KR100761586B1 - 그린타이어 예열용 소형 할로겐 램프 장치가 구비된 로더장치 및 상기 로더 장치를 이용한 예열방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그린타이어 가류 공정에서 그린타이어가 몰드로 입고 전에 가류기 로더의 림 부분을 예열함으로써 그린타이어의 상측 비드부를 예열하는 장치로 그린타이어가 몰드에 입고되고 가류가 시작되었을 때, 그린타이어의 상측 비드부의 고무 흐름성을 좋게하여 완제품 타이어의 비드부 불량을 줄일 수 있는 예열장치가 장착된 가류기 로더에 관한 발명이다.

가류기, 로더장치, 그린타이어, 가류몰드

Description

그린타이어 예열용 소형 할로겐 램프 장치가 구비된 로더 장치 및 상기 로더 장치를 이용한 예열방법{LOARER DEVICE WITH HALOGEN LAMP FOR PRE-HEATING GREEN TIRE AND PRE-HEATING METHOD}

도 1은 가류기 로더 및 예열 장치 위치도이다.

도 2는 본 발명에 따른 가류기 로더가 장착된 가류기의 정면도이다.

<도면부호>

1: 예열 장치(할로겐 램프)

2: 가류기 로더(loader)

3: 로더 암(loader arm)

4: 상측 비드부

5: 가류기 로더

6: 그린타이어

10: 가류기

본 발명은 타이어의 제조공정 중 가류공정 전의 예열작업에 사용되는 장치에 관한 발명이다. 타이어의 제조공정은 고무의 용도에 따라 생고무의 여러가지 화학 약품을 첨가하여 혼합하는 작업 고무에 가소성을 부여하는 소련공정을 거쳐 고무 시트를 만드는 정련공정과, 타이어의 각 부위별 특성에 맞는 고무를 일정한 폭과 두께로 압출하는 압출공정과, 고강력스틸와이어에 일정한 두께로 고무를 입혀 여러층으로 감아 만들어 지며 여기에 휠러고무를 부착하고 후립퍼를 덮어서 하나의 비드를 만드는 비드 제작공정과, 생코드지의 양면에 일정한 두께의 고무판을 균일하게 입혀 타이어의 카카스 및 벨트재료로 사용되며 타이어의 치수 유지 및 하중을 지탱하는 역할을 수행하는 톱핑코드지를 만듬 톱핑코드지는 압연공정과, 압연공정에서 톱핑된 톱핑코드지를 스팩이 정한 일정한 폭과 각도로 절단하고 절단된 코드지를 접합하여 라이너에 감아주는 재단공정과, 타이어에 사용되는 모든 구성재료를 성형기에서 순차적으로 붙여 원통형의 그린타이어를 만드는 공정으로, 승용차에 사용되는 래디얼타이어의 경우는 1차적으로 카카스,비드,사이드월을 붙인 다음 2차 성형기로 옮겨 벨트와 트레드를 붙여서 그린 타이어를 완성하는 성형공정과, 유연한 고무로 된 그린타이어를 일정한 몰드(금형)에 넣어 내부와 외부에서 열과 압력을 가해 유황과 다른 화학 약품이 고무와 반응을 일으키는 작업 트레드이 독특한 디자인과 고무의 탄성을 부여하는 과정인 가류공정과, 완제품을 검사하는 검사공정으로 이루어져 있다.

타이어를 제조함에 있어서, 가류는 그린케이스를 가압, 가온시켜 고무에 혼합한 유황과 탄소를 완전히 경화시키는 공정이다. 이와 같은 공정을 수행함에 있어서 가류금형을 포히터에 넣기까지는 금형이 대기중에 노출되어 있을 수 밖에 없어 금형이 식기 마련이고, 따라서 가류 초기의 금형 가열에 많은 시간이 소요될 뿐 아니라 가열상태가 금형의 전 부분에 걸쳐 고르지 아니하여 타이어의 가류상태가 균일치 못하여 품질을 저하시키는 결점이 있었다. 따라서, 예열장치가 필요하게 되는 것이다.

본 발명은 타이어의 제조공정 중 가류공정 전의 예열작업에 사용되는 장치에 관한 발명으로서, 가류공정의 예열작업에 관한 종래기술을 검토하면, 한국 특허출원 10-1995-0066684호 발명은 고압증기를 이용하여 예열장치를 사용하여 가류몰드를 예열한다. 고압증기를 이용하여 짧은 시간내에 가류몰드(50)을 예열함과 동시에 상기 가류몰드(50)를 예열하고자 하는 목표온도까지 도달시키는 방법과 장치가 공개된 바가 있다. 또한 한국 특허출원 10-2001-0080065호에는 가류기와 예열장치 사이에서 금형을 이동시킬 수 있는 콘베어를 결합하며, 예열장치는 가류금형을 고루 가열시킬 수 있게 하는 턴테이블과 유도가열코일장치로 구성시킴으로써 가류금형의 예열을 용이하게 하여 가류작업 시간을 단축시킬 수 있는 기술이 공개된 바 있다.

