KR200179468Y1 - 재생타이어 성형용 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재생타이어의 성형을 위한 금형에 관한 것이다.

타이어가 수용되는 내부체와 상기 내부체 및 트레드 셩형용 고무가 부착된 고 타이어에 열을 전달하는 외부체 및 상기 외부체에 열을 공급하는 가열수단을 포함하는 이 재생타이어 성형용 금형은 상,하 대칭의 네개의 부분 즉, 상부금형과 하부금형, 상부측면금형과 하부측면금형으로 구성됨을 특징으로 하며, 이 상부금형과 하부금형, 상부측면금형과 하부측면금형의 외부체는 각각 내부에 중공이 형성되고 가열수단에 연결되는 주입구와 배출구를 구비하여 가열수단으로부터 스팀, 또는 가열된 오일을 각각 따로 공급받고 배출하도록 되어 있으며, 또한 상부금형과 상부측면금형 및 하부금형과 하부측면금형의 외부체 사이에는 서로 맞물리는 턱이 형성되고, 상기 상부금형과 하부금형의 내부체 연장벽 사이에는 공기 주입구가 구비되며, 상부금형과 상부측면금형 및 하부측면금형의 외부체에는 상하 운동을 위한 유압실린더가 설치되고, 하부금형은 고정된다.

이러한 재생 타이어 성형용 금형은 타이어를 국부적으로 성형할 수 있게 하고, 성형전후에 타이어의 착탈을 간편하게 한다.

Description

재생타이어 성형용 금형{Mold for Forming of Reclaimed Tire}

본 고안은 고 타이어를 재생하여 다시 사용할 수 있도록 하기 위한 타이어 재생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재생 타이어의 트레드 부분을 성형하는 금형에 관한 것이다.

차량용 타이어는 사용하는 동안 마모가 일어나게 되는데, 이러한 마모된 타이어는 사고의 원인이 되므로 주기적으로 교체해 주어야 한다. 일반적으로 타이어의 마모는 특히 지면과 접촉하는 트레드 부분에서 많이 일어나게 되므로 마모된 타이어는 트레드 부분만을 다시 성형하여 재사용할 수 있다.

이와 같은 고 타이어를 이용한 타이어 재생방법은 일반적으로 4단계의 공정으로 이루어지는데, 제 1 단계는 검사공정으로서 고 타이어 원단의 수리부위를 찾고 가공 여부를 결정하기 위한 검사를 행하는 단계이고, 제 2 단계는 연마공정으로서 연마를 통해 재가공할 기본 형상을 만드는 단계이며, 제 3 단계는 성형공정으로서 금형설계와 제품설계에 근거하여 용적분포에 따라 균형 있는 타이어의 형태로 성형하는 단계이고, 제 4 단계는 가류공정으로서 타이어 성형체를 금형에 넣고 열과 압력을 가하여 제품을 완성하는 단계이다.

도 1은 재생할 타이어의 트레드 부위에 성형공정에 의하여 만들어진 타이어형태의 트레드 성형용 고무를 부착하는 방법을 나타낸 사시도이고, 도 2는 가류공정을 위한 금형의 전형적인 한 예를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 재생할 타이어(1)의 트레드 부분은 비교적 평탄하게 연마되어 있다. 이와 같이 연마된 타이어(1)는 트레드 부분에 트레드 성형용 고무(2)를 접착용 쿠션 고무(3)를 이용하여 부착시키고, 도 2에 도시된 바와 같은 금형에 수용하여 가류공정을 거침으로써 재생 타이어로 성형된다.

상기 재생타이어 성형용 금형은 통상적으로 도 2에 나타난 바와 같이, 크게 서로 대칭 구조를 이루는 한 쌍의 금형, 즉 상부금형(10)과 하부금형(20)으로 이루어져 있다. 이 상부,하부금형(10)(20)은 같은 구조로 이루어지므로, 이하의 설명에서는 하나의 금 형, 예컨대 하부금형(20)에 대하여 설명하며, 상부금형(10)에 대해서는 하부금형(20)의 설명에서 인용한 참조부호와 연관된 부호를 부여하여 설명을 대신한다.

