KR101358198B1 - 타이어 가류기의 배관 가열장치 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 타이어 가류기에 공급되는 열원 및 압력 매체용 배관 가열장치에 관한 것으로, 특히 가류되는 그린케이스의 블래더(Bladder) 내부의 상하 온도차를 감소시키어 타이어의 가류 품질 향상과 블래더 내부의 응축수 생성을 저감하여 가류 종료 후 내압 배출의 용이성으로 생산성 향상도 도모할 수 있는 타이어 가류기의 배관 가열장치에 관한 것이다.
이를 위해 열원 입배관(1)과 세이핑 혹은 압력원 입배관(2,3)을 통하여 그린케이스의 블래더 내부로 열원과 세이핑 혹은 압력원 가스를 공급하는 타이어 가류기의 배관장치에 있어서, 상기 열원 입배관(1)에 형성된 가열배관(4)은 세이핑 혹은 압력원 입배관(2,3)의 둘레를 감싸아 스팀의 고온이 전달될 수 있는 큰 용적의 직경을 갖도록 구성되어 있다.

Description

타이어 가류기의 배관 가열장치{Apparatus of heating on piping in tire volcanizer}

본원 발명은 타이어 가류기에 공급되는 열원 및 압력 매체용 배관 시스템에 관한 것으로, 특히 가류되는 그린케이스의 블래더(Bladder) 내부의 상하 온도차를 감소시키어 타이어의 가류 품질 향상과 블래더 내부의 응축수 생성을 저감하여 가류 종료 후 내압 배출의 용이성으로 생산성 향상도 도모할 수 있는 타이어 가류기의 배관 가열장치에 관한 것이다.

타이어 제조시 가류공정은 그린케이스를 가압, 가온시켜 고무에 함유된 유황과 탄소를 완전히 경화시키는 공정이다. 이러한 가류공정은 그린케이스 내부에 열원 및 압력원을 공급하여 그린케이스를 금형에 밀착시키기 위해 에어백 또는 블래더가 장착되어 있으며, 외부는 금형에 직, 간접으로 스팀 등을 사용하여 열원을 공급한다.

금형이 완전히 닫히기 전에 그린케이스를 금형에 정확히 안착시키기 위해 세이핑 단계를 채용하나 통상 세이핑의 유체로서 스팀, 공기, 열수 등을 사용하였으나, 세이핑 단계에서는 정확한 내부 압력유지가 중요하여 현재에는 비활성 가스 사용이 주를 이룬다. 또한 가류 중 압력원으로서도 스팀, 공기, 열수 등을 사용하였으나 내구성 접착력 향상을 위한 고압을 공급하기 위해 비활성 가스를 사용한다.

그러나 이러한 비활성 가스는 통상적으로 생산될 때 상온으로 공급되어 가류공정에서 금형이 완전히 닫힌 후 공급되는 고온, 고압의 스팀과 만나 에어백이나 블래더 내부에 응축수를 발생시켜 상, 하 온도차에 의한 품질 편차와 가류 완료 후 금형을 오픈하기 위한 에어백이나 블래더 내부의 유체 배출단계에서 많은 시간이 소요되는 문제점이 발생한다.

한편, 도 3은 종래 그린케이스 가류시 블래더(100) 내부로 압력 매체원과 열 매체원을 공급하는 가류 배관장치를 보여주고 있는바, 그린케이스(그린타이어라고도 함, 도면 미도시)를 가류하기 위해서는 이 그린케이스 내부에서 부풀어지는 블래더(100)를 통하여 블래더 내부와 통하는 입배관(111)으로 열원과 압력원을 공급하고 또한 금형(도면 미도시)을 통하여 열원을 공급함으로써 일정시간 이후 가류가 종료되는 것이다.

금형이 완전히 닫히기 전에 그린케이스를 금형에 정확히 안착시키기 위해 채용되는 세이핑 단계는 세이핑 입배관(102)을 통하여 상온의 비활성 가스가 그린케이스에 알맞은 압력 및 시간 동안 공급된다.

일정시간의 세이핑 단계가 끝이 나면 금형이 완전히 닫히게 되고, 가류기는 블래더 내부에 고압의 유체가 공급되어도 열리지 않도록 가압되어 진다.

