KR101039796B1 - 타이어의 가류 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 가류공정시 압력원을 공급하기 위한 것으로 블래더 내부의 응축수 배출을 용이하게 하고, 블래더 내부 온도를 유지시켜 타이어 생산성을 향상시키면서 블래더의 노화 현상을 감소시키고, 또한 가류 온도 편차를 줄여 타이어 균일성을 향상시키고, 에너지를 절감할 수 있는 타이어의 가류방법을 제공하기 위한 것이다.

가류공정, 블래더, 응축수, 압력원, 열매체, 압력매체

Description

타이어의 가류 방법{Process for vulcanizing a tire}

본 발명은 타이어의 가류 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 타이어 가류공정시 압력원을 공급하기 위한 것으로 블래더 내부의 응축수 배출을 용이하게 하고, 블래더 내부 온도를 유지시켜 타이어 생산성을 향상시키면서 블래더의 노화 현상을 감소시키고, 또한 가류 온도 편차를 줄여 타이어 균일성을 향상시키고, 에너지를 절감할 수 있는 타이어의 가류방법에 관한 것이다.

일반적으로 타이어는 여러 가지 고무 및 약품을 첨가하여 혼합시킨 고무를 압출, 압연공정 등을 통해 반제품화한 후, 성형공정에서 각종 반제품을 조립하여 완성된 모양의 그린 케이스를 형성하고, 일련의 열과 압력을 가하여 배합된 고무를 화학적으로 결합시키는 가류 공정을 통해 완제품 타이어를 이루게 된다.

가류공정에서 가류되기 전 단계인 그린타이어의 외곽은 일반적으로 금형을 통해 열과 압력을 전달받으며, 타이어 내부는 블래더를 통해 부풀려져 타이어의 외곽이 금형과 강한 압력으로 접착되게 한다. 이때 블래더 내부에 열매체(일반적으로 포화수증기) 공급 후에 압력 매체를 공급함으로써 타이어 가류에 필요한 열과 압력을 공급받게 된다.

종래의 기술은 도 1에서와 같이 ⓐ까지 열매체를 공급한 후, ⓑ까지 압력 매체를 공급한다. 이때 열매체에서 압력매체로 열이동이 일어난다. 온도를 빼앗긴 열매체는 응축수로 변환되어 블래더 아래 쪽에 고이게 된다. 고인 응축수를 제거하기 위해 ⓒ까지 배출하는 단계를 시행한다. 압력을 보상하기 위해 ⓓ까지 압력매체 공급단계를 같는다. 응축수를 제거하기 위해 압력 매체가 블래더 내부에 가득찬 상태(P2)에서 한번에 P1상태까지 배출ⓒ을 실시한다. 한 번에 응축수를 배출하는 경우 블래더 내부에 압력변화가 심하게 되고 열매체와 압력 매체가 고르게 혼합되지 않은 상태에서 열원과 압력원이 동시에 배출되기 때문에 응축수 배출 효과가 적고, 열원 손실을 가지게 된다. 그러므로 타이어 품도 향상을 위해 응축수 배출 효과를 높이려면 배출시간을 늘리고 배출 배관경을 크게 한다. 이러한 경우에는 전체적인 가류시간의 증가뿐만 아니라 에너지 손실도 증가하게 된다.

이에 본 발명은 종래의 가류방법에서 압력원 공급, 배출 그리고 재공급의 3단계로 구성되어 있던 것을 한 단계에서 압력원이 공급되면서 배출될 수 있도록 함으로써 블래더 내부의 압력 강화없이 응축수를 제거할 수 있는 타이어의 가류 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 타이어의 가류 방법은, 타이어 가류시 열원을 공급한 후 압력원을 공급할 때 발생하는 응축수를 제거하기 위해, 공급 배관을 ON시키고, 배출 배관을 ON시켜서 압력원 공급 단계에서 압력원을 배출시키면서 공급하여서 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 타이어의 가류 방법에 의하면, 상기 배출 배관에 오리피스를 설치하여 열원의 손실을 최소화시킨 것을 특징으로 한다.

본 발명의 타이어의 가류 방법은, 타이어 가류공정시 압력원을 공급하기 위한 것으로 블래더 내부의 응축수 배출을 용이하게 하고, 블래더 내부 온도를 유지시켜 타이어 생산성을 향상시키면서 블래더의 노화 현상을 감소시키고, 또한 가류 온도 편차를 줄여 타이어 균일성을 향상시키고, 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.

