KR101757365B1

KR101757365B1 - 타이어의 가류 장치

Info

Publication number: KR101757365B1
Application number: KR1020127011402A
Authority: KR
Inventors: 지카라 다카기; 시게아키 노무라; 유이치 히구치
Original assignee: 후지쇼지 가부시키가이샤; 후지 세이코 가부시키가이샤
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2017-07-12
Also published as: DE112010004993B4; CN102666051A; CN102666051B; DE112010004993T5; US8662871B2; JP5705132B2; US20120263813A1; KR20120115216A; WO2011077844A1; JPWO2011077844A1

Abstract

본 발명은, 분할 금형을 균일하게 가열함으로써, 가류(加硫) 시간의 단축이 도모되고, 균일한 물성(物性)의 타이어를 얻을 수 있는 가류 장치를 제공한다. 타이어 TR의 측부를 성형하는 측부 성형형(成形型; forming mold)(26, 18)이 각각 장착된 상부 환형(環形) 금형 장착 부재(30) 및 하부 환형 금형 장착 부재(16)와, 타이어의 트레드부(tread portion)를 성형하는 복수 개로 분할된 트레드형(tread mold)(24)이 장착된 복수 개의 세그먼트(22)와, 상기 각 세그먼트를 반경 방향으로 이동시키고, 전진단(前進端)에 있어서 상기 각 트레드형의 형 체결을 행하는 형 체결 수단(34)을 포함하는 타이어의 가류 장치(2)에 있어서, 상기 각 세그먼트는, 열 매체가 공급되는 것에 의해 상기 트레드형에 가류를 위한 열을 부여하는 열 부여 수단(23)을 각각 독립적으로 구비한다.

Description

타이어의 가류 장치{TIRE VULCANIZING DEVICE}

본 발명은, 분할 금형을 균일하게 가열하는 타이어의 가류(加硫) 장치에 관한 것이다.

종래, 타이어의 가류 장치에 있어서, 금형 내에 미가류(未加硫)의 타이어를 삽입하고, 금형의 외부에 배치된 외측 열원에 의해 금형을 가열하고, 또한 타이어 내에 삽입된 블래더(bladder)의 내부에 고온의 스팀을 도입하고, 그 스팀을 내측 열원으로 하여 가류를 행하는 것이 일반적이다. 이러한 외측 열원을 구비한 가류 장치로서의 특허 문헌 1에 의하면, 분할 트레드(tread) 금형과 분할 트레드 금형이 조립된 세그먼트의 외주에 배치되는 형 체결 링부재에, 외측 열원으로서 열 매체(媒體)를 유통시키는 통로를 설치하고, 분할 트레드 금형을 가열시키는 것이 기재되어 있다.

일본공개특허 제2007―223290호 공보

그러나, 특허 문헌 1의 것에서는, 형 체결 링부재에 설치된 통로에 열 매체를 통하여, 형 체결 링부재에 인접하는 세그먼트를 가열하고 있다. 그러므로, 분할 트레드 금형을 세그먼트를 통하여 간접적으로 가열하게 되어, 소정의 가류 온도에 도달하는 데 긴 시간을 요한다. 특히, 복수 개의 타이어를 연속적으로 가류하는 경우, 가류 후에 타이어를 교체하기 위한 금형을 개방함으로써, 금형의 온도가 일단 저하되지만, 가류에 필요한 소정 온도로 복귀하는 데 긴 시간이 걸리면, 생산 효율이 저하되는 문제가 있었다. 또한, 열 매체의 통로가 분할 트레드 금형을 장착한 세그먼트의 외주를 환형(環形)으로 설치하고 있다. 그러므로, 열 매체는 통로의 입구로부터 도입되어 외주를 돌아 통로의 출구로부터 도출되는 동안에 온도가 내려가, 열 매체의 통로의 입구 부근에서 가열되는 금형과 출구 부근에서 가열되는 금형에 온도차가 생긴다. 이 경우, 가류 시간은 온도가 낮은 출구측으로 설정하므로, 가류 시간이 길게 되어 있었다. 또한, 균일한 가열을 행할 수 없는 것에 의해, 균일한 물성(物性)의 타이어를 얻을 수 없게 될 우려가 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 가류 시간의 단축이 도모되고, 균일한 물성의 타이어를 얻을 수 있는 가류 장치를 제공하는 것이다.

전술한 문제점을 해결하기 위해, 청구항 1에 관한 발명의 구성 상의 특징은, 타이어의 측부를 성형하는 측부 성형형(成形型; forming mold)이 각각 장착된 상부 환형 금형 장착 부재 및 하부 환형 금형 장착 부재와, 타이어의 트레드부(tread portion)를 성형하는 복수 개로 분할된 트레드형(tread mold)이 장착된 복수 개의 세그먼트와, 상기 각 세그먼트를 반경 방향으로 이동시키고, 전진단(前進端)에 있어서 상기 각 트레드형의 형 체결을 행하는 형 체결 수단을 구비한 타이어의 가류 장치에 있어서, 상기 각 세그먼트는, 열 매체가 공급되는 것에 의해 상기 트레드형에 가류를 위한 열을 부여하는 열 매체 통로를 각각 독립적으로 구비하고, 상기 측부 성형형은, 타이어 비드부를 성형하는 비드형과 타이어의 사이드 월을 성형하는 사이드 월형을 가지고, 상기 상부 환형 금형 장착 부재 및 하부 환형 금형 장착 부재는, 상기 비드형이 장착된 비드형 측 장착 부재와 상기 사이드 월형이 장착된 사이드 월형 측 장착 부재를 각각 가지며, 상기 각각의 비드형 측 장착 부재에는, 열 매체가 공급됨으로써 상기 비드형에 가류를 위한 열을 부여하는 비드형 측 열 매체 통로가 각각 설치되고, 상기 각각의 사이드 월형 측 장착 부재에는, 열 매체가 공급됨으로써 상기 사이드 월형에 가류를 위한 열을 부여하는 사이드 월형 측 열 매체 통로가 각각 설치되며, 상기 상부 환형 금형 장착 부재에서의 상기 비드형 측 열 매체 통로 및 상기 사이드 월형 측 열 매체 통로에는, 상기 하부 환형 금형 장착 부재에서의 상기 비드형 측 열 매체 통로 및 상기 사이드 월형 측 열 매체 통로에 공급되는 열 매체와는 상이한 온도의 열 매체가 공급되고, 상기 비드형 측 열 매체 통로에는, 상기 사이드 월형 측 열 매체 통로에 공급되는 열 매체보다 고온의 열 매체가 공급되는 것이다.

