KR100593006B1

KR100593006B1 - 응축수 배출용 그린타이어의 가류방법

Info

Publication number: KR100593006B1
Application number: KR1020040037522A
Authority: KR
Inventors: 김병호
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2006-06-23
Also published as: KR20050112434A

Abstract

본 발명은 공정불량 및 가류시간 단축을 위하여 브레다 내부에 응축되어 내측 열전달을 방해하는 응축수를 제거할 목적으로 내부열원매체공급공정의 최초단계에 2개의 서로 다른 압력으로 내부열원매체를 공급하는 가류스텝을 포함하는 그린타이어의 가류방법에 관한 것으로, 소정의 가류외온에서 그린타이어에 내부열원매체를 공급하며 수개의 가류스텝으로 이루어진 내부매체공급단계를 포함하는 그린타이어의 가류방법에 있어서, 상기 내부매체공급단계의 제1 가류스텝에서 압력이 서로 다른 두 종류의 배관을 개방하는 것을 특징으로 하는 그린타이어의 가류방법이다.

가류, 그린타이어, 응축수

Description

응축수 배출용 그린타이어의 가류방법{Green tire cure method for discharging of condensed water}

도 1은 타이어 가류용 몰드 및 몰드 내 안착된 타이어의 구조도

도 2는 가교반응 공정도

도 3은 가류가 진행되는 동안의 그린타이어의 내부온도 변화 그래프

도 4는 실시예 1과 비교예 1에 따른 그린타이어 내부의 온도변화 그래프

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 브레다 20: 타이어

30: 스팀챔버 40: 몰드

본 발명은 타이어 제작공정에서 가류기를 이용한 그린타이어 가류반응공정 중 내부열원매체의 공급공정에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 공정불량 및 가류 시간 단축을 위하여 브레다 내부에 응축되어 내측 열전달을 방해하는 응축수를 제거할 목적으로 내부열원매체공급공정의 최초단계에 2개의 서로 다른 압력으로 내부열원매체를 공급하는 가류스텝을 포함하는 그린타이어의 가류방법에 관한 것이다.

일반적으로 그린타이어를 가류시키는 공정(가교공정이라고도 함)은 도 1과 같은 몰드(40)에서 이루어진다.

도 1의 몰드(40)를 먼저 가열시킨 상태에서 그린타이어(20)를 브레다(10)에 안착하고 가류기를 닫은 상태에서 가류 브레다(10)로 스팀챔버(30)에서 공급하는 내부 열원매체(스팀, 온수, 질소 등)를 주입하고 일정시간을 가류시키면 완제품 형태의 가류된 타이어가 생산된다.

상기의 그린타이어의 가류 공정을 블럭도로 나타내면 도 2와 같다.

즉, 가류방법은 먼저 몰드를 예열시키는 단계(S10); 가류기를 개방하는 단계(S20); 가류기 내부에 그린타이어를 안착시키는 단계(S30); 가류기를 폐쇄하는 단계(S40); 가류기에 내압으로 내부열원매체를 공급하는 내부매체공급 단계(S50); 가류를 시작하는 단계(S60); 일정시간 후 가류를 종료하는 단계(S70)을 포함하여 구성된다.

일반적으로 타이어를 가류하기 위해서는 타이어 내압매체로써 고온(180~230℃ 및 고압의 기체나 액체를 사용한다. 그린타이어의 가류반응이 완료되면 완제품은 가류기 밖으로 배출하고 새로운 그린타이어를 다시 안착하는 과정을 반복하게 되는데, 이때 가류기를 개방하면 가류 브레다 내부에 남아있는 더운공기가 가류기 밖의 찬공기와의 반응으로 브레다 내부에 응축수가 쌓이게 된다.

상기와 같은 응축수는 이후의 싸이클의 가류시간에 영향을 준다.

이러한 응축수를 제거하지 않고 다음 가류반응을 시작하면 응축수가 브레다의 하층에 쌓이게 되어 브레다 상하 또는 몰드 상하의 온도차이가 발생하여 결국은 이들이 가류반응에 역행하는 결과를 초래한다.

