KR100985679B1 - 타이어 내부 라이너 제조 방법, 타이어 내부 라이너경화용 장치 및 타이어 내부 라이너 경화 방법 - Google Patents

Abstract

타이어 내부 라이너를 깊이 방향에서 부분적으로 경화하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 상기 방법은, 제 1 면과 대향 면을 갖는 미경화 고무 층을 형성하는 단계와, 고무 층에 압력을 가하는 단계와, 상기 대향 면에서보다 상기 제 1 면에서 고무 층을 좀더 충분히 경화시키기 위해 상기 제 1 면으로부터 고무 층을 가열하는 단계와, 고무 층을 냉각시키는 단계와, 고무 층이 냉각된 후에 고무 층에 가해진 압력을 해제시키는 단계를 포함한다. 상기 장치는 드럼과, 드럼의 내부면상의 열 교환 챔버와, 드럼을 둘러싸는 하우징과, 드럼의 외부면과 하우징 사이의 공간부와, 하우징의 내부에서 하우징의 각 단부에 위치되어 있는 팽창 가능한 시일로서 팽창에 의해 확대되어 드럼과 하우징 사이의 공간부를 밀폐시키는 시일과, 공간부에 가스를 급송하여 압력을 가하기 위한 가스 유입구와, 드럼을 가열하기 위해 열 교환 챔버와 연통되어 있는 열 공급원과, 드럼을 냉각시키기 위해 열 교환 챔버와 연통되어 있는 냉각제 공급원(coolant source)을 포함한다.

Description

타이어 내부 라이너 제조 방법, 타이어 내부 라이너 경화용 장치 및 타이어 내부 라이너 경화 방법{PARTIAL DEPTH-WISE CURE OF A TIRE INNER LINER}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경화용 장치의 일 측에서 본 사시도,

도 2는 하우징이 도 1에 도시된 장치에서 드럼 둘레에 배치되어 있는 상태를 도시하는 사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 단면도,

도 4a는 비팽창 상태의 시일을 도시하는 확대도,

도 4b는 팽창 상태의 시일을 도시하는 확대도,

도 5는 하우징의 단면도,

도 6은 하우징의 분해도,

도 7은 드럼의 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

12 : 드럼 14 : 하우징

16 : 트랙 18 : 다리

26 : 열 교환 챔버 28 : 공간부

30, 32 : 시일 34, 36 : 유입구 대(inlet stem)

본 발명은 타이어의 내부 라이너를 깊이 방향에서 부분적으로 경화시키기 위한 방법에 관한 것이다. 부가적으로, 본 발명은 타이어의 내부 라이너를 경화시키기 위한 개선된 장치에 관한 것이다.

타이어를 제조하는 통상적인 방법 중에는 가황 처리용 블래더(vulcanization bladder)를 사용하는 것이 있다. 이 블래더는 증기나, 온수와 같은 가열된 유체로써 팽창되어 미소성(未燒成) 타이어(green tire)를 타이어 금형의 벽에 대해 가압한다. 타이어의 가황 처리 공정의 사용과 관련해서는 몇 가지 문제점이 있다. 특히, 블래더가 성형 중에 타이어를 변형시킬 수 있고, 또 금형 안에서 타이어의 위치에 영향을 줄 수 있다. 이는 심각한 품질 문제를 초래할 수 있다. 블래더의 사용과 관련된 다른 문제점은 블래더가 마모되기 쉽다는 것이다. 이로 인해, 블래더의 교체를 위한 추가 비용과 이러한 교체에 따른 노력 및 시간이 소요된다. 또한, 블래더에는 작은 누출 구멍과 같은 결함이 있을 수 있다. 작은 누출 구멍을 통해 고온의 증기가 누출되어 타이어의 내부 라이너와 접촉할 수 있을 것이다. 이로 인해, 내부 라이너를 통과한 증기가 다른 고무/보강 요소 사이의 층들에 침투하여 결함을 초래할 수 있다. 경화용 블래더의 사용과 관련된 윤활 재료 역시 타이어를 오염시킬 수 있다.