청구항 2에 관한 발명의 구성 상의 특징은, 청구항 1에 있어서, 상기 열 부여 수단은, 각각의 세그먼트마다 온도 조절이 가능한 것이다.
청구항 3에 관한 발명의 구성 상의 특징은, 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 형 체결 수단에 의해 각각의 상기 트레드형의 형 체결을 한 때에, 상기 각각의 트레드형은 인접하는 트레드형과 상호 접촉하고, 상기 각각의 세그먼트는 인접하는 세그먼트와 상호 접촉하는 것이다.
청구항 4에 관한 발명의 구성 상의 특징은, 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 세그먼트가, 상기 트레드형의 외주 전면이 접촉한 상태에서 상기 트레드형이 장착되어 있는 것이다.
청구항 5에 관한 발명의 구성 상의 특징은, 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 상부 환형 금형 장착 부재가 하면에 고정되어 있고 상기 세그먼트가 상기 반경 방향으로 이동이 가능하게 지지되는 상형 지지 테이블과, 상기 하부 환형 금형 장착 부재가 탑재 고정되어 있고 상기 세그먼트가 상기 반경 방향으로 이동이 가능하게 지지되는 하형 지지 테이블을 더 포함하고, 상기 상형 지지 테이블과 상기 상부 환형 금형 장착 부재의 사이에, 그리고 상기 하형 지지 테이블과 상기 하부 환형 금형 장착 부재의 사이에는, 각각 단열 부재가 설치되어 있는 것이다.

삭제

청구항 1에 관한 발명에 의하면, 분할된 트레드형이 각각 장착된 세그먼트마다 열 매체 통로를 구비하고 있다. 그러므로, 트레드형을 가까운 위치로부터 효율적으로 가열할 수 있고, 특히, 복수 개의 타이어를 연속적으로 가류하는 경우, 가류 후에 타이어를 교체하기 위한 형을 개방함으로써, 트레드형의 온도가 일단 저하되지만, 트레드형의 승온(昇溫) 시간을 짧게 함으로써 가류 시간을 단축하여 타이어의 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 열 매체 통로는 세그먼트마다 각각 독립되어 있으므로, 종래와 같이, 트레드형의 주위를 열 매체가 일순(一巡)하는 동안에 온도가 저하되어 열 매체 통로의 입구 부근과 출구 부근에서 가열되는 금형에 온도차가 생기는 경우가 없다. 그러므로, 가류에 있어서 금형을 균일하게 가열하는 것이 가능해져, 물성이 균일한 타이어를 얻을 수 있다. 가류 시간도 온도가 낮은 곳에 맞출 필요가 없기 때문에, 가류 시간의 단축화를 도모할 수 있다.
또한, 온도가 낮아지는 영향에 있는 상부 환형 금형 장착 부재 및 하부 환형 금형 장착 부재 중 하나에 있는 비드형 측 열 매체 통로와 사이드 월형 측 열 매체 통로에는, 상부 환형 금형 장착 부재 및 하부 환형 금형 장착 부재 중 다른 하나에 있는 비드형 측 열 매체 통로 및 사이드 월 형 측 열 매체 통로에 공급되는 열 매체보다 고온인 열 매체를 공급하는 것에 의해, 각각에 장착된 측부 성형형을 균일하게 가열하는 것이 가능합니다.
또한, 타이어에 있어서 두꺼운 부분으로 되어 있기 때문에, 고온에서 가열처리를 필요로 하는 비드 부분을, 사이드 월 부분보다 높은 온도에서 가열하는 것에 의해, 효율적인 가류 처리를 행할 수 있게 됩니다.

청구항 2에 관한 발명에 의하면, 열 매체 통로에, 각각의 세그먼트마다 상이한 온도의 열 매체를 공급하는 것에 의해, 각각의 세그먼트마다 온도 조절을 행하여 트레드형을 가열시킬 수 있다. 이로써, 가열되는 금형의 온도를 균일하게 조절함으로써, 금형 전체를 균일한 온도로 할 수 있어, 가류 시간의 단축화와 얻어지는 타이어의 물성의 균일화를 도모할 수 있다.

