KR100485471B1

KR100485471B1 - 타이어 가황방법 및 타이어 가황기

Info

Publication number: KR100485471B1
Application number: KR10-2000-0047526A
Authority: KR
Inventors: 미타무라히사시
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2005-04-27
Also published as: EP1077122A3; EP1077122A2; US6620367B1; KR20010050105A

Abstract

본 발명은 블래더와 타이어 가황프레스를 사용하여 가황프레스 외부에서 그린타이어에 예열과 성형을 하고 이어서, 상기 가황프레스로 예열된 타이어 전체에 가황성형을 하는 것으로, 타이어 가황프레스에서 타이어를 구속하는 시간을 단축할 수 있고 타이어 가황성형의 사이클타임을 단축하여 생산성을 향상시키는 타이어 가황방법을 제공한다.

Description

타이어 가황방법 및 타이어 가황기{TIRE VULCANIZING METHOD AND TIRE VULCANIZER}

본 발명은 그린타이어를 가황성형하기 위한 타이어 가황방법 및 타이어 가황기에 관한 것이다.

블래더(bladder) 타입 타이어 가황프레스로 그린타이어를 가황성형하기 위해서 블래더에 의해 세이핑된 타이어는 몰드내에 장착되고(금속 몰드), 그리고 가열매체(가열가스, 스팀 등)가 블래더 내로 공급되고, 블래더 없는 타입의 타이어 가황프레스의 경우에는 그린타이어의 상하 비드 부분이 유지된 타이어는 몰드내에 장착되고, 가열매체가 타이어 내로 공급되어 가열에 의한 고무의 변성에 의해 가황성형 된다.

그렇지만, 도 45의 단면에 도시한 바와같이 그린타이어는 두께가 균일하지 않고, 가황프레스에서 가황되지 않는 것을 방지하기 위하여 가황시간은 트레드 부분(R)과 비드 부분(V)의 두꺼운 부분의 온도상승에 맞춰진다. 그러므로, 그린타이어의 두께가 얇은 측면 부분(S)의 내부와 외부가 가황온도에 도달하여도, 트레드 부분(R)과 비드 부분(V)의 두꺼운 부분의 내부가 가황온도에 도달할 때까지 대기하여야 하므로 열에너지의 손실에 따른 생산비용의 증가 뿐만아니라 타이어 가황의 사이클타임이 길어져 생산성이 낮아진다.

특히, 블래더를 사용하는 가황성형에 있어서, 이 블래더는 그린타이어의 내주를 가열하기 위해 가열매체에 의해 가열되고, 열전도율이 낮기 때문에 가황온도까지 승온하는데 긴 시간이 필요하다.

그린타이어의 내주는 도 45에 도시한 바와같이 내부 라이너 부분(L)에 의해 강화된다. 이 내부 라이너 부분(L)은 통상적으로 그린타이어의 내주에 부착되므로 단부가 서로 중첩되고, 그리고 블래더 없는 타입의 타이어 가황프레스에 의한 가황성형에 있어서, 그린타이어의 성형을 위해 넣는 블래더의 역할을 한다. 따라서, 블래더 없는 타입의 타이어 가황프레스에 의해 내부 라이너 부분(L)에 가열매체가 직접 공급되었을 때, 가열매체가 이음매 또는 스크레치로부터 들어가서 내부 라이너 부분(L)을 말아올리고, 내부 라이너 부분(L)에 가해지는 가열매체 압력이 정압이기 때문에 가황성형 후 이음매 또는 스크레치가 남아서 가황된 타이어의 품질과 외관에 크게 영향을 미친다.

본 발명의 목적은 타이어 가황의 사이클타임을 단축하고 생산성을 향상시키는 것이다.

제 1 발명은 블래더와 타이어 가황프레스를 사용하여 그린타이어를 가황성형하는 것으로, 타이어 가황프레스의 외부에서 그린타이어를 세이핑 하고, 이후에 타이어 가황프레스에 의해 세이핑된 타이어 전체에 가황성형을 하는 것으로 구성된 가황방법을 제공한다.

이 경우에, 블래더는 가열가스에 의해서 가열되고, 프레스에 의한 가황성형 이전에 그린타이어에 세이핑을 하여 프레스로 타이어를 구속하는 시간이 단축된다.

더욱이, 프레스로 그린타이어 전체가 가황성형되는 것이 아니고, 그린타이어의 세이핑과 블래더의 가열 및 세이핑 된 타이어의 가황성형이 분리되어 행하는 것으로 가황이 병행 수행될 수 있으므로 전체적으로 타이어 가황의 사이클타임을 단축시킬 수 있다.

더욱이, 예비처리단계에서, 그린타이어에 예열을 하였을 때, 타이어 가황프레스에서 타이어의 구속시간이 더 단축될 수 있다. 특히, 예열이 그린타이어의 트레드 부분과 비드 부분의 두꺼운 부분에 적용되었을 때, 두꺼운 부분은 가황개시 직전의 온도까지 가열되고, 프레스에서 즉시 가황성형으로 이행될 수 있다.

더욱이, 예열 단계에서 있을 때, 프레스로부터 반송된 블래더가 사용되고, 예열수단으로 블래더를 가열하는 시간은 블래더가 프레스에 의해 가열되기 때문에 단축된다.

제 2 발명은 블래더 타입 가황프레스를 사용하여 그린타이어에 가황성형을 하는 것으로, 프레스의 외부에서 그린타이어를 예열 하고 이어서 프레스로 예열된 타이어 전체에 가황성형을 하는 것으로 구성된 가황방법을 제공한다.

이 경우에, 예열된 타이어가 프레스에 의해 가황성형되기 때문에, 프레스로 타이어를 구속하는 시간이 단축된다.

더욱이, 그린타이어 전체의 가황성형은 프레스에 의해 수행되는 것이 아니라 그린타이어의 예열과 예열된 타이어의 가황성형이 분리되어 수행됨으로써 가황은 병행하여 수행될 수 있고, 이에 따라 타이어 가황의 사이클타임이 전체적으로 단축된다.

더욱이, 예비단계에서 그린타이어의 트레드 부분과 비드 부분의 두꺼운 부분에 예열이 적용되고, 프레스에 의해 두꺼운 부분을 가황온도까지 가열하는 시간이 단축된다. 특히, 가황개시 직전의 온도까지 가열될 때 프레스에 의해 가황성형으로 바로 이행할 수 있다.

더욱이, 제 3 발명은 블래더가 없는 타이어 가황프레스를 사용하여 그린타이어를 가황성형하는 것으로, 프레스의 외부에서 그린타이어에 예비가황을 적용하고 그 다음에 프레스로 예열된 전체 타이어를 가황성형 하는 것을 포함하는 타이어 가황방법 및 타이어 가황기를 제공한다.

예열된 타이어가 타이어 가황프레스에 의해 가황성형되기 때문에 프레스에 의한 타이어의 구속시간을 단축할 수 있다. 더욱이, 예열과 동시에 그린타이어에 예비가황이 적용될 때 프레스로 타이어를 구속하는 시간이 더욱 단축되며, 단지 예비가황만 적용되어도 프레스에서 타이어를 구속하는 시간은 단축된다.

더욱이, 그린타이어 전체의 가황성형은 프레스에 의해서만 수행되는 것이 아니라 그린타이어의 예열 또는 유사한 것 및 예열된 타이어의 가황성형이 분리되어 수행됨으로써 가황이 병행하여 수행될 수 있고, 이에 따라 전체적으로 타이어 가황의 사이클타임이 단축될 수 있다.

더욱이, 예비단계에서 예비가황이 그린타이어 내주의 내부 라이너 부분에 적용되었을 때 내부 라이너 부분의 이음매 또는 결함과 같은 불균일한 부분은 매끄럽게(균일한) 수리될 수 있다. 승온되는 동안 저압의 가열가스가 내부 라이너 부분에 가해질 때, 가황은 타이어의 내부층까지 도달하지 못하고 단지 고무는 실질적으로 내부 라이너 부분에만 예비가황이 적용되는 내부 라이너 부분의 표면에만 유동성을 갖게 한다.

예비단계에서, 그린타이어의 트레드 부분과 비드 부분의 두꺼운 부분에 예열이 적용되었을 때, 가황프레스로 두꺼운 부분을 가황온도까지 가열하기 위한 시간은 단축된다. 특히, 가황개시 직전의 온도까지 가열되었을 때, 프레스에 의해 바로 가황성형으로 이행할 수 있다.

예비가황과 예열에 더하여 예비수단이 그린타이어와 예비가황된 타이어를 반송하기 위한 기능을 갖게 되었을 때, 타이어 가황기는 소형화 될 수 있다.

(바람직한 실시예의 설명)

제 1 발명, 제 2 발명, 및 제 3 발명에 따른 타이어 가황 방법과 타이어 가황기에 대해 앞으로 설명될 것이다.

블래더 기구와 가황프레스를 사용한 제 1 발명에서, 프레스의 외부에서 그린 타이어에 예열 및 세이핑이 적용되며 그 다음에 프레스에 의해 예열된 전체 타이어에 가황성형이 적용된다. 이에 따라, 프레스에 의해 타이어를 구속하는 시간이 단축되어 생산성이 향상되며 가황성형의 사이클타임의 단축을 이룰 수 있다.

아래에서, 제 1 발명에 따른 타이어 가황기가 설명될 것이며 그 다음에 가황방법에 대해 설명될 것이다.

도 1 과 도 2 에 도시된 타이어 가황기(1)는 세이핑을 위한 블래더 기구(2), 그린타이어(6)에 예열과 세이핑을 적용하기 위한 예비처리유니트(3), 예열처리 또는 그와 유사한 처리를 받은 타이어(7)(앞으로 예열된 타이어(7)로 참조) 전체에 가황성형하기 위한 타이어 가황프레스(4), 블래더 기구(2)로부터 가황성형된 타이어(8)(앞으로 가황된 타이어(8)로 참조)를 분리하기 위한 타이어 유니트(5), 타이어(6 내지 8)을 운반하기 위한 4개의 운반로더(9 내지 12), 및 타이어 유니트(5)로부터 분리된 가황된 타이어(8), 블래더 기구(2)를 예비처리유니트(3)로 운반하기 위한 운반 컨베이어(13)를 포함하고 있다. 가황기(1)에서, 블래더 기구(2)는 그린타이어(6)를 가황성형하기 위하여 예비처리유니트(3), 프레스(4), 및 타이어장치(5) 사이에서 이동한다.

블래더 기구(2)는 유니트(3,5)와 프레스(4)에 탈착 가능하게 설치되며 그린타이어(6)를 예열, 세이핑, 및 가황성형 하는데 사용된다. 도 3에 도시된 바와같이 블래더 기구(2)는 가요성(확장가능하고 변형가능한) 자루와 유사한 블래더(20), 블래더(20)의 상단부를 클램핑하고 유지하기 위한 상부 및 하부 클램프 링(21,22), 및 블래더(20)를 확장하고 변형하기 위한 중앙 포스트(23)로 구성된다. 하부 클램프 링(22)는 시일 링을 통해 블래더 지지대(24)의 외주에 연결되며, 블래더(20)는 블래더 지지대(24)와 상부 클램프 링(21)에 의해서 내부적으로 밀봉된다. 블래더 지지대(24)에는 중앙 포스트(23)를 통해서 확장하는 이동가능한 홀(25)이 형성되어 있고, 이동가능한 홀(25)은 블래더(20)의 내부및 외부와 연통하는 복수의 가스 통로(26)를 갖고 있다. 각각의 가스 통로(26)는 단부에 가스관을 지나는 연결커플러를 갖고 있으며, 각각의 연결 커플러(27)는 블래더(20)로부터 가스가 새는 것을 차단하기 위한 밸브기능(체크밸브)이 설치된다(도 3참조).

