KR101134637B1

KR101134637B1 - 포화스팀을 이용한 타이어의 가류방법

Info

Publication number: KR101134637B1
Application number: KR1020090113914A
Authority: KR
Inventors: 김의범
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2012-04-09
Anticipated expiration: 2029-11-24
Also published as: KR20110057487A

Abstract

본 발명은 타이어 가류방법에 관한 것으로, 특히 압력 및 열매체의 공급방식을 개선하여 그린타이어(Green tire)의 반제품들 간 부착력을 높이어 생산성 향상과 품도 개선이 이루어지는 포화스팀을 이용한 타이어의 가류방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 가류금형(1) 내에 그린타이어(2)의 블라더(3)가 내장되고 이 블라더(2) 내에 열과 압력매체를 12 ~ 21kgf/㎠ 스팀 공급압력으로 일원화하여 공급하는 타이어의 가류방법에 있어서, 상기 스팀 공급압력을 가하는 처음 단계와 최종단계 사이에는 23 ~ 26kgf/㎠의 고압스팀을 공급하는 중간 고압스팀 공급단계가 설정되어 이루어진 방식으로 되어 있다.

Description

포화스팀을 이용한 타이어의 가류방법{Tire curing method for saturated steam}

주지된 바와 같이 타이어 정련공정에서 여러 가지 고무 및 약품을 첨가하여 혼합시킨 고무를 압출과 압연공정을 통해 반제품화 한 후, 성형공정에서 타이어의 각종 반제품들을 접착하여 완성된 모양의 그린타이어로 제작하고, 일련의 열과 압력을 가하여 배합된 고무를 화학적으로 결합시키는 타이어의 가류공정에서는 상기 성형공정에서 완성된 그린타이어를 타이어 가류몰드에 넣어 내/외측에서 열과 증기를 가하도록 되어 있는데, 이러한 그린타이어의 가류는 고무로 된 유연한 그린타이어를 열과 압력을 가해 유황과 다른 화학약품이 고무와 반응을 일으키고, 이 같은 화학반응에 의해 고무분자는 안정된 화합물이 되면서 탄성을 얻게 되면서 상기 가류몰드에 의해 타이어의 독특한 트레드 디자인을 얻을 수 있도록 되어 있다.

여기서 타이어 가류공정에서 종래 스팀/N₂가스를 이용하는 경우, 내부 열원으로 스팀이 13 ~ 19kg/㎠의 압력으로 공급된 후 압력원으로 20 ~ 27kgf/㎠의 N₂ 가스가 공급되는데, 이때 열원인 스팀과 상온의 N₂ 가스가 섞이게 되면서 응축수가 발생하게 되고, 이 응축수를 배출해 주기 위해 퍼지스텝(Purge step)을 채용하며, 다시 N₂ 가스 공급과정을 거쳐 가류 종료 때까지 유지하게 되는 타이어 가류공정을 가진다.

한편, 다른 종래 가류공정은 블라더 내부에 N₂ 가스압력과 스팀 열 온도를 위해 상기 스팀으로 일원화하여 적용하는 기술로서, 13 ~ 21kgf/㎠의 스팀을 가류 시작 시부터 종료 시까지 공급하여 열원공급 증대에 따른 가류 생산성 향상효과를 보인 기술도 있었다.

그러나 타이어 가류 공정시 스팀으로 일원화하여 가류하는 방식 중 대한민국 특허출원 제10-2009-93404호의 경우 13 ~ 21 kgf/㎠의 압력을 사용함에 따라 통상적인 가류방식에서 스팀/N₂가스 가류방식에서 압력원으로 20 ~ 27kgf/㎠의 N₂가스를 사용하나, 포화스팀만을 사용하기 때문에 이는 도 3과 같은 그래프처럼 가류압력과 온도 분포처럼 13 ~ 21 kgf/㎠의 압력으로 공급됨으로써 반제품들 간의 부착력이 불리한 단점을 지니고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 스팀 일원화 방식의 타이어 가류방식에서 가류 시작과 종료 사이에 고압 스팀을 채용하여 반제품들 간 부착력 향상을 높이어 타이어 품도 향상과 생산성 향상이 이루어지는 포화스팀을 이용한 타이어 가류방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가류금형 내에 그린타이어와 블라더가 내장되고 이 블라더 내에 열과 압력매체로 12 ~ 21kgf/㎠의 스팀 공급압력을 사용하여 그린타이어를 가류시키는 타이어의 가류방법에 있어서, 상기 스팀 공급압력을 이용한 가류 중간에 23 ~ 26kgf/㎠ 또는 220℃ ~ 230℃의 고압스팀을 공급한 후 12 ~ 21kgf/㎠의 스팀 공급압력으로 가류를 마무리 짓는 방법으로 되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 포화스팀을 이용한 타이어의 가류방법은 가류되는 타이어 반제품 간의 부착력 향상으로 타이어의 품도 개선과 생산성 향상이 이루어진다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 가류 시스템의 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명 에 따른 타이어의 가류방법시 스팀의 온도와 압력변화를 보여주는 그래프이다.