그 결과 완제품 타이어의 상하의 가교밀도 차이를 발생하여 품질저하를 초래하며, 또한 가류 반응속도 저하로 인해 가류시간 증가 및 생산성 저하를 초래하게 된다.

도 3은 가류반응이 시작되어 가류기가 폐쇄되고 반응이 종료되어 개방될 때까지의 가류 브레다 내부의 상하측에 온도센서를 삽입하여 반응기간까지의 온도를 도시한 내용으로 언급된 그림과 같이 상하에 온도차이가 많이 발생함을 알 수 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 타이어 제작에서 그린타이어의 가류방법에 있어서, 브레다 내부에 응축되어 내측 열전달을 방해하는 응축수를 제거하기 위한 가류매체 공급 공정을 포함함으로써 최적의 가류조건을 공급하여 가류 반응시간 단축을 통한 생산성향상에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소정의 가류외온에서 그린타이어에 내부열원매체를 공급하며 수개의 가류스텝으로 이루어진 내부매체공급단계를 포함하는 그린타이어의 가류방법에 있어서, 상기 내부매체공급단계의 제1 가류스텝에서 압력이 서로 다른 두 종류의 배관을 개방하는 것을 특징으로 하는 그린타이어의 가류방법이다.

상기의 가류외온이 170~190℃인 경우, 7~12㎏/㎠ 내부열원매체와 3~8㎏/㎠내부열원매체를 가류전체시간의 10~30%동안 공급하는 것이 바람직하다.

또한, 가류외온이 170~190℃인 경우, 15~20㎏/㎠ 내부열원매체와 11~16㎏/㎠내부열원매체를 가류전체시간의 10~30%동안 공급하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 특징은 스팀가류 또는 스팀 및 질소가스 가류에 있어서 초기 공급되는 압력이 다른 두 종류의 배관을 개방함으로써, 두 압력차에 의해 가류기의 개방과 폐쇄 과정에서 발생하는 응축수를 제거하면서 기존의 생산 싸이클 이외에 추가되는 시간이 없도록 한 것이다.

특히, 응축수에 의한 단점을 없애기 위해서는 가류반응이 시작되기 전에 응축수를 제거하여야 하므로, 본 발명은 가류기 개방시 발생된 응축수를 내압초기, 즉 가류반응이 시작되기 초반에 제거하고자 한다.

내부매체공급단계는 일반적으로 3개의 가류스텝으로 구성된다. 여기서 가류스텝이란, 여러가지 압력으로 내부에 내부열원매체를 공급하는 것을 말한다. 즉, 가류스텝은 일정압력을 일정시간동안 제공하는 스텝을 말한다.

본 발명은 상기 3개의 가류스텝 중 최초의 가류스텝에 2개의 서로 다른 압력을 가지는 내부열원매체를 공급하고자 하는 것이다.

가류반응이 시작되기 초반, 즉 상기 3개의 가류스텝 중 최초의 가류스텝인 제1가류스텝에 압력이 다른 두개의 공급배관을 동시에 개방함으로써, 그 압력 차이만큼 내부의 매체를 순환시킴으로써 가류기 개방시 발생된 응축수가 고압배관측에서 저압배관측으로 순환될 때 가류기 밖으로 배출되게 된다.

본 발명의 실시예인 스텝구성은 표 1에 언급되어 있다.

<표 1>

가류스텝	비교예 1	실시예 1	비교예2	실시예 2
#1(10~30%)	5~10㎏/㎠	7~12㎏/㎠ + 3~8㎏/㎠	13~18㎏/㎠	15~20㎏/㎠ + 11~16㎏/㎠
#2(60~85%)	18~23㎏/㎠	18~23㎏/㎠	20~26㎏/㎠	20~26㎏/㎠
#3(5~10%)	압력배출시간	압력배출시간	압력배출시간	압력배출시간

상기에서 ()안의 %는 전체 가류시간을 100으로 하였을 경우 각 단계별 적용되는 시간, 즉 백분율을 의미한다. 즉, 가류시간이 10분일 경우 10%는 1분이 경과했을 경우를 의미한다.

