KR101657368B1 - 공기배출구가 개선된 타이어 가류 몰드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트레드 섹터 몰드가 섹터 케이스 및 상기 섹터 케이스 내측에 결합되는 트레드 어셈블리로 구성되고, 트레드 어셈블리는 다수의 분할된 트레드 세그먼트들(A)이 조립되어 구성되며, 다수의 분할된 트레드 세그먼트들(A)의 분할면들(B)이 타이어 원주 방향으로 평행한 타이어 가류 몰드에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 타이어 가류시 가황 고무의 오버 플로우(over flow)에 의해 타이어 블록 표면에 나타나는 고무돌기의 시인성을 낮추어 외관상 양호할 뿐 아니라 고무돌기를 제거하기 위한 마무리 가공을 줄일 수 있어 가류 성형시에 불량 타이어의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한, 오버 플로우가 발생하는 방향이 타이어 원주 방향과 일치하므로 고무돌기를 제거하기 위한 작업 공정의 작업성을 향상시킬 수 있다.

Description

공기배출구가 개선된 타이어 가류 몰드{Tire curing mold with improved air vent holes}
본 발명은 타이어 성형용 가류(加硫) 몰드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어 가류시 가황 고무의 오버 플로우(over flow)에 의해 타이어 블록 표면에 나타나는 고무돌기의 시인성을 낮추어 외관상 양호할 뿐 아니라 고무돌기를 제거하기 위한 마무리 가공을 줄일 수 있어 가류 성형시에 불량 타이어의 발생을 저감시킬 수 있는 타이어 성형용 가류 몰드에 관한 것이다.
일반적으로 타이어 제조시 압연공정과 재단공정, 비드공정 및 밴드공정 등을 마치게 되면 성형공정에서 비드부와 카카스 및 벨트 등이 내장된 그린타이어가 완성된다. 이 그린타이어를 가류기의 몰드에 넣고 열과 압력을 가함으로써 일정시간 경과시키면 독특한 트레드를 가진 타이어 완제품이 제조되는 것이다.
가류 공정은 일련의 열과 압력을 가하여 배합된 고무를 화학적으로 결합시키는 공정으로, 성형 공정에서 완성된 그린타이어를 타이어 가류 몰드에 넣어 내측 및 외측에서 열과 압력증기를 가하도록 되어 있는바, 이러한 그린타이어의 가류 목적은 고무로된 유연한 그린타이어에 열과 압력을 가해 유황과 다른 화학약품이 고무와 반응을 일으키게 하고, 이와 같은 화학반응에 의해 고무분자는 안정된 화합물이 되면서 탄성을 얻게 되어, 가류 몰드에 의해 타이어의 독특한 트레드 디자인이 얻어지게 된다.
일반적으로 타이어용 가류몰드는 상하 분리형 방식과 섹셔널(sectional) 방식로 구별되는데 각 몰드의 접합부위는 기본 원리상 완전접합이 되도록 되어 있으나 실제 가류기에서는 상하 몰드가 완전하게 접합되기 이전에 접합틈새로 고무가 흘러서 식출고무로 남아 타이어 상에 붙어있게 된다.
한편, 가류공정에서 타이어 가류 성형시에는, 타이어의 외주면과 몰드의 성형면과의 사이에 공기가 모이거나 가스가 발생하여, 이 공기나 가스가 제품 타이어의 표면에 미소한 오목 부분을 형성하여 제품 불량을 발생시키는 것이 공지되어 있다. 이 때문에, 종래에는 몰드의 성형면에 벤트 홀(vent hole)로 호칭되는 공기 배출용 관통 구멍이나 배기용의 홈을 형성하고 있다.
상기 벤트 홀이나 배기용의 홈에는, 타이어 가류 성형시에 고무 재료가 흘러 들어와, 제품 타이어의 표면에 고무돌기(burr)를 형성한다. 이 때문에, 성형 후에 고무돌기를 제거하는 마무리 작업이 필요하게 되며, 또한 고무돌기를 제거한 후에는, 그 흔적을 남겨 타이어 제품의 외관을 손상하거나, 타이어의 소음을 증가시키는 문제가 있어, 이를 개선하기 위해 다양한 방법이 고안되었다.