중앙 포스트(23)는 상부 클램프 링(21)의 외부로부터 시일 링을 통하여 블래더(20)를 통과하여 지나가며, 블래더 지지대(24)의 이동가능한 홀(25)을 통하여 미끄럼가능하게 확장하고, 중앙 포스트(23)는 유지 링(28)을 통해 상부 클램프 링(21)에 지지된다. 중앙 포스트(23)에는 블래더 지지대(24)의 돌출된 하단부로부터 블래더(20) 내의 근처에 걸쳐 나사부(29)가 형성되어 있고, 블래더의 확장상태에서 블래더 지지대(24)의 하단부 표면과 접촉하는 로킹 기어(30)가 나사부(29)에 나사식으로 설치된다. 로킹 기어(30)의 외부 둘레에 기어가 형성되어 있다. T자형 조인트(32)가 중앙 포스트(23)의 하단부에 설치된다. 숫자 33은 중앙 포스트(23)와 블래더 지지대(24) 사이에 중첩된 시일 링을 나타내는데 블래더(20)의 확장상태에서 나사부(29)와 접촉하지 않게 배치된다(도 3참조).

상기 설명된 구성으로, 블래더 기구(2)내에서 도 3 에 도시한 바와같이 중앙 포스트(23)는 블래더(20)의 확장된 상태로부터 세이핑의 위치로 내려지고, 그에따라 블래더(20)는 수축되고 직경 확장상태로 변형되며, 이 상태에서 저압 가열가스는 각각의 가스 통로(26)로부터 블래더(20)내에 봉입되고 이로인해 블래더(20)가 그린타이어(6)의 내주와 밀착되고 세이핑이 적용된다(도 4 참조). 중앙 포스트(23)는 블래더(20)의 세이핑 상태로부터 위로 올려지며 이로인해 도 3에 도시된 바와같은 블래더(30)가 확장된 상태의 위치한다. 그리고 블래더 기구(2)에서, 중앙 포스트(23)가 내려진 후 로킹 기어(30)는 상하 이동하여 블래더 지지대(24)와 접촉하게 되고, 유지 링(28)에 의해 블래더(2)를 확장 및 수축상태로 유지한다.

예비처리유니트(3)는 블래더 기구(2)로 그린타이어(6)에 예열과 세이핑을 적용하기 위하여 타이어 가황프레스(4)의 앞쪽에 설치된다. 예열유니트(3)는 예로서도 4에 도시한 바와같이, 블래더 기구(2)를 지지하기 위한 블래더 지지 스탠드(35), 그린타이어(6)의 외주를 가열하기 위한 가열 히터(36)(적외선 히터, 세라믹 히터 등과 같은), 블래더 기구(2)의 블래더(20)내로 저압의 가열가스를 공급하기 위한 가스 공급원(37), 및 도 5에 도시한 바와같이 블래더 기구(2)의 중앙 포스트(23)를 내리기 위한 포스트 구동장치(38)로 구성된다. 블래더 지지 스탠드(35)는 운반 컨베이어(13)를 지지하고 블래더 기구(2)를 이동시키는 것으로, 블래더 기구(2)의 중앙 포스트(23)의 하단부(블래더 지지대(24), 연결 커플러(27), 등)를 타이어 유니트(5)쪽에서 내부로 수용하기 위한 반입 통로(35a)가 형성되어 있다. 가열 히터(36)는 그린타이어(6)를 수용하는 단열 컨테이너(39)의 내주에 배치되고 단열 컨테이너(39)내에 수용된 그린타이어(6)의 외주를 가열한다. 단열 컨테이너(39)는 운반 컨베이어(13)에 의해 운반된 블래더 기구(2)를 내부에 수용하기 위한 개폐 도어(39a)가 설치되어 있다. 가스 공급원(37)은 저압의 가열가스를 복수의 가스관(40)을 통해 블래더(20)내에 넣기 위한 것으로, 각각의 가스관 단부에 블래더 기구(2)의 연결 커플러(27)에 맞물릴 수 있는 연결 커플러(41)가 설치된다(도 4 참조).

도 5에 도시된 바와같이 포스트 구동장치(38)는 중앙 포스트(23)를 내리기 위한 구동 실린더(43), 블래더 지지 스탠드(35)의 아래에 배치되어 있으며 중앙 포스트(23)에 대하여 로크기어(30)를 올리고 내리기 위한 로크기어 구동기구(44)로 구성된다. 구동 실린더(43)는 압력 매체의 공급과 배출에 의해 앞뒤로 움직이는 로드(45)를 갖고 있으며, 로드(45)의 단부에는 중앙 포스트(23)의 조인트(32)를 유지하기 위한 척(46)이 설치된다. 로크기어 구동장치(44)는 로크 기어(30)와 맞물리는 피니언 로드(47)를 가지며, 기어 모터(48)에 의해 피니언 로드(47)를 회전시킴으로써 로크 기어(30)를 위아래로 운동한다. 피니언 로드(47)와 기어 모터(48)는 지지 브래킷을 통해 앞뒤로 운동하는 실린더(49)의 로드(50)에 연결되며, 그리고 앞뒤로 운동하는 실린더(49)로 압력 매체을 공급 및 배출함에 의해 로크 기어(30)에 대하여 앞뒤로 운동한다.

상술한 구성에 의하여, 예비처리유니트(3)는 구동 실린더(43)의 로드(45)를 확장시키고, 중앙 포스트(23)의 조인트(32)는 척(46)에 의해 유지되고, 다음에 로드(45)가 뒤로빠져 중앙 포스트(23)(로크 기어(30))를 세이핑 위치까지 내리는 것으로 블래더(20)가 수축하여 직경확장 상태에 위치하게 된다. 이 상태에서 가스 공급원(37)으로부터 블래더 기구(2)의 가스 통로(26)를 통하여 저압의 가열가스는 블래더(20)내로 넣어지고 블래더(20)가 세이핑하기 위해 그린타이어의 내주와 밀착된다. 포스트 구동장치(38)의 전후운동을 위한 실린더(49)의 로드를 확장하고 피니언 로드(47)를 로크 기어(30)와 맞물린 후, 기어 모터(48)로 피니언 로드(47)를 회전시켜 로크 기어(30)를 블래더 지지대(24)의 하단부 표면과 접촉하게 위치시킨다. 이것에 의하여, 그린타이어(6)와 블래더(2)의 형상은 세이핑 상태로 유지된다(도 4 및 도 5 참조). 그리고, 예비처리유니트(3)는 세이핑 상태에서 그린타이어(6)의 외주를 가열하고 그린타이어(6)의 트래드 부분(R) 및 상부와 하부 비드 부분(V)이 두꺼운 부분을 가열한다.

타이어 가황프레스(4)는 세이핑 상태에서 블래더 기구(2)를 장착하고 예열된 타이어 전체에 가황성형을 하는 것이다. 도 6에 도시한 바와 같이 프레스(4)에는 예열된 타이어(7)를 가황성형하기 위한 두개의 상하 몰드(55,56), 블래더 기구(2)의 블래더(20) 안으로 고압의 가열매체(가열가스, 스팀 등과 같은)을 공급하기 위한 열공급원(67), 및 도 7에 도시한 바와같이 중앙 포스트(23)를 내리기 위한 포스트 구동기구(68)가 구비되어 있다.

상부 몰드(55)는 상부 플래튼(57)(가열 판)에 대하여 상하로 운동할 수 있는 상부 몰드 플레이트(59)상에 설치되고, 그리고 하부 몰드(56)는 타이어 가황 프레임(4a)에 고정된 하부 플래튼(58)상에 설치된다(도 2 참조). 이들 몰드(55,56)은 플래튼(57,58)내로 도입되는 가열 매체에 의해 예열된다. 상부 플래튼(57)은 상부 몰드 플레이트(59)에 대해 독립적으로 상하 운동된다. 상부 몰드(55)는 상부 몰드 플레이트(59)에 고정된 상부 측면 몰드(60)와 플레이트(59)에 대하여 직경방향으로 개폐가능하게 설치된 트래드 몰드(61)를 포함하고 있다. 상부 측면 몰드(60)의 하단부에 예열된 타이어(7)의 상부 비드 부분(V)을 세팅하기 위한 상부 비드 링(62)이 설치된다. 트래드 몰드(61)는 상부 플래튼(57)의 외부 링(63)에 맞춤되는 복수의 세크먼트를 포함하고 있다. 외부 링(63)은 트래드 몰드(61)의 세그먼트를 밀착가능하게 유지하기 위한 경사진 홈(64)이 내부에 형성되어 있다(도 6 참조).

하부 몰드(56)는 하부 측면 몰드로 사용되며, 그리고 상단부에 예열된 타이어(7)의 하부 비드 부분(V)을 세팅하기 위한 하부 비드 링(66)이 설치된다. 하부 몰드(56)는 블래더 기구(2)의 하부 클램핑 링(22)을 하부 비드 링(66)내에 맞춘 하여, 블래더 기구(2)는 타이어 가황프레스(4)내에 설치, 지지되어 하단부측(블래더 지지대(24), 커플러(27), 등)을 내부에 수용한다. 열공급원(67)은 복수의 가스관(69)을 통해서 블래더(20)내로 고압의 가열 매체(가열가스, 스팀,등)를 공급하기 위해 설치되며, 각각의 가스관(69) 선단부에 블래더 기구(2)의 각각의 연결 커플러(27)와 맞물림가능한 연결 커플러(70)가 설치된다(도 6 참조).

도 7에 도시한 바와같이, 포스트 구동기구(68)는 예비처리유니트(3)의 포스트 구동장치(38)(도 5 참조)와 동일한 구성을 가지며, 그리고 중앙 포스트(23)를 내리기 위한 구동 실린더(43)(척(46) 포함), 로크 기어(30)를 상하운동 시키기 위한 로크 기어 구동기구(44)(피니언 로드(47), 기어 모터(48), 및 전후운동을 위한 실린더(49))를 포함하는데, 이들은 하부 플래튼(58)의 아래에 배치된다.

이 구성에 의해서, 가황프레스(4)는 세이핑 상태에서 예열된 타이어(7)를 고정시키고 지지하며 하부 몰드(56)상의 블래더 기구(2)는 상부 몰드 플레이트(59)(상부 플래튼(57))의 하강운동에 의해서 세이핑 위치로부터 가황세이핑 위치로 중앙 포스트(23)(로크 기어(30))를 내린다. 이와 동시에, 고압의 가열 매체(가열가스, 스팀, 등)가 블래더(20)내로 공급되고 블래더(20)를 세이핑 상태로부터 더욱 수축되어 직경확대하는 쪽으로 팽창시킨다. 이에 따라서, 블래더(20)는 예열된 타이어(7)가 내부로부터 밀폐된 상태에서 몰드(55,56)에 대하여 가압하여 제품형상으로 성형하고, 가열로 야기된 고무의 변성으로 가황되게 한다(도 15a 참조).

프레스(4)는 중앙 포스트(23)를 내리고, 다음에 피니언 로드(47)는 로크 기어 구동기구(44)의 전후운동을 위한 실린더(49)에 의해 로크 너트(30)와 맞물려지고, 그리고 기어 모터(48)의 구동으로 로드(47)를 회전시켜 로크 기어(30)가 블래더 지지대(24)의 하부 단부 표면과 접촉하게 위로 운동시킨다. 이에 따라, 예열된 타이어(7)와 블래더(20)의 형상은 가황성형 단계에 유지된다(도 15a 에서 15c 참조).

타이어 유니트(5)는 블래더 기구(2)로부터 가황된 타이어(8)를 분리하기 위해 프레스(4)의 앞쪽에 예비처리유니트(3)와 병설된다. 도 8에 도시한 바와같이, 타이어 유니트(5)는 블래더 기구(2)를 지지하기 위한 타이어 분리 스탠드(71), 블래더 기구(2)의 블래더(20)내에 남아있는 압력의 내부가스를 배기하기 위한 배기포트, 및 도 9에 도시한 바와같이 블래더 기구(2)의 중앙 포스트(23)를 올리기 위한 포스트 구동장치(75)로 구성되어 있다. 타이어 분리 스탠드(71)는 운반 컨베이어(13)를 지지하고 블래더 기구(2)를 이동시키는 것으로, 블래더 기구(2)의 중앙 포스트(23)의 하단부측( 블래더 지지대(24), 각각의 연결 커플러(27), 등)을 내부로부터 반출하기 위한 운반 통로(71a)가 형성되어 있다(도 8 참조).