이후 그린케이스가 가류되기 위해 일정시간 일정온도 외부의 금형으로부터 열을 공급받고, 또한 내부의 블래더와 연결된 열원 입배관(101)을 통하여 스팀을 공급받고 이후 높은 압력으로 가압하기 위해 압력원 입배관(103)을 통하여 비활성 가스를 공급받게 된다.

일정시간 경과 후, 가류가 종료되면 블래더 내부의 유체는 드레인 배관(112)을 통하여 배출되고 이후 블래더 내부의 잔압 및 잔여 응축수를 배출하기 위해 진공배관(114)을 통하여 진공수가 동작되고 블래더 내부 압력이 모두 하강된 후 금형은 열리게 되고 가류된 타이어는 후공정으로 이송되게 된다.

이때 특히 블래더(100)와 연결된 세이핑 입배관(102)을 통한 비활성 가스와 압력원 입배관(103)을 통한 비활성 가스는 금형이 닫힌 후 최초 열원 입배관(101)을 통하여 공급되는 고온, 고압의 스팀과 만나게 되면 응축수가 발생하게 되고, 그 결과 블래더 상, 하 온도 편차를 유발하여 품질 저하를 가져오게 된다.

또한 가류 종료 후 배출단계에서 응축수 과도로 인하여 내압 하강에 많은 시간이 소요되어 생산성 저하를 가져오게 된다.

여기서 미설명 부호 113은 압력원 및 열원 배출관이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 배관이 식은 상태 내지는 배관 내부로 상온의 유체를 온도가 균일하면서 신속하게 상승시킴으로서 가류 중 블래더의 내부 상하 온도차를 저감시키어 타이어의 가류 품질 향상과, 상하 온도차 감소에 따른 블래더 내부의 응축수 생성을 억제하여 가류 종료 후 내압 배출이 용이하게 이루어져 생산성 향상에도 기여할 수 있는 타이어 가류기의 배관 가열장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열원 입배관과 세이핑 혹은 압력원 입배관을 통하여 그린케이스의 블래더 내부로 열원과 세이핑 혹은 압력원을 공급하여 이 그린케이스의 가류작업을 수행하는 타이어 가류기의 배관장치에 있어서, 상기 열원 입배관에 형성된 가열배관 내부에 동심원적으로 배치되되, 이 열원 입배관의 가열배관은 세이핑 혹은 압력원 입배관 둘레를 감싸아 스팀의 고온이 전달될 수 있는 큰 용적을 갖는 배관으로 되어 있다.

이러한 본 발명에 따른 타이어 가류기의 배관 가열장치는 그린케이스 가류시 세이핑 단계와 압력원 공급단계에서 공급되는 압력원 가스를 가열하여 블래더를 공급함에 따라 그린케이스 가류단계에서 공급되는 열원인 고온스팀과 밀도차를 감소시켜 블래더의 상하부 내부 온도차를 감소시키고, 최소한의 응축수 발생으로 가류 품질 향상과 생산성 개선이 이루어지는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어 가류기의 배관 가열장치의 배관 개요도,
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 3은 종래 타이어 가류기의 배관장치를 보여주는 배관 회로도,
도 4는 본 발명과 종래 블래더(Bladder) 내부의 온도차를 보여주는 그래프이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 1에는 그린케이스 내부에서 부풀어지는 블래더 내부로 열원과 압력원을 공급하는 본 발명에 따른 배관 가열장치의 배관 구성을 보여주는 배관도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도를 보여주고 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 그린케이스 가류시 이 그린케이스 내부에 장착된 블래더를 열원과 압력원 혹은 세이핑 가스를 불어 넣어 가류시킬 때 상기 열원과 압력원 혹은 세이핑 가스를 공급하는 배관장치이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 열원 입배관(1)과 세이핑 혹은 압력원 입배관(2,3)을 통하여 그린케이스의 블래더 내부로 열원과 세이핑 혹은 압력원 가스를 공급하는 타이어 가류기의 배관장치에 있어서, 상기 열원 입배관(1)에 형성된 가열배관(4)은 세이핑 혹은 압력원 입배관(2,3)의 둘레를 감싸아 스팀의 고온이 전달될 수 있는 큰 용적의 직경을 갖도록 되어 있다.

