KR100504068B1 - 바이어스 타이어의 예비성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바이어스 타이어의 가류 전 단계에서 가류금형의 형상에 가깝도록 그린 타이어를 예비성형시킬 수 있게 하여 가류 생산성을 향상시키고, 불량률을 최소화시킬 수 있게 하는 바이어스 타이어의 예비성형장치에 관한 것으로, 그린 타이어(1)를 예비성형시키는 예비성형장치(3)를 구성함에 있어서, 상기 예비성형장치(3)를 그린 타이어(1)가 안착되는 받침판(10)과, 상기 받침판(10)에 형성되는 통공(11)과, 상기 통공(11)의 내부에 설치되는 브라더(30)와, 상기 브라더(30)의 상단주연에 설치되는 상클램프(31)와, 브라더(30)의 하단주연에 설치되는 하부클램프(32)와, 상기 상하부 클램프(31)(32)와 연결되고 승강장치(5)에 의해 상하 클램프(31)(32)를 이동시키는 샤프트(4)와, 브라더(30)의 내부로 압력원을 공급시키는 공급관(6)과, 브라더(30) 내부의 압력원을 배출시키는 배출관(7)으로 구성시키고, 샤프트(4)와 연결되어 이동하는 상하 클램프(31)(32)가 따로따로 이동되도록 구성시킨 것임.

Description

바이어스 타이어의 예비성형장치{Preliminary forming apparatus for bias tire}

본 발명은 바이어스 타이어의 예비성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이어스 타이어의 가류 전 단계에서 가류금형의 형상에 가깝도록 그린 타이어를 예비성형시킬 수 있게 하여 가류 생산성을 향상시키고, 불량률을 최소화시킬 수 있게 하는 바이어스 타이어의 예비성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 타이어는 통상 바이어스 타이어와 래디알 타이어로 구분된다.

바이어스 타이어는 카카스 코드가 1플라이씩 서로 번갈아 코드의 각도가 다른 방향으로 엇갈려 있어 코드가 교차하는 각도는 지면에 닿는 부분에서 원주방향에 대하여 약 38°∼40°의 각도를 가진다.

래디알 타이어는 카카스를 구성하는 코드가 타이어의 원주방향에 대하여 직각으로, 즉, 타이어의 측면에서 보면 원의 중심에서 방사상으로 비드에서 비드를 직각으로 배열한 상태이고, 구조의 안전을 위하여 트래드 고무층 바로 밑에 원주방향에 가까운 각도로 코드를 배치한 벨트로 단단히 조여져 있다.

이러한 두 종류의 타이어는 가류되기 이전의 상태 즉, 그린 타이어의 형상으로도 구분된다.

래디알 타이어는 그린 타이어의 형상이 가류가 완료된 완성 타이어와 유사한 형상으로 성형되기 때문에 그린 타이어를 금형에 투입한 후 짧은 시간의 세이핑(shaping) 단계를 실시하여도 가류가 가능하다.

그러나 바이어스 타이어는 그 구조적인 특성상 그린 타이어가 원통형의 형상으로 성형되기 때문에 그린 타이어를 금형에 투입시킨 후 블라더 내부로 저압을 유입토록하고 그린 타이어의 높이를 조금씩 변형시키는 장시간의 세이핑 단계가 필요하다.

종래에 바이어스 그린 타이어를 예비성형시켜 본 가류 공정시간을 단축시킬 수 있게 하는 것으로 공개특허 제2000-0057074호가 제공된 바 있다.

이러한 종래의 예비성형방법은 편평비가 55% 이하에서 바이어스 플라이 구조를 갖는 공기입 타이어의 제조방법에 있어서, 미가류 타이어(이하 그린타이어라 칭함)를 가류금형에 세트하기 전에 그린타이어를 금형에서의 타이어 외경의 60 내지 100%의 크기로 팽창시켜 예비성형 하는 것이다.

또한 그린타이어를 예비성형시키는 장치로써, 지지대의 지지봉에는 그린타이어를 내측으로부터 팽창시키는 팽창기구가 장착되고, 이 팽창기구는 원반형의 하측 클램프판과 원반형의 상측 클램프판을 샤프트로 서로 연결되며, 이들 클램프판 사이에 원통형의 브라더가 장착된 구조이다.

상기 예비성형장치를 사용하여 편평비 55% 이하의 바이어스 타이어의 예비성형을 행하는 경우, 원통형으로 성형한 그린타이어를 타이어 받침대 위에 배치하고, 타이어 받침대의 높이를 조정하여 그린타이어와 브라더의 센터 위치를 맞춘다.