도 9에 도시한 바와같이 포스트 구동장치(75)는 예비처리유니트(3)의 포스트 구동장치(38)(도 5 참조)와 동일한 구성을 가지며, 중앙 포스트(23)를 올리기 위한 구동 실린더(43)(척(46) 포함)와 로크 기어(30)를 상하운동 시키기 위한 로크 기어 구동기구(44)(피니언 로드(47), 기어 모터(48), 및 전후운동을 위한 실린더(49))를 포함하는데, 이들은 타이어 분리 스탠드(71)의 아래에 배치된다.

이런 구성에 의하여, 타이어 유니트(5)는 포스트 구동장치(75)의 구동 실린더(43)의 로드(45)를 확장하고, 척에 의해 중앙 포스트의 조인트(32)를 유지하는 것으로 중앙 포스트(23)가 고정된다(도 9 참조). 이 상태에서, 피니언 로드(47)는 로크 기어 구동기구(44)의 전후운동을 위한 실린더(49)에 의하여 로크 너트(30)와 맞물리며, 기어 모터(48)의 구동으로 피니언 로드(47)를 회전시킴으로써 로크 기어(30)가 아래로 운동하고, 다음에 구동 실린더(43)의 로드(45)는 확장되어 중앙 포스트(23)를 가황세이핑 위치로 올린다. 이에 따라서, 블래더 기구(2)의 블래더(20)는 가황된 타이어(8)로부터 분리되어 확장된 상태로 되고, 가황된 타이어(8)는 블래더 기구(2)로부터 분리된다(도 17c 참조). 블래더(20)의 확장과 동시에, 남아있는 내부 가스는 블래더 기구(2)의 가스 통로(26)를 통하여 블래더(20)의 외부로 배출된다.

운반 로더(9,10)는 그린타이어(6) 또는 가황된 타이어(8)의 상부 비드 부분(V)을 내부로부터 유지하기 위한 타이어 척(80)을 구비하고 있다. 척(80)은 방사상의 방향으로 일제히 직경을 확장하고 수축하는 최소한 3개의 폴(81)을 갖고 있으며, 직경이 수축된 상태에서 폴은 타이어(6,8)의 상부 비드 부분(V)을 잡기 위해 직경이 수축되어 타이어(6,8)내로 삽입된다. 폴(81)은 타이어(6,8)를 놓기 위해 다시 직경이 수축된다. 운반 로더(9)는 예비처리유니트(3)에 병설된 가이드 포스트(82)상에서 회전 및 상하운동 가능하게 설치되고, 척(80)은 선회 아암(82)의 단부에 설치된다. 이런 구성에 의하여, 운반 로더(9)는 운반 컨베이어(14)에 인도된 그린타이어(6)를 내부로부터 유지하고, 다음에 예비처리유니트(3)로 운반한다. 운반 로더(10)는 타이어 유니트(5)의 앞쪽에 설치된 가이드 포스트(84)상에서 회전 및 상하운동 가능하게 설치되고, 척(80)은 선회 아암(85)의 단부에 설치된다. 이런 구성에 의하여, 운반 로더(10)는 타이어 유니트(5)의 가황된 타이어(80)를 내부로부터 유지하고, 다음에 운반 컨베이어(15)로 운반한다.

운반 로더(11,12)는 블래더 기구(2)의 유지 링(28)를 유지하기 위한 블래더 척(85)를 구비하고 있다. 운반 로더(11)는 예비처리유니트(3)와 타이어 가황프레스(4) 사이에 설치된 가이드 포스트(87)상에서 회전 및 상하운동 가능하게 설치되고, 블래더 척(86)은 선회 아암(88)의 단부에 설치된다. 이러한 구조에 의해 운반 로더(11)는 예비처리유니트(3)에 의해 예비가황 및 세이핑된 블래더 기구(2)의 유지 링(28)를 유지하고, 다음에 예열된 타이어(7)와 블래더 기구(2)를 가황프레스(4)로 운반한다. 운반 로더(12)는 가황프레스(4)와 타이어 유니트(5) 사이에 설치된 가이드 지지 포스트(89)상에서 회전 및 상하운동 가능하게 설치되며, 블래더 척(86)은 선회 아암(90)의 단부에 설치된다. 이러한 구조에 의하여, 운반 로더(12)는 타이어 가황프레스(4)에 의해 가황성형된 블래더 기구(2)의 유지 링(28)을 유지하고, 다음에 가황된 타이어(8) 및 블래더 기구(2)를 타이어 유니트(5)로 운반한다.

운반 컨베이어(13)는 타이어 유니트(5)로부터 예비처리유니트(3)로 블래더 기구(2)를 운반하기 위해 설치된다. 도 10에 도시된 바와같이 운반 장치(13)는, 예비처리유니트(3)의 반입 통로(35a)의 양쪽과 타이어 유니트(5)의 반출 통로(71a)의 양쪽에 지지된 두개의 지지 프레임(91)을 구비하고, 각각의 지지 프레임(91)은 미리 정해진 피치마다 복수의 롤러(92)로 구성된 롤러의 줄(r)이 설치된다. 롤러의 줄(r)의 롤러(92) 사이에 블래더 기구(2)의 중앙 포스트(23)의 하단부측(블래더 지지대(24), 연결 커플러(27), 등)을 삽입되어 통하게 하는 클리어런스가 있다. 롤러의 줄(r)에는 운반 벨트(93)(무단 벨트)가 설치되어 있다. 운반 벨트(93)는 타이어 유니트(5)의 측면상의 구동 롤러(92a)에 연결된 감속기어 부착 모터에 의해 순환 구동된다.

이런 구조에 의하여, 운반 컨베이어(13)가 컨베이어 벨트(93)상의 블래더 기구(2)의 하부 클램프 링(22)을 지지하고 또한 롤러(92) 사이에 클리어런스로부터 중앙 포스트(23)의 하단부측(블래더 지지대(24), 연결 커플러(27), 등)을 하단부 쪽으로 돌출시킨다. 감속기어(94) 부착 모터를 구동하여 벨트(93)를 순환시킴으로써 블래더 기구(2)를 타이어 유니트(5)의 반출 통로(71a)로부터 개방 상태의 예비처리유니트(3)로 운반된다(도 10 참조).

타이어 유니트(5)로부터 예비처리유니트(3)로 블래더 기구(2)를 운반하기 위한 수단으로서, 운반 컨베이어를 사용하는 외에 블래더 기구(2)의 유지 링(28)을 고정하고 선회운반하는 운반 로더를 사용해도 좋다.

제 1 발명에 따른 타이어 가황기에 의한 타이어 가황방법이 앞으로 설명될 것이다.

그린타이어(6)는 예비처리유니트(3)에 의해 예열되고 세이핑 되며 그리고 타이어 가황프레스(4)에 의해 가황성형을 적용한다.

예비처리유니트(3)에 의한 예열과 세이핑에 있어서, 반입 컨베이어(14)상의 그린타이어(6)의 상부 비드 부분(V)은 운반 로더(9)의 타이어 척(80)에 의해 내부로부터 유지되며 예비처리유니트(3)로 운반된다. 그리고, 운반 로더(9)는 블래더 기구(2)의 블래더(20) 외주에 그린타이어(6)를 위치시키기 위해 아래로 운동된다. 블래더 기구(2)의 각각의 연결 커플러(27)는 예비처리유니트(3)내로 운반되고 자동적으로 각각의 연결 커플러(41)에 연결된다(도 11a 및 11b 참조).

이어서, 그린타이어(6)가 위치된 상태에서, 중앙 포스트(23)(로크 기어(30))는 포스트 구동장치(38)의 구동 실린더(43)에 의해 세이핑 위치로 내려지고, 이에 따라 블래더(20)가 확장상태에서 수축하여 직경이 확대되고 그린타이어(6)의 내부로 들어가 변형된다. 이런 상태에서, 피니언 로드(47)는 포스트 구동장치(38)의 전후 운동을 위한 실린더(49)에 의하여 로크 기어(30)와 맞물려지고, 다음에 기어 모터(48)를 구동하고 로크 기어(30)를 위로 운동하여 블래더 지지대(24)의 하부 단부 표면과 밀착하도록 함으로써 블래더(20)의 세이핑 상태 유지한다( 도 11c 참조). 피니언 로드(47) 또는 유사한 것이 전후운동을 위한 실린더(49)에 의해 로크 기어(30)로부터 수축되고, 가스 공급원(37)로부터 저압의 가열가스를 블래더(20)내로 공급함으로써 블래더(20)가 그린타이어(6)의 내주와 밀착하게 확장되고 세이핑이 적용된다(도 12a 참조).

세이핑이 완료되면, 운반 로더(9)에 의한 그린타이어(6)의 유지는 해제되고 예비처리유니트(3)로부터 빠지며, 타이어(6)가 블래더 기구(2)에 의해 유지되는 동안에 트래드 부분 또는 유사한 두꺼운 부분은 가열 히터(36)에 의해 가열된다. 여기에 사용된 세이핑이란 타이어(6)의 내부로부터 블래더(20)를 확장시키는 것으로 타이어는 예열된 타이어(7)의 성형을 위해 타이어 가황프레스(4)의 몰드(55,56) 사이에 넣는 블래더 기구(2)에 의해 지지된다.

운반 로더(9)는 반입 컨베이어(14)내에 공급된 그린타이어(6)를 예열 및 세이핑을 위해 다시 예비처리유니트(3)로 운반하며, 이에 따라 예비처리유니트(3)에 의한 예열과 가황프레스(4)에 의한 가황성형이 동시에 수행된다.

세이핑과 동시에 또는 이후에, 가열 히터(36)에 의해 그린타이어의 외주로부터 트래드 부분(R)과 상하 비드 부분(V)의 두꺼운 부분에 예열이 적용된다(도 12a 참조).

예열조건은 트래드 부분(R)과 같은 두꺼운 부분이 가황개시 직전의 온도 예를들면 100 내지 140℃ 의 온도로 가열되는 것이다. 가열시간은 최적온도를 선택하고 이 온도에서, 트래드 부분(R)의 내부층이 예열(100 내지 140℃ 로 가열) 되는 시간이다. 예열조건은 타이어 크기 또는 유사한 것에 따라서 적합하게 변경된다.

예열조건은 또한 저압의 가열가스에 의해 블래더(20)와 함께 그린타이어(6)의 트래드 부분(R)이 가열되므로, 외주로부터의 가열보다 블래더(20)쪽에서의 온도 상승을 고려하여 결정된다. 만약 블래더(20)가 저압의 가열가스에 의해 상기 온도범위를 초과하면, 블래더(20)를 타이어 프레스로 가열할 필요가 없다. 특히, 블래더(20)는 그린타이어(6)에 비해 상대적으로 열전도율이 낮은 열전도체로 가열시간이 길어진다. 따라서, 블래더(20)의 예열은 예열된 타이어(7)를 타이어 가황프레스(4)에 의해 가황 온도까지 승온하는 가열시간을 줄여준다.

예열이 끝나면, 운반 로더(11)의 블래더 척(86)에 의해 블래더 기구(2)의 유지 링(28)을 유지하고 세이핑 상태에서 예열된 타이어(7)와 블래더 기구(2)를 타이어 프레스(4)로 운반한다(도 12b 참조).

이때에, 블래더 기구(2)의 각각의 연결 커플러(27)는 연결 커플러(41)로부터 떨어되지만, 연결 커플러(27)의 밸브 기능에 의해 저압의 가열가스가 블래더(20)로부터 빠져나가는 것이 방지되어 성형 상태를 유지한다. 더욱이, 예열된 타이어(7)는 운반중에 대기에 의해 온도가 내려가지만, 운반 로더(11)에 의한 운반이 순간적으로 수행되기 때문에 온도가 내려감에 따른 영향은 적다. 특히, 예열된 타이어(7)는 블래더(20)내에 채워진 가열가스에 의해 보온되기 때문에, 예열된 타이어(7)의 트래드 부분(R) 또는 유사한 것은 가황 개시온도의 상태로 가황프레스(4)내로 운반된다.

타이어 프레스(4)에 의한 가황성형에 있어서, 운반 로더(11)는 선회하여 세이핑 상태의 예열된 타이어(7)와 블래더 기구(2)를 개방상태의 몰드(55,56) 사이에 운반한다(도 13 참조).

