KR100344642B1 - 타이어 가류기의 브래더 두께 추정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 가류공정시 가류기 내부에 취부되는 브래더의 두께를 추정하여 최적의 가류시간을 설정하여 양질의 타이어를 생산할 수 있도록 이루어진 타이어 가류기의 브래더 두께 추정 방법에 관한 것으로, 가류기의 몰드(2)에 취부되어 열원을 공급해주는 브래더(1)의 두께를 추정하는 방법에 있어서, 상기 브래더 표면에 직경이 1㎝ ~ 수십 ㎝의 범위를 만족하는 원모양의 표시 실리콘을 약 5㎛ ~ 수백 ㎛ 두께로 하나 또는 다수개 도포하여 상온에서 하루 또는 수십일 경화시킨 다음, 가류전에 이 브래더를 팽창(Shaping) 시키어 상기 표시 실리콘의 반경 및 원주방향의 길이를 측정하여 비대칭 여부를 판단하고, 가류중에는 브래더의 표시 실리콘이 타이어의 인너라이너에 전사된 모양을 가지고 브래더의 두께를 추정하도록 되어 있다.

Description

타이어 가류기의 브래더 두께 추정 방법 {Bladder Thickness estimate Method of Tire Volcanisation Press}

본 발명은 타이어 가류 공정시 그린타이어 내부에 열원을 공급하는 브래더가 팽창되었을때 이 브래더의 두께를 추정하여 최적의 가류시간을 설정할 수 있도록 이루어진 타이어 가류기의 브래더 두께 추정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 타이어의 가류기에는 그린타이어로 열원을 공급하는 브래더가 설치되어 있는데, 이 브래더는 가류공정시 팽창되는 그린타이어의 인너라이너부위를 압착하게 되는바, 이때 이 브래더가 팽창되었을때 두께는 양질의 타이어를 생산하기 위한 중요한 데이타로 사용된다.

이와 같은 역할을 수행하는 브래더는 상하 양측에 비드부를 갖춘 원통형의 본체 표면에 등간격으로 배출홈을 다수 형성시킨 구조로 되어 있으나, 이러한 브래더 설계시 소기의 신장율(Stretch ratio)과 그린타이어 가류중 신장율이 서로 상이하며, 가류공정중 브래더의 두께를 정확히 추정할 수 없을 뿐만 아니라 특히, 이 브래더의 이어부 및 센터부의 두께는 설계시 설정된 신장율의 범위와 실제 가류중 브래더의 신장율과 많은 편차를 보여 양질의 타이어를 생산하기에는 곤란함이 제기되어 왔다.

또한 성형이 완료된 브래더가 불량하여 비대칭 형상으로 형성되어도 시각적으로 판단하기 곤란하며, 이를 판단하기 위해 가류기에 브래더를 취부하여 쉐이핑(shaping)시킨 상태에서 좌,우측편차를 시각적 판단의 곤란함과 작업자의 각각의 기술 숙련도에 따라 상이하게 판정되는 경우도 있었다.

이와 같이 완제품 브래더의 불량여부를 판정하는데 수반되는 판단 기준근거의 부족 또는 가류기에 일일이 취부하여 시험하기 위한 가류기 정지시간의 소모가 커서 생산성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

한편, 종래에도 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 대한민국 공개특허 제 99-16909호 가 제안되었는바, 이 공개특허는 브래더의 외표면에 일정한 크기의 체크홈무늬를 각설하여 이 무늬가 그린타이어의 인너라이너부위에 전사되도록하여 가류공정시 브래더의 팽창두께를 면적으로 추정하도록 되어 있으나, 가류중 브래더가 팽창하여 타이어의 인너라이너에 전사된 모양이 정확하지 않아 면적계산의 문제점이 제기되었는바, 예를 들어 일반적으로 TBR의 브래더의 경우 반경 방향(Radial Dire c tion)의 신장율이 10 ~30%인 반면, 원주방향(Circum Direction)의 신장율은 25 ~80% 에 달하기 때문에 팽창하지 못하여 가류중 브래더의 두께를 추정하기에는 곤란함이 있었다.

