KR20010050492A

KR20010050492A - 가황기

Info

Publication number: KR20010050492A
Application number: KR1020000054422A
Authority: KR
Inventors: 미타무라히사시; 후지에다야스히코; 후쿠모토히로히코; 오카다가즈토
Original assignee: 구마모토 마사히로; 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 2000-09-16
Publication date: 2001-06-15
Also published as: EP1084811A2; US6474968B1; KR100383145B1; EP1084811A3; JP2001079851A

Abstract

본 발명에 따른 가황기는 생타이어를 가황성형하기 위하여 가열매체의 열량을 사용함으로써 생타이어를 가열하고 가열을 하기 위하여 상기 가황성형하는 데 사용되는 가열매체를 반복적으로 사용하는 가황기몸체 및 상기 가열매체의 열량의 손실부분을 보충하도록 상기 가열매체를 가열하기 위한 열량보충수단을 포함하고 있다. 이에 따라, 가황성형은 가열매체의 더 적은 에너지 손실로 달성될 수 있다.

Description

가황기{VULCANIZER}

본 발명은 생타이어를 가황성형하는 가황기에 관한 것이다.

생타이어를 가황성형하는 방법은 가열매체에 의해서 금형을 가열하는 단계, 고온 및 고압가열매체를 금형내에 장전된 생타이어의 내부공간에 공급하는 단계, 타이어의 내벽표면을 가열하면서 금형의 방향으로 내벽표면을 가압하는 단계를 포함하고 있다. 가황처리는 가열된 금형과 생타이어의 내부공간내의 가열매체에 의해서 생타이어를 그 내측 및 외부로부터 가열함으로써 달성된다.

상술된 바와 같이, 가황성형하는 데 사용되는 가열매체를 위하여, 보일러에 의해서 쉽게 준비될 수 있는 증기는 사용될 수 있다. 따라서, 보일러가 빌딩의 내부 또는 외부에 설치되고 보일러 및 가황기가 파이핑을 통하여 연결되어 보일러에 의해서 준비된 증기가 파이핑을 통하여 가황기로 공급되는 설계가 지금까지 사용되어 왔다. 가황성형이 복수의 가황기에 의해서 달성되는 곳에, 가황기(111)는 도 9에 도시된 바와 같이 통상 하나의 보일러(112)를 사용하여 메인 보일러(112)와 각각의 가황기(111)는 파이핑(113)을 분기하면서 연결되며 메인 보일러(112)에 의해서 준비된 증기는 가황기(111)에 분배되는 동안에 공급된다.

하지만, 상술된 종래의 구성은 증기가 메인 보일러(112)로부터 파이핑(113)을 통하여 가황기(111)로 공급될 때에 증기의 많은 열량이 파이핑(113)의 방열로 인해 손실되어 큰 에너지손실을 야기한다. 특히, 복수의 가황기(111)가 통상 하나의 보일러(112)를 사용하는 곳에 파이핑의 길이가 길으므로 파이핑(113)의 방열에 의해서 발생되는 에너지손실은 크다. 보일러로부터의 증기가 파이핑(113)을 통하여 가황기(111)로 공급되는 설계가 사용될 때에, 가황기(111)가 다른 위치로 이동될 때에 파이핑(113)에 대한 작업뿐만 아니라 가황기(111)에 대한 이동작업은 필요하며 따라서,공장의 레이아웃이 쉽게 변경될 수 없다는 문제점을 가지고 있다. 더욱이, 가황설비가 새롭게 설치되는 곳에는 가황기(111)를 따라 메인 보일러(112)를 설치하여야 하며 이에 따라 적은수의 가황기(111)에 의해서 가황성형을 달성하기 위한 소형의 가황설비가 고가로 되는 문제점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 가열매체의 적은 에너지손실로 가황성형을 달성할 수 있는 가황기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 적은 비용으로 가황설비를 이동할 수 있고 새롭게 설치할 수 있는 가황기를 제공하는 데 있다.

도 1은 생타이어를 반입하는 상태를 도시한 설명도;

도 2는 파지상태를 도시한 설명도;

도 3은 파지상태를 도시한 설명도;

도 4a는 플래튼 및 열량보충장치의 개략 구성도;

도 4b는 도 4a의 선 A-A의 단면도;

도 5는 생타이어의 주요부분을 도시한 분해사시도;

도 6은 가황성형처리를 달성한 상태를 도시한 설명도;

도 7은 플래튼 및 열량보충장치의 개략 구성을 도시한 설명도;

도 8은 플래튼 및 열량보충장치의 개략 구성을 도시한 설명도; 및

도 9는 종래의 가황기의 증기용 파이핑 채널를 도시한 설명도.

본 발명에 따른 가황기는 생타이어를 가황성형하기 위하여 가열매체의 열량을 사용하여 생타이어를 가열하고 가열의 목적을 위하여 가황성형하는 데 사용되는 가열매체를 반복적으로 사용하는 가황기몸체, 및 가열매체를 가열함으로써 가열매체의 열량의 손실부분을 보충하는 열량보충수단을 포함하고 있다. 이에 따라, 파이핑을 통하여 가황기로부터 별개로 제위치에 배치된 보일러로부터의 가열매체의 공급을 받는 것은 필요하지 않아 공급의 중간에서의 파이핑의 방열에 의해서 발생되는 에너지손실은 발생되지 않고 가황성형은 가열매체의 적은 에너지손실로 달성될 수 있다. 더욱이, 보일러 및 파이핑이 필요하지 않으므로, 가황기는 쉽게 이동될 수 있으며 가황설비는 적은 비용으로 새롭게 설치될 수 있다.

상술된 가황기에 있어서, 열량보충수단은 가열매체를 원래의 위치로 복귀시키기 위하여 가황기몸체로부터 외부로 가황성형하는 데 사용되는 가열매체를 제거시키는 순환채널 및 순환채널내에서 유동하는 가열매체를 가열하는 제1 히터를 포함할 수 있다. 이에 따라 순환채널과 제1 히터는 가황기몸체와 따로 조립되고, 그 후, 존재하는 가황기몸체상에 쉽게 장착될 수 있다.