이어서, 운반 로더(11)는 하부 몰드(56)상에 블래더 기구(2)를 설치하고 지지하며 예열된 타이어(7)의 하부 비드 부분(V)을 하부 비드 링(66)에 세트하기 위해 아래로 이동된다. 이에 따라, 블래더 기구(2)의 중앙 포스트(23)의 하단부측(블래더 지지대(24), 연결 커플러(27)와 같은)은 하부 몰드(56)내로 수용되고, 그리고 연결 커플러(27)는 연결 커플러(70)에 연결된다. 운반 로더(11)가 타이어 프레스(4)로부터 빠진 후에, 상부 몰드 플레이트(59)는 아래로 이동하여 트래드 몰드(61)의 세그먼트를 개방상태로 하여 예열된 타이어(7)의 외주에 위치시킨다. 중앙 포스트(23)(로크 기어(30))는 또한 상부 몰드 플레이트(59)의 하강운동에 의해 내려지며, 블래더(20)는 세이핑상태에서 더욱 수축되게 변형된다(도 14 참조).

예열된 타이어와 블래더(20)는 성형상태에 있지만, 가열가스는 운반중에 다소 빠져나가는 것도 있으므로, 필요한 경우 예비처리유니트(3)보다 다소 높은 압력의 가열가스가 블래더(20)내로 채워질 수 있다.

그리고, 상부 플래튼(57)은 트래드 몰드의 세그먼트를 밀폐하기 위해 아래로 이동되고 예열된 타이어(7)가 몰드(55,56)안에 고정된다. 이때, 또한 상부 플레이트(59)가 상부 플래튼(57)을 따라 아래로 이동되기 때문에 중앙 포스트(23)(로크 기어(30))는 가황성형의 위치로 내려간다. 상부 및 하부 몰드(55,56)의 폐쇄상태에서, 상부 플래튼(57)쪽에 클램핑 압력이 걸리고 따라서 몰드(55,56)는 개방되지 않는다. 이어서, 고압의 가열 매체(가열가스, 스팀, 등과 같은)가 열공급원(67)에서 가스관(69)을 통해서 블래더(20)내로 공급되고, 블래더(20)에 가해지는 가열 매체에 의해 전체 예열된 타이어(7)에 가황성형이 적용된다(도 15A 참조).

가황성형에 있어서, 예열된 타이어(7)의 두꺼운 부분은 가황 개시 직전의 온도(100 내지 140℃)까지 예열되고, 열전도가 낮은 열전도체인 블래더(20)도 또한 예열되어 있기 때문에, 예열된 타이어(7)는 블래더(20) 내의 가열 매체에 의해 몰드(55,56)에서 단시간에 가황온도로 가열되어 진다. 그린타이어(6)에 미리 세이핑이 적용되기 때문에, 세이핑 및 블래더(20)의 가열을 위한 시간은 필요하지 않다.

따라서 타이어 프레스(4)에서, 전체 예열된 타이어(7)는 단시간 내에 가황 온도에 놓여지며 고무의 변성에 의한 가황으로 이행될 수 있다. 더욱이, 블래더(20)를 확장하기 위해 블래더(20)내로 공급된 가열 매체가 기능하여, 예열된 타이어(7)는 블래더(20)의 팽창에 의한 몰드(55,56)에 대항하여 가압되어 제품형상으로 성형된다.

타이어 프레스(4)에 의한 가황성형이 완료되면, 척(46)은 포스트 구동장치(68)의 구동 실린더(43)에 의해 위로 이동되고, 척(46)에 의해 조인트(32)를 유지하여 중앙 포스트(23)를 고정한다(도 15b 참조). 이 상태에서, 피너언 로드(47)는 로크 기어 구동기구(44)의 전후 운동을 위한 실린더(49)에 의해 로크 기어(30)과 맞물리고, 다음에 기어 모터(48)가 피너언 로드(47)를 회전시키기 위해 구동됨에 따라 로크 기어(30)가 블래더 지지대(24)의 하부 단부 표면과 접촉되게 된다(도 15c 참조). 이에 따라, 가황된 타이어(8)와 블래더(20)는 가황성형된 형상으로 유지된다. 다음에 피니언 로드 또는 유사한 것이 전후 운동을 위한 실린더(49)에 의해 로크 기어(30)로 부터 빠지고, 상부 플래튼(57)과 상부 몰드 플레이트(59)는 개방상태로 몰드(55,56)를 위치시키기 위해 위로 이동되며, 가황성형 상태로 가황된 타이어(8) 및 블래더(2)의 반출이 가능하다(도 16 참조).

이어서, 운반 로더(12)를 개방상태의 몰드(55,56) 사이에 넣고, 블래더 기구(2)의 유지 링(28)을 운반 로더(12)의 블래더 척(86)으로 유지하고, 다음에 타이어 유니트(5)로 운반된다(도 16 참조).

운반 로더(12)에 의한 운반은 블래더 기구(2)의 하부 클램프 링(22)을 타이어 유니트(5)상의 운반 컨베이어(13)의 운반 벨트(63)로 전달되는 방식으로 수행된다.

이어서, 척(46)은 포스트 구동장치(75)이 구동 실린더(43)에 의해 위로 이동되고, 척(46)에 의해 조인트(32)를 유지하여 중앙 포스트(23)를 고정하며, 피니어 로드(47)는 로크 기어 구동기구(44)의 전후 운동을 위한 실린더(49)에 의해 로크 기어(30)와 맞물리고, 기어 모터(48)의 구동으로 피니언 로드(47)를 회전하여 블래더 지지대(24)로부터 떨어지도록 로크 기어(30)는 아래로 이동된다. 다음에 피너언 로드(47) 또는 유사한 것이 전후 운동을 위한 실린더(49)에 의해 로크 기어(30)로부터 빠지고, 구동 실린더(46)로 중앙 포스트(23)(로크 기어(30))를 올리는 것으로 블래더(20)를 가황성형 상태에서 확장상태로 위치시킨다(도 17b 및 17c 참조).

이 때, 블래더(20)는 가황된 타이어(8)의 세이핑을 해제하기 위해 가황된 타이어(8)의 내부에서 미끄러져 확장된다. 이와 동시에, 잔류 내부가스는 블래더(20) 외부로 배출되고 이에따라 가황된 타이어(8)가 쉽게 분리된다(도 17c).

타이어 유니트(5)에서 분리된 가황된 타이어(8)는 운반 로더(10)의 타이어 척(80)에 의해 가황된 타이어(8)의 상부 비드 부분(V)을 유지한 채 반출 컨베이어(15)에 옮겨진다(도 18 참조). 그 다음에 가황된 타이어(8)는 반출 컨베이어(15)에 의해 후가황 팽창기(post cure inflator)와 같은 이어지는 단계로 운반된다.

타이어 유니트(5)상에 남겨진 블래더 기구(2)는 운반 컨베이어(13)의 감속기어(94) 부착 모터의 구동에 의해 순환운동하는 운반 벨트(93)에 의해 예비처리유니트(3)에 운반되고, 개폐도어(39a)를 개방상태에 위치한 예비처리유니트(3)내로 수용된다(도 10 참조).

이에 따라, 블래더 기구(2)는 예비처리유니트(3), 타이어 가황프레스(4), 및 타이어 유니트(5)의 순서에 따라 이동되고 다시 예비처리유니트(3)에 운반된 새로운 그린타이어(6)의 예열, 세이핑, 및 가황성형에 사용된다. 블래더 기구(2)가 이동될 때, 타이어 가황프레스에 의해 가열되고, 따라서 예비처리유니트(3)에 의한 예열시간은 단축되며 예열에 사용되는 에너지도 또한 감소된다.

예비처리유니트(3)는 도 4에 도시한 것에 제한되지 않으며, 도 19에 도시한 바와같이 상온가스는 타이어 프레스(4)에서 배출된 가열 매체(스팀, 드레인, 등과 같은)를 사용하여 가열되고, 가열가스는 가스관(98)을 통해서 블래더 기구(2)의 블래더(20)내로 채워질 수 있다. 타이어 프레스(4)로부터 배출된 가열 매체의 폐열을 이용함으로써(재활용), 열의 효율적인 사용이 가능하고 에너지를 절약할 수 있다.

프레스(4)의 외부에서 예열 및 세이핑의 응용에 대해 설명되었지만, 그린타이어(6)에 예열이 적용하지 않고 세이핑 만을 하면서 블래더(20)를 가열가스로 가열하는 것도 가능하다는 것을 주목해야 한다.

아래에서, 제 2 발명에 따른 타이어 가황방법 및 타이어 가황기가 설명될 것이다.

제 2 발명에 있어서, 블래더 타입의 타이어 가황프레스를 사용하여 프레스의 외부에서 그린타이어에 예열을 적용하고, 이어서 타이어 가황프레스에 의해서 예열된 타이어 전체에 가황성형이 적용된다. 이에따라, 프레스에 의해 타이어를 구속하는 시간이 단축되고 타이어를 가황성형하는 사이클타임을 단축하면서 생산성은 향상된다.

아래에서, 제 2 발명의 타이어 가황기가 먼저 설명되고, 다음에 타이어 가황방법이 설명될 것이다. 도 20 내지 도 28에서, 도 1 내지 도 6에 도시된 같은 참조번호는 같은 부재를 나타내며 자세한 설명은 생략한다.

도 20 및 도 21에 도시된 타이어 가황기(101)는 그린타이어(6)에 예열을 적용하기 위한 예비처리유니트(103), 가열된 타이어(107)(앞으로 예열된 타이어(107)로 참조) 전체에 가황성형을 적용하기 위한 블래더 타입의 타이어 가황프레스(104), 및 그린타이어(6) 또는 유사한 것을 운반하기 위한 운반 로더(109)를 포함하고 있다.

예비처리유니트(103)는 그린타이어(6)에 예열을 적용하기 위해 프레스(104)의 앞쪽에 설치된다. 이 예비처리유니트(103)는 도 22에 도시한 바와같이 그린타이어(6)의 상부 및 하부 비드 부분(V)을 유지하기 위한 두개의 상부 및 하부 타이어 척(105,106), 그린타이어(6)의 외주를 가열하기 위한 가열 히터(36)를 포함하고 있다. 상부 타이어 척(105)은 그린타이어(6)를 운반하기 위해 운반 로더(109)의 선회 아암(120)의 선단부에 설치된 것으로 공동으로 사용되고, 하부 타이어 척(106)은 상부 타이어 척(105)과 마주보도록 블래더 지지 스탠드(35)상에 설치된다. 척(105,106)은 방사상의 방향으로 동시에 직경이 확대되는 세개 또는 그 이상의 폴(110)을 가지며, 직경 수축상태에서 폴(110)은 그린타이어(6)내로 삽입되고 직경이 확대되며, 타이어(6)의 비드 부분(V)은 상부와 하부 림(111) 사이에 유지된다. 단열 컨테이너(39)내로 수용된 그린타이어(6)의 외주로부터 트래드 부분(V) 및 비드 부분(V)의 두꺼운 부분을 가열하기 위해 블래더 지지 스탠드(35)상에 설치된 단열 컨테이너(39)의 내주에 가열 히터(36)가 설치된다(도 22 참조).

이 구조에 의해, 예비처리유니트(103)에서 그린타이어(6)는 단열 컨테이너(39)내에 유지되고, 이어서 그린타이어(6)는 트래드 부분(R) 또는 유사한 두꺼운 부분에 예열을 적용하기 위한 가열 히터(36)에 의해 외주로부터 가열된다(도 22 참조).

