라이드의 수직행정에서의 증가로 직접 전환될 수 있다. 이것은 타이어 프레스가 타이어 폭의 증가에 쉽게 적응하여 타이어 프레스를 경제적으로 만들며, 타이어 프레스가 우수한 기계적 밸런스를 갖추게 한다. 몰드 개/폐작용이 수직으로 운동하는 상부 몰드(7)에 의해서만 달성되고, 세그먼트 몰드의 세그먼트는 몰드 개/폐동안에 세그먼트가 중심이 맞지 않는 문제를 가진 종래의 틸트 백 타입 타이어 프레스와는 달리 중심이 맞는다.

본 실시예의 타이어 프레스에서, 몰드 압착수단(45)은 오일 유압 실린더가 별도로 구비될 필요가 없다. 즉, 유압 오일은 가압매체로서 사용되지 않는다. 바람직하게 니트로겐 가스인 블래더(18)를 위한 가압매체는 몰드 압착수단(45)을 위해 가압매체로서 사용된다. 실린더 구조는 피스톤으로서 작용하는 하부 플래튼(9)과 실린더 케이싱으로서 작용하는 하부 플래튼 지지부재(10)에 의해 간단하게 형성된다. 이러한 실린더 구조는 종래의 하부 플래튼과 하부 플래튼 지지부재를 수정하므로서 쉽게 얻을 수 있다. 하부 플래튼(9)과 하부 플래튼 지지부재(10)는 실제로 동일한 직경을 갖춘 원래의 디스크이다. 하부 플래튼(9)의 직경은 감소되고, 홈은 시일 패킹(13)을 수용하기 위해 그 주변 표면에 형성되어 있다. 짧은 링이 플랜지(10a)를 형성하도록 하부 플래튼 지지부재(10)의 외주가장자리에 부착되어 있다. 하부 플래튼(9)은 플랜지(10a)내에 끼워져 플랜지(10a)의 내주 표면(10b)은 시일 패킹(13)을 통해서 하부 플래튼(9)의 외주표면(9a)과 미끄럼가능하게 접촉하여, 몰드 압착 실린더를 형성한다. 하부 플래튼(9)의 비율(L/D)이 비교적 작다는 사실에 비추어, 하부 플래튼(9)의 수직운동의 정밀성을 보장하기 위해서 하부 플래튼(9)과 하부 플래튼 지지부재(10) 사이에 평행을 유지하도록, 도 3에 도시된 바와 같이 가이드부(9b)가 하부 플래튼(9)의 중앙부분에 구비되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 실린더 구조는 하부 플래튼(9)과 하부 플래튼 지지부재(10)에 의해서 형성된다. 그러므로, 하부 플래튼(9)은 종래의 틸트 백 타입 타이어 프레스에서 볼 수 있는 바와 같이 크랭크 기구(30)의 팔로우 업 작용으로 인해 발생되는 베이스(1)와 마찬가지로 상부 슬라이드(3)의 변형을 흡수할 수 있어서, 상부 및 하부 몰드(7, 8)는 함께 균일하게 압착될 수 있다. 더욱이, 실린더 작동압력이 압력조절밸브를 이용하여 간단한 방식으로 조절될 수 있고, 압착력은 쉽게 조절될 수 있어서, 필요한 정밀성이 쉽게 달성될 수 있다.

몰드 압착수단(45)으로 인해, 부가적인 압착 실린더가 필요 없으며, 오일의 접착으로 인한 결함있는 타이어 제품이 종래의 오일 유압 실린더 타입 타이어 프레스와 비교하여 생산되지 않아서 생산성이 향상된다. 더욱이, 블래더(18)내에 공급되는 가압매체는 몰드 압착수단(45)을 위해 사용될 수 있고 특히 니트로겐 가스가 에너지 절약을 위해 사용될 수 있다. 그리고, 오일원과 파이프로 작용하는 종래의 필요했던 장비가 누락될 수 있어서 유지가 간단해진다. 이것은 몰드 압착수단으로서 작용하는 상기한 간단한 실린더 구조와 함께 타이어 프레스의 제조 가격을 감소시킨다.

상부 및 하부 몰드(7, 8)는 정/역 방향으로 반바퀴 회전되는 크랭크 기어(31)에 의해 함께 개/폐된다. 크랭크 기어(31)가 하사점에 접근할 때, 몰드 압착수단(45)이 작동한다. 즉, 크랭크 기어(31)가 지점(B)에 도달할 때, 몰드 압착작용은 하부 플래튼(9)과 하부 플래튼 지지부재(10)로 구성된 실린더 구조에서 이루어진다. 결과적으로, 종래의 틸트 백 타입 타이어 프레스와 달리, 압착에 의해 야기된 반작용력은 크랭크 기어(31), 피니언 기어(32)의 톱니부 그리고 감속기를 포함하는 구동 유니트상에 작용되지 않는다. 상부 슬라이드(3)를 상승시키기 위해 필요한 최대 토크는 종래의 틸트 백 타입 타이어 프레스의 60% 정도이다. 이것은 크랭크 기어(31)를 지지하는 평면 베어링상에 부과되는 부하를 상당히 감소시킨다.