계속해서 에어 공급로를 거쳐 브라더의 내측에 에어를 공급하고 브라더를 팽창시킴으로서, 그린타이어를 일정시간을 들여 천천히 팽창시키고, 이러한 팽창 상태로 가류공정 직전까지 방치시켜 둔다. 이때 그린타이어는 금형에서 타이어 외경의 60내지 100%의 크기까지 팽창시킨다.

이와 같은 종래에 있어서의 예비성형방법은 단순히 본 가류공정(그린 타이어를 가류금형에 장입시키고 이에 고온 고압을 가하여 완성 타이어를 생산하는 단계)을 실시하기 전에 그린타이어를 미리 팽창시켜 본 가류공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다라고 하는 정도의 기술만이 제공되고 있을 뿐 그 구체적인 실시 예가 없다.

또한 예비성형이 완료된 후 브라더와 그린 타이어의 내측면은 서로 완전히 밀착된 상태이고, 상 하측클램프가 샤프트에 고정된 상태에서 브라더 내부의 압력원이 제거될 때 그린타이어가 브라더의 수축동작을 따라 내측으로 변형이 발생되는 문제점이 있는 것이다.

그리고 그린타이어의 외경을 금형에서 타이어 외경의 60내지 100%의 크기까지 팽창시킨다고 하나 팽창 정도를 감지할 수 있는 수단이 없는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 바이어스 그린 타이어의 가류 전 단계에서 가류금형의 형상에 가깝도록 바이어스 그린 타이어(이하 그린 타이어라고칭함.)를 예비성형시킬 수 있게 하여 가류 생산성을 향상시키고, 불량률을 최소화시킬 수 있게 하는 바이어스 타이어의 예비성형장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 발명은 그린 타이어를 가류금형에 장입시키고 이에 압력원과 열원을 공급하여 가류시키는 본 가류 공정의 전 단계에서 그린 타이어를 가류금형의 형상에 가깝도록 예비성형시키는 예비성형장치를 구성함에 있어서, 상기 예비성형장치를 그린 타이어가 안착되는 받침판과, 상기 받침판에 형성되는 통공과, 상기 통공의 내부에 설치되는 브라더와, 상기 브라더의 상단주연에 설치되는 상클램프와, 브라더의 하단주연에 설치되는 상클램프와, 상기 상하 클램프와 연결되어 상하클램프를 이동시키는 샤프트와, 브라더의 내부로 압력원을 공급시키는 공급관과, 브라더 내부의 압력원을 배출시키는 배출관으로 구성시키고, 샤프트와 연결되어 이동하는 상하 클램프가 따로따로 이동되도록 구성되는 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도면 도 1 은 본 발명에 따른 예비성형장치를 도시한 단면도이고, 도 2 는 본 발명의 예비성형단계를 도시한 단면도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 그린 타이어의 높이를 낮추는 단계를 도시한 단면도이고, 도 4 는 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 4 에 도시되는 바와 같이, 본 발명은 그린 타이어(1)를 가류금형(2)에 장입시키고 이에 압력원과 열원을 공급하여 가류시키는 본 가류 공정의 전 단계에서 그린 타이어(1)를 가류금형(2)의 형상에 가깝도록 예비성형시키는 예비성형장치(3)를 구성함에 있어서, 상기 예비성형장치(3)를 그린 타이어(1)가 안착되는 받침판(10)과, 상기 받침판(10)에 형성되는 통공(11)과, 상기 통공(11)의 내부에 설치되는 브라더(30)와, 상기 브라더(30)의 상단주연에 설치되는 상클램프(31)와, 브라더(30)의 하단주연에 설치되는 하부클램프(32)와, 상기 상하부 클램프(31)(32)와 연결되고 승강장치(5)에 의해 상하 클램프(31)(32)를 이동시키는 샤프트(4)와, 브라더(30)의 내부로 압력원을 공급시키는 공급관(6)과, 브라더(30) 내부의 압력원을 배출시키는 배출관(7)으로 구성시키고, 샤프트(4)와 연결되어 이동하는 상하 클램프(31)(32)가 따로따로 이동되도록 구성되는 것이다.

상하 클램프(31)(32)를 따로따로 이동시킬 수 있게 하기 위하여는 도면 도 에 도시되는 바와 같이, 샤프트(4)를 하부 클램프(32)에 관통되게 설치시키고, 샤프트(4)의 상부에 상부클램프(31)를 고정결합시키며, 샤프트(4)에 하부클램프(32)를 밀어 올리고 눌러 내리는 걸림돌기(41)(42)를 각각 형성시켜 구성되는 것이다.

