KR101383107B1

KR101383107B1 - 타이어의 가류방법

Info

Publication number: KR101383107B1
Application number: KR1020120147460A
Authority: KR
Inventors: 최충
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-04-08

Abstract

본 발명은 그린타이어를 가류금형 내에서 가류(가황)할 때 상기 그린타이어에 열원과 압력원을 공급하는 타이어의 가류방법에 관한 것으로, 특히 그린타이어 가류시 필요한 열원을 공급배관에 설치된 유량계를 통해 블래더(Bladder) 내부로 유입되는 총 열량을 제어하여 타이어 가류품질과 생산성을 향상시키는 타이어의 가류방법에 관한 것이다.
이를 위해 그린타이어(1)를 로더(2)를 이용하여 가류기(100)의 가류금형(3) 내에 투입한 후 상기 가류금형(3)이 닫혀진 상태에서 센터 메커니즘(4)을 통해 공급되는 열원으로 그린타이어(1)를 가류하는 타이어의 가류방법에 있어서, 상기 가류금형(3)을 센서(5)를 이용하여 열림/닫힘 상태를 확인하는 단계와, 상기 가류금형(3)의 개방된 열림 상태 시간을 누적하고 가류금형(3)의 열림 누적시간에 따라 PLC(6)의 가류 연장시간 산출로직(8)에 의해 적정 가류 연장시간을 산출하는 단계 및, 상기 적정 가류 연장시간에 맞추어 닫혀진 가류금형(3) 내에서 가류되는 그린타이어(1)에 열량을 공급하는 단계로 이루어져 있다.

Description

타이어의 가류방법{Curing method of tire}

본 발명은 그린타이어를 가류금형 내에서 가류(가황)할 때 상기 그린타이어에 열원과 압력원을 공급하는 타이어의 가류방법에 관한 것으로, 특히 그린타이어 가류시 필요한 열원을 공급배관에 설치된 유량계를 통해 블래더(Bladder) 내부로 유입되는 총 열량을 제어하여 타이어 가류품질과 생산성을 향상시키는 타이어의 가류방법에 관한 것이다.

일반적으로 타이어를 제조하기 위해서는 여러 가지 고무 및 약품을 첨가하여 혼합시킨 고무를 압출, 압연공정 등을 통해 반제품화 한 후, 성형공정에서 각종 반제품을 조립하여 완성된 모양의 그린타이어를 형성하고 일련의 열과 압력을 가하여 배합된 고무를 화학적으로 결합시키는 가류공정(Curing process)을 통해 완제품 타이어로 완성된다.

이러한 가류공정에서 그린타이어는 내부에 장입된 블래더를 통해 부풀려지고, 그린타이어의 외각은 금형을 통해 열과 압력을 전달받으며 접착되게 된다. 그린타이어의 내부는 블래더 내부에 열원과 압력원을 공급함으로써 타이어 가류에 필요한 열과 압력을 공급받아 완성타이어가 된다.

이러한 일련의 가류공정이 연속되어 타이어가 제조될 경우는 문제가 없으나, 설비의 점검, 장입된 블래더의 교체 등으로 인해 가류가 중지될 경우 가류기는 정지하게 되고, 정지되어 있는 동안 가류금형과 블래더의 온도는 하강하게 된다. 이에 따라 설비가 정지되었다가 다시 가류를 시작하게 되는 경우, 하강된 온도로 인한 열량 부족을 해결하기 위해 정해진 가류시간 외 추가의 시간을 연장하여 가류하게 되며, 추가로 주어지는 가류시간은 가류가 정지되어 있던 시간에 비례하여 오래 정지될수록 길게 설정하게 된다.

이러한 온도 하강현상은 가류금형이 열려있을 경우에만 발생하고, 금형이 닫혀 있을 경우에는 온도하강이 발생하지 않는다. 실제 타이어 가류공정에서는 가류 정지 중 가류금형의 열림/닫힘 동작이 반복되어 실제로 가류가 정지된 시간보다는 적은 열량의 손실이 나타난다.

종래에는 이와 같은 금형의 열림/닫힘 상태를 구분하지 않고, 가류가 정지된 시간만을 밝혀서 가류 연장시간을 설정하게 되어 있기에 필요 이상의 가류시간을 추가로 더해주어 적정 가류기간보다 더 길게 가류됨으로써, 최적 열량보다 많은 열량을 받아 완성품의 품도가 저하되는 문제점이 있다.