청구항 3에 관한 발명에 의하면, 형 체결한 경우에, 각각의 트레드형은 인접하는 트레드형과 상호 접촉하고, 각각의 세그먼트는 인접하는 세그먼트와 상호 접촉한다.
청구항 4에 관한 발명에 의하면, 각각의 세그먼트에는, 각각 트레드형의 외주 전면이 접촉하고 있다.
청구항 5에 관한 발명에 의하면, 가열된 하부 환형 금형 장착 부재와 상부 환형 금형 장착 부재의 열이, 상하의 지지 테이블에 전달되는 것이 방지될 수 있다. 이에 의해, 금형을 효율적으로 가열하는 것이 가능하고, 가류 시간의 단축화를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 제1 실시예의 타이어의 가류 장치의 정면으로부터 본 구성 주요부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 타이어의 가류 장치의 위쪽으로부터 본 구성 주요부의 단면도이다.
도 3은 금형 장치가 개방된 상태를 나타낸 측면으로부터 본 단면도이다.
도 4는 금형 장치가 폐쇄된 상태를 나타낸 측면으로부터 본 단면도이다.
도 5는 제2 실시예의 타이어 가류 장치에 있어서, 금형 장치가 개방된 상태를 나타낸 측면으로부터 본 단면도이다.
도 6은 금형 장치가 폐쇄된 상태를 나타낸 측면으로부터 본 단면도이다.
도 7은 비드형(bead mold)을 가열하는 열 매체 통로를 설치한 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

[실시예 1]

이하, 본 발명에 관한 타이어의 가류 장치의 제1 실시예에 대하여 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 타이어의 가류 장치(2)는, 직사각형의 베이스 플레이트(4)와, 베이스 플레이트(4)의 각 코너부로부터 세워 설치된 도시하지 않은 4개의 컬럼(6)과, 상기 컬럼(6)의 상단에 설치된 도시하지 않은 천정판에 의해 구성되는 상하 방향으로 긴 직육면체형의 프레임을 가지고 있다. 베이스 플레이트(4)의 바로 상부에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 형 베이스 부재(8)가 고정되고, 형 베이스 부재(8)의 중앙부에는 수직으로 연장되는 원통부(10)가 설치되어 있다. 원통부(10)의 상단에는 중공(中空) 원반형의 하형 지지 테이블(12)이 설치되고, 하형 지지 테이블(12) 상에는 금형 장치(14)가 탑재되어 있다. 금형 장치(14)는, 중공 원반형의 하부 환형 금형 장착 부재(16)와, 하부 환형 금형 장착 부재(16)에 금형(金型) 중심 MCL과 동심(同心)으로 고정된 측부 성형형으로서의 하부의 사이드월형(sidewall mold)(18) 및 하부의 비드형(20)과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 형 지지 테이블(12) 상에서 금형 중심 MCL 주위에 등각도 간격으로 배치되고 방사(放射) 방향으로 진퇴(進退) 가능하게 지지된, 예를 들면, 8개의 세그먼트(22)와, 각 세그먼트(22)에 장착된 분할 트레드형(24)과, 분할 트레드형(24)의 상부 끝에지부에 조합되는 측부 성형형으로서의 상부의 사이드월형(26) 및 상부의 비드형(28)과, 상부의 사이드월형(26) 및 상부의 비드형(28)이 금형 중심 MCL과 동심으로 고정된 상부 환형 금형 장착 부재(30)와, 상부 환형 금형 장착 부재(30)가 하면에 고정된 상형 지지 테이블(32)에 의해 주로 구성된다.

분할 트레드형(24)은, 소정 각도(예를 들면, 8분할의 경우 45°)의 원호 길이를 가지는 원호형의 것이며, 내면의 높이 방향의 중앙부에 소정의 트레드 패턴이 형성된 트레드 형성면이 형성된다.

분할 트레드형(24)이 장착된 각 세그먼트(22)는 하면에 있어서 하형 지지 테이블(12)과 더브테일 홈(dovetail groove)에 걸어맞추어져 있다. 각 세그먼트(22)는, 이 더브테일 홈에 걸어맞추어짐으로써 상하 방향의 상대 이동이 규제되어 지지되고, 또한 방사 방향으로 안내되어 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 각 세그먼트(22)의 각각의 외주면은 테이퍼면으로 되고, 이 테이퍼면 상의 원주 방향의 중앙부는, 형 체결 링부재(34)의 내주면과 더브테일 홈에 걸어맞추어져 있다. 형 체결 링부재(34)는 상기 컬럼(6)에 고정 설치한 직선 가이드(도시하지 않음)를 따라 상하 이동 가능하게 안내된 원환형(圓環形)의 링 홀더(도시하지 않음)에 끼워 삽입되어 고정되고, 형 베이스 부재(8)에 회전 가능하게 지지된 나사축(36)에 의해 상하 이동하여 보내지도록 되어 있다. 이 나사축(36)은 서보 모터(38)에 의해 풀리·벨트 기구(機構)(40)를 통하여 회전 구동되고, 형 체결 링부재(34)를 상하 이동시키고, 이로써, 분할 트레드형(24)을 방사 방향으로 이동시켜 개폐 가능하게 하고 있다. 또한, 각 세그먼트(22)에는 열 매체(예를 들면, 스팀이나 고온의 불활성 가스)를 공급하는 열 부여 수단으로서의 열 매체 통로(23)가 각각 독립적으로 설치되고, 각각의 열 매체 통로(23)에는 공급관(25)을 통하여 각각 독립적으로 온도 관리가 가능한 도시하지 않은 열 매체 공급 장치와 연통되어 있다.