상술된 가황기에 있어서, 가황기몸체는 생타이어가 장전되는 금형 및 가열매체를 수용함으로써 금형을 가열하는 플래튼판을 포함하고 있으며, 열량보충수단은 가열매체를 플래튼판의 다이어프램에 의해서 가열시키도록 플래튼판에 연결된 제2히터를 가질 수 있다. 이에 따라, 플래튼판내의 가열매체가 플래튼판에 연결된 제2히터에 의해서 가열되므로, 가열매체는 열량의 손실부분을 보충하기에 충분하게 가열될 수 있다.

상술된 가황기에 있어서, 가황기몸체는 생타이어가 장전되는 금형, 가열매체를 수용함으로써 금형을 가열하는 플래튼판을 포함하고 있으며, 열량보충수단은 가열매체를 직접 가열하기 위하여 가열매체의 수용공간내에 제공된 제3히터를 가질 수 있다. 이에 따라, 플래튼판내의 가열매체가 직접 가열되므로, 가열매체는 열량의 손실부분을 보충하기에 대단히 효과적으로 가열될 수 있다.

상술된 가황기에 있어서, 가황기몸체는 생타이어가 장전되는 금형, 생타이어가 가황성형될 때에 생타이어의 내벽표면을 금형의 방향으로 가압하는 블레이더를 포함하고 있으며, 블레이더가 저 방향성재료로 형성되는 것은 바람직하다. 이에 따라, 가황성형이 반복되더라도, 블레이더용 저 방향성재료가 고온의 환경하에서 저하되지 않으므로, 저 방향성재료가 그 초기성질을 유지하므로, 가황성형이 점차적으로 반복되더라도, 블레이더는 긴 시간동안에 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 가황기는 생타이어를 가황성형하기 위하여 가열매체의 열량을 사용함으로써 생타이어을 가열하는 가황기몸체, 생타이어가 장전되는 금형, 가열매체를 수용함으로써 금형을 하부측으로부터 가열하는 상부 플래튼판, 가열매체를 수용함으로써 금형을 상부측으로부터 가열하는 하부 플래튼판, 상부 플래튼판을 소정의 온도로 상승시키는 제1 열량보충수단, 하부 플래튼판을 소정의 온도로 상승시키는 제2 열량보충수단, 가열매체를 원래의 위치로 복귀시키기 위하여 가황기몸체로부터 외부로 가황성형하는 데 사용된 가열매체를 제거시키는 순환채널, 및 순환채널내에서 유동하는 가열매체를 가열시킴으로써 가열매체의 열량의 손실부분을 보충하기 위하여 순환채널내에 제공된 히터를 포함하고 있다. 상술된 가황기에 있어서, 금형은 상부측 금형, 하부측 금형 및 분할금형을 포함하고 있으며, 가황기는 분할금형상에 제공된 고정링을 소정의 온도로 상승시키는 제3 열량보충수단, 가열매체를 원래의 위치로 복귀시키기 위하여 가황기몸체로부터 외부로 가황성형하는 데 사용되는 가열매체를 제거시키는 순환채널을 포함하는 제3 열량보충수단 및 순환채널내에서 유동하는 가열매체를 가열시킴으로써 가열매체의 열량의 손실부분을 보충하기 위하여 순환채널내에 제공된 히터를 포함하고 있다. 이에 따라, 공급의 중간에서 파이핑의 방열에 의해서 발생된 에너지손실은 발생되지 않으며, 가황성형은 가열매체의 적은 에너지손실과 함께 달성될 수 있다. 보일러 및 파이핑이 필요하지 않으므로, 가황기는 쉽게 이동될 수 있으며, 가황시설은 저렴하게 새롭게 설치될 수 있다. 더욱이, 가황채널 및 히터는 가황기몸체와 따로 조립될 수 있으며, 그 후, 가황기몸체상에 장착될 수 있으며 따라서 존재하는 가황기몸체상에 쉽게 장착될 수 있다.

상술된 가황기에 있어서, 유도가열코일은 분할금형의 외주방향에 제공될 수 있다. 이에 따라, 강한 고주파 자기장은 생타이어의 트레드부분에 인가되어 트레드부분의 내부에 제공된 벨트부재를 바람직하게 유도가열하며 따라서 큰벽-두께부와 트레드부분을 가진 비드부분내에서 가열이 타이어의 내부에서 실행되고 따라서 전체타이어가 짧은 시간의 주기 동안에 소정의 온도로 상승할 수 있다.

상술된 가황기에 있어서, 복수의 자석부재는 블레이더의 표면상에 제공될 수 있다. 더욱이, 유도가열코일은 블레이더의 내부에 배열될 수 있다. 이에 따라, 강한 고주파 자기장이 블레이더자체내에서 열을 발생시키도록 블레이더의 자석부재에 적용되므로 블레이더에 의한 열량의 전달시간의 지연은 최소로 억제되며 이 때문에 생타이어는 더 짧은 시간의 주기내에서 가황처리온도로 상승될 수 있다.

본 발명의 실시예는 도 1 내지 도 8을 참조하여 이후에서 설명될 것이다. 본 실시예에 따른 가황기는 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 높은 위치에 세트된 금형고정부(2) 및 금형고정부(2)에 대하여 상승하는 금형상승부(3)를 가지고 있다. 금형고정부(2)는 생타이어(4)의 하부측 벽(4b)과 접촉하는 상부측 금형(5), 하부측 금형(5)을 소정의 온도로 가열하는 하부가열기구(9), 하부가열기구(9)의 중심부분과 하부측 금형(5)을 통하여 뻗어 있는 중심기구(10) 및 중심기구(10)와 하부가열기구(9)를 지지하는 베이스프레임(11)을 가지고 있다.

