KR20010096228A - 타이어용 가류금형의 열원공급 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어를 가류시키는 작업시 타이어의 외측면을 가류시키는 가류금형과 타이어의 내측면을 가류시키는 브라더에 공급되는 열원의 온도를 동일하게 유지시킬 수 있게 하여 완성된 타이어의 물성을 향상시킬 수 있게 하는 타이어용 가류금형의 열원 공급방법에 관한 것이다.

종래에 있어서의 열원공급방법은 고압의 스팀이 공급되어진 금형의 내부로 저압상태의 스팀공급이 용이하지 못하며, 또한 가류 중 그린 타이어로 전달되는 열량이 타이어의 내부와 외부가 서로 상이함에 따라 특히 타이어의 트레드부위 물성이 저하되어 타이어의 수명을 저하시키게 되는 문제점이 있었던 바, 본 발명은 브라더(10)의 내부로 적정의 스팀을 공급하는 브라더(10)로의 열원 공급단계(1)와; 돔(21)의 내부로 브라더(10)에 공급되는 스팀의 열량 보다 큰 열량을 가지는 15㎏/㎠(200℃) 정도의 포화스팀을 공급시켜 돔(21)에 감싸여진 금형(22)을 예열시키는 금형 예열단계(2)와; 돔(21)의 내부로 16 ∼ 30㎏/㎠ 상온의 불활성 가스를 공급시켜 금형(22)의 온도를 브라더온도와 균형을 맞추는 냉각단계(3)와; 돔(21)상 하부의 온도 편차를 감지하고, 이를 조정하는 온도 조정단계(4)와; 돔(21)내부의 온도와 브라더(10)내부의 온도를 감지하여 비교하는 온도비교단계(5)와; 온도비교단계(5)에서 검출된 값에 따라 돔(21) 내부의 온도상승을 위한 포화스팀 공급과, 돔(21)내부의 온도저하를 위하여 불활성가스를 공급을 결정하는 온도 조정단계(6)로 가류금형에 열원을 공급시킴에 따라 타이어를 가류시키는 작업시 타이어의 외측면을 가류시키는 가류금형과 타이어의 내측면을 가류시키는 브라더에 공급되는 열원을 동일하게 공급할 수 있게 되어 완성된 타이어의 물성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것임.

Description

타이어용 가류금형의 열원공급 방법 {Heat supply method for vulcanizing tire mold}

본 발명은 금형을 가열시켜 금형의 내부에 장입된 그린 타이어를 가류시키는 타이어용 가류금형의 열원 공급방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어를 가류시키는 작업시 타이어의 외측면을 가류시키는 가류금형과 타이어의 내측면을 가류시키는 브라더에 공급되는 열원의 온도를 동일하게 유지시킬 수 있게 하여 완성된 타이어의 물성을 향상시킬 수 있게 하는 타이어용 가류금형의 열원 공급방법에 관한 것이다.

그린 타이어의 가류 목적은 유연한 고무로 된 그린 타이어를 일정한 금형에 넣어 금형의 내부와 외부에서 열과 압력을 가해 유황과 다른 화학약품이 고무와 반을을 일으키게 하는 작업이다.

이 화학반응에 의해 고무분자는 유황과 결합하여 안정된 화합물이 되며, 탄성을 얻게 되고, 금형에 의해 독특한 트래드 디자인을 얻게 된다.

가류공정은 크게 나누어 이형제 도포, 가류작업, 팽창작업, 사상작업으로 구분할 수 있으며, 이러한 가류공정의 기능을 수행하기 위해서 많은 파이프와 스팀밸브, 타이어 자동 제어장치 외에도 뜨거운 압력으로 타이어의 형상 작업을 돕는 등의 장치가 필요 하다.

금형의 내부에 그린 타이어가 놓이고 몰드가 닫히기 시작할 때 강한 압력이 브라더 내부로 유입되어 브라더가 팽창되고, 그린 타이어는 브라더에 의해 팽창되어 금형과 접촉하게 되며, 뜨겁고 높은 압력이 금형과 브라더에 의해 타이어의 내부와 외부에서 규정된 시간만큼 가해지게 된다.

승용차용 래디얼 타이어의 가류시간은 10 내지 15분이고, 래디얼 트럭버스 타이어의 경우는 40 내지 60분 정도 이다.

정확한 시간은 타이어의 크기 두께 재료에 따라 다르며, 최적가류는 여러 고무재료의 가장 좋은 물리적 특성을 얻어내는 가장 적합한 시간으로 정해진다.