전술한 바와 같이, 타이어 가류장치는 타이어의 가류시간 단축을 위해 사용전에 예열을 실시하게 되는데, 현재까지는 주로 폐가류기를 이용한 열판상에서의 전열방식이나 돔(Dome) 형태의 가류기에서 약 1.5kg/cm²의 낮은 압력으로 공급되는 증기를 이용한 열전달 방식으로 이루어지고 있다. 그러나, 이들 모두는 별도로 마련된 예열장치에서 행해지는 것이 아니라, 기존의 오래된 폐가류기를 이용한 것이어서 많은 설치공간이 요구되었고, 목적은 도달까지의 예열시간이 길어 생산속도가 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 다른 방법으로는 가류몰드를 넣을 수 있는 밀 폐공간에 열풍을 강제대류시켜서 몰드를 예열하는 별도의 예열장치가 개발되었는데, 상기 예열장치는 가류몰드의 온도예측이 어렵고 고가의 전기에너지를 이용하여 열풍을 생산공급하므로 에너지 효율문제에 있어서 증기보다 경제성이 없으며 아울러 소음이 극심하여 이의 개선이 요구되었다.

따라서, 본 발명은 별도의 예열장치를 필요로 하지 않는 예열공정 및 예열장치를 제공하는 것이 발명의 기술적인 과제이다. 가류기 로더의 림 부분의 예열은 종래의 기술과 같이 고가의 추가적인 그린타이어 예열장치를 도입하지 않고, 기존의 가류기에 예열 장치만 설치하는 기술이나 예열을 어떤 종류로 할 것인지, 예열 시간 및 온도를 어떻게 설정할 것인지가 기술적인 과제이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 승강 및 회전되어 그린타이어를 가류 금형 내부로 로딩시키거나 언로딩시키는 로더 암(loader arm, 2) 및 상기 로더암(2)의 선단부에 장착되고 그린타이어의 상단 비드부에 삽입되는 로더핑거(loader finger, 3)를 포함하는 가류기 로더에 있어서, 타이어의 상측 비드부를 예열하는 예열장치가 상기 로더핑거에 설치되고, 상기 예열장치는 할로겐 램프인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 로더핑거(3)에는 온도감지센서가 부착되는 것이 바람직하다.

이하 도면과 함께 본 발명에 의한 가류기 로더에 관하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 그린타이어가 장착된 본 발명에 따른 가류기 로더의 단면 도이다. 가류기 로더(5)는 크게 로더암(2)과 상기 로더암(2)의 선단에 부착된 로더핑거(3)로 구성되어 있다.

가류공정이란 유연한 고무로 된 그린타이어를 일정한 몰드(금형)에 넣어 내부와 외부에서 열과 압력을 가해 유황과 다른 화학 약품이 고무와 반응을 일으키는 작업 트레드이 독특한 디자인과 고무의 탄성을 부여하는 과정을 말한다. 따라서, 가류공정에서는 열과 압력이 소요된다. 그리고 가류공정의 소요시간을 단축하기 위해서는 예열과정을 거치는 것이 바람직하다.

그린타이어를 가류기금형 내부에 장착하기 위해서는 가류기 로더에 의하여 그린타이어를 운반하는데, 본 발명은 상기 운반과정에서 가류기 로더에 그린타이어가 운반되는 시간에 예열과정을 수행할 수 있는 가류기 로더를 제공하는 것을 목적으로 한다. 종래의 가류기 로더는 가류공정에 들어가기 전에 예열공정을 위하여 별도의 예열장치를 필요로 하였다. 따라서, 타이어의 제조공정의 속도의 면에서 효율성이 떨어졌다.

따라서, 본 발며에 따른 가류기 로더의 로더 핑거(3)에 예열장치가 부착되어 있고, 상기 예열장치로 할로겐 램프(1)를 사용하였다. 할로겐 램프(1)란 전구내에 할로겐 화합물을 봉입한 램프. 전등시 관내에 할로겐 사이클을 일으켜 텅스텐의 증발에 의한 광내의 흑화를 방지하여 발광효율과 수명을 개선한 램프를 말한다.