생타이어(4)는 도 5에 도시된 바와 같이 양 끝이 구부러진 카커스 조립체(51), 카커스 조립체(51)의 구부러진 부분상에 제공된 금속의 비드와이어(52), 카커스조립체(51)의 내주표면에 부착되고 고무로 제조되는 내부라인(53), 카커스 조립체(51)의 외주표면 및 측주위 표면에 부착되고 고무로 제조되는 측벽부재(55) 및 트레드부재(54) 및 금속부재(비드와이어(52) 및 벨트부재(56))가 큰벽두께의 트레드부분(4a)와 비드부분(4c,4c')의 타이어의 내부에 제공되는 구성을 제공하도록 측벽부재(55)와 카커스 조립체(51)사이에 제공되고 금속으로 제조되는 벨트부재(56)를 가지고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 금형고정부(2)의 하부가열기구(9)는 면형상방식으로 하부측 금형(5)을 지지하는 디스크형 하부 플래튼판(6)을 가지고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 플래튼(6)은 디스크형 플래튼몸체(71) 및 이 플래튼몸체(71)의 하나의 표면에 유체기밀로 결합되는 리드(72)를 가지고 있다. 플래튼몸체(71)의 하나의 표면에는 가열매체홈(71a)이 형성되어 있다. 이 가열매체홈(71a)은 홈(71a)이 외주표면으로부터 플래튼몸체(71)의 내주면까지 방사상방향으로 형성되고 그 후 주위방향으로 한쪽이 구부러지는 형태를 반복시킴으로써 플래튼몸체(71)의 전체표면위에 형성되어 있고 내주측으로부터 외주측까지 방사상방향으로 더 형성되어 있고 그 후 주위방향으로 한쪽이 구부러져 있다. 가열매체홈(71a)의 한쪽 및 다른쪽은 서로 밀접한 위치에서 플래튼몸체(71)의 측면으로부터 외부로 개구되어 있다. 그러면, 플래튼몸체(71) 및 리드(72)의 가열매체홈(71a)은 가열매체홈(71a)의 한쪽끝 및 다른쪽끝이 가열매체용 공급포트(71b) 및 방출포트(71c)로서 사용되는 수용공간을 구비한 하부 플래튼(6)의 내부에 형성되어 있다. 가열매체용으로는 증기 및 질소가스와 같은 불활성가스와 오일이 적용될 수 있다.

하부 플래튼(6)상에는 가열매체를 가열함으로써 가열매체의 열량의 손실부분을 보충하는 제1 열량보충장치(74)가 제공된다. 제1 열량보충장치(74)는 하부 플래튼(6)의 수용공간으로부터 외부로 가황성형하는 데 사용되는 가열매체를 제거시키는 순환채널를 가지고 있다. 순환채널은 하부 플래튼(6)의 공급포트(71b) 및 방출포트(71c)에 연결된 파이프(73a,73b) 및 가열매체를 강제적으로 흡입하고 이송시키도록 하나의 파이프(73b)에 연결된 펌프 및 팬과 같은 이송유니트(76)를 포함하고 있다. 이송유니트(76)는 보충장치몸체(75)상에 제공되어 있다. 보충장치몸체(75)는 이송유니트(76)에 부가하여 파이프(73a,73b)와 같은 순환채널내에서 유동하는 가열매체를 가열하기 위한 전자기유도가열히터 또는 저항가열히터와 같은 제1 히터(77)를 가지고 있다. 제1 히터(77)는 온도제어장치와 도시안된 전원장치에 연결되어 있고 구동전력은 가열매체를 소정의 온도로 제어하기 위하여 제어된다.

제1 열량보충장치(74)는 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스프레임(11)의 상부표면에 고정적으로 장착되어 있다. 제1 열량보충장치(74)를 가진 하부 플래튼(6)은 제1 열량보충장치(74)에 의해서 순환되면서 소정의 온도로 유지되는 가열매체로서 소정의 온도에서 면형상방식으로 있는 하부측 금형(5)을 가열한다. 더욱이, 하부가열기구(9)는 하부 플래튼(6)을 지지하는 플래튼 지지부(7)와 하부 플래튼(6)의 열이 플래튼 지지부(7)에 전달되지 않도록 하부 플래튼(6)과 플래튼 지지부(7)사이에 끼워진 단열판(8)을 가지고 있다.

하부가열기구(9)의 중심부분을 통하여 뻗어있는 중심기구(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부측 금형(5)에 체결된 하부링기구(12)를 가지고 있다. 하부링기구(12)는 생타이어(4)의 하부 비드부분(4c)과 접촉하도록 형성되어 있는 하부 비드링(18), 하부 비드링(13)과 협동상태로 블레이더(20)의 하부에지를 유지하기 위하여 하부 비드링(13)의 상부표면에 제공된 하부 블레이더링(14) 및 하부 블레이더링(14)의 내주측상에 제공된 크램프링허브(15)를 가지고 있다. 크램프링허브(15)에는 증기 및 질소가스와 같은 압축된 가열매체가 유동하도록 하는 공급 및 방출통로(15a,15a)가 내부에 형성되어 있다. 이들 공급 및 방출통로(15a,15a)는 상부끝표면으로부터 크램프링허브(15)의 하부끝표면까지 연통되어 있고 하부끝에서 공급 및 방출통로(15a,15a)는 가스 파이프(17a,17a)를 통하여 도시안된 압축된 가열매체공급장치에 연결되어 있다.

하부 비드링(13)은 환형의 제1유도가열코일(18)을 내부에 구비하고 있다. 제1 유도가열코일(18)에는 고주파전력을 공급하기 위하여 도 6의 고주파전원(24)에 연결되어 있다. 제1 유도가열코일(18)은 고주파전원의 공급에 의해서 강한 고주파 자기장을 생타이어(4)의 하부 비드부분(4c)에 적용함으로써 바람직하게 하부 비드부분(4c)의 비드와이어(52)를 유도가열한다.

