KR100577051B1 - 타이어 가류기 센터 메커니즘의 노즐헤드 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가류브라더의 내부로 열원과 압력원을 공급하는 노즐헤드(Nozzle head) 구조를 최적화하여 유체의 균일한 공급 및 배출을 원활하게 함으로써 가류브라더 내부의 상, 하 온도 편차를 최소화시켜 타이어의 품질을 향상시키고, 상, 하 온도편차를 감소시키기 위하여 일정시간 배출해야 하는 단계를 단축하여 포화증기 및 불활성가스의 소비량을 줄임으로써 에너지 절감을 향상시킬 뿐만 아니라, 상, 하 온도편차의 감소에 따라 가류 생산성이 향상되는 타이어 가류기 센터 메카니즘의 노즐헤드에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 가류브라더의 내부로 열원과 압력원을 공급시키기 위해 이 열원 및 압력원의 주공급부(1)와 열원 및 압력원의 주배출부(2) 및 이 주공급부(1)에 연통된 매체 공급홀(3)을 갖추어 이루어진 타이어 가류기 센터 메커니즘의 노즐헤드 구조에 있어서, 상기 주배출부(2)와 원주방향으로 연통된 다수개의 배출홀들(4a,4b,4c,4d)을 갖춘 하단부(5)는 주공급부(1)와 원주방향으로 연통된 공급홀(3)을 갖춘 상단부(6)에 볼트(7)로 체결되어 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

타이어 가류기 센터 메커니즘의 노즐헤드 구조{Nozzle head structure of tire vulcanizer center mechanism}

도 1은 본 발명에 따른 타이어 가류기 센터 메커니즘에 설치되는 노즐헤드 구조의 측단면도,

도 2는 도 1의 (가)방향 정면도,

도 3의 (A), (B)는 본 발명과 종래 노즐헤드 사용시 가류기의 브라더 내부온도 그래프들,

도 4와 도 5는 종래 가류기 센터 메커니즘에 설치되는 노즐헤드 구조로서, 도 1과 도 2에 대응되는 측단면도와 정면도이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 주공급부, 2 : 주배출부,

3 : 공급홀, 4a,4b,4c,4d : 배출홀,

5 : 하단부, 6 : 상단부,

7 : 볼트.

본 발명은 타이어 제조시 성형공정을 마친 그린타이어를 가류금형에 넣어 내측 및 외측에서 열과 압력증기를 가하여 타이어의 고유 성질을 얻으면서 타이어의 독특한 트레드 디자인을 얻는 가류기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가류브라더의 내부로 열원과 압력원을 공급하는 노즐헤드(Nozzle head) 구조를 최적화하여 유체의 균일한 공급 및 배출을 원활하게 함으로써 가류브라더 내부의 상, 하 온도 편차를 최소화시켜 타이어의 품질을 향상시키고, 상, 하 온도편차를 감소시키기 위하여 일정시간 배출해야 하는 단계를 단축하여 포화증기 및 불활성가스의 소비량을 줄임으로써 에너지 절감을 향상시킬 뿐만 아니라, 상, 하 온도편차의 감소에 따라 가류 생산성이 향상되는 타이어 가류기 센터 메카니즘의 노즐헤드에 관한 것이다.

타이어 제조 공정 중 성형공정에서 완성된 그린타이어는 타이어 내의 유황과 고무분자를 완전히 결합시키어 안정된 타이어의 고유성질을 얻으면서 독특한 트레드 디자인을 얻는 가류공정을 거치게 되는바, 즉 그린타이어의 가류 목적은 유연한 고무로 된 그린타이어를 일정한 가류금형에 넣어 금형의 내부와 외부에서 열과 압력을 가해 유황과 다른 화학약품이 고무와 반응을 일으키게 하는 작업이다.

이 화학반응에 의해 고무분자는 유황과 결합하여 안정된 화합물이 되며, 탄성을 얻게 되고, 금형에 의해 독특한 트레드 디자인을 얻게 된다.

이러한 가류공정은 크게 나누어 이형제 도포, 가류작업, 팽창작업, 사상작업으로 구분할 수 있으며, 가류공정의 기능을 수행하기 위해서 많은 파이프와 스팀밸브, 타이어 자동 제어장치 외에도 뜨거운 압력으로 타이어의 형상 작업을 돕는 등의 장치가 필요하다.