블래더의 사용과 관련된 다른 단점에는 낮은 열 전달율(경화 매체로부터 타이어로의 열 전달)이 있는데, 이는 블래더의 벽 두께가 열 플럭스를 감소시켜 경화에 걸리는 시간의 증가를 초래함으로써 시간과 에너지 비용을 별도로 증가시키기 때문이다. 가황 처리용 블래더의 사용과 관련된 문제점 및 단점은 트랙터용 타이어와 같은 대형 타이어를 제조할 때 더 많이 나타난다.

가황 처리용 블래더와 관련된 운전 경비를 줄이고 대형의 타이어를 제조하기 위해, 블래더 미사용 몰딩 공정이 이용되고 있다. 블래더 미사용 몰딩 공정은 미국 특허 제 4,400,342 호, 제 5,127,811 호 및 제 5,597,429 호에 개시되어 있다. 블래더 미사용 몰딩 공정에는 장점이 있으나 새롭게 발생하는 문제점도 있다. 미소성 타이어와 가압된 유체 사이의 직접적인 접촉은, 가황 처리 전 타이어로의 유체 침투에 따른 문제점을 초래할 수 있다. 유체의 침투는 인접하는 층 사이의 분리를 초래하거나, 탄성 중합체 재료와 보강 구조체 사이의 접착 공정에 해롭게 작용할 수 있다.

유체 침투에 따른 문제점을 해결한 타이어 경화 방법이 미국 특허 제 6,409,959 호에 개시되어 있다. 상기 미국 특허 제 6,409,959 호는, 타이어의 내부 표면에 프라이머(primer)를 제공하고 타이어에 열을 가함으로써, 탄성 중합체의 제 1 층을 가황 처리하며, 가압된 유체의 타이어 내부 침투를 방지하는 층을 형성하는 공정을 제공한다. 이 불침투성 층이 형성되고 나서야 가압된 유체가 유입됨으로써 미소성 타이어의 경화를 완성시킨다.

블래더 미사용 몰딩에 대한 다른 접근 방법에는 경화용 유체에 불침투성을 띄는 타이어 내부 라이너를 형성하는 것이 있다. 타이어의 제조에 있어 부분적으로 경화되는 고무 층을 형성하는 방법은 미국 특허 제 4,139,405 호에 개시되어 있다. 상기 미국 특허 제 4,139,405 호는 고무 층에 경화나 부분적 경화를 시행하기 위해 복사를 이용할 것을 제시한다. 경화되는 층은 내부 라이너나 트레드 층일 수 있다. 경화의 양 또는 깊이는 사용되는 복사의 세기(intensity)에 의해 제어된다. 내부 라이너는 미소성 타이어와 함께 형성된 후에 경화되거나, 또는 개별적으로 경화됨으로써 이어지는 미소성 타이어의 형성시에 내부 라이너로서 이용될 수 있다. 복사는 미소성 타이어의 내부 라이너를 처리하는 데에 사용될 것이다. 타이어의 일부를 차폐함으로써, 복사를 받는 영역이 제어된다. 한편, 부틸 고무와, 부틸 유도체(butyl derivative)를 포함하는 기타 다른 고무에는 복사의 효력이 발휘되지 않는다.

부분적으로 경화되는 고무 스트립의 형성 방법 중 다른 하나가 미국 특허 제 4,233,013 호에 개시되어 있다. 상기 미국 특허 제 4,233,013 호는, 타이어 트레드 등에 사용될 만한 표면 디자인을 갖는 경화된 고무 스트립을 연속적으로 제조하기 위한 장치를 제시한다. 상기 장치는, 고무를 유연하고 점성이 있는 고무 스트립으로 압출하기 위한 수단과, 고무를 가압하여 금형 표면으로 강제로 밀어 넣기 위한 수단과, 가압 상태를 유지한 채의 점성이 있는 고무에 복사 또는 열을 유도하기 위한 수단을 포함한다. 기본적으로는, 고무가 연속적인 스트립으로 벨트에 압출된 후에, 몰딩 수단이 고무에 압력과 함께 가해지고, 고무는 고무 시트의 부분적 경화를 위해 복사 또는 열에 노출된다.