블래더 타입 타이어 가황기(104)(앞으로 타이어 가황프레스(104)로 참조)는 도 23에 도시한 바와같이, 도 6에 도시한 것과 유사한 상부 및 하부 몰드(55,56), 상부 및 하부 플래튼(57,58)에 더하여 블래더 기구(102)를 포함하고 예열된 타이어(107) 전체에 가황성형을 적용하는 것이다. 블래더 기구(102)는 도 3에 도시된 것과 유사한 상부 및 하부 클램프 링(21,22)에 의해 클램프되고 유지되는 블래더(20), 중앙 포스트(23) 및 블래더 지지대(24)를 포함하고 있으며 중앙 포스트(23)는 승강 실린더(112)에 의해 내려진다. 블래더 기구(102)에 있어서, 하부 클램프 링(22)를 하부 몰드(56)의 하부 비드 링(66)에 고정하고, 블래더 지지대(24)와 승강 실린더(112)는 하부 몰드(56) 아래에 배치하는 것으로, 프레스(104)에 설치된다. 중앙 포스트(23)는 승강 실린더(112)의 로드로 공동으로 사용되고, 블래더 지지대(24)의 운동가능한 구멍(25)을 통해서 미끄럼가능하게 확장하며 상부 클램프 링(21)의 밖으로 돌출되도록 블래더(20)를 통해서 더욱 확장한다. 중앙 포스트(23)는 유지 링(28)을 통해서 상부 클램프 링(21)에 지지된다. 블래더 지지대(24)의 가스 통로(26)는 가스관(113)을 통해 열공급원(67)에 직접 연결된다(도 23 참조).

이 구조에 따라, 프레스(104)안에서 중앙 포스트(23)는 직경 확대 상태로 블래더(20)를 수축하고 변형하기 위해 승강 실린더(112)에 의해 세이핑 위치로 내려지고, 이 상태에서 블래더 기구(102)의 가스 통로(26)로부터 블래더(20)내로 저압의 가열가스가 채워지며, 그에 따라 블래더(20)가 세이핑을 적용하기 위해 그린타이어(6)의 내주와 밀착하게 된다(도 26 참조). 이어서, 중앙 포스트(23)는 가황성형의 위치로 더욱 내려지고, 고압의 가열 매체(가열가스, 스팀, 등)가 열공급원(67)에서 블래더 기구(102)의 가스 통로(26)를 통해서 블래더(20)내로 공급된다. 블래더(20)는 더욱 수축되어 직경이 확대되고, 블래더(20)의 팽창에 의해 예열된 타이어(107)는 폐쇄상태에서 몰드(55,56)에 대항하여 가압되어 제품형상으로 성형하고 가열에 의한 고무의 변성으로 가황된다(도 27 참조).

프레스(104)에 의해 가황성형된 가황된 타이어(8)는 반송 언로더(115)의 회전 및 상승 운동에 의해 반출 컨베이어(15)에 반출되고, 반출 컨베이어(15)에 의해 후가황 팽창기와 같은 다음 공정으로 보내진다. 언로더(115)는 가황프레스(104)의 후방에 병설된 가이드 지지 포스트(116)상에서 회전 및 상하 운동하게 설치되고, 상부 타이어 척(105)과 유사한 타이어 척(118)이 선회 아암(117)의 선단부에 설치된다(도 20 및 도 21 참조).

운반 로더(109)는 예비처리유니트(103)에 병설된 가이드 지지 포스트(119)상에서 상하 및 회전 운동하게 설치된다. 운반 로더(109)는 선회 아암(120)의 선단부에 예비처리유니트(103)의 상부 타이어 척(105)을 가지며, 예비처리유니트(103)에 의해 그린타이어(6)를 유지하기 위해 공동으로 사용된다. 이 구조에 의해, 운반 로더(109)는 반입 컨베이어(14)에 공급된 그린타이어(6)의 상부 비드 부분(V)을 내부로부터 유지하고, 다음에 예비처리유니트(103)로 운반하고, 예열된 타이어(107)는 예비처리유니트(103)로부터 타이어 프레스(104)로 옮겨진다.

앞으로 제 2 발명에 따른 타이에 가황기(101)에 의한 타이어 가황방법을 설명한다.

그린타이어(6)의 가황성형은 예비처리유니트(103)에 의해 예열을 적용하고, 이어서 프레스(104)에 의해 가황성형을 적용한다.

예비처리유니트(103)에 의한 예열에 있어서, 반입 컨베이너(14)상의 그린타이어(6)의 상부 비드 부분(V)을 운반 로더(109)의 타이어 척(105)으로 내부로부터 유지하고 예비처리유니트(103)로 운반한다. 운반 로더(109)는 단열 컨테이너(39)내로 수용하기 위해 아래로 이동된다(도 24a 및 24b 참조).

이어서, 그린타이어(6)를 운반 로더(109)에 의해 유지된 상태에서, 하부 비드 부분(V)은 예비처리유니트(103)의 하부 타이어 척(106)에 의해 유지되고, 이어서 가열 히터(36)에 의해 그린타이어(6)의 외주로부터 트래드 부분(V)과 상부 및 하부 비드 부분의 두꺼운 부분에 예열이 적용된다(도 24c 참조).

예열 조건은 트래드 부분(R)과 같은 두꺼운 부분이 가황개시 직전의 온도까지 가열되는 것으로 예를 들면 100 내지 140℃의 범위이다. 가열시간은 최적온도가 선택되고 트래드 부분(R)의 내부층까지 예열되는(100 내지 140℃로 가열되는) 시간이다. 예열 조건은 타이어의 크기 또는 유사한 것에 따라 적합하게 변경된다.

예열이 완료되면, 예열된 타이어(107)는 운반 로더(109)에 의해 프레스(104)로 옮겨진다(도 25 참조).

이 때, 예열된 타이어(107)는 운반중에 대기에 의해 온도가 내려가지만 운반 로더(109)에 의한 운반이 신속하게 수행되기 때문에 온도 저하에 따른 영향은 적다.

프레스(104)에 의한 가황성형에 있어서, 운반 로더(109)는 예열된 타이어(107)를 개방상태의 몰드(55,56) 사이에 운반하기 위해 회전된다(도 25 참조).

이어서, 운반 로더(109)는 아래로 이동되어 예열된 타이어(17)를 확장된 상태의 블래더(20)의 외주에 위치시키고, 예열된 타이어(107)의 하부 비드 부분(V)은 하부 비드 링(66)에 세트된다. 예열된 타이어(107)가 운반 로더(109)에 의해 유지된 상태에서, 중앙 포스트(23)는 승강 실린더(112)에 의해 세이핑 위치로 내려지고, 블래더(20)는 확장 상태로부터 수축되어 직경이 확대되어 그린타이어(6)내에서 세이핑 상태로 한다. 동시에, 블래더(20)를 확장하기 위해 가열가스가 열공급원(67)으로부터 블래더(20)내로 채워지고, 블래더(20)는 예열된 타이어(107)의 내주와 밀착되어 세이핑을 적용한다(도 26 참조).

세이핑이 완료되면, 운반 로더(109)에 의한 예열된 타이어(107)의 유지는 해제되고 타이어 가황프레스(104)로부터 빼내고, 다음에 상부 몰드 플레이트(59)를 아래로 이동시켜 트래드 몰드(61)의 세크먼트를 개방상태로 예열된 타이어(107)의 외주에 위치시킨다. 동시에, 세이핑 상태에서 더욱 수축되도록 하기 위해 중앙 포스트(23)는 승강 실린더(112)에 의해 세이핑 위치로부터 블래더(20)를 변형하기 위해 내려진다(도 26 참조).

운반 로더(109)는 반입 컨베이어(14)로 공급된 그린타이어(6)를 예열하기 위해 다시 예비처리유니트(103)로 운반하고, 이에따라 예비처리유니트(103)에 의한 예열과 타이어 프레스(104)에 의한 가황성형이 동시에 수행된다.

상부 플래튼(57)은 트래드 몰드(61)의 세그먼트를 밀폐하기 위해 아래로 이동되고, 이에따라 예열된 타이어(107)는 몰드(55,56)내에 배치된다. 동시에, 중앙 포스트(23)가 승강 실린더(112)에 의해 가황성형 위치로 내려진다. 상부 및 하부 몰드(55,56)의 폐쇄상태에서, 상부 플래튼(57)쪽에서 클램핑 압력이 가해져서 몰드(55,56)가 개방되지 않는다. 이어서, 고압의 가열 매체(가열가스, 스팀, 등과 같은)가 가스 공급원(67)으로부터 가스관(113)을 통해서 블래더(20)내로 공급되고, 블래더(20)에 가해진 가열 매체에 의해서 예열된 타이어(107) 전체에 가황성형이 적용된다(도 27 참조).

가황성형에서, 예열된 타이어(107)의 두꺼운 부분은 가황 개시 직전의 온도(100 내지 140℃)까지 예열되고, 예열된 타이어(107)는 블래더(20)내의 가열 매체및 몰드(55,56)에 의해 단시간에 가황 온도로 상승된다.

따라서, 타이어 프레스(104)에서 예열된 타이어(107) 전체는 단시간에 가황 온도에 위치되어 고무의 변성에 의한 가황를 이행할 수 있다.

블래더(20)를 확장하기 위해서 블래더(20)내로 공급된 가열 매체가 기능하기 때문에, 예열된 타이어(107)는 제품형상을 성형하기 위한 블래더(20)의 팽창에 의해 몰드(55,56)에 대항하여 가압된다.

프레스(104)에 의한 가황성형이 완료되면, 상부 플래튼(57)과 상부 몰드 플레이트(59)는 상부 및 하부 몰드(55,56)를 개방상태에 위치시키기 위해 위로 이동되고, 다음에 중앙 포스트(23)가 승강 실린더(112)에 의해 가황성형 위치로부터 상승되고 이에따라 블래더(20)는 언로더(115)의 가황성형 상태(도 28 참조)에서 확장된 상태에 위치된다.

이 때, 블래더(20)는 가황된 타이어(8)의 유지를 해제하기 위해 가황된 타이어(8)의 내부에서 미끄러져 분리되도록 확장된다. 이와 동시에, 블래더(20)내의 잔류 압력은 가황된 타이어(8)의 분리를 용이하게 하기 위해 해제된다.

블래더 기구(102)로부터 분리된 가황된 타이어(8)는 타이어 척(118)에 의해 내부로부터 가황된 타이어(8)의 상부 비드 부분(V)을 유지하고 반출 컨베이어(15)로 보내진다(도 28 참조). 그 다음에 가황된 타이어(8)는 반출 컨베이어(15)에 의해 후가황 팽창기와 같은 이어지는 단계로 보내진다.

제 2 발명에 있어서, 트래드 부분(R) 또는 유사한 두꺼운 부분에 예열을 적용하기 위해서 그린타이어(6)의 외주가 가열 히터(36)로 가열되는 것이 예시되었지만, 예를들면 그린타이어(6)는 예비처리유니트(103)의 상부 및 하부 타이어 척(105,106)에 의해 밀봉유지될 수 있으며 저압의 가열가스가 그린타이어(6) 내부로 공급되고 배출됨에 의해 그린타이어(6) 내부로부터 두꺼운 부분에 예열을 적용할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 이 경우에 바람직하게는, 상온의 가스는 타이어 프레스(104) 밖으로 배출된 가열 매체(스팀, 드레인,등)에 의해 가열되고 가열가스는 그린타이어(6)내로 공급된다. 이에 따라, 타이어 가황프레스(4)의 밖으로 배출된 가열 매체의 폐열은 열의 효율적인 사용이 가능하게 이용되고(재활용), 에너지를 절약하게 된다.

제 3 발명에 따른 타이어 가황방법 및 타이어 가황기가 설명될 것이다.

블래더가 없는 형태의 타이어 가황프레스를 사용하는 본 발명에서, 예비 가황 및 예열은 프레스의 외부에서 그린타이어에 적용되고, 가황성형(본 가황)은 프레스에 의해 예비 가황된 전체 타이어에 적용된다. 이에 따라, 프레스에 의해 구속되는 시간은 단축되고, 가황성형의 사이클타임이 단축되고 생산성이 향상된다.

아래에서, 본 발명에 따른 실시예의 타이어 가황기가 우선 설명되고 이어서 타이어 가황방법이 설명된다.

도 29 및 도 30을 참조하면, 타이어 가황기(1)는 그린타이어(6)에 예비가황 및 예열을 적용하기 위한 예비유니트(202)(예비수단), 예비가황 및 예열된 타이어(7)(앞으로 예비 가황된 타이어(7)로 참조) 전체에 가황성형(본 가황)을 적용하기 위한 블래더가 없는 타입의 가황프레스(203), 그린타이어(6) 또는 유사한 것을 운반하기 위한 두개의 운반 로더(204,205)(내부 유지 척 로더(204)와 외부 유지 척 로더(205))를 포함하고 있다.