하부금형(20)은 다시 외부체(21)와 내부체(22)로 이루어지며, 외부체(21)의 내부에 내부체(22)가 장착되어 있고, 내부체(22)에는 트레드 성형용 고무가 부착된 타이어(1)가 수용된다.

상기 외부체(21)는 속이 빈 중공 타입이며, 소정 위치에는 외부체(21)의 내부로 스팀(증기)을 주입하기 위한 주입구(21a)가 연결되어 있다. 그리고, 상기 내부체(22)는 열전도율이 우수한 재질로 형성되어 있으며, 내주면을 따라 타이어의 트레드 부분을 형성하기 위한 요철부(22a)가 형성되어 있다.

상기와 같은 상,하부금형(10)(20)을 개방시킨 상태에서 내부에 타이어(1)를수용한 다음, 상,하부금형(10)(20)을 서로 맞대어 결합하고, 금형의 외부체 (11)(21)에 구비된 주입구(11a)(21a)를 통하여 스팀을 주입시킴과 동시에 내부의 타이어(1)에는 공기를 주입한다.

그러면, 외부체(11)(21)로 주입되는 스팀에 의한 열이 내부체(12)(22)로 전달되어 타이어의 트레드 성형용 고무를 가열함과 동시에, 타이어에 주입되는 공기압에 의해 타이어가 팽창하면서 트레드 성형용 고무 부분이 내부체 (12)(22)의 요철부(12a)(22a)에 강하게 밀착되게 된다.

이에 따라 타이어의 트레드 성형용 고무가 열에 의해 녹으면서 내부체의 요철부에 강하게 밀착되어 요망하는 트레드 형상을 성형할 수 있는 것이다.

이와 같이 재생 타이어를 성형함에 있어, 주로 타이어의 트레드 부분만 가열이 필요하고 타이어의 측면에는 필요에 따라 열의 전달이 필요하지 않거나 모두 가열이 필요하더라도 타이어의 트레드 부분과 측면은 고부의 두께가 달라서 가열에 필요한 열도 다르다.

그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 재생타이어 성형용 금형에 있어서는, 외부체의 전체면에 걸쳐 스팀이 주입되게 되는 바, 타이어의 트레드 부분 가열시 측면이 함께 가열되어 타이어의 측면부가 열을 받아 노화되며, 이로 인하여 재생타이어는 측면부가 쉽게 파손되는 안전상의 문제가 있다. 더욱이 가열이 필요없을 때에도 측면으로 열이 전달되므로 열에너지의 낭비가 발생한다.

또한, 종래의 금형에서는 서로 대칭 구조를 이루는 한 쌍의 금형, 즉 상부금형과 하부금형으로 이루어지므로 금형 내부에 타이어를 설치할 때에나 금형 후 타이어를 빼내는 작업이 불편하다는 문제가 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 타이어의 트레드 성형시 트레드 부분과 측면부에 각각 따로 열을 공급할 수 있는 재생 타이어 성형용 금형을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 성형시 타이어의 착탈이 용이한 재생 타이어 성형용 금형을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 재생타이어 성형용 금형은 내부체와 외부체가 각각 상,하 대칭의 네개의 부분 즉, 상부체와 하부체, 상부 측면체와 하부 측면체로 구성되며, 외부체의 상부체와 상부측면체 및 하부체와 하부측면체 사이에는 서로 맞물리는 턱이 형성되고, 내부체의 상부체와 하부체의 내부 연장벽 사이에는 공기 주입구가 구비되며, 외부체의 상부 측면체와 하부 측면체 및 상부체에는 상하 운동을 위한 유압실린더가 설치되고, 하부체는 고정된다.

이러한 재생 타이어 성형용 금형은 타이어를 필요에 따라 국부적으로 가열하여 성형할 수 있고, 성형전후에 타이어의 착탈을 간편하게 할 수 있다.