또 다른 부분적 경화 방법이 미국 특허 제 5,201,975 호에 개시되어 있다. 상기 미국 특허 제 5,201,975 호는, 트레드 패키지(tread package)를 몰딩하고 부분적으로 경화하기 위해 가열된 패턴 링을 사용하는 타이어 제조 방법을 제시한다. 경화되지 않은(uncured) 트레드 패키지가 패턴 링 안에 조립되어 트레드 고무가 패턴을 갖게 되고, 트레드 고무는 이어서 부분적으로 경화되도록 가열되며, 경화되지 않은 카커스가 트레드 패키지의 경화되지 않은 부분과 접촉하도록 카커스를 패턴 링 안에 위치시키는 것에 의해 타이어의 조립이 좀더 진행된다.

본 발명은 블래더 미사용 몰딩 공정에 유용한 부분적으로 경화된 내부 라이너를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 고무 층을 깊이 방향에서 부분적으로 경화시키는 것은, 사전 결정된 시간 동안에 내부 라이너의 제 1 면에 압력과 열을 병행하여 가함으로써 달성된다. 좀더 구체적으로, 본 발명에 따르면, 경화 깊이나 경화 깊이 형상(cure depth profile)이 제어될 수 있도록 경화 공정을 제어하기 위해 열과 압력이 타이어에 가해진다. 제 1 면이 좀더 충분히 경화된 내부 라이너는 경화용 유체에 대해 불침투성을 띔으로써 전통적인 경화용 블래더의 목적을 충족시키며, 반면에 내부 라이너의 다른 면은 덜 경화되거나 경화되지 않는다. 이런 식으로, 트레드 층, 카커스 플라이 및 비이드와 같은 미소성 타이어의 다른 구성 요소가 타이어 제조 공정 중에 내부 라이너의 점착성 있는, 경화되지 않은 면에 부착될 수 있다. 미소성 타이어는, 부분적으로 경화된 내부 라이너 위에 형성되고 나면, 경화용 블래더의 사용 없이 타이어 금형 캐비티(tire molding cavity) 안에서 가황 처리될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 타이어용 내부 라이너 형성 방법에 대한 것으로, 상기 방법은, 제 1 면과 대향 면을 갖는 미경화 고무 층을 형성하는 단계와, 상기 고무 층에 압력을 가하는 단계와, 상기 대향 면에서보다 상기 제 1 면상에서 상기 고무 층을 좀더 충분히 경화시키기 위해, 상기 제 1 면으로부터 상기 고무 층을 가열하는 단계와, 상기 고무 층을 냉각시키는 단계와, 경화가 그다지 일어나지 않는 온도까지 상기 고무 층이 냉각된 후에 상기 고무 층에 가해진 압력을 해제시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 좀더 특정한 실시예에 따르면, 고무 층이 지지대 위에 제공되어, 가압된 가황 처리용 챔버 안에 밀폐된다. 상기 압력은 가황 처리 공정 중에 가황 처리 부산물이 상기 고무 층을 발포시키는 것을 방지하도록 선택된다. 상기 챔버가 가압된 후에, 상기 가열된 면은 좀더 충분히 경화되고 대향하는 면은 덜 경화되거나 경화되지 않은 경화 형상을 얻기 위해, 상기 층은 제 1 면으로부터 소망 경화 온도로 가열되고 상기 소망 경화 온도에서 소정 시간 동안 유지된다. 상기 고무 층은 소망하는 제조 시간 내에 소망하는 경화 형상을 제공하기에 적합한 온도까지 가열된다. 이 온도는 약 250℉ 내지 약 450℉일 수 있다. 전형적으로, 상기 지지대는 드럼이다. 소망하는 경화 형상이 얻어지고 나면, 상기 층은 더 이상 경화하지 않는 온도까지 냉각된다. 전형적으로, 이 온도는 약 100℉보다 낮다. 최종적으로, 상기 챔버가 감압된다. 상기 층이 더 이상 경화하지 않는 온도로 냉각될 때까지 상기 층에 압력을 유지시키는 것에 의해, 가황 처리 부산물은 압력이 해제되어도 상기 층을 발포시키지 않는다.