미세 구멍을 이용한 벤트 홀을 생성하여 성형 후에 고무돌기를 제거하는 작업이 불필요하도록 하는 방법은 현재 프리미엄(premium) 제품 위주로 널리 사용되고 있다. 또한, 트레드부의 섹터(sector)를 여러 세그먼트(segment)로 분리하여 별도의 벤트 홀 없이도 세그먼트 사이의 미세 간격으로 공기가 배출되도록 하는 구조도 개발되었다.
종래 기술에 의한 트레드 부분의 세그먼트들은 타이어 원주 방향에 수직하여 한 개 내지 다수 개의 피치(Pitch) 단위로 분할되어 각 세그먼트의 틈 사이로 공기가 배출되도록 되어 있다. 이와 같이 구성된 가류 몰드는 가황작업이 반복되면서 세그먼트간 틈 사이로 고무가 밀려 올라가는 오버 플로우(over flow) 현상이 나타날 수 있으며, 세그먼트의 분할선이 많을수록 미관상 불리하고 고무돌기를 제거하기 위한 마무리 가공이 필요하다. 또한, 분할선이 타이어 원주 방향에 수직한 방향으로 피치 단위로 발생하기 때문에 고무돌기를 제거하기 위한 마무리 공정이 어려울 뿐 아니라 마무리 공정 이후에도 컷팅(cutting)표면으로 인하여 외관상 좋지 않은 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 타이어의 가류시 가황 고무의 오버 플로우에 의하여 생성된 고무돌기를 제거하는 마무리 공정 작업을 줄일 수 있고, 마무리 공정이 필요한 경우에도 용이하게 작업할 수 있으며, 외관상 양호한 효과를 얻을 수 있는 타이어 성형용 가류 몰드를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어 성형용 가류 몰드는 상호 결합되어 타이어의 트레드를 형성하기 위한 트레드 섹터 몰드, 상기 트레드 섹터 몰드의 상부 측에 결합되는 상부 사이드 몰드 및 상기 트레드 섹터 몰드의 하부 측에 결합되는 하부 사이드 몰드를 포함하되, 상기 트레드 섹터 몰드는 섹터 케이스 및 상기 섹터 케이스 내측에 결합되는 트레드 어셈블리로 구성되고, 상기 트레드 어셈블리는 다수의 분할된 트레드 세그먼트들이 조립되어 구성되며, 상기 다수의 분할된 트레드 세그먼트들의 분할면들은 타이어 원주 방향으로 평행한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 트레드 세그먼트 분할면들이 타이어 종 방향 그루브와 타이어 블록의 경계면을 따라 형성되어, 타이어 가류시 가황 고무의 오버 플로우(over flow)에 의해 타이어 블록 표면에 나타나는 고무돌기의 시인성을 낮추어 외관상 양호할 뿐 아니라 고무돌기를 제거하기 위한 마무리 가공을 줄일 수 있어 가류 성형시에 불량 타이어의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한, 오버 플로우가 발생하는 방향이 타이어 원주 방향과 일치하므로 고무돌기를 제거하기 위한 작업 공정의 작업성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 타이어 성형용 몰드의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 의한 타이어 성형용 몰드의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 의한 타이어 성형용 몰드의 분해 단면도이다.
이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 타이어 성형용 가류 몰드를 구성하는 트레드 섹터 몰드가 섹터 케이스 및 상기 섹터 케이스 내측에 결합되는 트레드 어셈블리로 구성되고, 트레드 어셈블리는 다수의 분할된 트레드 세그먼트들이 조립되어 구성되며, 다수의 분할된 트레드 세그먼트들의 분할면들이 타이어 원주 방향과 평행한 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 타이어 성형용 몰드의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 타이어의 성형용 가류 몰드(10)는 상호 결합되어 타이어의 트레드를 형성하기 위한 트레드 섹터 몰드(11)와 상기 트레드 섹터 몰드(11)의 상부 측에 결합되는 상부 사이드 몰드(12)와, 상기 트레드 섹터 몰드 (11)의 하부측에 결합되는 하부 사이드 몰드(13)를 구비한다. 상기 트레드 섹터 몰드(11)는 트레드 어셈블리(tread assembly)(111)와 섹터 케이스(sector case)(112)로 구성된다.