고무가 최적이하의 상태로 가류되었을 때 미가류제품이 발생하고 최적이상의 상태로 가류되었을 때 오버 가류제품이 발생하게 된다.

두 경우 모두 타이어의 특성을 최대한 발휘하지 못하며 노화특성 또한 나쁘게 되므로 검사공정에서 모두 폐기됩니다.

종래 금형과 브라더에 공급되는 열원을 일정하게 유지시킬 수 있게 하기 위한 것으로서 본 출원인의 선 출원발명인 대한민국 공개특허 97-25897호가 제공된 바 있다.

선 출원 발명은 그린 타이어 가류작업시 가해지는 외부열원을 고온, 고압 및 저온 저압의 상이한 열원을 공급할 수 있도록 하여 가류 초기 고압의 스팀을 금형 내부에 공급하여 금형의 온도를 급속히 상승시킨 후, 저압의 스팀을 공급하여 금형의 온도를 일정하게 유지시킴으로써, 가류작업을 실시함에 있어 가류 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

그러나 이와 같은 선 출원 발명을 실시하는 과정에서 고압의 스팀이 공급되어진 금형의 내부로 저압상태의 스팀공급이 용이하지 못하며, 또한 가류 중 그린타이어로 전달되는 열량이 타이어의 내부와 외부가 서로 상이함에 따라 특히 타이어의 트레드부위 물성이 저하되어 타이어의 수명을 저하시키게 되는 문제점이 있음을 알게 되었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 타이어를 가류시키는 작업시 타이어의 외측면을 가류시키는 가류금형과 타이어의 내측면을 가류시키는 브라더에 공급되는 열원을 동일하게 공급할 수 있도록 함으로써, 완성된 타이어의 물성을 향상시킬 수 있게 하는 타이어용 가류금형의 열원 공급방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 발명은 금형을 둘러싸고 있는 돔(dome)과 브라더의 내부로 열원이 공급되어 그린 타이어를 가류시키는 것에 있어서, 타이어 내부면을 가류시키는 브라더에 스팀이나 열수등이 내부열원, 압력원으로서 열수나 가스가 공급되고, 돔의 내부로 초기 고압(15㎏/㎠)의 스팀에 의해 금형을 높은 온도로 상승시킨 후 가류브라더 내부의 온도와 일치하도록 상온의 불활성가스나 공기를 공급시킬 수 있게 하는 것에 특징을 둔 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 열원 공급방법을 개략적으로 나타낸 개통도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2. 예열단계 3.냉각단계

4. 온도조정단계 5. 온도비교단계

6. 온도조정단계

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도면 도 1 은 본 발명에 따른 열원 공급방법을 개략적으로 나타낸 개통도 이다.

도 1 에 도시되는 바와 같이, 본 발명은 브라더(10)의 내부로 적정의 스팀을 공급하는 브라더(10)로의 열원 공급단계(1)와; 돔(21)의 내부로 브라더(10)에 공급되는 스팀의 열량 보다 큰 열량을 가지는 15㎏/㎠(200℃) 정도의 포화스팀을 공급시켜 돔(21)에 감싸여진 금형(22)을 예열시키는 금형 예열단계(2)와; 돔(21)의 내부로 16 ∼ 30㎏/㎠ 상온의 불활성 가스를 공급시켜 금형(22)의 온도를 브라더(10)온도와 균형을 맞추는 냉각단계(3)와; 돔(21)상 하부의 온도 편차를 감지하고, 이를 조정하는 온도 조정단계(4)와; 돔(21)내부의 온도와 브라더(10)내부의 온도를 감지하여 비교하는 온도비교단계(5)와; 온도비교단계(5)에서 검출된 값에 따라 돔(21) 내부의 온도상승을 위한 포화스팀 공급과, 돔(21)내부의 온도저하를 위하여 불활성가스를 공급을 결정하는 온도 조정단계(6)로 이루어지는 가류금형에 열원을 공급하는 방법이다.

이와 같은 본 발명의 가류금형의 열원 공급방법을 각 단계별로 설명하면 다음과 같다.

브라더(10)의 내부로 종래의 방법과 동일하게 적정의 스팀을 공급하여 브라더(10)를 가열팽창시킨다.

이때 금형(22)의 내부는 그린타이어가 장입되지 않은 빈 상태이다.

브라더(10)의 내부로 압력원을 공급시켜 팽창시키는 이유는 금형을 예열시압력원인 백웰의 내부로 유입되는 것을 방지하기 위함이다.