상술된 바와 같이 구성된 하부링기구(12)의 중심부분에서 중심포스트(22)는 기밀방식으로 수직으로 미끄럼이동가능하게 직립되어 있다. 상부링(19)은 중심포스트(22)의 상부끝 부분상에 제공된다. 상부링(19)은 상부 블레이더링(21)을 가지고 있고, 상부 블레이더링(21)은 블레이더(20)의 상부에지를 유지한다. 한편, 중심포스트(22)의 하부끝에는 중심포스트(22)를 적당히 높은 위치로 상승시킬수 있는 포스트상승기구가 연결되어 있다. 블레이더(20)를 반입 및 반출에 있어서, 포스트상승기구는 상한위치까지 중심포스트(22)를 위로 이동시켜 블레이더(20)의 상부에지는 블레이더(20)가 생타이어(4)의 타이어 구멍보다 작은 직경으로 설정되도록 상승된다. 한편, 생타이어(4)를 가황성형함에 있어서, 중심포스트(22)는 아래로 이동되어 블레이더(20)는 생타이어(4)의 내벽표면과 접촉상태로 될 수 있는 직경으로 확대된다.

중심포스트(22)에 의해서 확대되고 수축되는 블레이더(20)는 생타이어(4)가 가황성형될 때에 가열매체를 공급함으로써 금형의 방향으로 타이어의 내벽표면을 가압하고 고온의 환경하에서 저하되기 어려운 저 방향성재료로 형성된 구성부재로서 제공된다. 저 방향성재료는 생타이어(4)가 가황성형되어 가황처리된 타이어를 제공된다. 즉, 블레이더(20)용으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 폴리에스터는 고온의 환경하에서 저하되기 어려운 저 방향성재료로서 사용되고 블레이더(20)는 폴리에스터 필름이 가황처리된 타이어의 내벽표면의 형상과 실질적으로 동일한 형상으로 형성되는 블레이더몸체(20a)와 등간격으로 블레이더몸체(20a)의 표면상에 제공된 복수의 자석부재(20b)을 가지고 있다. 자석부재(20b)는 메시금속과 같은 예컨대 자기를 가진 금속의 얇은 막, 금속침착막등으로 부터 형성되고 생타이어(4)의 트레드부분(4a)에 대응하는 부분은 다른부분보다 더 큰 면적을 가지도록 형성된다. 여기에서 명명된 저 방향성재료는 고온의 가황처리온도의 환경하에서 블레이더용 종래의 고무보다 작은 방향성율의 특성값을 가진 재료이며 특히 방향성율이 200℃의 고온의 환경하에서 5% 내지 15%의 범위내에 있는 것은 바람직하다. 5%보다 작을 때에 가황성형시 전체 생타이어(4)를 균일하게 가압하는 힘은 작아서 충분한 금형력을 얻을 수 없으며 15%를 초과하면, 블레이더(예컨대, 부틸고무)용 종래의 고무와 유사한 정밀도로 생타이어(4)를 가황성형하는 것은 어렵기 때문에 방향성율이 상술된 바와 같은 범위내에 있는 것은 바람직하다.

더욱이, 사용될 수 있는 고온의 환경하에서 저하되기 어려운 저 방향성재료는 상술된 폴리에스터에 추가하여 나이론, 아라미드와 같은 직물 및 편물과 파라페닐렌 벤조히속시사졸(POB) 또는 메시금속 및 고 밀도 섬유, 탄소함유섬유, 금속피복섬유, 수지피복섬유등 뿐만 아니라, 하나이상의 이들 재료가 혼합되는 섬유도 포함한다. 혼합물의 형태는 예컨대 폴리에스터 필름상에 적층되거나 또는 필름이 폴리에스터 필름상에 침착되는 적층된 구성의 형태 및 금속피복섬유 및 고밀도 섬유가 평평하게 또는 한쪽으로 치우치게 나타면서 직조되는 형태를 포함하고 있다. 기밀성을 제공하기 위하여 플루오르, 실리콘 및 탄성중합체와 같은 적어도 한종류의 수지가 상술된 편물 및 직물과 같은 재료상에 침투되거나 피복되는 형태이다. 이들 형태는 블레이더의 설계사양(유도가열, 강도등에 의해서 발생된 발열의 유무와 같은)에 적당하게 선택된다.

제2 유도가열코일(23)은 블레이더(20)의 내부에 배열되어 있다. 제2유도가열코일(23)은 중심포스트(22)둘레에 제공되고 상부 블레이더링(21)과 하부 블레이더링(14)이 서로 가장 근접하게 되는 거리보다 더 낮은 코일높이로 설정되고 양 링(21,14)의 외경보다 더 작은 코일직경으로 설정되어 수축된 블레이더(20)와 접촉하지 않게 한다. 더욱이, 제2 유도가열코일(23)은 상부 블레이더링(21)이 하한위치로 아래로 이동되더라도 양 링(21,14)과 접촉하지 않도록 배열된다. 고주파전원(24)은 제2 유도가열코일(23)에 연결되고 제2 유도가열코일(23)은 고주파 전력의 공급에 의해서 강한 고주파 자기장을 블레이더(20)에 인가함으로써블레이더(20)의 자석부재(20b)를 유도가열한다.

금형상승부(3)는 도 1에 도시된 바와 같이 블레이더(20)를 확대 및 수축시키기 위하여 중심포스트(22)상에 제공된다. 금형상승부(3)는 생타이어(4)의 상부측벽(4b')과 접촉하는 상부측 금형(25), 생타이어(4)의 트레드부분(4a)의 외주방향으로 위치된 분할금형(26), 상부측 금형(25)과 분할금형(26)의 슬라이드 세그먼트(26a)를 상승시키기 위한 제1 금형상승기구(27), 상부측 금형(25)을 소정의 온도로 가열하기 위한 상부 가열기구(28), 상부 가열기구 및 분할금형(26)의 고정세그먼트(26b)를 상승시키기 위한 제2 금형승강기구(29) 및 이들 기구(27 내지 29)를 지지하기 위한 지지부재(30)를 가지고 있다.

