KR100881262B1

KR100881262B1 - 전기 가류기

Info

Publication number: KR100881262B1
Application number: KR1020070093952A
Authority: KR
Inventors: 노형래
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2007-09-17
Filing date: 2007-09-17
Publication date: 2009-02-05

Abstract

본 발명은 각각의 가류 몰드의 열원으로 전기히터를 사용하는 전기 가류기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코어 드럼 상에 성형된 그린타이어를 전기 가류기에 테이크인(take-in)한 후 내부열원 매체로 질소가스를 사용하고, 하부플레이트에 결합되어 있는 유압실린더에 의해 링크브래킷이 상승하면서 가류기몸체와 세그먼트몰드에 결합된 링크가 전진하면서 세그먼트몰드가 그린타이어 표면에 압력을 가하면서 그린타이어가 가류되도록 구성한 전기 가류기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 전기 가류기에 의하면, 몰드의 열원으로 전기히터를 사용함으로써 대규모 스팀설비를 없애고 가류 설비를 소형화할 수 있고, 온도의 제어가 용이하고 그 정밀성이 우수하여 가류 몰드간 온도편차를 최대한 줄일 수 있는 효과가 있으며, 링크브래킷에 설치된 링크를 사용하여 사이드부와 트레드부가 동시에 압착되면서 가류가 진행되므로 타이어의 내구력 향상에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.

전기 가류기, 링크, 전기히터, 코어드럼, 그린타이어

Description

전기 가류기 {ELECTRIC VULCANIZER}

본 발명은 각각의 가류 몰드의 열원으로 전기히터를 사용하는 전기 가류기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코어드럼(core drum) 상에 성형된 그린타이어를 전기 가류기에 테이크인(take-in)한 후 내부열원 매체로 질소가스를 사용하고, 하부플레이트(lower plate)에 결합되어 있는 유압실린더에 의해 링크브래킷(link bracket)이 상승하면서 가류기몸체와 세그먼트몰드에 결합된 링크가 전진하면서 세그먼트몰드(segment mold)가 그린타이어 표면에 압력을 가하면서 그린타이어가 가류되도록 구성한 전기 가류기에 관한 것이다.

종래기술에 의한 유압가류기에 의하면, 성형드럼에서 성형된 그린타이어를 가류기로 이동시킨 후, 로더조립체(loader assembly)에 의해 로딩(loading)된 그린타이어가 상승되어 있는 센터포스트조립체(center post assembly)에 장착되면 센터포스트조립체는 아래로 하강되면서, 블래더 내부에 일정한 압력의 스팀이 들어가 그린타이어가 약간 팽창하면서 몰드 압축시 찌그러지지 않도록 틀을 유지하게 된다. 이렇게 장착된 그린타이어는 고온의 스팀에 의해 가열된 상사이드몰드(upper side mold)와 트레드 몰드가 역시 고온의 스팀으로 가열된 하사이드몰드(lower side mold)까지 완전히 압축될 때까지 하강하게 된다.

각 몰드가 완전히 밀폐되면 블래더 내부로 정해진 온도, 압력을 가진 스팀(steam)이 공급되며 가류가 진행된다. 가류 완료후 각 몰드는 압축과정과 반대로 개방되고, 언로더조립체(unloader assembly)에 의해 테이크아웃(테이크아웃)된다.