본 발명의 다른 실시예는 타이어의 내부 라이너를 경화시키기 위한 장치이며, 상기 장치는, 내부면과 외부면을 갖는 드럼과, 상기 드럼의 내부면에 위치되어 있는 열 교환 챔버와, 상기 드럼을 둘러싸고 있는 하우징과, 상기 드럼의 외부면과 상기 하우징 사이에 개재되어 있는 공간부와, 상기 하우징의 내부에서 하우징의 각 단부에 위치되어 있는 팽창 가능한 시일로서, 팽창에 의해 확대되어 상기 드럼과 하우징 사이의 상기 공간부를 밀폐시키는 시일과, 상기 공간부에 가스를 급송하여 압력을 가하기 위한 가스 유입구와, 상기 드럼을 가열하기 위해 상기 열 교환 챔버와 연통되어 있는 열 공급원과, 상기 드럼을 냉각시키기 위해 상기 열 교환 챔버와 연통되어 있는 냉각제 공급원(coolant source)을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예는, 내부면 및 외부면을 갖는 드럼과; 상기 드럼의 내부면에 위치되어 있는 열 교환기와; 상기 드럼의 외부면과의 사이에 공간부가 개재된 채로 상기 드럼을 둘러싸는 하우징과; 상기 하우징의 내부에서 하우징의 각 단부에 위치되어 있는 팽창 가능한 시일로서, 팽창에 의해 확대되어 상기 드럼과 하우징 사이의 상기 공간부를 밀폐시키는 시일과; 상기 공간부에 가스를 급송하여 압력을 가하기 위한 가스 유입구와; 상기 드럼을 가열하기 위해 상기 열 교환 챔버와 연통되어 있는 열 공급원과; 상기 드럼을 냉각시키기 위해 상기 열 교환 챔버와 연통되어 있는 냉각제 공급원을 구비하는 장치를 제공하는 단계와, 상기 드럼의 외부면에 인접한 제 1 면을 갖는 미경화 고무 층을 제공하는 단계와, 상기 하우징과 드럼 사이의 상기 공간부를 밀폐시키기 위해 상기 시일을 팽창시키는 단계와, 상기 하우징과 드럼 사이의 공간부에 압력을 가하는 단계와, 상기 드럼의 외부면에 인접한 상기 면을 그 대향 면보다 좀더 충분히 경화시키기 위해, 상기 드럼을 가열함으로써 상기 고무 층을 가열하는 단계와, 상기 드럼을 냉각시킴으로써 상기 미경화 고무 층을 냉각시키는 단계와, 상기 미경화 고무 층이 냉각되었을 때 상기 공간부내의 압력을 해제시키는 단계를 포함하는 방법이다.

본 발명의 좀더 특정한 실시예에서, 상기 장치는 상기 고무 층이 외부면에 부착되어 있는 드럼을 포함한다. 상기 드럼의 내부면은, 상기 경화되는 영역의 위치를 제어하기 위해 구역 또는 서브챔버로 분할될 수 있는 열 교환기를 수용한다. 상기 하우징은 그로부터 연장되는 다리에 의해 트랙에 장착되고, 상기 드럼에 대해 이동 가능하여, 상기 고무 층이 상기 드럼에 부착될 수 있는 제 1 위치와, 상기 하우징이 상기 드럼을 둘러싸 상기 하우징과 드럼 사이에 공간부를 형성하는 제 2 위치에 위치될 수 있다. 상기 공간부는 상기 하우징의 각 단부에 있는 시일을 팽창시킴으로써 밀봉된다. 상기 공간부가 밀봉되고 나면, 가스가 상기 공간부 안으로 급송되어, 상기 고무 층에 압력을 가한다. 상기 고무층은 압력이 가해진 후에 가열에 의해 경화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 드럼 안의 열 교환 챔버는 가열된 유체 또는 냉각제를 받아들이는 채널을 수용하며, 이에 의해 상기 드럼이 가열되거나 냉각될 수 있다. 상기 드럼에 인접한 상기 고무의 면은 상기 고무가 소망 깊이까지 경화하도록 가열되며, 상기 소망 깊이의 경화가 달성되고 나면 드럼과 함께 냉각된다. 이것이 달성되고 나서야, 상기 고무에 가해진 압력이 해제될 수 있다.