또한, 실제 가류시에는 컨테이너(14)가 함께 조립되어 배치되는데, 컨테이너(14)는 상기 트레드 섹터 몰드(11)를 외부에서 지지해주고 타이어의 사이드 월부분을 형성하는 역할을 하며, 보통 강재(steel)로 구성되어 있다. 상부 사이드 몰드(12)와 하부 사이드 몰드(13)는 각각 상부 사이드 플레이트(미도시)와 베이스 플레이트(미도시)에 의해 지지된다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 의한 타이어 성형용 몰드의 평면도이다. 도 2를 참조하면, 가류 몰드(10)는 타이어 원주 방향에 수직한 방향으로 8개(갯수는 임의적이다)의 트레드 섹터 몰드(11)로 나뉘어져 있고, 서로 조립됨으로써 타이어 외면을 지지하게 된다. 트레드 섹터 몰드(11)는 트레드 형상과 동일한 요철이 형성된 복수개의 트레드 어셈블리(111)에 의해 원형으로 지지된다. 상기 가류 몰드(10)에 사용되는 소재로는 알루미늄 합금(JIS AC4D, AC3A, AC7A 등)이 주로 사용된다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 의한 타이어 성형용 몰드의 분해 단면도이다. 도 3의 (나)를 참조하면, 트레드 어셈블리(111)는 다수의 분할된 트레드 세그먼트들(A)이 상호 조립되어 구성된다. 이 때, 다수의 분할된 트레드 세그먼트들(A)은 그 분할면(B)이 타이어의 원주 방향과 평행하게 구성되고, 따라서, 분할면(B)은 타이어 패턴(pattern)을 이루는 타이어 블록들(blocks)의 종방향 측면과 일치한다. 즉, 트레드 세그먼트들(A)은 타이어 원주 방향으로 분할되고, 분할면(B)은 타이어 종 방향 메인 그루브(main groove)와 타이어 블록의 경계면 또는 종 방향 세미 그루브(semi groove)와 타이어 블록의 경계면과 타이어 반경방향으로 연결된다. 한편, 타이어 숄더(shoulder) 블록의 경우 대개 횡방향 길이가 길기 때문에, 상기 분할면(B)은 숄더 블록의 표면 상에 위치할 수도 있다.
상기 섹터 케이스(112) 내부에는 트레드 어셈블리(111)의 분할면(B)과 타이어 반경방향으로 대략 평행하게 연결되는 다수의 벤트 홀들(113)이 형성되어 가류 몰드의 금형 외부로 공기가 배출되도록 구성된다. 도 3의 (가)를 참조하면, 섹터 케이스(112)에 형성된 다수의 벤트 홀들(113)이 도시된다. 한편, 컨테이너(14)의 내부에도 벤트 홀들(미도시)이 타이어 반경방향으로 관통되게 형성되어 있다.
도 3의 (나)를 참조하면, 벤트 홀들(113)이 분할면(B)을 따라 타이어 반경방향으로 연결되기 때문에, 반복된 가황 작업으로 인하여 가황 고무의 미세한 오버 플로우가 발생하더라도 블록 표면상에 고무돌기가 나타나지 않고 타이어 블록의 모서리면을 따라 나타나게 되므로 고무돌기의 시인성이 낮아져 미관상 유리하며 제거 공정을 진행할 확율이 현저하게 낮아진다. 또한 생성된 고무돌기를 제거하기 위한 마무리 공정시에도 타이어의 원주 방향으로 작업할 수 있어 작업성이 우수하다.