상부 가열기구(28)는 디스크형 상부 플래튼(32), 상부 플래튼(32)을 지지하기 위한 플래튼 지지부(33) 및 상부 플래튼(32)의 열이 플래튼(33)에 전달되지 않도록 상부 플래튼(32)과 플래튼 지지부(33)사이에 끼워진 단열판(34)을 가지고 있다. 상부 플래튼(32)은 플래튼몸체(71)를 리드(T72)에 결합시킴으로써 가열매체의 수용공간을 가진 하부 플래튼(6)과 동일하게 구성된다. 상부 플래튼(32)은 제1 열량보충장치(74)과 동일한 구성을 가진 제2 열량보충장치(78)을 구비하고 있고 이 제2 열량보충장치(78)는 도 2에 도시된 바와 같이 지지부재(79)를 통하여 플래튼 지지부(33)상에서 지지된다. 제2 열량보충장치(78)상에 제공된 상부 플래튼(32)은 가열매체가 순환되면서 소정의 온도로 유지되는 방식으로 소정의 온도로 면형상방식으로 되어 있는 상부측 금형(25)을 가열한다.

제1 금형상승기구(27)의 로드형 부재(35)는 상부 가열기구(28)의 중심부분을 수직으로 이동가능하게 뻗어있다. 디스크형 슬라이드판(36)은 로드형 부재(35)의 하부끝에 제공된다. 상부측 금형(25)은 슬라이드판(36)의 하부표면의 중심부분내에서 중심측상에 고정되게 장착된다. 생타이어(4)의 상부 비드부분(4c')과 접촉하도록 형성된 상부비드링(40)은 상부측 금형(25)의 내주부분내에 제공된다. 상부비드링(40)은 환형의 제3 유도가열코일(41)을 내부에 구비하고 있다. 도 6에 도시된 고주파전원(24)은 제3 유도가열코일(41)에 연결되어 있고 제3 유도가열코일(41)은 고주파 전력에 의해서 강한 고주파 자기장을 생타이어(4)의 상부 비드부분(4c')에 인가함으로써 상부 비드부분(4c)의 비드와이어(52)을 유도가열한다.

알루미늄과 같은 비자기성 재료로 형성된 복수의 슬라이드 세그먼트 (26a)는 슬라이드판(36)의 하부표면의 외주부분상에 제공된다. 각각의 슬라이드 세그먼트 (26a)는 생타이어(4)의 트레드부분(4a)과 접촉하도록 형성된 트레드금형(26a')을 구비하고 있고 슬라이드 세그먼트 (26a)는 상부측 금형(25)둘레의 동심원상에서 등간격으로 배열되어 있고 중심방향으로 이동가능하게 슬라이드판(36)과 맞물린다. 비자성재료로 형성된 고정링(26b)은 슬라이드 세그먼트 (26a) 외부에 배열되어 있다. 고정링(26b)은 슬라이드 세그먼트 (26a)의 외부표면과 맞물리면서 슬라이드 세그먼트 (26a)을 방사상방향으로 전후로 이동시키도록 상부 플래튼(32)의 하부표면의 주위에지상에 고정되게 배열되어 있다. 슬라이드 세그먼트 (26a)의 트레드금형(26a')은 전자가 고정링(26b)에 의해서 중심방향으로 이동될 때에 생타이어(4)의 트레드부분(4a)에 대응하는 원통형 금형을 형성한다.

고정링(26b)에는 가열매체의 수용공간(26c)이 내부에 형성되어 있고 이 고정링은 제1 열량보충장치(74)과 동일한 구성을 한 제3 열량보충장치(80)를 구비하고 있다. 제3 열량보충장치(80)는 지지부재(79)를 통하여 플래튼 지지부(83)상에 지지되어 있고 파이프(73a,73b)는 고정링(26b)내의 수용공간(26c)에 연결되어 있다. 제3 열량보충장치(80)가 제공된 고정링(26b)은 가열매체가 순환되면서 소정의 온도로 유지되는 방식으로 소정의 온도로 슬라이드 세그먼트 (26a)의 트레드금형(26a)을 가열한다.

한편, 로드형 부재(36)의 상부끝은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 실린더부재(37)에 연결되어 있다. 제1 실린더부재(37)는 플래튼 지지부(33)의 상부표면의 중심부분으로부터 상승된 인서트부분(33a)에 의해서 지지된다. 이에 따라, 제1 실린더부재(37)등을 가진 제1 금형상승기구(27)는 지지부재(30)와 상부 가열기구(28)와 따로 로드형 부재(35)를 통하여 슬라이드판(36)(상부 슬라이드금형, 슬라이드 세그먼트 (26a))을 상승시킬수 있다.

제1 실린더부재(37)를 지지하는 인서트부분(33a)에 있어서, 로드형 부재(35)는 이동가능하게 삽입되고 지지부재는 이동가능하게 삽입된다. 인서트부재(33a)의 양측상에는 한쌍의 좌우 제2 금형상승기구(29)가 배열되어 있다. 각각의 제2 금형상승기구(29)는 지지부재(30)의 상부표면상에 고정되게 장착된 제2 실린더부재(38)를 가지고 있고, 제2 실린더부재(38)내에는 실린더로드(38a)의 극단이 상부 가열기구(28)를 상승시키도록 플래튼 지지부(33)에 연결되어 있다.

지지부재(30)의 주위에지로부터 상승된 원통형차단부재(31)는 상술된 바와 같이 구성된 상부 가열기구(28)와 분할금형(26)의 외주방향으로 배열되어 있다. 제4 유도가열코일(39)은 차단부재(31)와 분할금형(26)사이에 제공된다. 도 6의 고주파전원(24)은 제4 유도가열코일(39)에 연결되어 있고, 고주파전력의 공급에 의해서 강한 고주파 자기장을 생타이어의 트레드부분(4a)에 인가시킴으로써 바람직하게 트레드부분(4a)의 벨트부재(56)를 유도가열한다.