이러한 문제를 보완하고자 종래기술인 타이어의 가류 연장시간 제어장치 및 제어방법(본 출원인에 의해 공개된 공개특허 제2012-0078029호)은 가류기 하측 금형과 그린타이어의 온도를 측정하여 이를 가류기 PLC로 디지털 신호로 송출하며, 가류기 PLC에서는 산출식을 통해 필요 연장 가류시간을 산출하는 방식이다.

하지만, 종래 이러한 온도센서를 통한 연장 가류시간 산출방법은 순간적인 출입문의 개방 등에 의한 주변 온도변화에 따라 편차가 발생 가능하며, 온도센서의 유지보수에 어려움이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그린타이어 가류시 가류금형의 열림/닫힘상태를 구분하여서 가류금형이 열린 개방시간을 기준으로 가류 연장시간을 설정하여 가류하는 그린타이어에 필요한 최적의 열량을 공급함에 따라 완성타이어의 가류품질과 생산성이 향상되는 타이어의 가류방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 그린타이어를 가류금형 내에 로더를 이용하여 투입하여 센터 메커니즘을 통해서 공급되는 열원으로 그린타이어를 가류하는 방법에 있어서, 상기 가류금형을 센서를 통해 추적하여 열림/닫힘 상태를 확인하는 단계와, 상기 가류금형의 개방된 열림 상태, 시간을 누적하고 가류금형의 열림 누적시간에 따라 PLC(Programmable Logic controller)의 가류 연장시간 산출로직에 의해 적정 가류 연장시간을 산출하는 단계 및, 상기 적정 가류 연장시간에 맞추어 닫혀진 가류금형 내에서 가류되는 그린타이어에 열량을 공급하는 단계로 이루어져 있다.

이러한 본 발명에 따른 타이어의 가류방법은 그린타이어 가류시 가류금형의 열림/닫힘 상태에 따라 상기 가류금형이 개방된 열려 있는 시간을 별도로 누적 산출하고 이에 맞추어 적정 연장 가류시간을 산출하여 최적의 가류에 필요한 열량을 공급함에 따라 그린타이어의 가류품질과 생산성 향상이 이루어지는 잇점이 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 타이어 가류기의 측면도,
도 2는 본 발명의 가류방법을 설명하기 위한 타이어 가류기의 계통도,
도 3은 본 발명에서 가류기의 가류금형 열림/닫힘상태에 따른 온도변화를 보여주는 그래프이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1과 도 2는 본 발명이 적용되는 타이어 가류기의 측면도와 본 발명이 수행되는 가류시스템의 계통도를 보여주고 있다.

본 발명은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 그린타이어(1)를 로더(2)를 이용하여 가류기(100)의 가류금형(3) 내에 투입한 후 상기 가류금형(3)이 닫혀진 상태에서 센터 메커니즘(4)을 통해 공급되는 열원으로 그린타이어(1)를 가류하는 타이어의 가류방법에 있어서, 상기 가류금형(3)을 센서(5)를 이용하여 열림/닫힘 상태를 확인하는 단계와, 상기 가류금형(3)의 개방된 열림 상태 시간을 누적하고 가류금형(3)의 열림 누적시간에 따라 PLC(6)의 가류 연장시간 산출로직(8)에 의해 적정 가류 연장시간을 산출하는 단계 및, 상기 적정 가류 연장시간에 맞추어 닫혀진 가류금형(3) 내에서 가류되는 그린타이어(1)에 열량을 공급하는 단계로 이루어져 있다.

한편, 도 3의 그래프에서와 같이 가류금형(3)의 열림/닫힘 상태에 따라 가류금형(3)의 온도변화가 발생되는데, 상기 가류금형(3)이 열려있는 경우에만 온도가 하강하고, 닫혀있는 경우에는 온도변화가 없음을 알 수 있다.