도면을 참조하여 본 발명이 좀더 상세히 설명된다.

본 발명의 일 실시예에서, 장치(10)는 트랙 또는 슬라이드(16)에 장착되어 있는 경화용 드럼(12)과 하우징(14)을 포함한다. 하우징(14)은 하우징(14)을 지지하여 로드(17)를 따라 이동하기 위한 한 쌍의 다리(18)를 구비한다. 드럼(12)은, 보어(15a) 안에 수납되는 볼트에 의해 프레임(13)에 고정되는 허브(15)(도 3)를 통해 수직 프레임(13)에 장착되어 있다. 도시된 실시예에서는 드럼(12)이 고정 상태이나, 반대로 하우징(12)이 고정 상태가 되고 드럼(12)은 하우징(14)에 대해 이동할 수 있도록 장착될 수 있으며, 혹은 드럼(12)과 하우징(14) 모두가 서로에 대해 이동할 수 있게 장착되어도 무방하다.

드럼(12)은 외부면(20)과 내부면(22)을 갖는다. 타이어의 내면에 소망의 성형 외관을 생성하기 위해, 외부면(20)은 무늬를 갖거나 매끄럽고, 또 천공될 수 있다. 다수의 유체 공급 튜브(24)가 증기 또는 온수와 같은 열 교환 매체를 드럼(12)의 내부면(22)상의 밀폐된 열 교환 챔버(26)로 급송한다. 유체 공급 튜브는 열 교환 매체를 공급받는 탱크 또는 매니폴드(27)에 호스(25)에 의해 연결되어 있다. 가열된 유체는 드럼을 가열하기 위한 종래의 수단인 반면에, 전기 가열 코일이나 전기 유도와 같은 다른 열 공급원이 사용될 수도 있다.

하우징(14)은 드럼(12)을 둘러싸 드럼(12)의 외부면과의 사이에 공간부(28)를 제공하도록 도 2에 도시된 바와 같이 드럼(12) 둘레의 위치로 이동될 수 있다. 공간부(28)는 다양한 크기를 가질 수 있으나, 드럼(12)에 설치될 내부 라이너의 두께를 수용하기에 필요한 것보다 약간 넓어야만 한다. 예를 들어, 공간부(28)는 약 0.25인치 내지 약 1.0인치의 폭을 갖는다.

하우징(14)의 단부에는 팽창 가능한 환형의 제 1 시일(30) 및 제 2 시일(32)이 있다. 시일(30, 32)은 원형의 블래더에 의해 형성되는데, 상기 원형의 블래더는 압축 가스의 공급원과 유체 연통 상태에 있고, 상기 압축 가스는 파이프(40, 42)로부터 유입구 대(inlet stem)(34, 36) 안으로 급송된다. 상기 유입구 대(34, 36)는 각 시일(30, 32)에 배치되어 있고, 상기 파이프는 시일 압력 조정기(38)에 연결되어 있다. 시일 압력 조정기(38)는 파이프(44)를 통해 가스/공기 공급원에 연결되어 있다.