상술된 구성에 있어서, 가황기(1)가 설명될 것이다. 금형상승부(8)는 상향으로 이동되어 금형상승부(3)를 금형고정부(2)에 위치시킨다. 그 후, 생타이어(4)는 운반장치(43)에 의해서 금형고정부(2)와 금형상승부(3)사이에서 운반된다. 생타이어(4)의 타이어 구멍이 중심포스트(22)상에 위치될 때에 중심기구(10)의 중심포스트(22)는 도 2에 도시된 바와 같이 상향으로 이동되고 이에 따라 블레이더(20)의 상부에지는 블레이더(20)를 생타이어(4)의 타이어 구멍보다 작은 직경으로 감소시키기 위하여 상부링(19)을 통하여 상승된다. 그 다음에, 생타이어(4)는 하향으로 이동되고 생타이어(4)는 중심포스트(22)와 블레이더(20)를 생타이어(4)의 타이어 구멍내로 삽입시키는 동안에 하부측 금형(5)상에 위치된다.

그 후에 실린더로드(38a)는 제2 실린더부재(38)로부터 상향으로 이동되고 로드형 부재(35)는 제1 실린더부재(37)로부터 전방으로 이동되며, 이에 따라, 상부 가열기구(28)와 슬라이드판(36)은 하향으로 이동되어 분리되고 슬라이드 세그먼트 (26a)는 외주방향으로 이동된다. 이점쇄선으로 도시된 바와 같이, 금형상승부(3)는 하향으로 이동되는 한편 상부 가열기구(28)와 슬라이드판(36)의 분리상태를 유지하여 슬라이드 세그먼트 (26a)의 내주상에 위치시키며, 그 후 슬라이드 세그먼트 (26a)는 고정링(26b)에 의해서 중심방향으로 이동된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 슬라이드 세그먼트 (26a)는 서로 접촉하여 타이어(4)의 트레드부분(4a)에 대응하는 원통형금형을 형성하고 상부측 금형(25)과 하부측 금형(5)은 금형의 상부부분과 하부부분과 각각 접촉하여 클램핑을 달성한다.

타이어 금형(26a',25,5)은 제1 내지 제3 열량보충장치(74,78,80)에 의해서 하부 플래튼(6), 상부 플래튼(82) 및 분할금형(26)의 고정링(26b)을 상승시킨다. 즉 제1 열량보충장치(74)와 제2 열량보충장치(78)에 있어서, 가열매체는 도 4에 도시된 바와 같이 이송유니트(76)가 작동되어 플래튼(32,6)내의 가열매체가 방출포트(71c)으로부터 파이프(73b)를 통하여 외부로 제거되고 보충장치몸체(75)내의 제1 히터(77)를 통과하고 그 후 가열매체가 공급포트(71b)로부터 다른 파이프(73a)를 통하여 플래튼(32)내로 이동되는 일련의 작동에 의해서 플래튼(32,6)과 열량보충장치(74,78)사이에서 순환된다.

그 후, 구동전력은 제1 히터(77)에서 열을 발생시키고 제1 히터(77)를 통과하는 가열매체를 가열시키도록 제1 히터(77)에 공급된다. 가열매체의 온도는 도시되지 않은 온도검출기에 의해서 검출되고 가열매체가 소정의 온도로 될 때에, 제1 히터(77)로의 공급전력은 순환하는 동안에 방열의해서 발생된 열량의 손실부분 및 가황처리에 의해서 발생된 열량의 감소된 부분을 보충하기 위하여 제어되어 가열매체를 소정의 온도로 유지한다. 제3 열량보충장치(80)에 있어서, 가열매체는 도 3에 도시된 바와 같이 소정의 온도로 상술된 작동과 유사한 작동의해서 고정링(26b)과 제3 열량보충장치(80)사이에서 순환되는 동안에 가열된다.

제1 내지 제3 열량보충장치(74,78,80)가 상술된 바와 같이 작동되고 하부 플래튼(6), 상부 플래튼(32) 및 고정링(26b)이 가열매체에 의해서 소정의 온도로 가열되면, 플래튼(6,32)은 상부 및 하부측 금형(25,5)을 각각 가열하고 고정링(26b)은 슬라이드 세그먼트(26a)의 트레드부분(26a')을 가열한다. 생타이어(4)는 이들 금형(25,5,26a)에 의해서 외부로부터 가열된다.

제1 내지 제3 열량보충장치(74,78,80)의 작동과 실질적으로 동시에 고온 및 고압증기 또는 질소가스와 같은 가열압력매체는 파이프(17a)를 통하여 블레이더(20)내로 공급되어 생타이어를 금형의 방향으로 가압하기 위하여 블레이더(20)을 생타이어(4)의 내벽표면과 밀접한 접촉상태로 전방으로 이동시킨다. 고온 및 고압 압력매체의 열량은 생타이어(4)를 내부표면측으로부터 가열하기 위하여 블레이더(20)를 통하여 생타이어(4)로 전달된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 고주파전력은 고주파전원(24)으로부터 유도가열코일(18,28,41 및 39)로 공급된다. 고주파전력이 공급된 제1 유도가열코일(18) 및 제3 유도가열코일(41)은 강한 고주파 자기장을 생타이어(4)의 하부 비드부분(4c)과 상부 비드부분(4c')에 인가시킴으로써 비드부분(4c,4c')의 내부부분에 제공된 비드와이어(52,52)를 바람직하게 유도가열한다. 더욱이, 제4 유도가열코일(39)은, 분할금형(26)이 비자기성 재료로 형성되고 원주방향으로 분할되므로 강한 고주파 자기장을 생타이어(4)의 트레드부분(48)에 인가시킴으로써 트레드부분(4a)의 내부에 제공된 벨트부재(56)를 바람직하게 유도가열한다. 이에 따라, 생타이어(4)의 외부표면측 및 내부표면측으로부터 가열하는 것에 부가하여 큰 벽두께를 가진 트레드부분(4a)과 비드부분(4c,4c')내의 타이어의 내부부분으로부터 달성된 가열때문에, 전체타이어는 짧은 시간의 주기내에 소정의 가황처리온도로 상승된다.