크랭크 기어(31)가 단지 반바퀴 회전하므로, 크랭크 기어(31)의 전체 원주를 따라 기어톱니를 절삭한 필요가 없다. 또한, 비교적 큰 크랭크 반경이 사용되면, 크랭크 기어(31)의 회전 각도는 반드시 180°가 아니고 더 작게 될 수 있다.

본 실시예에서, 니트로겐 가스가 몰드 압착수단(45)에 공급되는 가압매체로서 사용되었다. 하지만, 뜨거운 물 또는 증기가 타이어 가황을 위한 가압매체로서 사용되어, 이들은 몰드 압착수단(45)에 공급될 수 있다.

본 실시예에서, 몰드 압착수단(45)에 의해 채용된 실린더 구조는 단일 작동 타입이지만, 2중 작동 타입으로도 된다. 더욱이, 스프링력 등이 실린더 구조의 피스톤이 원래위치로 되돌아오는데 사용될 수 있다. 또한 본 실시예에서, 몰드 압착용 실린더 구조는 하부 플래튼(9)과 하부 플래튼 지지부재(10)에 의해 형성되지만, 상부 플래튼(6)과 상부 플래튼 지지부재(4)로 형성될 수 있다.

상기한 타이어 프레스는 2개의 공동 타입이다.하지만, 본 발명은 OTR 타이어 등과 같은 대형 타이어를 가황하기 위한 하나의 공동 타입 타이어 프레스에 적용될 수 있다.

Claims

베이스(1)에 장착된 하부 플래튼(9)에 고정되어 있는 하부 몰드(8);

상기 하부 몰드(8)와 면하고 상부 슬라이드(3)에 장착된 상부 플래튼(6)에 고정되어 있는 상부 몰드(7);

상기 상부 및 하부 몰드(7, 8)를 함께 개폐하도록 상기 상부 슬라이드(3)를 수직으로 운동시키는 크랭크 기구(30);

상기 하부 플래튼(9) 또는 상기 상부 플래튼(6)에 구비되어 상기 상부 및 하부 몰드(7, 8)를 함께 압착하는 실린더 구조(9, 10); 로 구성된 것을 특징으로 하는 타이어 프레스.
제 1 항에 있어서, 상기 실린더 구조는 상기 하부 플래튼에 구비된 것을 특징으로 하는 타이어 프레스.
제 2 항에 있어서, 상기 크랭크 기구는 수직방향으로 몰드 개폐 작용을 수행하도록 상기 크랭크 기구의 크랭크 기어가 정 또는 역방향으로 반회전할 때 상기 상부 슬라이드는 수직으로 미끄러지는 한편, 상부 슬라이드 가이드 수단에 의해 안내되는 구조를 갖추고 있고, 하사점 또는 상기 크랭크 기어의 하사점 근처 지점은 몰드 개/폐작용의 폐쇄한계로서 설정되고, 여기에서 상기 실린더 구조를 갖춘 상기 하부 플래튼은 상기 상부 및 하부 몰드를 함께 압착하도록 가압하에 상승하는 것을 특징으로 하는 타이어 프레스.
제 3 항에 있어서, 상기 하부 플래튼의 상기 실린더 구조에 공급되는 가압매체는 타이어를 가황하기 위해 사용되는 가압매체인 것을 특징으로 하는 타이어 프레스.
제 4 항에 있어서, 상기 하부 플래튼의 상기 실린더 구조에 공급되는 상기 가압매체는 니트로겐 가스인 것을 특징으로 하는 타이어 프레스.
제 2 항에 있어서, 상기 하부 플래튼의 수직운동을 위해 지지하는 하부 플래튼 지지부재로 더 구성되어 있고, 여기에서 실린더 부재는 피스톤으로 작용하는 상기 하부 플래튼과 실린더 케이싱으로서 작용하는 하부 플래튼 지지부재 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 타이어 프레스.
제 6 항에 있어서, 상기 하부 플래튼의 중앙에 가이드부가 구비되어 상기 가이드부는 상기 하부 플래튼으로부터 아래로 돌출하고, 상기 가이드부를 안내하도록 상기 하부 플래튼 지지부재에 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 타이어 프레스.