분할 트레드형(24)의 상하 방향의 양단 에지부에는, 전술한 하부·상부의 사이드월형(18, 26) 및 하부·상부의 비드형(20, 28)이 분할 가능하게 조합되고, 각각 타이어 TR의 사이드월면((sidewall face) 및 비드면(bead face)이 형성된다. 하부의 사이드월형(18) 및 비드형(20)은 하부 환형 금형 장착 부재(16)에 고정되고, 하부 환형 금형 장착 부재(16)는 하형 지지 테이블(12)에 고정되어 있다. 하부 환형 금형 장착 부재(16)에는 열 매체를 공급하는 하부 열 부여 수단으로서의 하부 열 매체 통로(17)가 환형으로 설치되고, 하부 열 매체 통로(17)는 공급관(19)을 통하여 도시하지 않은 열 매체 공급 장치와 연통되어 있다.

상부의 사이드월형(26) 및 비드형(28)은 상부 환형 금형 장착 부재(30)를 통하여 상형 지지 테이블(32)에 고정되어 있다. 상부 환형 금형 장착 부재(30)에는 열 매체를 공급하는 상부 열 부여 수단으로서의 상부 열 매체 통로(31)가 환형으로 설치되고, 상부 열 매체 통로(31)는 공급관(33)을 통하여 상기 하부 열 매체 통로(17)와는 공급계(供給系)가 상이한 도시하지 않은 열 매체 공급 장치와 연통되어 있다. 상형 지지 테이블(32)은 상기 컬럼(6)에 설치된 가이드 레일(도시하지 않음)을 따라 상하 이동하는 이동 프레임(35)에 조립되어 있다. 이 이동 프레임(35)은 상판(도시하지 않음)과 상기 상판으로부터 아래쪽으로 연장되고, 또한 금형 중심 MCL과 동축에 배치된 연결통(42)을 구비하고 있다. 상기 상판에는 상하 방향으로 연장되는 나사축(도시하지 않음)의 하단부가 고착되고, 상기 나사축의 상단부는 상기 천정판을 관통하여 연장되어 있다. 이 나사축의 상단부는 상기 천정판의 상면에 모두 도시하지 않은 스러스트(thrust) 베어링을 통하여 회전 지지된 너트에 나사결합되고, 상기 너트는 상기 천정판에 걸쳐진 서보 모터에 대하여 풀리·벨트 기구를 통하여 회전 연결되어 있다. 이 서보 모터의 동작에 의해 이동 프레임(35)을 상부의 사이드월형(26) 및 상부의 비드형(28)과 함께 상하 위치 결정 가능하며, 상부의 사이드월형(26)을 분할 트레드형(24)의 상단 에지부에 조합시키는 것이 가능하다.

타이어 TR의 내부에 삽입되는 블래더(44)는, 원통부(10) 내의 중심에 설치되고, 금형 중심 MCL과 동심으로 배치된 중공의 제1 블래더 조작 슬리브(46)와, 이 슬리브(46)의 외주에 끼워맞추어진 제2 블래더 조작 슬리브(48)에 의해 주로 조작된다. 제1 블래더 조작 슬리브(46)는, 그 축심부에 조심축(調芯軸)(50)이 밀착되어 끼워맞추어져 삽입되고, 그 상단부에는 블래더(44)의 상단부가 기밀(氣密)하게 조립되어 있다. 제1 블래더 조작 슬리브(46)의 상단부 중앙에는 피파지환(被把持環)(52)이 고착되어 있다. 제1 블래더 조작 슬리브(46)에는 기체의 급기로(給氣路)(54)가 형성되고, 급기로(54)의 상단은 블래더(44) 내에 개구되고, 하단은 도시하지 않은 기체 공급 장치에 접속되어 있다. 제1 블래더 조작 슬리브(46)는, 피파지환(52)이 후술하는 연결 클릭(58)으로 파지된 상태에 있어서 연결통(후술함)(56)과 함께 상하 이동하도록 되어 있다.

제1 블래더 조작 슬리브(46)를 조작하는 연결통(56)은, 상기 연결통(42)과 동심으로 배치되고, 그 중심 관통공에 의해 조심축(50)의 외주에 축 방향으로 상대 슬라이드 이동 가능하게 끼워맞추어져 있다. 연결통(56)의 하단에는, 직경 방향으로 대향하는 2 위치에 한쌍의 연결 클릭(58)이 개폐 가능하게 지지되고, 이들 연결 클릭(58)은 각각 링크를 통하여 조작 로드(60)에 회전가능 장착되어 있다. 조작 로드(60)의 상단부는, 각각 연결통(56)의 상단부에 설치한 한쌍의 공기 실린더(도시하지 않음)의 피스톤에 결합되어 상기 공기 실린더의 동작에 의해 연결 클릭(58)을 개폐 가능하게 하고 있다. 연결통(56)의 상단에는 너트(도시하지 않음)가 고착되고, 이 너트는 풀리·벨트 기구(도시하지 않음)를 통하여 상판(도시하지 않음)에 고정된 서보 모터(도시하지 않음)에 의해 회전되는 나사축(도시하지 않음)에 나사결합되어 있다. 이 나사축은 상기 상판에 회전만 가능하게 지지되어 있다. 이 상판에 고정된 서보 모터를 동작시키면, 연결통(56)을 이동 프레임(35)에 대하여 하강시킬 수 있고, 이 하강 위치에서 연결 클릭(58)을 닫기 동작함으로써, 피파지환(52)을 파지하도록 되어 있다.