고주파전력이 공급된 유도가열코일(23)은 블레이더(20)자체가 강한 고주파 자기장을 블레이더(20)의 자석부재(20b)에 인가시킴으로써 열을 발생시키도록 한다. 따라서, 압력매체의 열량이 블레이더(20)를 통하여 생타이어(4)로 전달될 때에 블레이더(20)에 의한 열량의 전달시간의 지연은 최소로 억제되고 그러므로 생타이어(4)는 더 짧은 시간의 주기내에서 가황처리온도로 상승된다. 특히, 블레이더(20)의 자석부재(20b)는 트레드부분(4a)에 대응하는 부분이 다른부분의 면적보다 더 큰 면적을 가지도록 형성되었으므로, 생타이어(4)의 트레드부분(4a)에서 상승된 온도는 특징적이다. 생타이어(4)를 가황성형하는 동안에, 블레이더(20)는 생타이어(4)를 금형쪽으로 가압함으로써 생타이어(4)의 성형을 달성한다. 이 때에, 블레이더(20)가 가황처리된 내벽표면의 형상과 실질적으로 동일한 형상을 가진 저 방향성재료로 형성되어 있으므로, 압력매체의 압력이 약간 변화되더라도, 가황처리된 타이어의 내벽표면의 형상은 확실하게 실현될 수 있다. 따라서, 생타이어(4)가 블레이더(20)에 의해서 가압되고 성형되면, 정밀하게 성형되는 가황처리된 타이어는 얻어질 수 있다.

가황처리된 타이어가 상술된 바와 같이 얻어질 때에, 도 2에 도시된 바와 같이, 금형은 전자에 대해 역으로 작동됨으로써 개방되고, 그 후 블레이더(20)는 수축되고 가황처리된 타이어는 장치를 반출하고 외부로 반출함으로써 유지된다. 그 후, 새로운 생타이어(4)는 가황성형을 반복하기 위하여 반입된다. 가황성형이 반복되더라도, 블레이더(20)의 저 방향성재료가 고온하의 환경하에서 저하되기 어려우므로, 저 방향성재료는 그 초기 특성을 유지한다. 따라서, 가황성형의 반복빈도가 증가되더라도, 블레이더(20)는 가황처리된 타이어의 내벽표면의 형성을 확실하게 실현할 수 있고 따라서, 시간의 긴 주기동안에 블레이더(20)를 사용할 수 있다.

상술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 가황기(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 가열매체의 열량을 사용함으로써 생타이어(4)를 가열 및 가황성형하고 가황성형하기 위하여 사용된 가열매체를 반복적으로 가열하는 데 사용되는 금형(25,5,26a)과 고정링(26b)을 구비한 가황기몸체 및 가열매체를 가열함으로써 가열매체의 손실부분을 보충하기 위한 제1 내지 제3 열량보충장치(74,78,80)(열량보충수단)를 포함하고 있다.

상술된 구성에 따라, 제1 내지 제3 열량보충장치(74,78,80)는 가황성형하는 데 사용되는 가열매체에 대한 열량의 손실부분을 보충하고, 그 후, 가열매체는 가황기몸체의 금형(25,5,26a)에 장전된 생타이어(4)를 가열하는 데 반복적으로 사용된다. 그러므로, 종래기술과 같이 가황기와 따로 제위치에 배치된 보일러로부터 파이프를 통한 가열매체의 공급을 수용하는 것은 필요하지 않다. 따라서, 공급시 파이프의 방열에 의해서 발생된 에너지손실이 발생되지 않으며, 이 때문에, 가황성형은 가열매체의 더 적은 에너지손실로 달성될 수 있다. 더욱이, 보일러 및 파이프가 필요하지 않기 때문에, 가황기(1)는 쉽게 운반될 수 있으며 가황설비는 적은 비용으로 새롭게 설치될 수 있다.

이 실시예에 있어서, 제1 내지 제3 열량보충장치(74,78,80)는 가열매체를 원래의 위치로 복귀시키기 위하여 가황기몸체의 플래튼(6,32)과 고정링(26b)으로부터 외부로 가황성형하는 데 사용되는 가열매체를 제거시키는 파이프(73a,73b)와 이송유니트(76)와 같은 순환채널 및 순환채널을 유동하는 가열매체를 가열하는 제1 히터(77)를 포함하고 있다. 이에 따라, 순환채널과 제1 히터(77)를 구비한 제1 내지 제3 열량보충장치(74,78,80)는 가황기몸체와 따로 조립되고 그 후 가황기몸체상에 장착될 수 있으며, 이에 따라, 현존하는 가황기몸체상에 또한 장착될 수 있다.

이 실시예에 따른 가황기(1)에 있어서, 가열매체가 가황기몸체(6,32)로부터 외부로 가열매체를 취출하고 가열하기 위하여 구성된 제1 내지 제3 열량보충장치에 의해서 가열되는 한편, 그 후, 가열매체가 원래의 위치로 복귀되며 가황기는 이것에 제한되지 않는다. 즉, 가황기는 도 7에 도시된 바와 같이 선형 제2 히터(81)가 플래튼(6,32)(플래튼수단)의 판표면(상부표면 및 하부표면)에 균일하게 분포되도록 결합되고 가열매체는 플래튼(6,32)의 다이어프램을 통하여 제2 히터(18)에 의해서 가열된다. 이 경우에 있어서, 제2 히터(81)가 히터(82)용 전원으로부터의 전력의 공급에 의해서 발열되면, 가열은 플래튼(6,32)내의 가열매체를 취출하지 않고 달성될 수 있으며 이에 따라, 가열매체는 열량의 손실부분을 보충하도록 효율적으로 가열될 수 있다.