예비 가황유니트(202)는 그린타이어(6)에 예비가황 및 예열을 적용하기 위해 블래더가 없는 타이어 가황프레스(203)의 앞쪽에 병설되어 있다. 예를들면, 예비 가황유니트(202)는 도 31에 도시한 바와같이, 그린타이어(6)의 상부 및 하부 비드 부분(V)을 각각 유지하기 위한 두개의 상부 및 하부 척(312,313), 그린타이어(6)의 외주를 가열하기 위한 가열 히터(36), 및 그린타이어(6)내로 가열매체(가열가스)을 공급하기 위한 열공급원(315)을 포함하고 있다.

상부 타이어 척(312)은 타이어(6)를 운반하기 위해 공동으로 사용되고 운반 로더(204)의 선회 아암(346)의 선단부에 설치되며, 하부 타이어 척(313)은 상부 타이어 척(312)과 대향하도록 유니트 스탠드(316)상에 설치된다. 이들 척(312,313)은 방사상의 방향으로 동시에 같이 확장 및 수축되는 세개 또는 그 이상의 폴(110)을 갖고 있으며, 직경 수축된 상태에서 폴(110)은 그린타이어(6)내에 삽입되어 직경이 확대되어지고, 타이어(6)의 비드 부분(V)을 상부 및 하부 림(318) 사이에 유지하고 이에 따라 타이어(6)의 내부를 밀봉한다. 폴(110)의 직경이 수축될 때 다시 그린타이어(6) 또는 유사한 것을 개방한다.

더욱이, 가열 히터(36)(적외선 히터, 세라믹 히터, 등과 같은)는 단열 컨테이너(39)의 내주에 배치되어 그린타이어(6)를 수용하는 컨테이너(39)내에 수용된 그린타이어(6)의 외주로부터 트래드 부분(R)과 상부 및 하부 비드 부분(V)(두꺼운 부분)을 가열한다. 단열 컨테이너(39)의 상부쪽은 하부 타이어 척(313)(유니트 테이블(316))에 설치되고 그린타이어(6)를 덮기 위해서 상부 타이어 척(312)으로 확장한다. 단열 컨테이너(39)는 그린타이어(6)를 수용하기 위해 개방된다. 열공급원(315)이 폐쇄상태에서 공급관(320)을 통해서 하부 타이어 척(313)쪽으로부터 타이어(6)내로 가열가스를 공급하기 위해 설치되고, 타이어(6)내로 공급된 가열가스는 하부 타이어 척(313)으로부터 배출관(321)을 통해서 배출된다(도 31 참조). 그린타이어(6)내로 가열가스가 들어 갈 때, 타이어 가황프레스(203)로부터 배출된 가열 매체(가열가스)은 공급관(320)으로부터 타이어 가황프레스(203)에 공급될 수 있으며, 이 경우에 프레스(203)로부터 배출된 가열 매체의 폐열이 이용되기 때문에(재활용), 열의 효율적인 사용으로 에너지 절약을 가능하게 한다.

이런 구조에 의하여, 예비 가황유니트(202)는 단열 컨테이너(39)내에 그린타이어(6)를 밀봉유지하며, 이후에 그린타이어(6)내로 가열가스가 공급됨에 의해 그린타이어(6)의 트래드 부분(R)과 상부 및 하부 비드 부분(V)을 가열하고, 이에 따라 그린타이어(6)의 내주의 내부 라이너 부분(L)에 예비 가황를 적용하고 트래드 부분(R) 또는 유사한 것과 같은 두꺼운 부분에 예열을 적용한다(도 31 참조).

블래더가 없는 타입의 가황프레스(203)(앞으로 타이어 가황프레스(203)으로 참조)가 예비 가황된 타이어(7) 전체에 가황성형(본 가황)을 적용하기 위해 설치된다. 프레스(203)는 도 32에 도시한 바와같이, 예비 가황된 타이어(7)를 가황성형하기 위한 두개의 상부 및 하부 분리 몰드(55,56), 예비 가황된 타이어(7)의 상부 및 하부 비드 부분(V)을 유지하기 위한 두개의 상부 및 하부 중앙기구(327,328)을 포함하고 있다. 몰드(55,56)는 밀폐가능하며, 스팀 또는 유사한 수단에 의해서 가황성형에 앞서 예열된다. 상부 몰드(55)는 수직으로 이동가능한 상부 플래튼(329)상에 설치되고, 하부 몰드(56)는 가황기 프레임(203a)에 고정된 하부 플래튼(330)상에 설치된다(도 30 참조).

더욱이, 상부 중앙기구(327)는 상부 플래튼(329)쪽에 수직으로 운동가능하게 설치된다. 상부 중앙기구(307)의 하부 단부에는 상부 비드 링(331), 포머와 상부 비드 링(331) 사이에 예비 가황된 타이어(7)의 상부 비드 부분(V)을 유지하기 위한 상부 비드 섹터(332)가 설치된다. 하부 중앙기구(328)는 하부 플래튼(330)쪽에 수직으로 운동가능하게 설치된다. 하부 중앙기구(328)의 상부 단부에는 하부 비드 링(333)과 포머 사이에 예비 가황된 타이어(7)의 하부 비드 부분(V)을 유지하기 위한 하부 비드 링(333)과 하부 비드 섹터(334)가 설치된다. 비드 섹터(332,334)는 중앙기구(327,328)의 상승과 연관되어 직경이 확대되거나 수축된다.

이 구조에 의해, 프레스(203)는 타이어(7)의 내부를 밀봉하기 위한 상부 및 하부 중앙기구(327,328)에 의해 예비 가황된 타이어(7)의 상부 및 하부 비드 부분(V)을 유지하고, 이후에 중앙기구(327,328)의 공급관(335)으로부터 고압의 가열 매체(가열가스, 스팀과 같은)를 공급하여, 그에 따라 예비 가황된 타이어(7)는 제품형상으로 성형하고 가열에 의한 고무의 변성으로 가황를 적용하기 위해 폐쇄상태에서 몰드(55,56)에 대항하여 가압된다(도 37a, 37b, 및 37c. 참조). 예비 가황된 타이어(7)의 가황는 가열 매체의 공급에 의해서 뿐만 아니라 내부로부터 그린타이어(6)의 내주에 대항하여 가열된 내부 몰드의 가압에 의해서 적용된다.

프레스(203)에 의해 가황성형된 타이어(8)(앞으로 가황성형된 타이어(8)로 참조)는 반출 언로더(209)의 회전 및 상승에 의해 반출 컨베이어(311)로 반출되고, 컨베이어(311)에 의해 후가황 팽창기 또는 유사한 다음 단계로 운반된다. 이 언로더(209)는 프레스(203)의 후방에 병설된 가이드 지지 포스트(336)상에서 회전 및 승강하도록 설치되며 선회 아암(337)의 선단부에 내부 유지 타이어 척(312)과 유사한 타이어 척(338)을 가지고 있다.

운반 로더(204)(내부 유지 척 로더)는 예비 가황유니트(202)에 병설된 가이드 지지 포스트(345)상에 승강 및 회전되게 설치된다. 운반 로더(204)는 선회 아암(346)의 선단부에 예비 가황유니트(202)의 상부 타이어 척(312)을 갖고 있으며 그린타이어(6) 또는 유사한 것을 운반 및 예열하기 위해 그린타이어(6)의 유지에 공동으로 사용된다. 이 구조에 의하여, 운반 로더(204)는 운반 컨베이어(310)로 공급된 그린타이어(6)를 내부로부터 유지하고 이후에 유니트(202)로 운반하고, 유니트(202)로부터 프레스(203)로 운반한다.

더욱이, 운반 로더(205)(외부 유지 척 로더)는 예비 가황유니트(202)와 타이어 가황프레스(203) 사이에 지지 포스트(347)상에 회전되게 설치된다. 운반 로더(205)는 선회 아암(348)의 선단부에 타이어 척(349)을 가지고 있다. 척(349)은 방사상의 방향으로 동시에 모두 직경이 확대 및 수축되는 세개의 폴(350) 또는 그 이상을 가지고 있으며, 예비 가황된 타이어는 직경 확대된 상태에서 세개의 폴(350) 사이에 운반되고 직경이 수축되어짐에 의해 외부로부터 타이어(7)의 외주를 유지한다. 폴(350)은 다시 직경이 확대되어 예비 가황된 타이어(7)를 개방한다. 이 구조에 의하여, 운반 로더(205)는 운반 로더(204)에 의해 내부로부터 유지된 예비 가황된 타이어(7)를 타이어 가황프레스(203)의 개방상태의 몰드 사이로 운반한다.

다음에, 앞으로 타이어 가황기(1)에 의해 실행된 타이어 가황방법이 설명될 것이다.

그린타이어(6)는 예비 가황유니트(202)에 의해 그린타이어(6)에 예비 가황과 예열을 적용하고, 이어서 타이어 가황프레스(203)로 가황 안된 부분을 포함하는 예비 가황된 타이어(7) 전체에 가황성형(본 가황)을 적용한다.

예비 가황유니트(202)에 의한 예비 가황 및 예열은 운반 로더(204)의 상부 타이어 척(312)에 의해 반입 컨베이어(310)상의 그린타이어(6)의 상부 비드 부분(V)을 내부로부터 유지하여, 단열 컨테이너(39)내로 수용하기 위해 예비 가황유니트(202)로 타이어를 운반함에 의해 실행된다(도 33a 및 33b 참조).

이어서, 그린타이어(6)의 하부 비드 부분(V)은 유니트(202)의 하부 타이어 척(313)에 의해 내부로부터 유지되어 폐쇄상태에서 타이어(6)의 내부 라이너를 위치시키고, 가열가스는 예비 가황를 적용하기 위하여 그린타이어(6)의 내주안에 내부 라이너 부분(L)에 직접 가해지게 공급된다. 더욱이, 예비 가황와 동시에 가열 히터(36)에 의해 그린타이어(6)의 외주로부터 트래드 부분(R)과 상부 및 하부 비드 부분(V)의 두꺼운 부분에 예열이 적용된다(도 33c 참조).

유니트(202)에 의한 예비 가황 조건은 그린타이어(6)(내부 라이너 부분(L))에 대한 가황 정도, 가황 온도, 및 가황 시간의 상관관계에 의해 결정된다. 예비 가황 조건은 타이어 크기 또는 유사한 것에 따라 적합하게 변경된다.

그린타이어(6)(내부 라이너 부분(L))에 대한 가황 정도는 내부 라이너 부분(L)의 조인트 또는 결합부의 요철이 매끄럽고 수리되는 정도를 의미한다. 즉, 예비 가황는 내부 라이너 부분(L)의 스크래치와 조인트가 그린타이어(6)의 내주를 따라 연속되도록 밝아 지는 정도까지 적용된다.

가황 온도는 가황가 촉진되는 온도로 정해진다. 일반적으로 가황 온도가 상승하면, 그린타이어(6)의 온도는 급격히 높아지고, 따라서 고무의 변성에 의한 가황반응이 촉진되며 가황 시간은 단축된다.

가황 시간은 최적 가황 온도의 선택과 내부 라이너 부분(L)이 가황 온도에서 수리되는 정도로 예비 가황를 적용하는 것에 의해 결정된 시간으로 정해진다.

예비 가황의 특정예로서, 예를들면 저압의 가열가스가 내부 라이너 부분(L)에 직접 작용됨으로써 가황이 촉진되는 140 에서 160℃ 의 범위에서 가열이 행해진다. 저압의 가열가스가 밀폐된 그린 타이어(6)내에 공급될 때, 저압 영역내에서 압력은 단계적으로 높아진다. 저압일 때, 상대적으로 고온이고 단계적으로 압력이 높아진 가열가스는 내부 라이너 부분에 직접적으로 작용하고, 그린타이어(6)의 내부층에 가황은 진전되지 않고, 반면에 도 34에 도시한 바와같이 유동성은 그린타이어(6)의 내주를 따라 연속적으로 위치한 내부 라이너 부분(L)을 갖도록 내부 라이너 부분(L)의 표면에 단순히 고무를 제공한다.

상술한 바와같이 수리를 위해 내부 라이너 부분(L)에 예비가황을 하였을 때, 내부 라이너 부분(L)이 타이어 가황프레스(203)에 의한 가황성형(본 가황)에서 블래더와 유사한 역할을 가지게 하는 것이 가능하다.