이에 따라 상기 가류금형(3)의 열림/닫힘 상태를 확인하는 단계에서 센서(5)를 통해 가류금형(3)이 열려 있는 것을 감지하게 되면, PLC(6)에 가류금형(3)의 열림 신호를 송출하며, 상기 PLC(6)에서는 금형 열림 시간을 측정하는 측정 타이머(7)가 가동된다. 그리고 상기 가류금형(3)이 닫히게 되면 다시 PLC(6)로 닫힘 신호를 송출하여 PLC(6)의 측정 타이머(7)는 정지된다.

이 같이 상기 PLC(6)의 측정 타이머(7)에 의해 산출된 금형 열림 누적시간에 따라 상기 PLC(6)에 식입된 적정 가류 연장시간 산출로직(8)에 의하여 적정 가류 연장시간을 산출하고 정해진 가류시간에 추가로 더해주게 된다.

여기서 상기 가류금형(3)의 적정 가류 연장시간을 산출하는 단계에서 가류 연장시간 산출로직(8)은 다음과 같다.

가류 연장시간 변화(α분) = 가류금형(3)의 누적 열림시간(분) X 인수β이다(여기서, 인수 β는 타이어 종류에 따라 달라지며 0.1 ~ 1.2 사이의 값을 가지며 그 값은 아래 표 1과 같다).

가류금형 열림 시간에 따른 타이어 종류별 인수 β값

구분	PCR (승용차용 타이어)	LTR (경트럭용 타이어)	TBR (트럭, 버스용 타이어)
연장시간 (연장시간/금형 열림시간	0.6초/분	0.8초/분	1.2초/분

본 발명은 산출된 금형의 누적 열림 시간에 따라 상기 가류시간 산출로직을 적용하여 적정 가류 연장시간을 설정 후, 이값에 따라 가류하는 최적화된 열량을 공급하는 것에 특징을 둔 것으로, 이와 같은 방법을 실시하기 위한 장치는 가류금형(3)의 열림/닫힘 상태를 구분하는 센서(5)와, 가류금형의 열림 시간을 연산하는 측정 타이머(7)와 열린 시간에 따른 필요 가류 연장시간 산출로직(8)를 포함하는 PLC(6)로 구성된다.

본 발명은 센서(5)를 통해 가류금형의 열림 상태를 구분하여, 가류금형이 열린 시간 만을 PLC(6)에서 연산하여 그에 따른 적정 가류 연장시간을 설정함에 따라 타이어에 최적화된 열량을 공급하여 완성품의 품도와 생산성을 향상시키게 된다.

1 : 그린타이어, 2 : 로더(Loader),
3 : 가류금형, 4 : 센터 메커니즘(Center mechanism),
5 : 센서, 6 : PLC(Programmable Logic Controller),
7 : 측정 타이어, 8 : 가류 연장시간 산출로직.

Claims

그린타이어(1)를 로더(2)를 이용하여 가류기(100)의 가류금형(3) 내에 투입한 후 상기 가류금형(3)이 닫혀진 상태에서 센터 메커니즘(4)을 통해 공급되는 열원으로 그린타이어(1)를 가류하는 타이어의 가류방법에 있어서,
상기 가류금형(3)을 센서(5)를 이용하여 열림/닫힘 상태를 확인하는 단계와, 상기 가류금형(3)의 개방된 열림 상태 시간을 누적하고 가류금형(3)의 열림 누적시간에 따라 PLC(6)의 가류 연장시간 산출로직(8)에 의해 적정 가류 연장시간을 산출하는 단계 및, 상기 적정 가류 연장시간에 맞추어 닫혀진 가류금형(3) 내에서 가류되는 그린타이어(1)에 열량을 공급하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 가류방법.
제 1항에 있어서,
상기 가류 연장시간을 산출하는 단계의 가류 연장시간 산출로직(8)은 다음 식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 타이어의 가류방법.
가류 연장시간 변화(α분) = 가류금형(3)의 누적 열림 시간(분) X 인수β이다(여기서, 인수 β는 타이어 종류에 따라 달라지며 0.1 ~ 1.2 사이의 값을 가지고, 그 값은 다음과 같다).
승용차용 타이어(PCR)의 연장시간(연장시간/금형 열림시간)
인수 β = 0.6초/분
경트럭용 타이어(LTR)의 연장시간(연장시간/금형 열림시간)
인수 β = 0.8초/분
트럭/버스용 타이어(TBR)의 연장시간(연장시간/금형 열림시간)
인수 β = 1.2초/분