시일(30, 32)은 경화 온도를 견딜 수 있는 실리콘 고무나 다른 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 시일은 맞춤 링(48, 49, 50, 51)에 의해 제 위치에 유지된다. 각 시일은 외측 단부에 위치된 외측 맞춤 링(48, 51)과, 내측 단부에 위치된 내측 맞춤 링(49, 50)을 갖는데, 이 맞춤 링들은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 공간부(28)를 팽창 및 가압시킬 때에 시일(30, 32)을 제 위치에 유지시키기 위해 사용된다. 맞춤 링(48, 49, 50, 51)은 전형적으로 스틸과 같은 고체 금속으로써 형성되며, 볼트(53)에 의해 하우징(14)의 내부면에 고정된다. 도 4a는 비팽창 상태의 시일(30)을 도시한다. 도 4b는 팽창 상태의 시일(30)을 도시한다. 팽창 상태의 시일(30)은 드럼(12)의 외부면(20)과 접촉한다. 시일(30, 32)은 공간부(28)에 가해지는 압력보다 약 5psi만큼 더 큰 압력으로 팽창되는 것이 일반적이다. 이에 의해 시일(30, 32)은 밀폐된 공간부(28)에 가해지는 압력을 견딜 수 있다. 즉, 만약 공간부가 45psi로 팽창된다면, 시일은 45psi보다 큰 압력, 예를 들어 약 50psi로 팽창될 것이다. 하우징(14)은 또한 하우징 압력 밸브(52)를 수용한다. 압축 가스는 하우징 압력 밸브(52)에 의해 제어되며, 밸브(52)의 개방에 의해 공간부(28)에 압력이 가해질 수 있도록 하우징(12)과 드럼(10) 사이의 공간부(28) 안으로 급송된다.

내부 라이너를 형성하기 위해, 미경화 고무 층(11)이 드럼(12)의 외부면(20)에 부착된다. 드럼(12)에 내부 라이너(11)를 형성하기 위한 어떠한 종래 방법이라도 사용될 수 있다. 일 방법에서, 내부 라이너는 개별적으로 시트로 형성되고, 상기 시트는 당업계에 공지된 방식으로 드럼 둘레에 감겨 부착된다. 고무 층은 타이어의 내부 라이너를 형성하는 데에 유용한 임의의 합성물로써 형성될 수 있다. 이 목적에 유용한 고무 조성은 당업계에 공지되어 있다. 이런 조성은 상기 내부 라이너를 사용하여 구성되는 타이어의 특성 및 크기에 따라 변경될 것이다. 내부 라이너를 형성하는 데에 유용한 고무 조성의 일례로는 부틸 고무 합성물이 있다. 스패돈(Spadone)의 미국 특허 제 4,279,284 호에 다른 예가 개시되어 있다. 상기 층은 약 0.050인치 내지 0.250인치 범위의 두께를 가질 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

하우징(14)의 단부에 위치된 시일(30, 32)은 팽창되어 공간부(28)를 밀폐함으로써, 압력이 가해질 수 있는 밀폐된 챔버를 생성한다. 공간부(28)의 밀폐 시, 공기 또는 다른 가스가 공간부(28) 안으로 급송된다. 이에 의해 공간부(28) 안의 압력이 생성되고, 이 압력이 고무 층(11)에 가해진다. 일 실시예에서, 가해진 압력은 적어도 40psi인 것이 전형적이다. 상기 압력은, 가황 처리 부산물이 미경화 고무 층을 발포시키는 것(즉, 고무 층에 기공을 형성하는 것)을 방지하기에 충분히 높도록, 그러나 팽창 가능 시일의 작동 한계내에 유지되기에는 충분히 낮도록 선택된다. 고무에 압력을 가함에 있어, 가해진 압력은 드럼(12)의 열 교환 챔버(26)에 가열된 유체가 급송됨에 따라 유지된다. 일 실시예에서, 가열된 유체는 공급 튜브(24)를 통해 열 교환 챔버(26) 안으로 급송될 수 있는 증기이다. 도시된 실시예에는 18도 간격으로 이격된 24개의 유입구가 있으나, 그 개수와 간격은 선택적이다. 열 공급원은 증기와 같은 유체이거나, 또는 뜨거운 오일 등의 다른 열 교환 유체일 수 있다. 다른 실시예에서, 열 교환 챔버는 전기 가열 요소에 의해 가열될 수 있다.