예비 가황유니트(202)에 의한 예열조건은 트래드 부분(R) 또는 유사한 것이 가황 개시 직전의 온도로, 예를들면 100 내지 140℃의 범위로 가열되는 것이다. 가열시간은 가열온도로 선택된 최적온도에서 트래드 부분(R)의 내부층이 예열되어지는 시간이다. 예열조건은 타이어 크기나 또는 유사한 것에 따라 적합하게 변경된다.

타이어(6)내로 공급된 가열가스에 의해서 타이어(6)의 외주로부터 가열에 부가되어 그린타이어(6)의 트래드 부분(R)이 가열되기 때문에, 또한 예비 가황 조건은 가열가스에 의한 온도의 상승을 고려하여 결정된다.

예비 가황 및 예열이 완료되면, 운반 로더(204)는 가황된 타이어(7)를 운반 로더(205)로 운반하기 위해 상승하고 회전한다. 이어서, 운반 로더(204)는 예비 가황된 타이어(7)를 운반 로더(205)의 타이어 척(349)으로 운반하기 위해 이동되고, 예비 가황된 타이어(7)는 척(349)에 의해서 외부로부터 유지되고, 타이어 프레스(203)에 의해 가황성형(본 가황)으로 이행한다.

이 때, 예비 가황된 타이어(7)는 운반 로더(204,205)에 의해 운반되는 동안에 대기에 의해 온도가 내려가지만, 운반 로더(204,205)에 의한 운반이 순간적으로 실행되고, 타이어 자체의 열용량이 크기 때문에 대기에 의한 온도 저하의 영향은 적다. 예비 가황된 타이어(7)의 트래드 부분(R)은 폐쇄상태에서 가황 개시온도에 위치되고, 내부 라이너 부분(L)은 가황 개시온도보다 높은 상태에서 프레스(203)로 운반한다.

운반 로더(204)는 예비 가황유니트(202)에 새로운 그린타이어(6)를 수용하기 위해 예비 가황된 타이어(7)를 운반하고, 예비 가황 및 예열로 이행되고, 유니트(202)에 의해 예비 가황과 가황프레스(203)에 의한 가황성형(본 가황)이 동시에 수행된다.

프레스(203)에 의한 가황성형(본 가황)에 있어서, 운반 로더(205)는 개방상태의 몰드(55,56) 사이에 예비 가황된 타이어(7)를 운반하기 위해 회전된다(도 35a 참조). 이어서, 상부 중앙기구(327)는 중간정도 아래로 이동하고, 예비 가황된 타이어(7)의 상부 비드 부분(V)은 상부 비드 링(331)과 상부 비드 섹터(332)에 의해 유지된다(도 35b 참조). 이 상태에서, 운반 로더(205)의 폴(350)은 예비 가황된 타이어(7)의 유지를 해제하기 위해 직경이 확대되고, 상부 중앙기구(327)는 위로 이동되고 운반 로더(205)는 프레스(203)로부터 빠진다(도 36a 참조).

상부 중앙기구(327)는 상부 몰드(55)와 함께 다시 아래로 이동되고, 예비 가황된 타이어(7)의 하부 비드 부분(V)은 하부 비드 링(333)상에 유지된다.

이에 따라, 예비 가황된 타이어(7)의 하부 비드 부분(V)은 팽창, 상승되어 하부 비드 링(333)내로 맞춤된다. 따라서, 하부 중앙기구(328)는 위로 이동되고 하부 비드 부분(V)을 유지한다. 저압의 가스가 공급관(335)으로 타이어(7)내로 공급된다(도 36b 참조). 이 때, 예비 가황에 의해 수리된 내부 라이너 부분(L)은 타이어(7)의 내주를 따라 확장되고 타이어(7)의 형상을 성형하는 블래더와 같은 역할을 한다.

타이어(7)의 상부 및 하부 비드 부분(V)이 유지되고 타이어(7)의 밀폐가 완료되었을 때, 상부 몰드(55)는 상부 및 하부 몰드(55,56)를 폐쇄상태에 위치시키기 위해 아래로 이동되고, 이후에 고압의 가열 매체(가열가스 또는 유사한 것)가 공급관(335)으로 공급되고, 가열 매체가 예비 가황된 타이어(7)의 내주의 내부 라이너 부분(L)에 직접 가해짐으로써 타이어(7) 전체에 가황성형이 적용된다(도 37a 참조).

이 때, 예비 가황된 타이어(7)는 가황 개시 직전의 온도로 두꺼운 부분(트래드 부분(R), 상부 및 하부 비드 부분(V))이 예열되고, 내부 라이너 부분(L)은 가황 개시온도 또는 그이상의 온도로 상승되고, 그리고 가열 매체의 공급에 의해 바로 가황 개시온도로 온도가 상승하고, 고무의 변성에 의해 가황으로 이행되며, 또한 단시간내에 가황성형이 완료된다.

더욱이, 예비 가황된 타이어(7)내로 공급된 가열 매체가 예비 가황에 의해 수리된 내부 라이너 부분(L)을 확장하는 역할을 하기 때문에, 타이어의 외주로부터 트래드 부분(R)과 비드 부분(V)을 가황하고 성형하는 내부 라이너 부분(L)의 팽창으로 인하여 예비 가황된 타이어(7)는 예열된 몰드(55,56)에 대항하여 가압되고, 내부 라이너 부분(L)이 블래더와 비슷한 역할을 하는 것이 가능하다.

더욱이, 예비 가황의 수리로 인해 내부 라이너 부분(L)이 예비 가황된 타이어(7)의 내주를 따라 연속적이기 때문에, 타이어(7)내로 가황 매체의 주입에 의한 접힘도 방지된다.

타이어 프레스(203)에 의한 가황성형이 완료되면, 상부 중앙기구(327)에 의한 상부 비드 부분(V)의 유지는 해제되고, 상부 몰드(55)와 상부 중앙기구(327)는 위로 이동된다(도 37b 참조). 언로더(209)가 상부 및 하부 몰드(55,56) 사이에 들어가고, 하부 중앙기구(328)가 하부 몰드(56)로부터 가황된 타이어(8)를 벗기기 위해 위로 이동된다. 이어서, 가황된 타이어(8)의 상부 비드 부분(V)은 언로더(209)의 타이어 척(338)에 의해 내부로부터 유지되고, 하부 중앙기구(328)에 의해 하부 비드 부분의 유지가 해제되고, 다음에 가황된 타이어(8)는 언로더(209)에 의해 프레스(203)로부터 반출 컨베이어(311)로 운반된다(도 37c 참조). 프레스(203)로부터 운반된 가황된 타이어(8)는 반출 컨베이어(311)에 의해 후가황 팽창기 또는 유사한 이어지는 단계로 운반된다.

도 38 및 도 39에 도시된 타이어 가황기(1) 및 타이어 가황방법이 앞으로 설명되어 질 것이다.

도 38 및 도 39에 도시된 타이어 가황기는 도 29 및 도 30의 것과 상이하며 예비 가황된 타이어(7)는 운반 로더(205)의 설비없이 운반 로더(204)에 의해 바로 타이어 가황프레스(203)로 운반된다.

타이어 가황기(1)에 의한 타이어 가황방법이 설명될 것이다. 그린타이어(6)의 예비 가황 및 예열은 도 29 및 도 30에 도시된 것과 유사한 방식으로 실행된다(도 33a 내지 33c 및 34 참조).

프레스(203)에 의한 가황성형(본 가황)에 있어서, 예비 가황된 타이어(7)은 운반 로더(204)의 회전 및 승강에 의해 예비 가황유니트(202)로부터 개방상태의 상부 및 하부 몰드(55,56) 사이에 운반된다(도 40a 참조). 이어서, 운반 로더(204)가 아래로 이동됨으로써 예비 가황된 타이어(7)의 하부 비드 부분(V)이 하부 비드 링(333)에 맞춤되고, 하부 비드 부분(V)은 하부 중앙기구(328)의 위쪽으로 운동함에 의해 하부 비드 링(333)과 하부 비드 섹터(334)에 의해 유지된다. 이 상태에서, 운반 로더(204)에 의한 상부 비드 부분(V)의 유지는 해제되고, 운반 로더(204)는 타이어 가황프레스(203)로부터 수축하기 위해 위로 이동되고 회전된다(도 40b 참조).

운반 로더(204)는 예비 가황된 타이어(7)를 운반하고 예비 가황유니트(202)내에 새로운 그린타이어(6)를 수용하고, 예비 가황 및 예열로 이행되며 이에 따라 유니트(202)에 의한 예비 가황와 프레스에 의한 가황성형(본 가황)이 동시에 수행된다.

이어서, 상부 중앙기구(327)와 상부 몰드(55)는 예비 가황된 타이어(7)의 상부 비드 부분(V)을 상부 비드 링(331)과 접촉하게 위치시키기 위해 반정도 이동하고, 다음에 저압의 가스가 공급관(335)을 통해 예비 가황된 타이어(7)로 공급된다(도 40c 참조).

이에 따라, 예비 가황된 타이어(7)의 상부 비드 부분(V)은 확장되어 상승하여, 상부 비드 링(333)내로 맞춤되고, 상부 중앙기구(327)가 상부 비드 부분(V)을 유지하기 위해 아래로 이동한다.

이 때에, 예비 가황에 의해 수리된 내부 라이너 부분(L)은 예비 가황된 타이어(7)의 내주를 따라서 확장됨으로써 예비 가황된 타이어(7)의 성형을 위해 넣어진 블래더와 같은 역할을 한다.

예비 가황된 타이어(7)의 상부 및 하부 비드 부분(V)이 유지되고 타이어(7)의 밀폐가 완료될 때, 도 29 및 도 30에 도시한 것과 유사한 방식으로 전체 타이어(7)에 가황성형이 적용된다(도 37a 내지 37c 참조).

예비 가황과 예열을 적용하기 위한 예비 가황유니트(202)의 변경은 도 41 및 도 42를 참조하여 설명될 것이다.

도 41에 도시된 유니트(202)는 상온 가스를 가열하기 위해 타이어 가황프레스(203)에서 배출된 가열 매체(스팀, 드레인,등)의 폐열을 사용하고, 내부 라이너 부분(L)에 예비 가황를 적용하기 위해 가열가스는 공급관(320)을 통해서 그린타이어(6)내로 공급된다. 프레스(203)에서 배출된 가열 매체의 폐열(재활용)이 사용되기 때문에, 열의 효율적인 사용이 가능하고 에너지가 절약된다.

예비 가황유니트(202)가 도 42에 도시한 바와같이 구성되므로 가열 히터(356)(적외선 히터, 세라믹 히터, 등)와 전기구동 팬(357)은 하부 타이어 척(313)의 중앙에서 수직으로 선 지지 포스트(355) 둘레에 배치되고, 이에 따라 공급관(320)으로부터 상온 가스는 가열 히터(356)에 의해 그린타이어(6)안에서 가열되고, 내부 라이너 부분(L)에 예비 가황를 적용하기 위해 전기구동 팬(357)에 의해 교반된다.

상술한 가황기 및 타이어 가황방법에서, 예비 가황는 내부 라이너 부분(L)에 적용되지만, 예비 가황는 가열 히터(36)에 의해 그린타이어(6)의 트래드 부분(R)의 두꺼운 부분에 적용될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 이 경우에, 열공급원(315)으로부터 가열가스에 의해 내부 라이너 부분(L)은 가황 개시 직전의 온도로 예열된다.

더욱이, 예비 가황이 그린타이어(6)의 내부 라이너 부분(L)에 적용되는 배치에 대하여 설명되었지만, 트래드 부분(R)이 가열 히터(36)에 의해 가황 개시온도(140 내지 160℃)로 가열됨으로써 예비 가황은 내부 라이너 부분(L) 이외의 부분에 적용될 수 있다는 것을 유의해야 하며, 이것은 도 43에 도시된 바와같은 구조로 가능하다. 도 43에서, 저압의 가스는 형상을 성형하기 위해 공급관(320)으로부터 그린타이어(6)내로 공급되고, 가열가스는 타이어(6)의 외주로부터 트래드 부분(R)에 예비 가황를 적용하기 위해 공급관(360)으로부터 그린타이어(6)의 외주와 단열 컨테이너(39) 사이에 공급된다.