이와 같이, 종래기술에 의한 가류기에서는 열원 공급 매체로서 대형설비가 필요한 스팀을 사용함으로써 가류 설비가 대형화되었으며, 가류 온도의 조절 및 정확성에서 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 신공정 제조 시스템 개발에 따라 대형 스팀설비를 없애고 가류 설비를 소형화할 수 있으며 온도의 제어가 용이하고 그 정밀성이 우수하며 압착 가류방식을 적용한 전기식 가류기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 해결하기 위하여 안출된 본 발명에 의한 전기 가류기는, 그린타이어가 장착된 코어드럼을 장착할 수 있는 코어드럼축공이 형성되어 있는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트 상에 고정되어 몰드개폐실린더가 상방으로 관통되어 장착된 하부플레이트; 상기 몰드개폐실린더의 단부에 고정되어 상하로 이동되는 링크브래킷; 상기 링크브래킷의 이동에 따라 두 링크 사이의 각도가 변화되어 트레드세그먼트몰드를 이동시키는 한 쌍의 링크; 상기 한 쌍의 링크의 각도 변화에 따라 그린타이어의 반경방향으로 이동되는 몰드장착부; 상기 몰드장착부의 측면에 설치되어 그린타이어의 트레드부를 압착하는 트레드세그먼트몰드; 상기 몰드장착부 내에 고정설치되어 상기 트레드세그먼트몰드에 열을 가하는 전기히터; 상기 코어드럼의 상부에서 그린타이어를 압착하는 측상부플레이트; 및 상기 측상부플레이트가 고정되고 유압실린더에 의해 상하이동가능하게 설치된 상부플레이트암지지체;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 한 쌍의 링크는, 일단이 가류기몸체의 내측벽에 회동가능하게 고정되고 타단은 상기 링크브래킷의 상단부에 형성된 슬롯 내에서 수평으로 이동가능하게 설치되는 제1링크와, 일단이 상기 슬롯 내에 있는 제1링크의 타단과 연결되고 타단은 상기 몰드장착부의 측면에 회동가능하게 고정되는 제2링크로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 몰드장착부는 상기 측상부플레이트와 접촉하는 내측 상부 모서리에 테이퍼부가 형성되어 있고, 이와 대응하여 상기 측상부플레이트의 상부 모서리에도 테이퍼부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 전기 가류기에 의하면, 몰드의 열원으로 스팀설비 대신 전기히터를 사용함에 따라 가류 설비를 소형화할 수 있고, 온도의 제어가 용이하고 그 정밀성이 우수하므로 가류 몰드간 온도편차를 최대한 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 링크브래킷에 설치된 링크를 사용하여 사이드부와 트레드부가 동시에 압착되면서 가류가 진행되므로, 타이어의 내구력 향상에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전기 가류기의 실시예를 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 전기 가류기를 개략적으로 나타낸 전체 조립도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 전기 가류기에서 측상부플레이트 하강시의 상태를 나타내는 일부 단면도가 도시되어 있다.

전기 가류기의 베이스플레이트(20)에는 코어드럼축공(15)이 형성되어 있어서 코어드럼(10)의 그린타이어지지체(11)에 장착된 그린타이어(1)가 코어드럼(10)과 함께 베이스플레이트(20) 상에 고정된 하부 몰드 상에 장착되어 있다. 이 코어드럼(10)은 로봇 팔에 의해 전기 가류기 내로 이동되며, 그 축의 상단부는 로봇 팔에 착탈가능하게 형성되어 있어서 코어드럼(10)에서 성형된 그린타이어가 분리되지 않고 그대로 가류기 내에 놓이게 된다.

베이스플레이트(20) 바로 위에는 하부플레이트(21)가 고정되어 있고, 이에 형성된 두 개의 관통공을 통해 2개의 몰드개폐실린더(32)가 아래에서 위로 장착되어 있다. 하부플레이트(21) 상에는 원통형의 가류기몸체(25)가 고정되어 있고, 이 가류기몸체(25)의 내벽면 하부에는 링크브래킷(33)이 상하이동가능하게 설치되어 있다. 상기 몰드개폐실린더(32)의 상단부는 이 링크브래킷(33)과 연결되어 있어서, 몰드개폐실린더(32)가 링크브래킷(33)을 상하로 이동시키게 된다.

링크브래킷(33)의 상부에는 한 쌍의 링크(35)가 설치되어 있다. 이 한 쌍의 링크(35)는 링크브래킷(33)의 이동에 따라 두 링크 사이의 각도가 변화되어 트레드세그먼트몰드(30)를 이동시키도록 이루어진다. 바람직하게는, 링크브래킷(33)의 상단부에 슬롯(33S)이 수평방향으로 형성되어 있고, 이 슬롯(33S) 내에서 두 링크(35)가 V자 모양으로 연결되어 그 연결축이 수평방향으로 이동가능하게 설치된다. 또한, 한 쌍의 링크(35)가 제1링크와 제2링크로 이루어진다고 할 때, 제1링크의 일단은 가류기몸체(25)의 내벽면에 회동가능하게 고정되고, 제2링크의 일단은 후술하는 몰드장착부(31)의 측면에 회동가능하게 고정된다.

이렇게 두 링크가 연결되어 V자 모양을 이루는 한 쌍의 링크(35)는, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 링크브래킷(33)이 상승함에 따라 두 링크가 이루는 각도가 점점 커지게 된다. 이에 의해 한 쌍의 링크(35) 양 단부 사이의 거리가 멀어지게 되므로, 고정된 가류기몸체(25)의 반력을 받아 한 쌍의 링크(35)에 연결된 몰드장착부(31)가 수평방향으로 슬라이딩되어 이동하게 된다.

상기 몰드장착부(31)의 측면에는 그린타이어의 트레드부를 압착하는 트레드세그먼트몰드(30)가 고정설치되어 있다. 그리고 가류시 이 트레드세그먼트몰드(30)를 가열하기 위한 열원으로서, 몰드장착부(31) 내에는 전기히터(50)가 고정설치되어 있다.