그리고 상기 받침대(10)의 일측에 그린 타이어(1)의 팽창정도를 감지하는 센서(8)를 설치시켜 그린 타이어(1)가 금형(2)의 내부 크기 보다 크게 성형되는 것을 방지할 수 있게 하며, 바람직하게는 금형의 내부 크기 보다 10∼30㎜정도 작은 크기로 성형시키는 효과적이다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 본 가류 공정을 대기하는 그린 타이어(1)가 받침대(10)의 상부에 재치되면 승강장치(5)를 구동시켜 샤프트(4)를 상승동작시킨다.

샤프트(4)의 상승동작에 의해 상부클램프(31)가 통공(11)의 상부로 돌출되기 시작하고, 상부클램프(31)가 그린타이어(1)의 내부 중간부위까지 상승되면 하부 클램프(32)의 저부에 설치된 걸림돌기(42)가 하부클램프(32)를 밀어 올리게 된다.

이와 같은 상승동작에 의해 브라더(30)가 그린타이어(1)의 내부에 완전하게 삽입되면 공급관(6)을 통하여 압력원을 공급시켜 브라더(30)를 팽창시킨다.

이때 브라더(30) 내부의 압력은 0.2∼1.0㎏/㎠의 범위를 유지시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다. 압력이 이보다 높을 경우는 초기 브라더(30)와 그린 타이어(1)의 내부면 사이에 존재하는 공기의 배출이 용이하지 못하게 되고, 낮을 경우에는 브라더가 찌그러질 수 있기 때문이다.

브라더(30)의 팽창에 의해 원통형상의 그린 타이어(1)가 금형의 형상과 유사한 형상으로 팽창되기 시작한다.

그린타이어(1)의 팽창동작이 장치의 프로그램된 값만큼 진행되면 승강장치(5)를 동작시켜 샤프트(4)를 하강시킨다.

이때 샤프트(4)는 하부클램프(32)에 관통 설치됨으로서 상부클램프(31)만이 하강되면서 그린 타이어(1)의 높이를 낮추게 된다.

이때 그린 타이어(1)의 감소되는 정도는 원래 그린 타이어 높이 보다 20∼25% 감소되게 한다.

이와 같은 상태를 유지하다가 재차로 샤프트(4)를 하강시켜 그린 타이어(1)의 높이를 원래 그린 타이어 높이 보다 40∼45% 정도까지 감소시키며, 이때 브라더(30) 내부의 압력은 0.2∼1.0㎏/㎠의 범위를 유지시키는 것이 바람직하다,

그린 타이어(1)의 높이를 과도하게 감소시키는 경우 팽창되는 그린 타이어의 외측면이 센서(8)에 감지되고, 센서(8)는 공급관(6)으로부터 브라더(30) 내부로 공급되는 압력원을 차단시켜 그린 타이어(1)가 과 팽창되는 것을 방지시킨다.

그린 타이어(1)의 예비성형이 완료되면 브라더(30)의 내부로 공급된 압력원을 배출관(7)을 통하여 배출시키고, 승강장치(5)를 동작시켜 샤프트(4)를 하강시킨다.

샤프트(4)는 하부클램프(32)에 관통설치됨으로서 상부클램프(31)만이 하강되면서 그린타이어(1)의 내부면에 밀착된 브라더(30)를 벗겨내다가 샤프트(4)에 설치된 걸림돌기(41)가 하부클램프(32)의 상면과 접촉되는 시점부터는 상하클램프(31)(32)가 모두 하강되면서 예비성형된 그린 타이어(1)의 외부로 벗어나 통공(11)의 내부로 삽입되어 다음의 예비성형공정을 준비하게 되는 것이다.

예비성형이 완료된 그린 타이어(1)는 통상의 이송장치에 의해 금형(2)의 내부에 장입되어 본 가류공정을 거쳐 완성된 타이어로 생산되는 것이다.