더욱이, 가황된 타이어(8)를 반출하기 위해, 도 44에 도시한 바와같이 롤러 컨베이어(365)가 사용될 수 있다. 도 44의 롤러 컨베이어(365)는 수평으로 경사지는 것이 가능하고, 하부 몰드(56)로부터 벗겨진 상태의 가황된 타이어(8)와 하부 몰드(56) 사이에 삽입된 후에 경사짐으로써 타이어(8)는 하부 비드 링(333)에서 벗겨지고 운반 컨베이어(311)로 아래쪽으로 운반된다. 롤러 컨베이어(365)의 삽입 후에, 하부 비드 섹터(334)에 의한 가황된 타이어(8)의 유지는 하부 중앙기구(328)의 약간 위쪽으로 운동에 의해서 해제된다. 더욱이, 가황된 타이어(8)가 반출된 후에, 롤러 컨베이어(365)는 타이어 가황프레스(203)로부터 빠진다.

타이어 가황프레스에서 타이어를 구속하는 시간을 단축할 수 있고 타이어 가황성형의 사이클타임을 단축하여 생산성을 향상시킨다.

도 1 은 제 1 발명에 따른 타이어 가황기의 전체구조를 도시한 평면도,

도 2 는 도 1 의 A-A에서 본 타이어 가황기의 전체구조를 도시한 측면도,

도 3 은 타이어 가황기내의 블래더 기구의 구조를 도시한 단면도,

도 4 는 타이어 가황기내의 예비처리유니트를 도시한 단면도,

도 5 는 예비처리유니트의 포스트 구동장치의 구조를 도시한 확대도,

도 6 은 타이어 가황기 내의 타이어 가황프레스를 도시한 단면도,

도 7 은 타이어 가황프레스의 포스트 구동장치의 구조를 도시한 확대도,

도 8 은 타이어 가황기 내의 타이어 유니트의 구조를 도시한 단면도,

도 9 는 타이어 유니트의 포스트 구동장치의 구조를 도시한 확대도,

도 10 은 타이어 가황기 내의 운반 컨베이어의 구조를 도시한 도면,

도 11 은 예비처리유니트 내로 그린 타이어를 수용하기 위한 절차를 도시한 도면,

도 12 는 그린 타이어에 예열, 세이핑을 하고 예열된 타이어를 인도하는 절차를 도시한 도면,

도 13 은 타이어 가황프레스 내로 예열된 타이어와 블래더 기구를 반입하는 절차를 도시한 도면,

도 14 는 타이어 가황프레스 내에 예열된 타이어와 블래더 기구를 장착하는 절차를 도시한 도면,

도 15 는 예열된 타이어에 가황성형을 적용하는 절차를 도시한 도면,

도 16 은 타이어 가황프레스로부터 예열된 타이어와 블래더 기구를 반출하는 절차를 도시한 도면,

도 17 은 블래더 기구로부터 가황된 타이어를 분리하는 절차를 도시한 도면,

도 18 은 블래더 기구의 인도 및 블래더 기구로부터 분리된 가황된 타이어를 반출하는 절차를 도시한 도면,

도 19 는 예비처리유니트의 변경을 도시한 단면도,

도 20 은 제 2 발명에 따른 타이어 가황기의 전체구조를 도시한 평면도,

도 21 은 도 20의 B-B에서 본 타이어 가황기의 전체구조를 도시한 측면도,

도 22 는 타이어 가황기 내의 예비처리유니트의 구조를 도시한 단면도,

도 23 은 타이어 가황기 내의 타이어 가황프레스의 구조를 도시한 단면도,

도 24 는 그린 타이어를 예비처리유니트 내에 수용하고 예열처리를 적용하는 절차를 도시한 도면,

도 25 는 타이어 가황프레스 내로 예열된 타이어를 반입하는 절차를 도시한 도면,

도 26 은 예열된 타이어에 세이핑을 적용하는 절차를 도시한 도면,

도 27 은 예열된 타이어에 가황성형을 적용하는 절차를 도시한 도면,

도 28 은 가황된 타이어를 블래더 기구에서 반출하는 절차를 도시한 도면,

도 29 는 타이어 가황기의 전체구조를 도시한 평면도,

도 30 은 도 29의 A-A에서 본 타이어 가황기의 전체구조를 도시한 측면도,

도 31 은 타이어 가황기의 예비가황유니트의 구조를 도시한 단면도,

도 32 는 타이어 가황기의 타이어 가황프레스의 구조를 도시한 단면도,

도 33a, 33b, 및 33c는 각각 그린 타이어에 예비 가황 및 예열을 적용하는 절차를 도시한 도면,

도 34 는 예열된 그린 타이어를 도시한 개략도,

도 35a 및 36b 는 예비 가황된 타이어를 타이어 가황프레스 내로 반입하는 절차를 도시한 도면,

도 36a 및 36b는 예비 가황된 타이어를 타이어 가황프레스에 유지하는 절차를 도시한 도면,

도 37a, 37b 및 37c는 각각 예비 가황된 타이어에 가황성형을 적용하고 가황 성형된 타이어를 타이어 가황프레스로부터 반출하는 절차를 도시한 도면,

도 38 은 변경에 따른 타이어 가황기의 전체구조를 도시한 평면도,

도 39 는 도 10의 B-B에서 본 타이어 가황기의 전체구조를 도시한 측면도,

도 40a, 40b 및 40c는 각각 예비 가황된 타이어를 타이어 가황프레스로 반입하고 유지하는 절차를 도시한 도면,

도 41 은 예비 가황유니트의 변경을 도시한 단면도,

도 42 는 예비 가황유니트의 변경을 도시한 단면도,

도 43 은 예비 가황유니트의 변경을 도시한 단면도,

도 44 는 가황성형된 타이어를 운반하기 위한 운반 컨베이어의 변경을 도시한 도면, 및

도 45 는 그린 타이어의 단면을 도시한 개략도.

Claims

타이어 가황방법에 있어서,

타이어 가황프레스의 외부에서 그린타이어 내에 블래더를 장착하고; 예비단계로서, 상기 블래더 안으로 가열매체를 넣어서 상기 블래더가 상기 그린타이어의 내주와 밀착하게 하고, 상기 그린타이어에 세이핑을 하여 세이핑 한 타이어를 얻는 단계; 이어서

가황 및 성형단계로서, 상기 타이어 가황프레스에 상기 타이어와 상기 블래더를 장착하고, 상기 블래더 안으로 가열매체를 공급하여 상기 타이어 전체에 가황성형을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 1 항에 있어서, 상기 예비단계에서 상기 그린타이어에 예열을 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 2 항에 있어서, 상기 예비단계에서 상기 타이어의 트레드 부분과 비드 부분의 두꺼운 부분이 상기 그린 타이어의 외주로부터 가열되어 상기 두꺼운 부분을 예열 하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 예비단계에서, 상기 그린타이어가 가황개시 직전의 온도로 예열되는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 1 항에 있어서, 상기 예비단계에서, 상기 가황단계의 이후에 상기 타이어 가황프레스에서 반출된 블래더를 사용하여 다음 그린 타이어의 세이핑을 하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 1 항에 따른 방법을 수행하기 위한 타이어 가황기에 있어서,

가요성 자루형상의 블래더;

그린타이어 안에 상기 블래더를 삽입하고, 상기 블래더 내에 가열가스를 넣어 상기 그린타이어의 내주에 블래더를 밀착시켜 상기 타이어에 세이핑을 하는 예비처리수단; 그리고

상기 예비처리수단과 별도로 설치되어 상기 세이핑 한 타이어와 상기 블래더를 장착하고 상기 블래더 내에 가열매체를 공급하여 타이어 전체에 가황성형을 하는 타이어 가황프레스를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황기.
제 6 항에 있어서, 상기 타이어 가황프레스에서 반출된 가황된 타이어와 블래더를 장착하고, 상기 블래더로부터 상기 타이어를 제거하기 위한 타이어 분리수단; 그리고

상기 타이어 분리수단으로부터 상기 예비처리수단으로 상기 블래더를 운반하기 위한 운반수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황기.
타이어 가황방법에 있어서,

예비단계로서, 블래더를 구비한 타이어 가황프레스의 외부에서 그린타이어를 가열하고 그리고 상기 타이어를 예열하는 단계; 그리고

가황 및 성형단계로서, 상기 예열된 타이어를 상기 블래더의 외주에 장착하고, 그리고 상기 블래더 내로 가열매체를 공급하여 타이어 전체에 가황 및 성형을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 8 항에 있어서, 예비단계에서 상기 타이어의 트래드 부분과 비드 부분의 두꺼운 부분이 상기 그린타이어의 외주로부터 가열되어 상기 두꺼운 부분을 예열 하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 8 항에 있어서, 상기 예비단계에서 상기 그린타이어가 가황개시 직전의 온도로 예열되는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 8 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 타이어 가황기에 있어서,

그린타이어를 가열하여, 상기 그린타이어에 예열을 하는 예비처리수단; 그리고

상기 예비처리수단과 별도로 설치되고, 상기 예열된 타이어를 외주에 장착하는 블래더를 구비하고, 그리고 상기 블래더 안으로 가열매체를 공급하여 상기 타이어 전체에 가황성형을 하는 타이어 가황프레스를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황기.
타이어 가황방법에 있어서,

예비단계로서, 블래더가 없는 타입의 타이어 가황프레스의 외부에서 그린타이어를 예열하여, 예열된 타이어를 얻는 단계; 이후에

가황 및 성형단계로서, 상기 타이어를 밀봉유지하고 그리고 상기 타이어의 내주로부터 직접 가열하여 상기 타이어 전체에 가황성형을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 12 항에 있어서, 상기 예비단계에서 상기 그린타이어에 예비가황을 하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 13 항에 있어서, 상기 예비단계에서 상기 그린타이어 내주의 내부 라이너 부분에 예비가황을 하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 13 항에 있어서, 상기 예비단계에서 상기 그린타이어 내에 저압 가열가스를 승압하면서 주입하고, 그리고 상기 그린타이어 내주의 내부 라이너 부분에 예비가황을 하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 12 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 예비단계에서, 상기 그린타이어의 트레드 부분과 비드 부분에 예열을 하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 12 항에 있어서, 상기 예비단계에서 상기 그린타이어를 가황개시 직전의 온도로 예열 하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
타이어 가황방법에 있어서,

예비단계로서, 블래더가 없는 타입의 타이어 가황프레스의 외부에서 그린타이어를 가열하고 상기 그린타이어에 예비가황을 하는 단계; 그리고

가황 및 성형단계로서, 상기 타이어 가황프레스로 상기 예비가황된 타이어를 밀봉유지하고 타이어의 내주로부터 직접 가열하여 타이어 전체에 가황성형을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
그린타이어를 가황성형하는 타이어 가황기에 있어서,

상기 그린타이어를 가열하여 상기 그린타이어에 예열을 하는 예비처리수단; 그리고

상기 예비처리수단과 별도로 설치되어, 상기 예열된 타이어를 밀봉유지하고 상기 타이어 내주로부터 직접 가열하여 타이어 전체에 가황성형을 하는 블래더 없는 타입의 가황프레스를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황기.
그린타이어를 가황성형하는 타이어 가황기에 있어서,

가요성이고 자루형상의 블래더;

상기 그린타이어 내에 상기 블래더를 삽입하고 상기 블래더에 가열가스를 주입하여 상기 블래더를 상기 그린타이어의 내주에 밀착시켜서 세이핑을 하는 예비처리수단; 그리고

상기 예비처리수단과 별도로 설치되어 상기 세이핑 한 타이어와 블래더를 장착하고 상기 블래더 내로 가열매체를 공급하여 타이어 전체에 가황성형을 하는 타이어 가황프레스를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황기.
제 9 항에 있어서, 상기 예비단계에서 상기 그린타이어가 가황개시 직전의 온도로 예열되는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.
제 16 항에 있어서, 상기 예비단계에서 상기 그린타이어를 가황개시 직전의 온도로 예열 하는 것을 특징으로 하는 타이어 가황방법.