한편, 상기 코어드럼(10)의 상부에는 상부플레이트암지지체(40)가 유압실린더(41)에 의해 상하이동가능하게 설치되어 있고, 이 상부플레이트암지지체(40)의 단부 하면에 그린타이어를 압착하는 측상부플레이트(42)가 고정된 채로 매달려 있다. 상기 상부플레이트암지지체(40)에는 로봇 팔로 코어드럼(10)을 가류기 내에 테이크인할 때에 가류기의 중심에서 벗어나 있다가 테이크인 후에 다시 가류기의 중심 위치, 즉 코어드럼(10)의 회전축 위치로 정확히 이동시키는 별도의 구동수단이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 몰드장착부(31)에는 그린타이어 가류를 위해 압착할 때 상기 측상부플레이트(42)와 접촉하는 내측 상부 모서리에 테이퍼부(31T)가 형성되어 있고, 이와 대응하여 측상부플레이트(42)의 상부 모서리에도 테이퍼부(42T)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 형성함으로써 그린타이어 가류시 트레드세그 먼트몰드(30)의 몰드장착부(13)와 측상부플레이트(42)는 원활하게 접촉될 수 있게 된다.

본 발명에 일실시예에 의한 전기 가류기의 작동을 설명하면 다음과 같다.

각각의 구성요소별 반제품이 스트립(strip)형상으로 압출되어 코어드럼(10)에 부착되는 성형공정을 마친 그린타이어가 로봇의 이동으로 인하여 전기 가류기 중심의 코어드럼축공(15)에 테이크인(take-in)되면 도시되지 않은 유압실린더의 작동에 인해 상부플레이트암지지체(40)가 도 1에 도시한 바와 같이 전기 가류기의 중심 위치로 이동된다. 여기서 전기 가류기의 중심 위치는 엄밀하게는 코어드럼(10)의 축 상부 위치를 나타내는 것이다.

이렇게 중심에 위치한 상부플레이트암지지체(40)는 도 2에 도시한 바와 같이 유압실린더(41)에 의해 그린타이어의 사이드부(1S) 표면까지 하강된 후, 링크브래킷(33)에 연결된 양쪽의 몰드개폐실린더(32)가 상승하면서 링크브래킷(33)이 상승하게 된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 링크브래킷(33)이 상승하는 동안 이에 결합되어 있는 한 쌍의 링크(35)가 작동하여 몇 개의 조각으로 나누어진 트레드세그먼트몰드(30)가 닫히게 된다. 이때 몰드장착부(31)의 상단부에 측상부플레이트(42)가 끼워져 트레드세그먼트몰드(30)가 전진할수록, 즉 링크브래킷(33)에 조립된 몰드개폐실린더(32)가 상승하면서, 몰드장착부(31)에서 소정의 각도로 테이퍼 처리된 테이퍼부(31T)가 이에 대응하여 측상부플레이트(42)의 상부 모서리에 같은 각도로 형성된 테이퍼부(42T)에 슬라이딩되면서 닫히게 된다. 이 때, 그린타이어가 없는 상태에서 작동시에는 유압실린더(41)의 동작에 의해 측상부 플레이트(42)가 정상 위치까지 하강한 후 작동하지만, 그린타이어(1)가 삽입된 상태에서 작동시에는 그린타이어(1)의 사이드부(1S)의 볼륨이 사이드 몰드의 캐비티보다 커서 측상부 플레이트(42)가 정상 위치보다 다소 덜 하강한 상태로 링크에 의해 몰드 장착부(31)의 전진이 이루어진다.