열 공급원은 드럼(12)을 가열하고, 따라서 드럼은(12) 드럼(12)의 외부면(20)에 인접한 고무 층(11)을 가열한다. 전형적으로, 고무는 약 250℉ 내지 약 450℉까지, 좀더 전형적으로는 250℉ 내지 약 320℉까지 가열된다. 드럼(12)에 인접한 고무 층(11)은 고무 층(11)의 제 1 면으로부터 침투하는 열에 의해 경화하기 시작한다. 실제의 가열 조건은 경화되는 고무 화합물의 조성과, 그 두께 및 소망하는 경화 깊이 형상에 따라 결정될 것이다.

내부 라이너에서 생산되는 경화 형상은 타이어의 크기와 형상에 따라, 그리 고 내부 라이너가 사용된 타이어 몰딩 공정에 따라 변화할 것이다. 내부 라이너의 외부면은 드럼에 인접한 내부면보다 덜 경화될 것이다. 외부면은, 본질적으로 경화되지 않은 상태로부터 거의 완전히 경화된 상태까지의 범위, 예를 들어 약 0% 내지 약 98%의 경화도를 가질 수 있다. 내부면은 본질적으로 완전히 경화되거나 60% 내지 100%로 경화될 수 있다. 블래더 미사용 몰딩 공정에 라이너가 사용되기에 충분할 정도로 내부면이 경화된 경화 형상이자, 다른 면은 타이어 제조 공정에서 타이어의 다른 요소가 라이너에 부착되기에 충분할 정도로 경화되지 않은 경화 형상을 선택하는 것이 본 발명의 목적 중 하나이다.

소망하는 경화 형상이 얻어지고 나면, 열 공급원이 제거되고 냉각제가 열 교환 챔버(26)에 급송되어 드럼을 냉각시키고, 따라서 고무 층(11)을 냉각시킴으로써, 고무의 경화가 더 진행되는 것을 효과적으로 중지시키거나, 경화 속도를 무시할 수 있는 정도까지 저하시킨다. 일 실시예에서, 냉각제 공급원(coolant source)은 드럼의 내부면(22)에 배치되어 있는 공급 튜브(24)를 통해 열 교환 챔버(26) 안으로 급송될 수 있다. 공급액원은 물일 수 있다. 물은 소망하는 만큼 신속하게 경화를 중지시키기에 효과적인 온도로 냉각되어 있을 수 있다. 고무 층의 냉각에 의해 경화가 중지되고 나면, 고무에 가해지던 압력이 해제될 수 있다. 일 실시예에서, 압력의 해제는 하우징 압력 밸브(52)를 잠그고 시일(30, 32)을 팽창시키는 것에 의해 실행될 수 있다. 그 후에 하우징(14)은 드럼(12)에 인접한 초기 위치로 이동된다. 고무(11)의 부분적으로 경화된 층은 드럼 면으로부터 박리시켜 제거될 수 있고, 또 타이어 제조 공정의 후속 단계에 사용될 수 있다. 내부 라이너의 경화된 면이 가스 및 액체에 대해 불침투성을 띄는 반면에, 덜 경화되거나 경화되지 않은 면은 여전히 점착성을 가지는데, 이 점착성은 타이어 제조 공정에서 추가로 다른 요소를 타이어에 부착할 때에 유용하다. 내부 라이너의 경화된 부분은 몰딩 공정에서 경화용 유체를 견디는 것이 가능하기 때문에, 이에 의해 공기 블래더를 사용하지 않고서도 고무 몰딩이 실행될 수 있다. 요컨대, 내부 라이너의 경화된 부분이 경화용 블래더의 대체물로서 작용하는 것이다. 즉, 부분적으로 경화된 내부 라이너는 경화용 블래더의 특성을 가지면서도, 타이어 제조를 위한 요소를 부착하는 데에 필요한 점착성을 유지한다.