더욱이 종래 상기 공개특허에서 체크홈무늬가 전사된 브래더와 타이어는 한번 시험후 재사용을 할 수가 없는 단점도 지니고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 가류공정시 브래더의 두께를 정확하게 추정할 수 있으면서 가류전에는 이 브래더를 팽창시키어 비대칭 여부도 판정할 수 있으므로 양질의 타이어 생산이 가능한 타이어 가류기의 브래더 두께 추정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 적용되는 공지의 AFV 형태의 식을 설명하기 위한 브래더의 장착 상태를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 적용되는 공지의 BOM형태의 식을 설명하기 위한 브래더의 장착 상태를 나타낸 단면도이다.

- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어설면 -

1 : 브래더, 2 : 몰드.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가류기에 취부되어 열원을 공급해주는 브래더의 두께를 추정하는 방법에 있어서, 상기 브래더 표면에 지경이 일 내지는 수십㎝의 범위를 만족하는 원모양의 표시 실리콘을 5㎛ ~ 수백 ㎛ 두께로 하나 또는 다수개 도포하여 상온에서 하루 또는 수십일 경화시킨 다음, 가류전에 이 브래더를 쉐이핑 팽창시키어 상기 표시 실리콘의 반경 및 원주방향 길이를 측정해서 편차 차이로 비대칭 여부를 판단하고, 가류중에는 브래더의 표시 실리콘이 타이어의 인너라이너에 전사되도록 하여 타이어 내부에 전사된 모양을 가지고 이 브래더의 두께를 추정하도록 되어 있다.

이하 본 발명을 실시예에 따라 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 브래더 두께의 추정방법은, 가류기의 몰드(2)에 취부되어 열원을 공급해주는 브래더(1)의 두께를 추정하는 방법에 있어서, 상기 브래더 표면에 직경이 1㎝ ~ 수십 ㎝의 범위를 만족하는 원모양의 표시 실리콘을 약 5㎛ ~ 수백 ㎛ 두께로 하나 또는 다수개 도포하여 상온에서 하루 또는 수십일 경화시킨 다음, 가류전에 이 브래더를 팽창시키어 상기 표시 실리콘의 반경 및 원주방향의 길이를 측정하여 비대칭 여부를 판단하고, 가류중에는 브래더의 표시 실리콘이 타이어의 인너라이너에 전사된 모양을 가지고 브래더의 두께를 추정하도록 되어 있다.

그리고 상기 브래더에 도포되는 표시 실리콘은 부틸고무등에 접착력이 우수한 상온경화형 실리콘 고무를 이용하고, 도포되는 실리콘 고무의 두께는 약 5㎛ ~ 수백 ㎛이나, 바람직하기로는 약 20㎛ ~ 100㎛로 되어 있다.

여기서 상기 표시 실리콘의 두께가 너무 얇게 되면 가류중 타이어의 인너라이너에 전사가 잘 되지 않으며, 이와 반대로 너무 두꺼우면 타이어 품도에 손상을 끼칠 수 있다.

한편, 이와 같은 본 발명에 따른 방법에서는 가류전에 브래더의 표시 실리콘 으로 도포된 원형직경을 측정하고 타이어의 가류가 완료 되었을 때 , 상기 타이어의 인너라이너의 생기는 타원형의 반경 및 원주방향의 길이를 측정하여 반경 및 원주방향의 신장율을 계산할 수 있으므로 가류중 브래더의 두께를 비교적 정확히 추정할 수 있다.

이를 근거로 설계시 설정된 신장율과 실제 타이어 가류중 팽창되는 브래더의신장율을 비교하여 적정 신장율 설정에 따른 타이어 품도 향상에 기여할 수 있다.

또한, 가류전에는 상기 브래더를 쉐이핑하여 도포된 표시실리콘의 반경 및 원주 방향을 측정해 브래더 두께의 불균일로 인한 비대칭 여부도 판단할 수 있다.

다음은 설계시 이용되는 브래더 센터부 두께 계산 근거를 나타낸 식이다.

1 : AFV(Auto Form Vulcanizer) 신장율 계산(도 1참조)

1) 원주방향 신장율(S_CIR)

여기서, T_ID는 타이어 내경, B_OD는 브래더 외경이다.

2) 반경방향 신장율(S_RAD)

여기서, PT는 타이어 내경원주, PB는 브래더 원주, OR은 오버링(Over Ring ; 오버탑과 버텀링 사이의 거리 ; 도 1상에서 "a+b"), UC는 브래더 언더크램프(Bladder Under Clamp ; 도 1상에서 "c")이다.