제2 블래더 조작 슬리브(48)는, 상단부에 있어서 블래더(44)의 하단부가 기밀하게 조립되어 있다. 제2 블래더 조작 슬리브(48)의 하단부에는 도시하지 않은 너트가 고착되고, 이 너트는 형 베이스 부재(8)에 상하로 연장된 상태로 회전 가능하게 지지된 나사축(도시하지 않음)에 나사결합되어 있다. 이 나사축은 형 베이스 부재(8)에 장착된 서보 모터(도시하지 않음)에 의해 풀리·벨트 기구를 통하여 회전되어, 제2 블래더 조작 슬리브(48), 즉 블래더(44)의 하단부를 상하 위치 조정 가능하게 하고 있다. 이로써, 블래더(44)의 상단부의 위치 조정 동작과 공동(共同)하여, 블래더(44)를 분할 트레드형(24)에 정합(整合)시키는 가류 위치와, 타이어를 받아건네는 위치와의 사이에서 이동시킬 수 있다. 제2 블래더 조작 슬리브(48)에는 그 상단으로 개구되는 배기로(55)가 형성되고, 블래더(44) 내에 가류를 위해 공급된 스팀 등이 가류 후에 배출된다.

상기 형 베이스 부재(8)에 고정한 서보 모터를 작동시켜 제2 블래더 조작 슬리브(48)를 상승시키고, 또한 이것과 동기시켜 연결통(56)과 일체로 결합된 제1 블래더 조작 슬리브(46)를 서보 모터(상판)의 동작에 의해 상승시킴으로써, 블래더(44)를 팽출(膨出) 상태로 유지하면서, 가류 위치로부터 그 상부의 받아건네는 위치로 이동시킬 수 있다. 따라서, 블래더(44)는, 다음에 가류해야 할 생(生) 타이어를 받아건네는 위치로부터 가류 위치로 형 넣기 이송하고, 가류가 끝난 타이어 TR을 가류 위치로부터 받아건네는 위치로 형 빼기 반환 이송하는 타이어의 형 넣기·형 빼기 장치로서도 기능한다.

상기한 바와 같이 구성된 타이어의 가류 장치(2)에 의한 생 타이어의 성형 및 가류에 대하여 설명한다. 생 타이어 TR이 반입되기 전에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하형 지지 테이블(12) 상에는, 하부의 사이드월형(18) 및 비드형(20)이 장착된 하부 환형 금형 장착 부재(16)가 고정된 상태에 있고, 상부의 사이드월형(26) 및 비드형(28)이 고정된 상부 환형 금형 장착 부재(30)가 상형 지지 테이블(32)에 장착되고, 상형 지지 테이블(32)은 이동 프레임(35)(도 1 참조)에 의해 위쪽에 대기한 상태에 있다. 조심축(50)은 제1 블래더 조작 슬리브(46)보다 위쪽으로 빼내지는 동시에, 연결통(56)은 피파지환(52)과 연결 클릭(58)의 걸어맞춤이 해제되어 위쪽에 대기한 상태에 있다(도 1 참조). 그리고, 분할 트레드형(24)이 장착된 각 세그먼트(22)는, 형 체결 링부재(34)가 아래쪽으로 이동됨으로써 방사 방향으로 열려 개방 위치에 있어서 대기한 상태에 있다(도 3 참조). 그리고, 상하의 환형 금형 장착 부재(16, 30)에 있어서, 각각의 열 매체 통로(17, 31)에는 열 매체로서의 스팀이 공급되고, 이 중 상부 환형 금형 장착 부재(30)는 온도가 낮아지는 경향이 있으므로, 상부 열 매체 통로(31)에는 하부 열 매체 통로(17)보다 고온으로 관리된 스팀이 공급된다. 각 세그먼트(22)의 열 매체 통로(23)에도 마찬가지로 스팀이 공급되고, 분할 트레드형(24)을 가열한다.

다음에, 생 타이어 TR을 제1 블래더 조작 슬리브(46)와 위쪽에 대기하는 조심축(50)과의 사이의 타이어 받아건네는 위치에 도시하지 않은 반출입(搬出入) 장치에 의해 반입(搬入)시킨다(이하, 도 1로부터 유추한다). 이어서, 조심축(50) 및 연결통(56)을 생 타이어 TR의 중공 구멍을 관통하여 하강시켜, 조심축(50)을 제1 블래더 조작 슬리브(46)에 삽입하고, 연결통(56)의 연결 클릭(58)을 제1 블래더 조작 슬리브(46)의 피파지환(52)과 걸어맞춘다.

그리고, 연결통(56)을 제1 블래더 조작 슬리브(46)와 함께 상승시킴으로써, 신장(伸張) 상태의 블래더(44)를 생 타이어 TR의 중공 구멍에 삽입하고, 상기 중공 구멍에 삽입한 상태에서 블래더(44)를 위치결정한다. 이 때, 제2 블래더 조작 슬리브(48)를 시차(時差)를 설정하여 상승시켜 소정 위치에서 정지시킨다.