그리고 상기 가열 배관(4)에는 스톱밸브(5a)를 갖춘 에어 피스톤 밸브(6)와 스톱밸브(5b)를 갖춘 트랩(7)이 병렬 연결되어 있다.

이러한 본 발명에 따른 타이어 가류기의 배관 가열장치는 도 1의 화살표 방향으로 열원 입배관(1)과 세이핑 혹은 압력원 입배관(2,3)을 통해 열원과 세이핑 혹은 압력원 가스가 공급되어 블래더 내부로 공급되는데, 종래에는 도 3과 같이 세이핑 입배관(102)과 압력원 입배관(103), 열원 입배관(101)이 각각 별도의 지관(branched pipe)으로 구성되어 비활성 가스가 사용되는 세이핑 입배관(103)와 압력원 입배관(103)에 전혀 가스의 온도를 상승시킬 수 있는 수단이 없었으나, 본 발명에서는 이를 개선시킨 것이다.

즉, 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 세이핑 입배관(2) 또는 압력원 입배관(3)이 열원 입배관(1)의 가열배관(4)에서 다중 배치된 구성을 보여주고 있다. 여기서 상기 열원 입배관(1)은 충분히 세이핑 입배관(2)와 압력원 입배관(3)에 스팀의 고온이 전달될 수 있도록 큰 용적을 갖는 가열배관(4)을 갖추고, 또한 열원 입배관(1) 내부에 흐르는 스팀은 상측부로 공급되어 하측에서 다시 블래더 내부로 공급되는 경로를 가지며, 세이핑 입배관(2) 또는 압력원 입배관(3)에 열을 빼앗겨 발생한 응축수 열원 입배관(1) 하측부에 강제로 응축수를 배출할 수 있는 에어 피스톤 밸브(6)와 응축수가 있을 때 자동으로 배출하는 트랩(7)이 구성되어 있다.

상기 에어 피스톤 밸브(6)과 트랩(7)은 유지보수를 위해 앞, 뒤로 스톱밸브(5a,5b)가 구성되어 있으며, 특히 에어 피스톤 밸브(6)는 타이머(도면 미도시)와 연결되어 응축수 발생량에 따라서 밸브 동작을 가변시켜 최적의 온도를 유지토록 구성되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 타이어 가류기의 배관 가열장치는 그린케이스 가류시 세이핑 단계와 압력원 공급단계에서 가스를 가열함으로써 실제 가류단계에서 공급되는 열원인 고온 스팀과의 밀도차를 감소시켜 블래더 내부의 온도차를 감소시키고, 최소한의 응축수를 발생시켜 품질 및 생산성 개선이 가능하다.

도 4의 그래프들은 본 발명과 종래 기존 가류배관 사용시 블래더 내부 상, 하 온도차는 15℃ 였으나, 본 발명과 같이 배관을 구성하였을 때, ΔT(UPPER-LOWER) = 2℃ 이내로 실시가 가능하였다.

1 : 열원 입배관, 2 : 세이핑 입배관,
3 : 압력원 입배관, 4 : 가열 배관,
5a,5b : 스톱밸브, 6 : 에어 피스톤 밸브,
7 : 트랩.

Claims (2)

1. 열원 입배관(1)과 세이핑 혹은 압력원 입배관(2,3)을 통하여 그린케이스의 블래더 내부로 열원과 세이핑 혹은 압력원 가스를 공급하는 타이어 가류기의 배관장치에 있어서,
   상기 열원 입배관(1)에 형성된 가열배관(4)은 세이핑 혹은 압력원 입배관(2,3)의 둘레를 감싸아 스팀의 고온이 전달될 수 있는 큰 용적의 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 타이어 가류기의 배관 가열장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가열 배관(4)에는 스톱밸브(5a)를 갖춘 에어 피스톤 밸브(6)와 스톱밸브(5b)를 갖춘 트랩(7)이 병렬 연결된 것을 특징으로 하는 타이어 가류기의 배관 가열장치.
   

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