그리고 가류공정은 금형의 내부에 그린타이어가 놓이고 몰드가 닫히기 시작할 때 강한 압력이 브라더 내부로 유입되어 브라더가 팽창되고, 그린타이어는 브라더에 의해 팽창되어 금형과 접촉하게 되며, 뜨겁고 높은 압력이 금형과 브라더에 의해 타이어의 내부와 외부에서 규정된 시간만큼 가해지게 된다.

한편, 종래 브라더의 내부로 열원과 압력원을 공급, 배출하기 위해 도 4와 도 5에 도시되는 바와 같은 노즐헤드(100)가 사용되었다.

여기서 참조부호 101은 열원 및 압력원의 주공급부이고, 102는 열원 및 압력원의 주배출부, 103은 볼트 체결부이며, 104는 노즐헤드(100) 측면부의 매체 공급홀(Hole)이다.

그리고, 열매체로는 포화스팀(Saturated steam) 또는 열수(Hot Water)가 사용되며, 압력매체로는 비활성가스 등이 사용된다.

종래 브라더 내부에 열과 압력공급방법을 설명하면 다음과 같다.

가류금형의 내부로 그린타이어를 장입시킨 후 제어장치의 신호에 의해 열매체 공급관(미도시)의 밸브가 개방되면서 브라더의 내부로 열원 및 압력원의 주공급부(105)를 통하여 열매체를 공급시키게 되나, 이때 공급되는 고온 고압의 포화스팀은 압력의 증가에 따라 온도의 상승이 수반됨에 따라 사용되는 범위에 한계가 있다.

즉, 브라더의 내부로 열매체인 포화스팀만을 유입시키게 되면 온도가 적정의 상태를 유지하더라도 브라더 내부의 압력은 낮은 상태가 되는 것이다. 이에 열매체 공급관의 밸브를 차단시킨 다음 압력 매체 공급관(미도시)의 밸브를 개방시켜 브라 더의 내부로 주공급부(101)를 통하여 추가적으로 공급하여 적정수준의 압력을 유지하게 된다.

이때 열 및 압력매체는 시간차를 두고 주공급부(101)를 통하여, 노즐헤드(100)의 측면부에 구성된 다수의 공급 홀(103)을 거쳐 브라더 내부로 공급되어진다. 열원인 고온 고압의 포화스팀이 공급된 후 압력원인 상온 고압의 비활성가스가 공급될 때 브라더 내부는 단열 압축되어 온도 상분리가 발생하게 되며, 브라더 내부로부터 그린타이어로 열전달이 진행됨에 따라 내부의 온도는 서서히 낮아지면서 혼합유체의 일부가 응축수로 변화되고, 응축수와 접하는 부위는 그 온도가 다른 여타 부위에 비하여 현저하게 낮아 미가류가 발생됨에 따라 불가피하게 응축수를 배출시켜야만 한다.

종래의 주배출부를 통하여 응축수를 배출하는 과정에서 브라더 내부의 온도와 압력은 급격하게 낮아지고, 낮아진 온도와 압력을 보충시키는 과정에서는 브라더가 급격하게 팽창되는 동작을 반복하여 완성타이어의 품질을 저하시키게 되고, 장시간 배출에 따른 에너지 소비량이 증가하며, 브라더 내부의 상, 하 온도 편차로 인하여 완성타이어의 가류시간이 길게 설정되었다.

또한 잘 배출되지 않은 응축수는 브라더 수명에 있어 내부노화를 촉진시킬 뿐만 아니라 원활한 쉐이핑이 되지 않아 각종 불량을 일으키는 원인이 되기도 하였다.