이어서, 아래쪽의 제2 블래더 조작 슬리브(48)와 위쪽의 제1 블래더 조작 슬리브(46)를 동기(同期)시켜 생 타이어 TR의 폭 방향 중심 위치를 향해 서로 접근 시켜 보내고, 이완된 블래더(44)의 측부를 생 타이어 TR의 내부에 삽입시킨다. 그리고, 블래더(44) 내에 압축 공기를 도입하고, 블래더(44)를 생 타이어 TR의 폭 방향 중앙 위치에 있어서 직경 방향 외측으로 점차로 팽출시킨다. 이와 같이 하여, 생 타이어 TR을 블래더(44)에 의해 내부로부터 유지하여, 위쪽의 이동 프레임[연결통(56)을 포함함](35) 및 제1 블래더 조작 슬리브(46)와, 아래쪽의 제2 블래더 조작 슬리브(48)를 동기하여 하강시킴으로써, 생 타이어 TR은 그 폭 방향 중심이 분할 트레드형(24)의 폭 방향(상하 방향) 중심에 정합하는 가류 위치까지 플러그(44)에 유지되어 하강한다. 이 경우, 분할 트레드형(24)은 방사 방향으로 개방된 개방 위치에 있으므로, 생 타이어 TR은 분할 트레드형(24)에 간섭하지 않고 가류 위치에 형 넣기 도입된다. 그리고, 상형 지지 테이블(32)은, 장착된 위쪽의 사이드월형(26)이 분할 트레드형(24)과의 조합이 가능한 위치에 위치 결정된다.

이어서, 서보 모터(38)의 동작에 의해 나사축(36)이 회전되고, 형 체결 링부재(34)가 컬럼(6)에 따라 상승되고, 분할 트레드형(24)이 각각 조립된 세그먼트(22)는 이들 상면 및 하면에 있어서, 상형 지지 테이블(32)의 하면 및 하형 지지 테이블(12)의 상면을 슬라이드 이동하면서 직경 방향 내측으로 이동되어 폐색(閉塞) 위치에 위치 결정된다(도 4 참조). 이 이동한 전진단에 있어서는, 분할 트레드형(24)의 각각은, 그 상하부의 원호면이 상부 및 하부의 사이드월형(26, 18)의 외주면에 밀착된 상태로 정지된다. 그리고, 형 체결 링부재(34)에 고정된 도시하지 않은 링 홀더와 이동 프레임(35)이 연결됨으로써, 전진단으로 이동한 각 분할 트레드형(24)이 록된다.

이 상태에 있어서, 제1 블래더 조작 슬리브(46)에 형성된 급기로(54)로부터 가열 기체(예를 들면, 스팀, 가열한 불활성 가스)가 블래더(44)의 내부에 공급되고, 동시에 이전에 공급한 압축 공기를 배기로(55)로부터 배출시켜 블래더(44)의 기체를 교환한다. 이 기체의 교환은 블래더(44) 내의 압력 변화를 검출하면서 내부압을 저하시키지 않도록 행하는 것이 바람직하다. 이로써, 블래더(44)를 통해 생 타이어 TR이 가압·가열되어, 가열된 외측의 형(18, 20, 24, 26, 28)과 함께 가류 처리된다.

이 가류 처리가 소정 시간 행해진 후, 각 분할 트레드형(24)의 록이 해제되고, 서보 모터(38)의 역회전 동작에 의해 형 체결 링부재(34)가 하강된다. 이 형 체결 링부재(34)의 하강에 의해 세그먼트(22) 및 분할 트레드형(24)은 방사 방향 외측의 개방 위치로 위치결정되고, 가류가 끝난 타이어 TR의 형 빼기 동작의 준비를 한다.

다음에, 이동 프레임(35), 조심축(50), 연결통(56), 아직 연결통(56)과 일체로 결합되어 있는 제1 블래더 조작 슬리브(46)가 상승되고, 또한 제2 블래더 조작 슬리브(48)도 상승된다. 이 경우, 이동 프레임(35)의 상승 속도는, 제2 블래더 조작 슬리브(48) 및 연결통(56)보다 빠른 속도로 설정되고, 이동 프레임(35)에 대하여 제2 블래더 조작 슬리브(48) 및 연결통(56)이 상대적으로 하강하도록 동작된다. 이로써, 블래더(44)는, 유지한 가류가 끝난 타이어 TR을 하부의 사이드월형(18)에 대하여 이격(離隔)시키면서, 상부의 사이드월형(26)에 대하여 동일 속도로 이격시키도록 가류가 끝난 타이어 TR을 형 빼기 상승시킬 수 있다. 가류가 끝난 타이어 TR은 블래더(44)에 의해 내부로부터 유지된 상태에서 타이어의 받아건네는 위치로 반출되어, 가류 장치(2)의 기외(機外)로부터 반출입 장치가 진출하고, 가류가 끝난 타이어 TR의 외주를 파지한다.

상기 반출입 장치에 의한 가류가 끝난 타이어 TR의 파지가 확인되면, 블래더(44) 내의 가열 기체가 배기로(55)로부터 외부로 배출되어 블래더(44)가 수축되어 가류가 끝난 타이어 TR의 블래더(44)에 의한 유지가 해제된다. 그리고, 연결통(56), 제1 블래더 조작 슬리브(46) 및 제2 블래더 조작 슬리브(48)는 하강되어 하강 위치에서 제1 블래더 조작 슬리브(46)를 연결통(56)과의 결합으로부터 떼어낸다. 그리고, 연결통(56)이 상승단까지 상승되고, 또한 조심축(50)도 상승단까지 상승되어, 가류가 끝난 타이어 TR이 반출입 장치에 의해 기외로 반출된다.

