KR101383109B1

KR101383109B1 - 타이어 가류 블라다

Info

Publication number: KR101383109B1
Application number: KR1020120147463A
Authority: KR
Inventors: 김상훈
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-04-08

Abstract

본 발명은 타이어 가류시 가류기 몰드 내에서 가류되는 그린타이어를 부풀게 작용시키는 타이어 가류 블라다(Bladder)에 관한 것으로, 특히 가류 블라다의 중간 센터부위를 중심으로 상하부쪽 열전달율을 달리하여 가류 블라다의 외부 온도차이의 편차를 저감시킴으로써 그린타이어 가류시 온도편차에 의한 가류 품도를 향상시키는 타이어 가류 블라다에 관한 것이다.
이를 위해 그린타이어 가류시 몰드(100) 내에 장착된 그린타이어(101)의 내부에 접하여 상기 그린타이어(101)를 부풀게 하는 타이어 가류 블라다에 있어서, 상기 가류 블라다의 중앙 센터부(G)를 중심으로 상측은 열전도율이 낮은 상측 부틸 고무층(1)으로 이루어지고, 하측은 열전도율이 높은 고열전성 나노 유체층(2)을 갖는 하측 부틸 고무층(3)으로 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

타이어 가류 블라다{Tire vulcanizing bladder}

본 발명은 타이어 가류시 가류기 몰드 내에서 가류되는 그린타이어를 부풀게 작용시키는 타이어 가류 블라다(Bladder)에 관한 것으로, 특히 가류 블라다의 중간 센터부위를 중심으로 상하부쪽 열전달율을 달리하여 가류 블라다의 외부 온도차이의 편차를 저감시킴으로써 그린타이어 가류시 온도편차에 의한 가류 품도를 향상시키는 타이어 가류 블라다에 관한 것이다.

일반적으로 타이어는 여러 가지 고무 및 약품을 첨가하여 혼합시킨 고무를 압출, 압연공정 등을 통해 반제품화 한 후, 성형 공정에서 각종 반제품을 접착하여 완성된 모양의 그린 케이스를 형성하고 일련의 열과 압력을 가하여 배합된 고무를 화학적으로 결합시키는 완성된 모양의 그린 케이스를 형성하고 일련의 열과 압력을 가하여 배합된 고무를 화학적으로 결합시키는 타이어 가류 공정을 거치게 되어 있는데, 이러한 그린타이어의 가류 목적은 고무로된 유연한 그린타이어를 열과 압력을 가해 유황과 열과 압력을 가해 유황과 다른 화학약품이 고무와 반응을 일으키게 하고, 이와 같은 화학반응에 의해 고무분자는 안정된 화합물이 되면서 탄성을 얻게 되고 가류 몰드에 의해 타이어의 독특한 트레드 디자인이 얻어지게 된다.

상기 그린타이어의 가류시 스팀과 N₂가스의 열매체를 이용한 가류공정에서는 내부 열원으로 스팀이 13 ~ 19 kgf/㎠ 압력으로 공급된 후 압력원으로 20 ~ 27 kgf/㎠의 N₂가스가 공급되는데, 이때 열원인 스팀과 상온의 N₂가스가 섞이게 되면서 응축수가 발생하게 되고, 생성된 응축수를 배출해 주기 위해 퍼지 스텝(Purge step)을 채용하고, 다시 N₂가스를 공급한 후 가류 종료시까지 유지하게 된다.

즉 종래 타이어 가류방식으로 타이어를 가류하게 되면, 도 1에 도시된 바와 같이 가류기의 몰드(100) 내에 투입된 그린타이어(101)를 부풀게 하는 가류 블라다(103) 내로 센터 메커니즘(102)을 통해 스팀과 N₂가스가 화살표 (가)방향으로 공급되어 지는바, 이때 공급되는 열매체는 상술한 바와 같이 스팀과 N₂가스인데, 상기 스팀은 고온이고, N₂가는 상온이기 때문에 가류 블라다(103) 내부에서 층분리 현상이 발생한다.

그러면 스팀온도가 저하되면서 응축수가 발생하게 되고 상기 가류 블라다(103)의 하부에 응축수가 고이게 됨에 따라 가류 블라다(103)의 상하부 온도차(약 7℃ ~ 8℃)를 발생시키고, 상부의 스팀은 단열 압축되면서 약 225℃까지 온도가 상승하게 된다.

타이어 가류시 이 같은 가류 블라다(103)의 상하부 온도편차에 의해 가류되는 그린타이어 상측과 하측의 물성차이를 야기시키어 그린타이어의 가류 품도가 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 타이어 가류시 가류 블라다의 상하부 온도편차를 감소시키어 가류되는 그린타이어의 품도를 개선시키는 타이어 가류 블라다를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 그린타이어 가류시 몰드 내에 장착된 그린타이어의 내부에 접하여 상기 그린타이어를 부풀게 하는 타이어 가류 블라다에 있어서, 상기 가류 블라다의 중앙 센터부위를 중심으로 상측은 열전도율이 낮은 부틸 고무층으로 이루어지고 하측은 열전도율이 높은 고열전성 나노 유체층을 내장한 부틸 고무층으로 이루어지되, 상기 하측 부틸 고무층은 단면이 육각형을 갖는 허니컴 유체층 내부에 부틸 고무층으로 충진된 하중 지지부로 되어 있다.

