KR100509730B1

KR100509730B1 - 타이어 가류용 박판 브레다

Info

Publication number: KR100509730B1
Application number: KR10-2002-0065507A
Authority: KR
Inventors: 김병호
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2005-08-25
Also published as: KR20040036836A

Abstract

본 발명은 그린타이어의 가류공정에 사용되는 가류기에 있어서 가류브레다의 게이지 다운 프로파일(Gauge Down Profile)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레다의 두께를 변경하여 가류 효율을 극대화시키는 그린타이어 가류용 박판브레다(Thin Blader)에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명은 타이어 가류브레다를 센터에서 양극까지의 길이를 100으로 하며 양극(100%인 지점)의 브레다 두께를 기준으로 했을 때, 센터에서 45 미만인 지점의 두께를 양극대비 50 ~ 72%가 되도록 감소되며, 또한 취약한 일부분을 다수개의 바(bar)를 사용하여 보강함을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 타이어 가류용 박판브레다는 최소가류부위만 두께를 얇게 하고 또한 쳐짐을 방지하기 위해 안쪽에 지지바를 삽입함으로써 가류시간을 단축되어 타이어 가류생산성이 향상되고, 가류 브레다의 수명이 향상되는 효과가 발생하였다.

Description

타이어 가류용 박판 브레다{Thin bladder for curing tire }

일반적으로 그린타이어(Green Tire)의 가류공정에 사용되는 가류기는 기계식(Mechanical)과 유압식(Hydraulic)이 있다. 그린타이어를 가류하기 위한 가류기는 도 1 에 도시된 바와 같이 몰드(금형)(40)와 가류브레다(10)로 구성된다. 가류기의 온도는 그린타이어(20)의 외부를 가류하여 타이어의 외형을 결정하기 위한 몰드의 온도와 그린타이어(20)의 내부를 가류하는 가류브레다의 내부에 충진되어 열을 가류브레다에 전달하는 열전달매체의 온도 및 실내온도에 의해 영향을 받는다. 미설명부호 30은 챔버이다.

상기 온도 중 열전달매체의 열이 그린타이어에 단시간(短時間)에 효율적으로 전달되어야 타이어의 가류시간을 단축시킬 수 있다.

하지만 일반적으로 열전달매체의 열을 그린타이어에 전달하는 가류브레다가 고무(부틸고무)재이기에 효율적인 열전달을 기대하기란 곤란하다.

종래 효율적인 열전달을 위한 방안으로 가류브레다의 두께(Gauge)를 얇게하는 방법이 있는데 이에 의하면 가류브레다의 두께를 약 10% 감소시킴에 따라 10%의 열전달속도를 상승시킬 수 있다.

그러나 가류브레다의 두께를 얇게 하면 두께가 얇아진 만큼 열에 의한 고무의 노화가 촉진되므로 가류브레다의 전체 제조비용이 상승하는 문제가 있다. 즉 브레다의 두께가 약 1.0㎜ 얇아질 때마다 가류시간 단축을 통해 생산성은 약 5∼15% 정도 향상되지만, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 브레다 수명은 15∼30% 정도 하락한다. 그 일례로, 현재 사용되는 평균 수명이 300회인 가류용 브레다의 두께를 10% 감소시켰더니, 수명이 약 210∼255회로 감소되었다.

따라서 가류브레다의 두께를 감소시키는 것은 가류브레다의 수명을 감소시키는 것으로 되어 브레다의 원재료인 부틸고무의 단가가 일반 타이어에 적용되는 고무에 비해 상대적으로 고가임을 감안할 때 비경제적일 수 밖에 없다.

이상과 같이 가류브레다의 두께를 감소시키면 가류시간은 감소되나 그 제조비용 상승 및 수명이 감소되므로 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.

이에, 본 발명의 목적은 브레다의 두께를 감소시키더라도 수명이 감소됨이 없이 열전달 속도를 개선할 수 있도록 조성된 브레다 게이지 설계 프로파일을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

상기 브레다를 센터에서 양극까지의 길이를 100으로 할 때, 양극의 브레다 두께를 기준으로, 0인 지점의 두께는 양극 대비 50 ~ 65%이며, 15, 30 및 45인 지점의 두께는 양극 대비 57 ~ 72%인 타이어 가류용 박판 브레다를 포함한다.

이하 본 발명의 내용을 도면등을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명은 이해의 편의를 위해 브레다의 길이를 센터에서 양극까지를 100으로 한다. 즉 센터가 0인 지점이 되며, 양극은 100인 지점이 된다. 한편, 브레다의 두께는 상기 양극(100인 지점)의 두께를 기준(100%)으로 한다. 따라서 상기 센터에서 45미만인 지점의 두께를 50 ~ 72%로 한다는 것은, 위치는 센터(0인 지점)에서 45인 지점까지를 일컫으며, 브레다의 두께를 양극(100%)을 기준으로 했을 때, 양극대비 50 ~ 72%가 되도록 하는 것이다. 즉 양극보다 얇게 함을 의미한다.