상기한 바와 같이 구성된 타이어의 가류 장치(2)에 의하면, 분할된 트레드형(24)이 각각 장착된 세그먼트(22)마다 열 매체 통로(열 부여 수단)(23)를 구비하고 있다. 그러므로, 트레드형(24)을 가까운 위치로부터 효율적으로 가열할 수 있어, 특히, 복수 개의 타이어 TR을 연속적으로 가류하는 경우, 가류 후에 타이어 TR을 교체하기 위한 형(24)을 개방함으로써, 트레드형(24)의 온도가 일단 저하되지만, 트레드형(24)의 승온 시간을 짧게 함으로써 가류 시간을 단축하여 타이어 TR의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 열 매체 통로(23)는 세그먼트(22)마다 각각 독립되어 있으므로, 종래와 같이, 트레드형의 주위를 열 매체가 일순하는 동안에 온도가 저하되어 열 매체 통로의 입구 부근과 출구 부근에서 가열되는 금형에 온도차가 생기는 경우가 없다. 그러므로, 가류에 있어서 금형(18, 20, 24, 26, 28)을 균일하게 가열할 수 있어, 물성이 균일한 타이어 TR을 얻을 수 있다. 가류 시간도 온도가 낮은 곳에 맞출 필요가 없기 때문에, 가류 시간의 단축화를 도모할 수 있다.

또한, 각 세그먼트(22)마다 온도 조절을 행하여 트레드형(24)을 가열시킬 수 있다. 이로써, 가열되는 금형(18, 20, 24, 26, 28)의 온도를 균일하게 조절함으로써, 금형 전체를 균일한 온도로 할 수 있어, 가류 시간의 단축화와 얻어지는 타이어 TR의 물성의 균일화를 도모할 수 있다.

또한, 상부 환형 금형 장착 부재(30)와 하부 환형 금형 장착 부재(16)와의 온도가 상위한 경우라도, 낮은 온도의 측에 높은 온도의 열 매체를 공급함으로써, 각각에 장착된 측부 성형형(18, 20, 26, 28)을 균일한 온도로 가열할 수 있어, 금형 전체를 신속하고 확실하게 균일한 온도로 할 수 있다.

[실시예 2]

다음에, 본 발명에 관한 타이어의 가류 장치의 제2 실시예에 대하여 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 본 실시예에 관한 타이어의 가류 장치(72)는, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 분할 트레드형(24) 및 세그먼트(74)를 방사 방향으로 이동시키는 이동 장치가, 실린더(76)인 점 및 열 매체 통로(23)가 설치된 세그먼트(74) 등에는 단열 부재(88) 등이 설치되어 있는 점에 있어서, 주로 상위하다. 분할 트레드형(24)는 원주 방향으로 8개로 분할되고, 분할된 분할 트레드형(24)은 각각 대응하는 세그먼트(74)에 조립되어 있다. 각 세그먼트(74)는 위쪽으로부터 볼 때 대략 직사각형으로 형성되고, 인접하는 세그먼트(74) 사이에는 각각 대략 쐐기 형상(위쪽으로부터 볼 때)의 가이드 부재(78)가 설치되어 있다. 각각의 가이드 부재(78)는 각각 하형 지지 테이블(80)에 고정되어 있다. 가이드 부재(78)는 세그멘트(74)를 방사 방향으로 이동 가능하게 가이드하고, 또한 세그먼트(74)의 외측 배면에 쌍으로 설치된 걸어맞춤부(도시하지 않음)에 걸어맞추어져 세그먼트(74)의 전진단을 규제하는 스토퍼(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 분할 트레드형(24)이 장착된 각 세그먼트(74)는 하면에 있어서 하형 지지 테이블(80)과 더브테일 홈에 걸어맞추어져 있다. 각 세그먼트(74)는, 이 더브테일 홈에 걸어맞추어진 것에 의해 상하 방향의 상대 이동이 규제되어 지지되고, 또한 방사 방향으로 안내되어 이동 가능하게 되어 있다. 각 세그먼트(74)의 외측 배면에는 각각 실린더(76)가 설치되어 있다. 실린더(76)는 인접하는 가이드 부재(78)에 걸쳐 설치된다. 인접하는 가이드 부재(78)의 배면에는 실린더 지지판(77)이 설치되고, 실린더 지지판(77)에는 양 단부의 각각 상하의 2개소에 도시하지 않은 볼트가 삽통(揷通)되는 지주(支柱)(79)가 가이드 부재(78)에 대향하여 돌출되어 있다. 실린더 지지판(77)의 중앙부에는 실린더(76)가 설치되고, 실린더(76)의 피스톤부(86)의 선단이 세그먼트(74)의 배면에 단열 부재(88)를 통하여 조립되어 있다. 실린더(76)의 구동에 의해 전진단에 있어서 분할 트레드형(24)을 닫는 폐색 위치와, 분할 트레드형(24)을 여는 개방 위치와의 사이에서 세그먼트(74)를 이동시킨다. 이들 실린더(76)의 작동은 각각 독립적으로 제어 가능하게 구성된다. 세그먼트(74)와 실린더(76)의 피스톤부(86)의 선단과의 사이에 설치된 단열 부재(88)에 의해 가열된 세그먼트(74)의 열이 실린더(76)에 전해지는 것이 방지되고, 열이 실린더(76)로 도피하여 금형(24)의 승온이 지연되는 것이 방지된다. 상부 환형 금형 장착 부재(90)와 상형 지지 테이블(도시하지 않음)과의 사이, 하부 환형 금형 장착 부재(92)와 하형 지지 테이블(80)과의 사이에는, 각각 단열 부재(94)가 설치되고, 가열된 환형 금형 장착 부재(90, 92)의 열이 상하의 형 지지 테이블(80)로 도피하는 것이 방지된다. 이로써, 분할 트레드형(24), 사이드월형(26) 등의 금형을 효율적으로 가열함으로써, 가류 시간의 단축화를 도모할 수 있다. 그 외의 구성은 제1 실시예와 같으므로 설명을 생략한다.