3) 종합 신장율(S_COM)

4) 가류중 타이어 크라운부 브래더 두께 추정치(SC_GA)

여기서,이다.

2 : BOM(BACK-O-MATIC) 신장율 계산(도 2참조)

1) 원주방향신장율(S_CIR)

여기서, T_ID는 타이어 내경, B_OD는 브래더 외경이다.

2) 반경방향 신장율(S_RAD)

여기서, PT는 타이어 내경원주, PB는 브래더 원주, OR은 오버링(Over Ring ; 오버탑과 버텀링 사이의 거리 ; 도 2상에서의 팽창부위 "a×2"), UC는 브래더 언더크램프(Bladder Under Clamp ; 도 2상에서의 비팽창부위 "b×2")이다.

3) 종합 신장율(S_COM)

4) 가류중 타이어 크라운부 브래더 두께 추정치(SC_GA)

여기서,이다.

상기에 기술한 것처럼 설계시 수식에 이용되는 인자들은 이론치에 불과하고, 계산식 또한 브래더의 종류(BOM,AFV)에 따라서 상이하고 복잡하여, 타이어 품도에 영향을 미치는 브래더 설계에 많은 오차로 작용되고 있어서, 실제 가류중 브라더의 두께는 이와는 상이한 결과를 나타낸다.

즉, 본 발명은 보다 정확한 브래더 팽창율을 간편하게 계산하여 가류중 브래더 두께를 추정하고, 이를 이용한 최적의 타이어 가류시간을 설정하여 양질의 타이어를 생산함에 그 의의가 있다.

본 발명에 따른 브래더에 도포된 표시 실리콘의 실측 신장율 계산방법은 AFV와 BOM이 모두 공통으로 다음과 같은 간단한 공지의 식에 의해 계산된다.

1. 원주방향 신장율(S_CIR)

2. 반경방향 신장율(S_RAD)

3. 종합 신장율(S_COM)

4. 가류중 타이어 크라운부 브라더 두께 추정치(SC_GA)

여기서,이다.

상기 식 중, 공지의 Bom 방식의 식을 이용하여 신장율을 계산한 브래더의 실시예는 다음과 같다.

브래더ga	가류전	가류중(이론치)	가류중(실측)
이어부(㎜)	11.0	7.0	7.4
센터부(㎜)	10.0	4.7	5.3

이상과 같은 본 발명에 따르면, 타이어 가류중 브래더 두께를 정확히 예측하여 브래더 설계시 적정 신장율을 결정할 수 있게 되어, 타이어의 가류시간을 적절하게 설정할 수 있고, 타이어의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 브래더를 가류기에 취부하기 전에 동일크기의 원을 브래더 표면에 도포한 후, 팽창시 반경 및 원주 방향 길이를 측정해서 한쪽의 편차가 크게 나타나면 브래더 두께의 불균일로 인한 비대칭으로 판단하여 브래더를 적절하게 교체할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 가류기의 몰드(2)에 취부되어 열원을 공급해주는 브래더(1)의 두께를 추 정하는 방법에 있어서,

   상기 브래더 표면에 직경이 1㎝ ~ 수십 ㎝의 범위를 만족하는 원모양의 표시 실리콘을 약 5㎛ ~ 수백 ㎛ 두께로 하나 또는 다수개 도포하여 상온에서 하루 또는 수십일 경화시킨 다음, 가류전에 이 브래더를 팽창시키어 상기 표시 실리콘의 반경 및 원주방향의 길이를 측정하여 비대칭 여부를 판단하고, 가류중에는 브래더의 표시 실리콘이 타이어의 인너라이너에 전사된 모양을 가지고 브래더의 두께를 추정하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 가류기의 브래더 두께 추정방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 브래더에 도포되는 표시 실리콘은 부틸고무등에 접착력이 우수한 상온경화형 실리콘 고무를 이용하는 것을 특징으로 하는 타이어 가류기의 브래더 두께 추정방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 도포되는 실리콘 고무의 두께는 약 5㎛ ~ 수백 ㎛의 범위를 만족하는 것을 특징으로 하는 타이어 가류기의 브래더 두께 측정방법.