이하, 표 1 , 도 3 및 도 4를 참조로 하여 보다 상세히 설명한다. 표 1은 본 발명에 따른 박판 브레다 프로파일이며, 도 3은 브레다 및 타이어의 대략적인 형상을 보여준 도면이며, 도 4는 브레다의 측단면도로, 상기 표 1에 표시된 위치(position)를 실제 브레다의 위치에 표기한 것이다.

상기 표 및 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 브레다를 센터에서 양극까지의 길이를 100으로 하며, 양극의 두께(100%)를 기준으로 했을 때, 0인 지점의 두께는 양극 대비 50 ~ 65%이며, 15 , 30, 45인 지점의 두께는 양극대비 57 ∼ 72%이며, 60인 지점의 두께는 양극대비 78 ∼ 86%이며, 75 및 90인 지점의 두께는 양극대비 85 ∼ 93%가 되도록 한다.

상기 표 1에서 브레다의 위치가 +(플러스)와 -(마이너스)가 있는데 '+'는 센터를 기준으로 위쪽을 말하며, '-'는 아래쪽을 의미한다.

상기 15인 지점(b, b')이라 함은, 앞에서도 언급했다시피 브레다의 길이를 센터(a)에서 양극(h, h')까지의 길이를 100으로 했을 경우, 센터(a)에서 15만큼 떨어진 지점을 의미하며, 바람직하게는 브레더의 길이가 140mm인 경우 센터(a)에서 상하로 20mm 떨어진 지점이다.

마찬가지로, 상기 45인 지점(d, d')은 브레다의 길이를 센터(a)에서 양극(h, h')까지의 길이를 100으로 했을 경우, 센터(a)에서 45만큼 떨어진 지점을 의미하며, 바람직하게는 브레더의 길이가 140mm인 경우 센터에서 상하로 60mm 떨어진 지점으로, 타이어와 접했을 때 숄더부분에 해당한다. 그리고 상기 75인 지점은(f, f')은 타이어와 접했을 때 사이드에 해당하며 상기 90인 지점은 비드에 해당한다.

상기에도 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 브레다가 타이어와 접촉했을 때 타이어의 센터 부분에서 숄더 부분에 이르기까지 브레다의 두께를 변경하였으며, 특히 센터에 가까울수록 많은 비율로 두께가 감소되었음을 알 수 있다.

표1. 타이어용 박판 브레다 설계 profile

브레다 위치	종래 브레다(%)	박판 브레다(%)
100인 지점(h)	100	100(기준)
90인 지점(g : 비드 상)	85 ~ 93	85 ~ 93
75인 지점(f : 사이드 상)	85 ~ 93	85 ~ 93
60인 지접(e)	78 ~ 86	78 ~ 86
45인 지점(d :숄더 : 상)	78 ~ 86	57 ~ 72
30인 지점(c)	72 ~ 79	57 ~ 72
15인 지점(b)	72 ~ 79	57 ~ 72
0인 지점(a : 센터)	72	50 ~ 65
-15인 지점(b')	72 ~ 79	57 ~ 72
-30인 지점(c')	72 ~ 79	57 ~ 72
-45인 지점(d' : 숄더 하)	78 ~ 86	57 ~ 72
-60인 지점(e')	78 ~ 86	78 ~ 86
-75인 지점(f' : 사이드 하)	85 ~ 93	85 ~ 93
-90인 지점(g' : 비드 하)	85 ~ 93	85 ~ 93
-100인 지점(h')	100	100(기준)

다음은 본 발명에 따른 박판 블레다를 적용했을 경우와 종래의 블레다를 비교하여 가류시간 시험 결과 및 주행시험 결과를 나타낸 것이다.

<시험예 1>

표 2. 기존 브레다 및 본 발명에 따른 브레다의 가류시간 시험결과

시험규격		종래 브레다	본 발명의 브레다
P185/60R14 722	가류시간(t)	9.7 분	9.0 분
	단축 효과(△t)	- 0.7분
185/65R14 769 3P	가류시간(t)	10.9 분	10.2 분
	단축효과(△t)	- 0.7분
185/65R14 758	가류시간(t)	9.9분	9.3분
	단축효과(△t)	-0.6분

상기 표 2에 나타난 바와 같이 종래 브레다보다 본 발명에 따른 박판 브레다를 적용한 그린타이이어 가류기의 가류시간이 훨씬 짧아졌음을 알 수 있다.