그리고, 상기 실시예에 있어서, 측부 형성형을 가열하는 열 매체 통로를 상하 각각 1 계통씩으로 하였으나, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상하의 환형 금형 장착 부재를 사이드월형측 장착 부재(100)와 비드형 측 장착 부재(102)로 나누어, 각각에 열 매체 통로로서 사이드월형 측 열 매체 통로(104) 및 비드형 측 열 매체 통로(106)를 설치해도 된다. 이로써, 타이어의 두꺼운 부분에서 고온에서의 가류 처리를 필요로 하는 비드 부분을 필요에 따라 높은 온도로 가열할 수 있어, 효율적인 가류 처리를 행함으로써, 고품질의 타이어를 제조할 수 있다.

이와 같이, 상기한 실시예에서 설명한 구체적 구성은, 본 발명의 일례를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명은 그와 같은 구체적 구성에 한정되지 않고, 본 발명의 주지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 태양을 채용할 수 있는 것이다.

[산업 상의 이용 가능성]

본 발명의 타이어의 가류 장치는, 연속적으로 가류하여 타이어를 제조하는 데 사용하는 데 적합하다.

2: 타이어의 가류 장치, 16: 하부 환형 금형 장착 부재, 17: 하부 열 부여 수단(하부 열 매체 통로), 18: 측부 성형형(하부 사이드월형), 20: 측부 성형형(하부 비드형), 22: 세그먼트, 23: 열 부여 수단(열 매체 통로), 24: 트레드형(분할 트레드형), 26: 측부 성형형(상부 사이드월형), 28: 측부 성형형(상부 비드형), 30: 상부 환형 금형 장착 부재, 31: 상부 열 부여 수단(상부 열 매체 통로), 34: 형 체결 수단(형 체결 링부재), 76: 형 체결 수단(실린더), 104: 하부 열 부여 수단·상부 열 부여 수단(사이드월형 측 열 매체 통로), 106: 하부 열 부여 수단·상부 열 부여 수단(비드형 측 열 매체 통로), TR: 타이어.

Claims

타이어의 측부를 성형하는 측부 성형형(成形型; forming mold)이 각각 장착된 상부 환형(環形) 금형 장착 부재 및 하부 환형 금형 장착 부재와, 상기 타이어의 트레드부(tread portion)를 성형하는 복수 개로 분할된 트레드형(tread mold)이 장착된 복수 개의 세그먼트와, 상기 각 세그먼트를 반경 방향으로 이동시켜, 전진단(前進端)에 있어서 상기 각 트레드형의 형 체결을 행하는 형 체결 수단을 포함하는 타이어의 가류(加硫) 장치에 있어서,
상기 각 세그먼트는, 열 매체(媒體)가 공급되는 것에 의해 상기 트레드형에 가류를 위한 열을 부여하는 열 매체 통로를 각각 독립적으로 구비하고,
상기 측부 성형형은, 타이어 비드부를 성형하는 비드형과 타이어의 사이드 월을 성형하는 사이드 월형을 가지고,
상기 상부 환형 금형 장착 부재 및 하부 환형 금형 장착 부재는, 상기 비드형이 장착된 비드형 측 장착 부재와 상기 사이드 월형이 장착된 사이드 월형 측 장착 부재를 각각 가지며,
상기 각 비드형 측 장착 부재에는, 열 매체가 공급됨으로써 상기 비드형에 가류를 위한 열을 부여하는 비드형 측 열 매체 통로가 각각 설치되고,
상기 각 사이드 월형 측 장착 부재에는, 열 매체가 공급됨으로써 상기 사이드 월형에 가류를 위한 열을 부여하는 사이드 월형 측 열 매체 통로가 각각 설치되며,
상기 상부 환형 금형 장착 부재에서의 상기 비드형 측 열 매체 통로 및 상기 사이드 월형 측 열 매체 통로에는, 상기 하부 환형 금형 장착 부재에서의 상기 비드형 측 열 매체 통로 및 상기 사이드 월형 측 열 매체 통로에 공급되는 열 매체와는 상이한 온도의 열 매체가 공급되고,
상기 비드형 측 열 매체 통로에는, 상기 사이드 월형 측 열 매체 통로에 공급되는 열 매체보다 고온의 열 매체가 공급되는,
타이어의 가류 장치.
제1항에 있어서,
상기 열 매체 통로는, 각 세그먼트마다 온도가 상이한 열 매체를 공급하는 것이 가능한, 타이어의 가류 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 형 체결 수단에 의해 상기 각 트레드형의 형 체결을 한 때에, 상기 각 트레드형은 인접하는 트레드형과 상호 접촉하고, 상기 각 세그먼트는 인접하는 세그먼트와 상호 접촉하는, 타이어의 가류 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 세그먼트에는, 상기 트레드형의 외주 전면이 접촉한 상태에서 상기 트레드형이 장착되어 있는, 타이어의 가류 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상부 환형 금형 장착 부재가 하면에 고정되어 있고 상기 세그먼트가 상기 반경 방향으로 이동이 가능하게 지지되는 상형 지지 테이블과, 상기 하부 환형 금형 장착 부재가 탑재 고정되어 있고 상기 세그먼트가 상기 반경 방향으로 이동이 가능하게 지지되는 하형 지지 테이블을 더 포함하고,
상기 상형 지지 테이블과 상기 상부 환형 금형 장착 부재의 사이에, 그리고 상기 하형 지지 테이블과 상기 하부 환형 금형 장착 부재의 사이에는, 각각 단열 부재가 설치되어 있는, 타이어의 가류 장치.