이러한 본 발명에 따른 타이어 가류 블라다는 가류 블라다의 상측과 하측은 비대칭의 다른 열전도율을 갖는 구조로 되어 있기에 그린타이어 가류시 가류 블라다의 외부로 균일한 온도가 전달됨에 따라 그린타이어의 가류 품도를 향상시키게 된다.

도 1은 일반적인 가류기 몰드 내에 블라다가 장착된 상태를 보여주는 가류기의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 타이어 가류 블라다의 전체 단면도,
도 3 (A)와 (B)는 도 2의 A부분과 B부분 확대 단면도,
도 4 (C)와 (D)는 도 3 (B)의 고열전성 나노 유체층의 작용도 들로서, (C)는 압력을 받기 전 상태, (D)는 압력을 받은 상태의 도면들,
도 5는 도 3 (B)의 고열전성 나노 유체층의 확대 평면도,
도 6 (E)와 (F)는 본 발명과 종래 가류 블라더의 상하부 온도 편차 그래프들이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 종래 통상적인 가류기의 몰드(100) 내에서 그린타이어(101)의 가류시 가류 블라다(103)가 센터 메커니즘(102)을 통해 공급되는 열매체에 의해 부풀어진 상태를 보여주는 가류기 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가류 블라다의 단면도를 보여주고 있다.

본 발명은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 그린타이어 가류시 몰드(100) 내에 장착된 그린타이어(101)의 내부에 접하여 상기 그린타이어(101)를 부풀게 하는 타이어 가류 블라다에 있어서, 상기 가류 블라다의 중앙 센터부(G)를 중심으로 상측은 열전도율이 낮은 상측 부틸 고무층(1)으로 이루어지고, 하측은 열전도율이 높은 고열전성 나노 유체층(2)을 갖는 하측 부틸 고무층(3)으로 이루어진 구조로 되어 있다.

여기서 상기 하측 부틸 고무층(3)은 단면이 육각형을 갖는 허니컴 현상의 나노 유체층(2) 내부에 부틸 고무층으로 충진된 하중 지지부(4)로 이루어져 있다.

따라서 본 발명의 가류 블라다는 상측은 열전도율이 하측보다 상대적으로 낮은 단일체의 상측 부틸 고무층(1)으로 되어 있어서 가류시 스팀의 단열 압축에 의해 발생되는 열 온도를 줄이고, 하측은 열전도율이 상측보다 높은 나노 유체층(2)을 사용하여 열전도율을 높여서 결과적으로 가류 블라다의 전체 외부 온도 편차를 저감시키도록 되어 있다.

그리고 상기 하측 부틸 고무층(3)의 나노 유체층(2)은 허니컴 형상의 단면을 가지고 그 내부에 부틸 고무층이 충진된 하중 지지부(4)로 되어 있으면서 압력을 받게 되면 요홈과 요철 방식의 강한 결합력으로 결합되기 때문에 도 4 (C)와 같이 가류 블라다의 하측 부위가 압력을 받기 전에 나노 유체층(2)의 구조를 갖추고 있으나, 압력을 도 4 (C)의 화살표 방향으로 받게 되면, 도 4 (D)와 같이 요철과 요홈이 결합되면서 강한 결합력으로 닫혀지게 된다. 이 같이 상기 가류 블라다의 하측은 나노 유체층(2)이 유동적으로 작동하면서 열매체에 의한 온도를 상측 부틸 고무층(1)보다 열전달을 높일 수 있게 되어 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 타이어 가류 블라다는 블라다의 상측과 하측의 온도차이를 최대로 줄일 수 있도록 되어 있어서 그린타이어 가류시 온도편차에 의한 타이어의 가류 품도 저하를 방지하게 된다.

한편, 도 6 (E)와 (F)는 본 발명과 종래 가류 블라다의 상하측 온도편차를 보여주는 그래프들로서, (E)는 본 발명에 따른 가류 블라다의 상하부 온도차이를 보여주고, (F)는 종래 가류 블라다의 상하부 온도차이를 보여주고 있는데, 아래 표 1과 같은 온도편차 개선이 있으며, 이때 이들의 온도측정은 도 1의 P지점에서 각각 측정한 것이다.

본 발명과 종래 가류 블라다의 온도차

온도차 분류	Δ℃
본 발명	6
종래	9.4

1 : 상측 부틸 고무층, 2 : 나노 유체층,
3 : 하측 부틸 고무층, 4 : 하중 지지부.

Claims

그린타이어 가류시 몰드(100) 내에 장착된 그린타이어(101)의 내부에 접하여 상기 그린타이어(101)를 부풀게 하는 타이어 가류 블라다에 있어서,
상기 가류 블라다의 중앙 센터부(G)를 중심으로 상측은 열전도율이 하측보다 상대적으로 낮은 단일체의 상측 부틸 고무층(1)으로 이루어지고, 하측은 열전도율이 상측보다 높은 나노 유체층(2)을 사용하여 열전도율을 높일 수 있는 하측 부틸 고무층(3)으로 이루어져서 결과적으로 가류 블라다의 전체 외부온도 편차를 저감시키는 것을 특징으로 하는 타이어 가류 블라다.
제 1항에 있어서,
상기 하측 부틸 고무층(3)은 단면이 육각형을 갖는 허니컴 현상의 나노 유체층(2) 내부에 부틸 고무층으로 충진된 하중 지지부(4)로 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 가류 블라다.
제 1항에 있어서,
상기 하측 부틸 고무층(3)은 요홈과 요철방식으로 결합되어 결합력을 높힌 것을 특징으로 하는 타이어 가류 블라다.