본 발명은 가류금형(1) 내에 그린타이어(2)의 블라더(3)가 내장되고 이 블라더(2) 내에 화살표 방향으로 열과 압력매체를 12 ~ 21kgf/㎠ 스팀 공급압력으로 일원화하여 공급하는 타이어의 가류방법에 있어서, 상기 스팀 공급압력을 가하는 처음 단계와 최종단계 사이에는 23 ~ 26kgf/㎠의 고압스팀을 공급하는 중간 고압스팀 공급단계를 거치는 것을 특징으로 한다.

한편, 여기서 상기 중간 고압스팀 단계에서 공급되는 스팀은 220℃ ~ 230℃의 고압스팀으로 대체할 수 있다.

그리고 상기 스팀 공급 시 블라더(3)의 내부온도와 압력을 온도/압력센서(4)로 측정하여 상기 블라더(3)의 내부온도 하강시 공지의 PLC(5) 제어에 의해 스팀을 재공급 시켜주도록 되어 있다.

즉, 본 발명은 열원 압력원으로 스팀으로 일원화하여 가류하는 방식으로, 가류 시작부터 종료 시까지 공급하는 사이에 중간 고압스팀 공급단계를 거침에 따라 종래 스팀/N₂가스 시스템 대비 열량 공급 주대에 따른 가류 생산성 효과를 볼 수 있다.

도 2를 참조로 본원 발명을 설명하면, 블라더(3) 내에 공급하는 스팀은 가류 시작부터 (a)부분까지 2 ~ 5분간 13 ~ 21kgf/㎠의 고압스팀을 공급하고, 중간 고압스팀 공급단계인 (b)부분에서 (c)까지 2~3분간 23 ~26kgf/㎠의 고압스팀을 채용하고, (d)부분에서 가류 종료까지 13 ~ 21 kgf/㎠의 스팀을 공급함에 따라 반제품 간 의 부착력을 높일 수 있다.

이때 가류되는 그린타이어(2)에 열량을 빼앗겨 공급되는 스팀의 압력이 낮아질 경우, 온도/압력센서(4)가 온도와 압력을 측정하여 이의 신호를 PLC(5)로 송출하고, 상기 PLC(5)는 스팀 공급배관에 설치된 밸브(6)로 신호를 보내 이 밸브(6)를 개방시키어 온도/압력이 유지될 수 있도록 스팀을 공급하게 된다.

도 1은 본 발명이 적용된 가류기 내부로 스팀을 공급하는 가류스팀 공급 시스템을 보여주는 개략 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 타이어 가류방식에 적용되는 그래프,

도 3은 종래 타이어 가류방식에 적용되는 그래프이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 가류금형, 2 : 그린타이어,

3 : 블라더(Bladder), 4 : 온도/압력센서,

5 : PLC, 6 : 밸브.

Claims

가류금형(1) 내에 그린타이어(2)의 블라더(3)가 내장되고 이 블라더(2) 내에 열과 압력매체를 12 ~ 21kgf/㎠ 스팀 공급압력으로 일원화하여 공급하되, 상기 스팀 공급압력을 가하는 처음 단계와 최종단계 사이에는 23 ~ 26kgf/㎠의 고압스팀을 공급하는 중간 고압스팀 공급단계가 설정되고, 상기 중간 고압스팀 단계에서 공급되는 스팀은 220℃ ~ 230℃의 고압스팀으로 대체할 수 있도록 이루어진 포화스팀을 이용한 타이어의 가류방법에 있어서,

상기 블라더(3)의 내부온도와 압력을 온도/압력센서(4)로 측정하여 이를 PLC(5)에 송출하고 이 PLC(5)에서 밸브(6)의 개폐를 제어하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 포화스팀을 이용한 타이어의 가류방법.
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