이에 본 발명은 종래 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 가류브라더의 내부로 열원과 압력원을 공급하는 노즐헤드(Nozzle head) 구조를 최적화하여 유체의 균일한 공급 및 배출을 원활하게 함으로써 가류브라더 내부의 상, 하 온도편차를 최소화시켜 타이어의 품질을 향상시키고, 상, 하 온도편차를 감소시키기 위하여 일정시간 공급하여 배출해야 하는 포화증기 및 불활성 가스의 소비량을 줄임으로써 에너지 절감을 향상시키며, 또한 상, 하 온도편차의 감소에 따라 가류 생산성을 향상시킬 수 있게 하는 타이어 가류기용 센터 메커니즘에 노즐헤드 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가류브라더의 내부로 열원과 압력원을 공급시키기 위해 이 열원 및 압력원의 주공급부와 열원 및 압력원의 주배출부 및 이 주공급부에 연통된 매체 공급홀을 갖추어 이루어진 타이어 가류기 센터 메커니즘의 노즐헤드 구조에 있어서, 상기 주배출부와 원주방향으로 연결된 배출홈들을 갖춘 하단부는 주공급부와 원주방향으로 연통된 공급홀을 갖춘 상단부에 볼트를 매개로 체결됨에 따라 가류브라더의 내부로 열원과 압력을 배출시킴에 있어, 배출부를 노즐헤드의 원주방향으로 다수의 홀(Hole) 또는 관통하여 짧은 시간에 효과적으로 응축수를 배출하는 것에 특징이 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 노즐헤드 구조의 측단면도와 정면도이다.

본 발명은 가류브라더의 내부로 열원과 압력원을 공급시키기 위해 이 열원 및 압력원의 주공급부(1)와 열원 및 압력원의 주배출부(2) 및 이 주공급부(1)에 연 통된 매체 공급홀(3)을 갖추어 이루어진 타이어 가류기 센터 메커니즘의 노즐헤드 구조에 있어서, 상기 주배출부(2)와 원주방향으로 연통된 다수개의 배출홀들(4a,4b,4c,4d)을 갖춘 하단부(5)는 주공급부(1)와 원주방향으로 연통된 공급홀(3)을 갖춘 상단부(6)에 볼트(7)로 체결되어 이루어진 구조로 되어 있다.

여기서 상기 주배출부(2)와 원주방향으로 연통된 다수개의 배출홈들(4a,4b,4c,4d)은 서로 연결홈(20)으로 연결되어 있음은 물론이다.

따라서 상기 주배출부(2)에는 다수 개의 배출홀(4a,4b,4c,34d)들이 연결됨에 따라 응축수를 배출시키는 과정에서 짧은 시간에 효과적으로 작용토록 되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 노즐헤드 구조는 종래 노즐헤드 구조와 다른 구조를 갖는바, 즉 각각의 주공급부(1)와 원주방향으로 연결된 공급홀(3)을 제작하고 주배출부(3)와 원주방향으로 연결된 배출홀(4a,4b,4c,4d)을 제작한 후 상, 하단(6,5)들을 볼트(7)를 매개로 체결하여 구성되어 있다.

한편, 도 3(A)와 (B)는 본 발명과 종래 노즐헤드(10,100) 사용시 가류브라더 내부의 온도를 나타낸 그래프들로서, 본 발명의 노즐헤드의 온도편차가 훨씬 작음을 보여주고 있다.

상기와 같이 본 발명은 가류브라더 내부의 상, 하 온도 편차를 최소화시키어 타이어 품질향상에 도움을 주고, 포화증기 및 불활성가스의 소비를 줄여 에너지 절감과 가류 생산성의 향상을 도모할 수 있는 잇점 등을 갖는다.

Claims (2)

1. 가류브라더의 내부로 열원과 압력원을 공급시키기 위해 이 열원 및 압력원의 주공급부(1)와 열원 및 압력원의 주배출부(2) 및 이 주공급부(1)에 연통된 매체 공급홀(3)을 갖추어 이루어진 타이어 가류기 센터 메커니즘의 노즐헤드 구조에 있어서,

   상기 주배출부(2)와 원주방향으로 연통된 다수개의 배출홀들(4a,4b,4c,4d)을 갖춘 하단부(5)는 주공급부(1)와 원주방향으로 연통된 공급홀(3)을 갖춘 상단부(6)에 볼트(7)로 체결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 가류기 센터 메커니즘의 노즐헤드 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 주배출부(2)와 원주방향으로 연통된 다수개의 배출홈들(4a,4b,4c,4d)은 서로 연결홈(20)으로 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 가류기 센터 메커니즘의 노즐헤드 구조.

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