첨부된 도면 도 4 는 본 발명에 따른 상하 클램프(31)(32)를 동작시키는 승하강 장치의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 샤프트(4)가 하부클램프(32)를 관통되게 설치시키고, 하부클램프(32)에 별도의 샤프트(40)와 연결되는 연결관체(42)를 설치시키며, 각각의 샤프트(4)(40)에 별개의 승강장치(5)(50)를 설치시켜 구성시킨 것이다. 이와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시 예의 승하강 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.본 가류 공정을 대기하는 그린 타이어(1)가 받침대(10)의 상부에 재치되면 승강장치(5)를 구동시켜 샤프트(4)를 상승동작시킨다.샤프트(4)의 상승동작에 의해 상부클램프(31)가 통공(11)의 상부로 돌출되기 시작하고, 상부클램프(31)가 그린타이어(1)의 내부 중간부위까지 상승되면 또 다른 승강장치(50)을 동작시켜 샤프트(40)와 이에 결합된 연결관체(42)를 상승시키고 연결관체(42)와 결합된 하부 클램프(32)가 상승 동작된다.이와 같은 상승동작에 의해 브라더(30)가 그린타이어(1)의 내부에 완전하게 삽입되면 공급관(6)을 통하여 압력원을 공급시켜 브라더(30)를 팽창시킨다.브라더(30)의 팽창에 의해 원통형상의 그린 타이어(1)가 금형의 형상과 유사한 형상으로 팽창되기 시작하고, 그린타이어(1)의 팽창동작이 장치의 프로그램된 값만큼 진행되면 승강장치(5)를 동작시켜 샤프트(4)를 하강시킨다.이때 샤프트(4)는 하부클램프(32)에 관통 설치됨으로서 상부클램프(31)만이 하강되면서 그린 타이어(1)의 높이를 낮추게 된다.이때 그린 타이어(1)의 감소되는 정도는 원래 그린 타이어 높이 보다 20∼25% 감소되게 한다.이와 같은 상태를 유지하다가 재차로 샤프트(4)를 하강시켜 그린 타이어(1)의 높이를 원래 그린 타이어 높이 보다 40∼45% 정도까지 감소시키며, 이때 브라더(30) 내부의 압력은 0.2∼1.0㎏/㎠의 범위를 유지시키는 것이 바람직하다.그린 타이어(1)의 예비성형이 완료되면 브라더(30)의 내부로 공급된 압력원을배출관(7)을 통하여 배출시키고, 승강장치(5)를 동작시켜 샤프트(4)를 하강시킨다.샤프트(4)는 하부클램프(32)에 관통설치됨으로서 상부클램프(31)만이 하강되면서 그린타이어(1)의 내부면에 밀착된 브라더(30)를 벗겨내다가 브라더가 그린타이어 내측면으로부터 거의 벗어나는 시점부터는 또 다른 승강장치(50)을 작동시켜 샤프트(40)와 이에 결합된 연결관체(42)를 하강시킴에 따라 상하클램프(31)(32)가 모두 하강되면서 예비성형된 그린 타이어(1)의 외부로 벗어나 통공(11)의 내부로 삽입되어 다음의 예비성형공정을 준비하게 되는 것이다.예비성형이 완료된 그린 타이어(1)는 통상의 이송장치에 의해 금형(2)의 내부에 장입되어 본 가류공정을 거쳐 완성된 타이어로 생산되는 것이다.

본 발명은 전술한 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 그린 타이어를 가류금형에 장입시키고 이에 압력원과 열원을 공급하여 가류시키는 본 가류 공정의 전 단계에서 그린 타이어를 가류금형의 형상에 가깝도록 예비성형시켜 가류 생산성을 향상시키고, 불량률을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 예비성형장치를 도시한 단면도

도 2 는 본 발명의 예비성형단계를 도시한 단면도

도 3 은 본 발명에 따른 그린 타이어의 높이를 낮추는 단계를 도시한 단면도

도 4 는 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1. 그린타이어 2. 금형

3. 예비성형장치 4,40. 샤프트

5,50. 승강장치 30. 브라더

31,32. 상하클램프

Claims (3)

1. 그린 타이어(1)를 예비성형시키는 예비성형장치(3)를 구성함에 있어서, 상기 예비성형장치(3)를 그린 타이어(1)가 안착되는 받침판(10)과, 상기 받침판(10)에 형성되는 통공(11)과, 상기 통공(11)의 내부에 설치되는 브라더(30)와, 상기 브라더(30)의 상단주연에 설치되는 상클램프(31)와, 브라더(30)의 하단주연에 설치되는 하부클램프(32)와, 상기 상부 클램프(31)에 고정 연결되고 승강장치(5)에 의해 상 클램프(31)를 이동시키는 샤프트(4)와, 상기 샤프트(4)가 하부클램프(32)의 중앙을 관통되게 설치되는 관통결합구조와, 하부클램프(32)를 승강시키는 승강장치(5)와, 브라더(30)의 내부로 압력원을 공급시키는 공급관(6)과, 브라더(30) 내부의 압력원을 배출시키는 배출관(7)으로 구성된 것을 특징으로 하는 바이어스 타이어의 예비성형장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 샤프트(4)에 하부클램프(32)를 밀어 올리고 눌러 내리는 걸림돌기(41)(42)를 각각 형성시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 바이어스 타이어의 예비성형장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 하부클램프(32)에 연결관체(42)를 설치시키고, 연결관체(42)에 승강장치(50)와 연결된 별도의 샤프트(40)를 설치시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 바이어스 타이어의 예비성형장치.