상기 설명은 단지 예시로서 의도된 것일 뿐이며 제한하려는 의도는 없다는 것을 명확하게 이해하여야 한다. 첨부된 청구항을 축소 및 확대시키는 변경 및 변형을 포함하여, 기타 다른 변경 및 변형이 가능하다.

본 발명은, 블래더 미사용 몰딩 공정에 유용한 부분적으로 경화된 내부 라이너를 제조하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 타이어의 내부 라이너의 제조 방법에 있어서,

   제 1 면과 대향 면을 갖는 미경화 고무 층을 형성하는 단계와,

   상기 고무 층에 압력을 가하는 단계와,

   상기 대향 면보다 상기 제 1 면상에서 상기 고무 층을 충분히 경화시키기 위해, 상기 제 1 면으로부터 상기 고무 층을 가열하는 단계와,

   상기 고무 층을 냉각시키는 단계와,

   상기 고무 층이 냉각된 후에 상기 고무 층에 가해진 압력을 해제시키는 단계를 포함하는

   타이어용 내부 라이너 제조 방법.
2. 타이어의 내부 라이너를 경화시키기 위한 장치에 있어서,

   내부면과 외부면을 갖는 드럼과,

   상기 드럼의 내부면상에 위치되어 있는 열 교환 챔버와,

   상기 드럼을 둘러싸고 있는 하우징과,

   상기 드럼의 외부면과 상기 하우징 사이의 공간부와,

   상기 하우징의 내부에서 하우징의 각 단부에 위치되며, 팽창에 의해 확대되어 상기 드럼과 하우징 사이의 상기 공간부를 밀폐시키는 팽창 가능한 시일과,

   상기 공간부에 가스를 급송하여 압력을 가하기 위한 가스 유입구와,

   상기 드럼을 가열하기 위해 상기 열 교환 챔버와 연통되어 있는 열 공급원과,

   상기 드럼을 냉각시키기 위해 상기 열 교환 챔버와 연통되어 있는 냉각제 공급원을 포함하는

   타이어 내부 라이너 경화용 장치.
3. 타이어의 내부 라이너를 경화시키기 위한 방법에 있어서,

   내부면 및 외부면을 갖는 드럼과; 상기 드럼의 내부면에 위치되어 있는 열 교환 챔버와; 상기 드럼의 외부면과의 사이에 공간부가 개재된 채로 상기 드럼을 둘러싸는 하우징과; 상기 하우징의 각 단부에 위치되며, 팽창에 의해 확대되어 상기 드럼과 하우징 사이의 상기 공간부를 밀폐시키는 팽창 가능한 시일과; 상기 공간부에 가스를 급송하여 압력을 가하기 위한 가스 유입구와; 상기 드럼을 가열하기 위해 상기 열 교환 챔버와 연통되어 있는 열 공급원과; 상기 드럼을 냉각시키기 위해 상기 열 교환 챔버와 연통되어 있는 냉각제 공급원을 포함하는 장치를 제공하는 단계와,

   상기 드럼의 외부면에 미경화 고무 층을 제공하는 단계와,

   상기 드럼과 하우징 사이의 상기 공간부를 밀폐시키기 위해 상기 시일을 팽창시키는 단계와,

   상기 공간부와 고무 층에 압력을 가하기 위해 상기 공간부에 가스를 급송하는 단계와,

   상기 드럼을 가열하여, 상기 드럼에 인접한 면으로부터 상기 고무 층을 가열함으로써 상기 드럼에 인접한 면에서 그 대향 면에서보다 상기 고무 층을 충분히 경화시키는 단계와,

   상기 드럼을 냉각시켜서 상기 고무 층을 냉각하는 단계와,

   상기 고무 층이 냉각되었을 때 상기 공간부내의 압력을 해제시키는 단계를 포함하는

   타이어 내부 라이너 경화 방법.

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