가황기(1)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 로드형 히터(83)가 플래튼(6,32)내의 가열매체의 수용공간내에 제공되고 가열매체가 제8 히터(83)에 의해서 직접 가열되도록 설계된 제5 열량보충장치(85)(열량보충수단)를 구비할 수 있다. 이 경우에 있어서, 제8 히터가 히터용 전원으로부터 전력의 공급에 의해 발열되면, 플래튼(6,32)내의 가열매체는 제8 히터(83)에 의해서 직접 가열될 수 있고 이에 따라, 가열매체는 열량에 의한 손실을 보충하는 데 대단히 효율적으로 가열될 수 있다.

본 발명의 구성에 따라, 파이핑을 통하여 가황기로부터 별개로 제위치에 배치된 보일러로부터의 가열매체의 공급을 받는 것은 필요하지 않아 공급의 중간에서의 파이핑의 방열에 의해서 발생되는 에너지손실은 발생되지 않고 가황성형은 가열매체의 적은 에너지손실로 달성될 수 있다. 더욱이, 보일러 및 파이핑이 필요하지 않으므로, 가황기는 쉽게 이동될 수 있으며 가황설비는 적은 비용으로 새롭게 설치될 수 있다.

Claims

생타이어를 가황성형하기 위하여 가열매체의 열량을 사용함으로써 생타이어를 가열하고 가열을 하기 위하여 상기 가황성형하는 데 사용되는 가열매체를 반복적으로 사용하는 가황기몸체, 및

상기 가열매체의 열량의 손실부분을 보충하도록 상기 가열매체를 가열하기 위한 열량보충수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가황기.
제 1 항에 있어서, 상기 열량보충수단은 상기 가황기몸체로부터 외부로 가황성형하는 데 사용되는 가열매체를 취출하기 위한 순환채널 및 상기 순환채널내에서 유동하는 가열매체를 가열하도록 상기 채널내에 제공된 제1 히터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가황기.
제 1 항에 있어서, 상기 가황기몸체는 상기 생타이어가 장전되는 금형 및 상기 가열매체를 금형내에 수용함으로써 상기 금형을 가열하기 위한 플래튼판을 포함하고 있으며, 상기 열량보충수단은 가열매체를 상기 플래튼판의 다이어프램에 의해서 가열시키도록 상기 플래튼판에 결합된 제2 히터를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 가황기.
제 1 항에 있어서, 상기 가황기몸체는 상기 생타이어가 장전되는 금형, 가열매체를 금형내에 수용함으로써 상기 금형을 가열하기 위한 플래튼판을 포함하고 있으며, 상기 열량보충수단은 가열매체를 직접 가열하도록 상기 플래튼내에 있는 상기 가열매체의 수용공간내에 제공된 제3히터를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 가황기.
제 1 항에 있어서, 상기 가황기몸체는 상기 생타이어가 장전되는 금형 및 생타이어가 가황성형될 때에 상기 생타이어의 내벽표면을 금형의 방향으로 가압하기 위한 블레이더를 포함하고 있으며, 상기 블레이더는 저 방향성재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 가황기.
생타이어를 가열하고 가황성형하기 위하여 가열매체의 열량을 사용함으로써 생타이어을 가열하기 위한 가황기몸체,

상기 생타이어가 장전되는 금형,

상기 금형을 상부측으로부터 가열하도록 상기 가열매체를 수용하기 위한 상부 플래튼판,

상기 금형을 하부측으로부터 가열하도록 상기 가열매체를 수용하기 위한 하부 플래튼판,

상기 상부 플래튼판을 소정의 온도로 상승시키기 위한 제1 열량보충수단,

상기 하부 플래튼판을 소정의 온도로 상승시키기 위한 제2 열량보충수단,

상기 가황기몸체로부터 외부로 가황성형하는 데 사용된 가열매체를 취출하기 위한 순환채널, 및

상기 순환채널내에서 순환하는 가열매체를 가열시키도록 상기 순환채널내에 제공된 히터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가황기.
제 6 항에 있어서, 상기 금형은 상부측 금형, 하부측 금형 및 분할금형을 포함하고 있으며, 분할금형상에 제공된 고정링을 소정의 온도로 상승시키는 제3 열량보충수단을 포함하고 있으며, 상기 제3 열량 보충수단은 가열매체를 원래의 위치로 복귀시키기 위하여 가황기 몸체로부터 외부로 가황성형하는 데 사용된 가열매체를 취출시키기 위한 순환채널 및 상기 순환채널내에서 유동하는 상기 가열매체를 가열시킴으로써 상기 가열매체의 열량의 손실부분을 보충하기 위하여 상기 순환채널내에 제공된 히터를 포함하고 있다.
제 7 항에 있어서, 유도가열코일은 분할금형의 외주방향에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 가황기.
제 6 항에 있어서, 상기 플래튼판의 다이어프램을 통하여 가열매체를 가열하기 위하여 상기 상부 플래튼판과 상기 하부 플래튼판에 결합된 히터를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가황기.
제 6 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 열량보충수단은 가열매체를 직접 가열하기 위하여 상기 플래튼판 내의 상기 가열매체의 수용공간내에 제공된 히터를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 가황기.
제 6 항에 있어서, 상기 생타이어가 가황성형될 때에 금형의 방향으로 생타이어의 내벽표면을 가압하기 위한 블레이더를 더 포함하고 있으며, 상기 블레이더는 저 방향성재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가황기.
제 11 항에 있어서, 상기 블레이더의 표면상의 복수의 자석부재를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가황기.
제 11 항에 있어서, 유도가열코일은 상기 블레이더의 내부에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 가황기.