도 3의 (다)는 분할된 트레드 세그먼트들(A)의 평면도이다. 각기 분할된 트레드 세그먼트들(A)은 금형 조립시 트레드 어셈블리(111)로 조립되어 트레드 섹터 몰드(11) 단위로 운용되므로 종래와 동일한 방식으로 몰드를 관리할 수 있다. 또한, 트레드 섹터 몰드(11)가 트레드 어셈블리(111) 및 섹터 케이스(112)로 분리되기 때문에, 섹터 케이스(112) 내부에 타이어 원주 방향으로 분리된 트레드 어셈블리(111)를 끼워 넣어 금형을 관리하는 것이 용이하다.
이러한 가류 몰드(10)를 이용한 타이어의 가류시에는 각 트레드 섹터 몰드(11)의 트레드 어셈블리(111)들을 구심 방향(내측 방향)으로 이동시킴과 동시에, 상부 사이드 몰드(12)와 하부 사이드 몰드(13)를 각각 트레드 섹터 몰드(11)의 상하 단부에 밀착시킴으로서 타이어를 가류 성형공간을 형상하고, 이 성형공간을 이용하여 타이어를 가류 성형한다. 또한 가류가 종료한 때에는 각 트레드 섹터 몰드(11)를 바깥 방향으로 이동시킴과 동시에 상부 사이드 몰드(12)를 위쪽 방향으로 이동시켜 타이어의 성형공간을 개방한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 구조를 다양하게 변경하고 변형할 수 있다는 사실은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구범위 및 그와 균등한 범위로 정해져야 할 것이다.
10: 가류 몰드 11: 트레드 섹터 몰드
12: 상부 사이드 몰드 13: 하부 사이드 몰드
14: 컨테이너 111: 트레드 어셈블리
112: 섹터 케이스 113: 벤트 홀

Claims (6)

  1. 상호 결합되어 타이어의 트레드를 형성하기 위한 트레드 섹터 몰드(tread sector mold), 상기 트레드 섹터 몰드의 상부 측에 결합되는 상부 사이드 몰드 및 상기 트레드 섹터 몰드의 하부 측에 결합되는 하부 사이드 몰드를 포함하는 타이어 가류 몰드로서, 상기 트레드 섹터 몰드는 섹터 케이스(sector case) 및 상기 섹터 케이스 내측에 결합되는 트레드 어셈블리(tread assembly)로 구성되고, 상기 트레드 어셈블리는 다수의 분할된 트레드 세그먼트들(A)이 조립되어 구성되며, 상기 다수의 분할된 트레드 세그먼트들(A)의 분할면(B)들은 타이어 원주 방향으로 평행하게 구성되어, 상기 분할면(B)들이 타이어 패턴을 형성하는 타이어 블록들의 종방향 측면들과 일치하는 것을 특징으로 하는 타이어 가류 몰드.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 트레드 세그먼트들의 각각의 분할면은 타이어 종 방향 메인 그루브(main groove)와 타이어 블록의 경계면과 타이어 반경 방향으로 연결되는 것을 특징으로 하는 타이어 가류 몰드.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 트레드 세그먼트들의 각각의 분할면은 타이어 종 방향 서브 그루브(sub groove)와 타이어 블록의 경계면과 타이어 반경 방향으로 연결되는 것을 특징으로 하는 타이어 가류 몰드.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 섹터 케이스에는 상기 트레드 세그먼트들의 분할면과 타이어 반경방향으로 연결되는 다수의 벤트 홀들(vent holes)이 형성된 것을 특징으로 하는 타이어 가류 몰드.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 타이어 가류 몰드는 타이어 원주 방향에 수직한 방향으로 8개의 트레드 섹터 몰드로 나뉘어져 있고, 상기 트레드 섹터 몰드는 서로 조립됨으로써 타이어 외면을 지지하는 것을 특징으로 하는 타이어 가류 몰드.
  6. 제 5항에 있어서, 트레드 세그먼트들은 섹터 케이스 내측에 조립되어 트레드 섹터 몰드 단위로 관리되는 것을 특징으로 하는 타이어 가류 몰드.

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