이와 같은 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 타이어의 가류 방법은 도 2에서와 같이, 타이어 가류시 열원을 공급한 후 압력원을 공급할 때 발생하는 응축수를 제거하기 위해, 공급 배관을 ON시키고, 배출 배관을 ON시켜서 압력원 공급 단계에서 압력원을 배출시키면서 공급하여서 되는 것을 특징으로 한다.

도 2에서 P1과 P2는 ⓐ ~ ⓔ 구간에서의 각각의 압력을 표시한 것이며, t2는 그 구간에서 걸린시간을 표시한 것이다.

또한, 본 발명의 타이어의 가류 방법에 의하면, 상기 배출 배관에 오리피 스를 설치하여 열원의 손실을 최소화시킬 수 있다. 즉, 배출배관에는 기본적으로 오리피스를 형성시키지만, 본 발명에서와 같이 응축수 제거효과를 좋게 하기 위하여 오리피스의 직경을 감소시킬 경우 그만큼 나가는 열 손실을 최소화시킬 수 있다.

본 발명에서 상기 압력원의 공급 및 배출시간은 10~ 30초로 설정하고, 배출배관에 오리피스는 2 ~ 5mm로 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명을 실시예 및 비교예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

비교예 1

비교예 1은 종래의 가류 방법으로 실시한 경우로서 압력원 공급, 배출 그리고 재공급의 3단계로 구성되어 있다. 다음의 표 1은 그 실시결과를 나타낸 것이다.

표 1

비교예 1	단계	채용시간	배관
압력원 공급	ⓐ ~ ⓑ	20초	공급 ON 배출 OFF
압력원 배출	ⓑ ~ ⓒ	10초	공급 ON 배출 ON
압력원 공급	ⓒ ~ ⓓ	20초	공급 ON 배출 OFF
계	t1	50초

실시예 1

실시예 1은 본 발명에 따른 가류 방법으로서 압력원 공급/배출을 한 단계에서 압력원이 공급되면서 배출될 수 있도록 구성한 것으로서, 다음의 표 2는 그 실시결과를 나타낸 것이다.

표 2

실시예 1	단계	채용시간	배관
압력원 공급/배출	ⓐ ~ ⓔ	30초	공급 ON 배출 ON
계	t2	30초

상기 실시예 1과 표 2의 결과를 그래프로 나타내면 도 2와 같다.

첨부 도면 중 도 3은 상기 비교예 1과 실시예 1에 따른 블래더 내부 온도 변화를 그래프로 나타낸 것이다. 그래프를 살펴보면 실시예 1에서 초기 스팀 공급/배출을 다단으로 적용하였을 때 온도 프로필이 스팀이 공급되는 동안 일정하게 유지되며, 비교예 1 보다 온도가 높게 나타났다. 이러한 결과는 응축수 배출 효과가 커 결과적으로 블래더 내부 온도는 기존 열원 온도를 거의 유지하였다. 이는 결국 열량 소비가 적어 에너지 절감과 함께 가류시간 단축효과로 나타났다. 또한 초기 응축수 배출 효과는 타이어 가류 종료 때까지 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 온도 개선으로 인하여 가류시간 단축 효과로 가류 생산성 향상도 이룰 수 있었다.

다음 표 3은 가류 시간 단축 및 온도 편차 비교를 나타낸 것이다. 응축수 배출 효과로 인하여 실시예 1에서 아주 우수한 효과를 보이고 있다.

표 3

구분	실시예 1	실시예 2	효과
가류시간	12분	11분 30초	30초 단축
블래더내부온도	T	T+10℃	10℃ 증가
상/하측 온도편차	10℃	5℃	5℃ 감소

도 1은 종래의 가류 시간에 대한 내부 압력의 변화를 나타낸 그래프이다.

도 2는 도 1과 유사한 그래프로서, 본 발명의 방법에 따른 가류 시간에 대한 내부 압력 변화를 나타낸 그래프이다.

도 3은 종래의 비교예 1과 본 발명의 실시예의 블래더 내부 온도를 비교한 그래프이다.

Claims (3)

1. 타이어 가류시 열원을 공급한 후 압력원을 공급할 때 발생하는 응축수를 제거하기 위해, 공급 배관을 ON시키고, 배출 배관을 ON시켜서 압력원 공급 단계에서 압력원을 배출시키면서 공급하여서 되는 타이어의 가류방법에 있어서,

   상기 배출 배관에 2~5mm의 오리피스를 설치하여 열원의 손실을 최소화시키도록 구성하고, 상기 압력원의 공급 및 배출시간을 10~ 30초로 설정하는 것을 특징으로 하는 타이어의 가류 방법.
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