이어 개폐변(20)을 개방시켜 돔(21)의 내부로 고온의 열원인 포화스팀을 15㎏/㎠(200℃) 정도 공급시켜 금형(22)을 예열시킨다.

금형(22)의 예열동작이 완료되면 브라더(10)의 내부로 공급되었던 압력원을 제거하고, 금형을 온픈시킨 후 금형의 내부로 그린 타이어를 장입시키고, 브라더(10)와 돔(21)의 내부로 열원을 공급시킨다.

그린 타이어는 브라더(10)의 팽창에 의해 금형(22)의 내부면에 밀착되어 타이어의 형상으로 성형된다.

이때 금형(22)의 온도는 예열단계(2)에서 높은 열원에 의해 가열된 상태로써 브라더(10)의 온도보다 높은 온도를 가진다.

이와 같은 경우 그린 타이어의 내 외측면의 가류정도가 서로 상이하게 되어 완성된 타이어의 물성이 균일하지 못하게 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 그린타이어의 가류초기에 돔(21)의 내부로 상온의 불활성 가스를 16 ∼ 30㎏/㎠ 정도 공급시켜 금형(22)의 온도를 브라더()온도와 균형을 맞추는 냉각단계(3)공정을 실시하게 된다.

그리고 돔(21)의 내부온도 또한 상 하부가 불균일함을 감안하여 돔(21)상 하부의 온도 편차를 감지하고, 이를 조정하는 온도 조정공정(4)을 실시한다.

이와 같은 돔(21) 상하부의 온도조정은 돔(21)의 일측에 내부 열원을 배출시키는 배출관(40)을 설치시키고, 돔의 상하부에 돔(21)내의 온도를 감지하는 열전대(41,42)와, 상기 배출관(40)에 열전대의 상태를 감지한 센서(43)의 신호에의해 개폐되는 개폐변(44)을 설치시켜 구성하였다.

상하 돔(21)의 온도편차는 돔(21)의 내측 하부에 응축수가 고여있어 발생되며 이와 같은 응축수를 배출시키게 되면 돔(21)내의 온도편차가 줄어들게 된다.

돔(21)의 상하부에 설치된 열전대(41,42)의 상태가 서로 다르게 되고, 이와 같은 상태를 감지한 센서(43)가 배출관(40)에 설치된 개폐변(44)을 개방시키게 되면 돔(21)내의 높은 압력에 의해 응축수가 배출관(40)을 통해 외부로 배출됨에 따라 상하의 온도편차를 조정하게 되는 것이다.

이어 비교기(50)에 의해 돔(21)내부의 온도와 브라더(10)내부의 온도가 감지되고, 돔(21) 내부의 온도가 브라더(10)의 온도 보다 낮은 경우에는 포화스팀 공급하는 개폐변(20)을 개방시켜 돔(21)의 내부로 열원을 공급시키고, 돔(21)내부의 온도가 높은 경우에는 불활성가스를 공급하는 개폐변(30)을 개방시켜 돔(21)내부의 온도를 낮추게 되는 것이다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 타이어를 가류시키는 작업시 타이어의 외측면을 가류시키는 가류금형과 타이어의 내측면을 가류시키는 브라더에 공급되는 열원을 동일하게 공급할 수 있게 되어 완성된 타이어의 물성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 브라더(10)의 내부로 적정의 스팀을 공급하는 브라더(10)로의 열원 공급단계(1)와; 돔(21)의 내부로 브라더(10)에 공급되는 스팀의 열량 보다 큰 열량을 가지는 15㎏/㎠(200℃) 정도의 포화스팀을 공급시켜 돔(21)에 감싸여진 금형(22)을 예열시키는 금형 예열단계(2)와; 돔(21)의 내부로 16 ∼ 30㎏/㎠ 상온의 불활성 가스를 공급시켜 금형(22)의 온도를 브라더온도와 균형을 맞추는 냉각단계(3)와; 돔(21)상 하부의 온도 편차를 감지하고, 이를 조정하는 온도 조정단계(4)와; 돔(21)내부의 온도와 브라더(10)내부의 온도를 감지하여 비교하는 온도비교단계(5)와; 온도비교단계(5)에서 검출된 값에 따라 돔(21) 내부의 온도상승을 위한 포화스팀 공급과, 돔(21)내부의 온도저하를 위하여 불활성가스를 공급을 결정하는 온도 조정단계(6)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가류금형에 열원을 공급하는 방법.