도 4에 도시한 바와 같이, 몰드 장착부(31)의 테이퍼부(31T)와 측상부 플레이트(42)의 테이퍼부(42T)가 접촉되는 시점부터 측상부 플레이트(42)가 정상위치까지 하강하며 그린타이어의 사이드부의 압착이 진행되고, 이와 동시에 트레드부의 압착도 진행된다.
완전히 폐쇄된 후에는 전기히터(50)로 가열된 몰드에 접촉되어 있는 그린타이어의 트레드부에서 내부로 가류열원을 공급하고, 고온의 질소가스를 배관라인을 따라 주입하며, 코어드럼 가열을 통하여 그린타이어의 인너라이너(innerliner) 층부터 외부로 미리 설정된 온도의 열을 공급함으로써 그린타이어의 가류가 진행된다. 이대, 상기 링크브래킷(33)에 설치된 링크(55)는 몰드 압축시 찌그러지지 않도록 틀을 유지하고, 가류공정 완료 후 몰드를 개방하는 역할을 한다. 즉, 가류 몰드의 열원으로 일정한 압력을 갖는 스팀 대신 전기히터를 사용함에 따라, 몰드를 압축하거나 개방하기 위하여 상기 링크(35)를 사용한다.
가류 완료 후에, 가류기로부터 타이어를 테이크아웃(take-out)할 경우에는 위의 공정순서의 역순으로 진행하면 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전기 가류기에서, 상기 트레드세그먼트몰드(30)는 9개로 나누어져 있다. 이에 따라 몰드장착부(31)도 9개로 이루어지고 그 내부에 있는 전기히터(50)는 각 트레드세그먼트몰드(30) 당 2개씩 배치되어 있어서 총 18개가 된다. 또한, 각 몰드장착부(31)와 연결되는 한 쌍의 링크(35)도 9쌍으로 이루어지게 됨이 이해될 것이다. 한편, 한 쌍의 링크(35)를 움직이는 링크브래킷(33)은 전체적으로 링 모양으로 형성되어 있어서 하나의 일체형 구성요소이다. 이 링크브래킷(33)을 상하이동시키는 몰드개폐실린더(32)는 좌우에 하나씩 총 2개가 장착되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면 그린타이어 가류시에 각 트레드세그먼트몰드(30)를 균일하게 움직일 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 전기 가류기를 개략적으로 나타낸 전체 조립도이다.

도 2는 도 1의 전기 가류기에서 측상부플레이트 하강시의 상태를 나타내는 일부 단면도이다.

도 3은 도 2에서 측상부플레이트가 하강한 이후 트레드세그먼트몰드가 이동하는 중의 상태를 나타내는 일부 단면도이다.

도 4는 도 3의 상태에 이어 트레드세그먼트몰드가 그린타이어를 완전히 압축하는 상태를 나타내는 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기가류기의 부분입면도이다.
도 6은 9개의 몰드장착부 중 1개의 몰드장착부에 2개의 전기히터가 삽입되어 있는 형상을 나타낸 도면으로, 도 6a는 평면도이고, 도 6b는 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 그린타이어

1S : 사이드부
10 : 코어드럼

11 : 그린타이어 지지체

15 : 코어드럼 축공

20 : 베이스플레이트

21 : 하부플레이트

25 : 가류기몸체

30 : 트레드세그먼트몰드

31 : 몰드장착부

31T : 테이퍼부

32 : 몰드개폐실린더

33 : 링크브래킷

33S : 슬롯

35 : 링크

40 : 상부플레이트암지지체

41 : 유압실린더

42 : 측상부플레이트

42T : 테이퍼부

50 : 전기히터

Claims

그린타이어(1)가 장착된 코어드럼(10)을 장착할 수 있는 코어드럼축공(15)이 형성되어 있는 베이스플레이트(20);

상기 베이스플레이트(20) 상에 고정되어 몰드개폐실린더(32)가 상방으로 관통되어 장착된 하부플레이트(21);

상기 몰드개폐실린더(32)의 단부에 고정되어 상하로 이동되는 링크브래킷(33);

상기 링크브래킷(33)의 이동에 따라 두 링크 사이의 각도가 변화되어 트레드세그먼트몰드(30)를 이동시키는 한 쌍의 링크(35);

상기 한 쌍의 링크(35)의 각도 변화에 따라 그린타이어의 반경방향으로 이동되는 몰드장착부(31);

상기 몰드장착부(31)의 측면에 설치되어 그린타이어의 트레드부를 압착하는 트레드세그먼트몰드(30);

상기 몰드장착부(31) 내에 고정설치되어 상기 트레드세그먼트몰드(30)에 열을 가하는 전기히터(50);

상기 코어드럼(10)의 상부에서 그린타이어를 압착하는 측상부플레이트(42); 및

상기 측상부플레이트(42)가 고정되고 유압실린더(41)에 의해 상하이동가능하게 설치된 상부플레이트암지지체(40);

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 가류기.
제1항에 있어서,

상기 한 쌍의 링크(35)는,

일단이 가류기몸체(25)의 내측벽에 회동가능하게 고정되고 타단은 상기 링크브래킷(33)의 상단부에 형성된 슬롯(33S) 내에서 수평으로 이동가능하게 설치되는 제1링크와,

일단이 상기 슬롯(33S) 내에 있는 제1링크의 타단과 연결되고 타단은 상기 몰드장착부(31)의 측면에 회동가능하게 고정되는 제2링크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 가류기.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 몰드장착부(31)는 상기 측상부플레이트(42)와 접촉하는 내측 상부 모서리에 테이퍼부(31T)가 형성되어 있고,

이와 대응하여 상기 측상부플레이트(42)의 상부 모서리에도 테이퍼부(42T)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 가류기.