<시험예 2>

표 3. 종래 브레다 및 본 발명에 따른 브레다로 가류한 타이어의 주행시험 결과

시험규격		종래 브레다	본 발명의 브레다
P185/60R14 722	주행시간(ecer 30)	1:50 (n=3)	1:52(n=3)
185/65R14 769 3P	주행시간(ecer 30)	1:50 (n=3)	1:53 (n=3)
185/65R14 758	주행시간(ecer 30)	2:08 (n=3)	2:17 (n=3)

* 상기 표에서 주행시간은 hour:minute, n은 시험본수(횟수) 임

상기 ECE R-30은 주행시험 항목 중의 하나로, 미국 내에서 타이어 수입/판매시 승용차에 적용하기 위한(즉, 기본 요구조건) 시험 항목이며, 타이어 표면에 표기된, 예를 들면 P-SPeed가 표기되어 있으면, 이 타이어는 P 조건(170 km/hr 20분, 190km/hr:20분 ...)에서 주행가능하다는 것이며, 상기 표값은 그 조건에서의 사고발생시 까지의 시간을 나타낸다.

상기 표3에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 브레다를 적용하여도 종래의 주행시간과 거의 대등하거나 우위에 있는 것을 알 수 있다. 즉, 이러한 브레다를 적용하여 가류시간을 단축시켜 만든 타이어도 종래의 타이어와 동일 이상의 성능을 유지하고 있음을 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 브레더가 타이어와 접촉시 타이어의 센터부분과 숄더부분의 브레다 두께를 표 1처럼 종래 대비 감소시켰더니, 상기 표 2 및 표 3과 같은 시험결과가 나왔다. 즉, 타이어의 가류시간을 결정하는 최소 가류부위(타이어의 쇼울더 부위)에 접촉하는 부분의 브레다의 게이지를 얇게 하면 할수록 가류시간을 단축할 수 있다. 반면 그 외의 부분, 즉 최소 가류부위가 아닌 사이드나 비드부분에 접촉하는 부분은 브레다의 게이지를 얇게 하여도 가류시간 단축에는 효과가 거의 없다. 이는 타이어의 가류시간은 최소 가류부위가 가류될 때를 기준으로 설정되기 때문이다. 다시 설명하면, 최소 가류부위의 가류도를 100% 기준으로 가류시간을 설정한다면 최소가류 부위가 아닌 부분은 게이지가 얇기 때문에 약 150%-200% 이상 가류가 가능하다. 따라서 브레다의 두께를 종래와 같이 게이지 다운을 하지 않더라도 120%이상의 가류도를 유지할 수 있으므로 본 발명에서는 가류시간에 영향을 주지 않는 부위인 사이드나 비드 부위의 브레다 프로파일을 종래와 그대로 유지시켰다.

한편, 상기와 같이 일부 브레다를 얇게 함으로써 취약한 부분이 발생하게 되는데, 이를 본 발명에서는 상기 도 3에 도시된 바와 같이 브레다의 60 내지 100인 지점에 다수개의 지지 바(bar)(1)를 추가로 설치하여 취약한 부분을 보강한다.

상기 지지바(1)는 브레다 게이지 다운으로 인해 하방으로 처짐을 방지하기 위하여 가류브레다의 내측에 삽입하는 것으로, 바람직하게는, 두께는 1.0 ∼ 5.0mm로 하여 원주방향으로 약 5 ∼ 30개가 적용될 수 있도록 브레다 코아 몰드에 음각하여 브레다 내벽에 양각으로 나타날 수 있도록 한다.

본 발명에 의한 타이어 가류용 박판브레다는 최소가류부위만 두께를 얇게 하고 또한 쳐짐을 방지하기 위해 안쪽에 지지바를 삽입함으로써 가류시간을 단축시켜 타이어 가류생산성이 향상되고, 가류 브레다의 수명이 향상되는 효과가 발생하였다.

도 1은 타이어 가류용 몰드 및 몰드내 안착된 타이어의 구조를 나타낸 도면.

도 2 a 및 도 2b는 일반 브레다 및 박판 브레다의 조기사고 양상을 보여준 도면.

도 3은 브레다 및 타이어의 대략적인 형상을 보여준 도면.

도 4는 본 발명에 따른 브레다의 측단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

1 : 지지 바(Bar)

10 : 브레다 20 : 타이어

30 : 챔버 40 : 몰드

a : 브레다의 센터 지점

b, b' : 브레다의 센터에서 ±15(±20mm)인 지점

c, c' : 브레다의 센터에서 ±30(±40mm)인 지점

d, d' : 브레다의 센터에서 ±45(±60mm)인 지점

e, e' : 브레다의 센터에서 ±60(±80mm)인 지점

f, f' : 브레다의 센터에서 ±75(±100mm)인 지점

g, g' : 브레다의 센터에서 ±90(±120mm)인 지점

h, h' : 브레다의 센터에서 ±100(±140mm)인 지점

Claims

타이어 가류용 브레다를 센터에서 양극까지의 길이를 100으로 할 때, 양극의 브레다 두께를 기준으로, 0인 지점의 두께가 양극 대비 50 ~ 65%이며, 15, 30 및 45인 지점의 두께가 양극 대비 57 ~ 72%인 타이어 가류용 박판 브레다에 있어서, 60 내지 100 지점에 지지바를 형성함을 특징으로 하는 타이어 가류용 박판 브레다.
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