할로겐 램프의 원리는 일반적인 전구의 필라멘트 텅스텐이 점등되어 고온이 되면 필라멘트의 증발이 급속히 이루어진다. 즉, 필라멘트의 증발이 쉽게 일어나서 수명이 짧다. 근래에는 할로겐 가스를 봉입하여 텅스텐이 할로겐 가스 분자와 1:2로 결합하여 텅스텐화 할로겐화물을 형성한다. 이것은 증발된 텅스텐이 관벽의 낮은 온도에서는 할로겐과 결합하고 결합된 텅스텐화물이 증발(250도 이상)하여 분리된 텅스텐을 다시 제자리로 보내주고 높은 온도(1500도이상)에서는 텅스텐이 분해되어 다시 할로겐과 결합하는 반복작용을 통하여 텅스텐의 증발억제 및 흑화방지의 작용을 한다. 따라서, 할로겐 램프의 수명은 보통의 램프의 수명보다 높으며 램프와 인접한 곳의 온도를 그린타이어(6)의 예열에 필요한 온도까지 타이어의 상측 비드부를 가열할 수 있다. 소형 할로겐 램프의 설치는 그린타이어 비드부(4)가 고루 예열될 수 있도록 로더핑거(3)의 하단에 일정 간격으로 설치하며, 예열시 열 손실을 줄이기 위해 그린타이어(6)의 외부로 돌출되지 않도록 로드핑거(3)의 설치위치를 설정한다. 본 발명의 목적은 상측 비드부의 예열을 목적으로 하는 것으로 가류금형과 접촉하는 하측 비드부와 달리 상측 비드부는 열을 받지 않는 부분이므로 가류가 완성된 뒤의 로드핑거(3)와 접촉하는 부분인 상측 비드부는 열을 받지 않으므로 가류공정이 완료된 뒤의 비드부의 불량이 발생할 수 있다.

본 발명은 그린타이어(6) 가류 공정에서 그린타이어(6)가 가류금형으로 삽입되기 전에 가류기 로더(5)의 로더핑거에 장착된 예열장치인 할로겐 램프(1)를 통하여 예열함으로써, 그린타이어가 몰드에 입고되고 가류가 시작되었을 때, 그린타이어의 상측 비드부의 고무 흐름성을 좋게하여 완제품 타이어의 비드불량을 개선할 수 있다.

또한 소형의 할로겐 램프를 로더핑거(3)에 설치하고, 그 주변에 열감지센서를 설치하여, 설정된 예열 온도와 측정된 온도를 비교하여 원하는 온도로 예열이 되었을 때, 할로겐 램프의 전원이 차단되는 방식을 통해서 필요이상의 예열을 방지할 수 있다. 그리고, 예열온도는 예열시간과 비례하며, 예열시간은 실험에 의하여 다음과 같이 설정할 수 있다. 그린타이어가 가류기 로더의 로더핑거(3)에 장착된 후, 먼저 가류 중인 그린타이어의 가류 진행 중 미리 설정된 예열 시간과 온도로 그린타이어의 상측 비드부가 예열 될 수 있도록 전원을 공급한다. 설정 시간은 전 그린타이어 가류가 끝나고 가류금형이 열리기 전까지 예열하며, 예열 온도는 그린타이어가 가류금형에 장착되었을 때, 몰드와 접촉하는 하측 비드부가 가류가 시작되기 전까지 측정되는 온도로 설정한다.

소형 할로겐 램프의 설치는 그린타이어 비드부가 고루 예열될 수 있도록 로더핑거(3)의 하단에 일정 간격으로 설치하며, 예열시 열 손실을 줄이기 위해 그린타이어의 외부로 돌출되지 않도록 로드핑거(3)의 설치위치를 설정한다.

본 발명은 가류가 시작되기 전 그린타이어의 상측 비드부가 가류금형과 접촉하는 하측부분과 달리 열을 받지 않아 가류시 상측 비드부의 품질의 불량을 극복할 수 있는 가류기의 로더에 관한 발명이다. 따라서, 본 발명에 따른 가류기 로더에 의하면, 그린타이어의 가류공정 전의 예열작업을 위하여 별도의 예열장치를 요하지 않으며 불균등한 예열로 인한 비드부의 불량을 막을 수 있다.

Claims (4)

1. 승강 및 회전되어 그린타이어를 가류 금형 내부로 로딩시키거나 언로딩시키는 로더 암(loader arm, 2) 및 상기 로더암(2)의 선단부에 장착되고 그린타이어의 상단 비드부에 삽입되는 로더핑거(loader finger, 3)를 포함하는 가류기 로더에 있어서,

   타이어의 상측 비드부를 예열하는 예열장치가 상기 로더핑거에 설치되고, 상기 예열장치는 할로겐 램프인 것을 특징으로 하는 가류기 로더.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 로더핑거(3)에는 온도감지센서가 부착된 것을 특징으로 하는 가류기 로더.
4. 제3항의 온도감지센서에서 측정된 온도와 미리 설정된 온도를 비교하여 상측 비드부의 예열온도가 설정온도에 도달하는 경우에 예열장치인 할로겐 램프의 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 가류기 로더를 이용한 그린타이어의 예열방법.

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