상기 언급된 종래기술을 살펴보면, 일반적으로 초기에는 저압이 공급되고 있다.

초기 공급압력을 동일한 상태로 유지하여야 전체적인 가류시간이 기존과 동일하기 때문에, 상기의 실시예 1 및 실시예 2의 제1가류스텝에 공급되는 압력은 평균값이 비교예 1 및 비교예 2의 제1가류스텝와 동일한 압력으로 설정된 2개의 압력을 가진 배관으로 구성되어 있다.

즉, 제1가류스텝이 시작되면 실시예 1 및 실시예 2는 압력차가 3~5㎏/㎠인 2 개의 공급배관이 열리면서 두 종류의 내압매체를 공급하며, 압력차에 의해서 저압에서 고압으로 어떤 흐름이 발생하면서 초기 브레다 내부에 쌓인 응축수를 함께 제거한다.

따라서, 상기 2개의 공급배관의 단차를 뺀 즉, 브레다 내벽에 남아 있는 매체의 압력이 2종류의 기존 매체의 압력과 대등한 압력으로 공급되게 된다.

표 1의 실시예 1은 종래의 내압 매체가 스팀으로만 구성된 내압매체에 적용되는 가류스텝을 의미하며, 실시예 2는 내압 매체가 스팀 및 질소가스로 구성된 내압매체에 적용되는 가류스텝을 의미한다.

도 4는 실시예 1 및 비교예 1에 대한 내부 온도 변화를 도시한 그래프이다.

타이어 가류시간은 최소부위(가장 가류가 늦게 되는 부위)를 기준으로 가류시간이 결정되기 때문에 실시예 1에 대해 적용한 결과 표 2와 같이 가류시간 단축효과를 산출할 수 있게 되었으며, 완제품 성능 결과도 대차가 없는 것으로 평가되었다.

<표 2> (타이어 사이즈: 205/65R14 SOLUS)

구분	비교예 1	실시예 1
가류시간	10.0분	9.5분
단축시간	-	-0.5분
주행결과(ECER 30)	2:30(n=3)	2:32(n=3)

상기에서 ECER-30은 미국내의 타이어 주행시험 표준이며, 각 단계별 규정된 속도로 주행한 내구력 결과를 의미하며, 단위는 시간:분으로 표기한다.

또한, 상기에서 n은 시험본 수를 의미한다.

상기와 같이 전열속도를 방해하는 응축수를 제거함으로써, 내측 전열속도를 향상시킬 수 있는 가류매체 공급방식을 취함으로써 종래보다 가류시간 단축에 따른 생산성 향상 및 제조원가 절감 효과를 가져온다.

Claims

소정의 가류외온에서 그린타이어에 내부열원매체를 공급하며 수개의 가류스텝으로 이루어진 내부매체공급단계를 포함하는 그린타이어의 가류방법에 있어서,

상기 내부매체공급단계의 제1 가류스텝에서 압력이 서로 다른 두 종류의 배관을 개방하여 그 압력 차이만큼 내부의 매체를 순환시킴으로써 가류기 개방시 발생된 응축수가 고압배관측에서 저압배관측으로 순환될 때 가류기 밖으로 배출되게하는 것을 특징으로 하는 그린타이어의 가류방법.
제1항에 있어서, 가류외온이 170~190℃인 경우, 7~12㎏/㎠ 내부열원매체와 3~8㎏/㎠ 내부열원매체를 가류전체시간의 10~30%동안 공급하는 것을 특징으로 하는 그린타이어의 가류방법.
제1항에 있어서, 가류외온이 170~190℃인 경우, 15~20㎏/㎠ 내부열원매체와 11~16㎏/㎠내부열원매체를 가류전체시간의 10~30%동안 공급하는 것을 특징으로 하는 그린타이어의 가류방법.