도 1은 타이어의 재생을 위하여 고 타이어에 트레드 성형용 고무를 부착하는 방법을 보인 사시도,

도 2는 종래 재생타이어 성형용 금형의 구조 및 작용을 보인 단면도,

도 3은 본 고안의 일 실시예에 의한 재생타이어 성형용 금형의 구조 및 작용을 보인 단면도,

도 4는 도 3의 재생 타이어 성형용 금형의 착탈시의 작동 상태도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 타이어 2: 트레드 성형용 고무

100: 상부금형 200: 하부금형

110: 상부측면금형 210: 하부측면금형

101,111,201,211: 외부체 102,112,202,212: 내부체

103,113,203,213: 주입구 104,114,204,214: 배출구

105,115,205,215: 체결부 116,216: 요철

120,220: 결합 턱 130: 공기 주입구

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.

첨부한 도 3은 본 고안의 일 실시예에 의한 재생타이어 성형용 금형의 구조를 보인 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 금형의 평면도로서, 성형 전후의 착탈시의 작동 상태를 나타낸 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 의한 재생타이어 성형용 금형은 타이어(1)를 수용하는 내부체(102,112,202,212)와, 상기 내부체(102,112,202,212) 및 트레드 성형용 고무(2)가 부착된 고 타이어(1)에 열을 전달하는 외부체(101,111,201,211)와, 상기 외부체(101,111,201,211)에 열을 공급하는 가열수단(도시되지 않음) 포함하여 구성되는데, 상기 내부체(102,112,202,212)와 외부체(101,111,201,211)로 구성되는 트레드 성형용 금형은 각각 상,하 대칭의 네개의 부분 즉, 상부금형(100)와 하부금형(200), 상부측면금형(110)과 하부측면금형(210)으로 구성되며, 상기 네개의 금형은 중간에 소정의 직경의 홀을 갖는 환상체로 형성된다. 또한, 상기 네개의 금형의 내부체와 외부체는 각각 체결요소(105,115,205,215)에 의해 연결되어 있으며, 여기서 체결요소(105,115,205,215)는 볼트 및 너트를 사용함이 바람직하다.

상기 네개의 금형의 외부체(101,111,201,211)는 각각 속이 빈 중공 타입으로, 열전도율이 우수한 재질로 이루어져 있으며, 소정위치에는 가열수단(도시되지 않음)에 연결되는 주입구(103,113,203,213)와 배출구(104,114,204,214)를 구비하여 가열수단으로부터 스팀, 또는 가열된 오일을 각각 따로 공급받고 배출하도록 되어있다.

여기서, 도면에서는 상기 외부체(101,111,201,211)를 가열하기 위한 수단으로써, 스팀이나 가열된 오일을 주입하는 것을 도시하고 있으나, 이는 다른 여러 형태로의 변형이 가능하다. 예를 들면, 도시되지 않았으나, 상기 외부체(101,111,201,211)의 내부 중공에 히팅 코일과 같은 발열체를 내장시켜 놓고, 외부로부터 전원을 인가하여 가열시킬 수도 있으며, 이에 더하여 오일을 주입한 후, 히팅 코일을 발열시켜 지속적인 고온을 유지할 수 있도록 할 수도 있는 등 금형의 외부체만을 가열할 수 있잇는 구성이면 어떠하여도 무방하다.

한편, 상기 상부측면금형(110)과 하부측면금형(210)의 내부체(112,212)에는 트레드의 형상을 성형하기 위한 요철(116,216)이 형성되어있다.

상부금형(100)과 상부측면금형(110)의 외부체(101,111) 사이와 하부금형(200)과 하부측면금형(210)의 외부체(201,211) 사이에는 상,하부측면금형(110,210)의 외부체(111,211)가 밖에서 덮이도록 맞물리는 턱(120))이 형성되고, 상기 상부금형(100)과 하부금형(200)의 내부체(102,202)의 연장벽(102a,202a) 사이에는 공기 주입구(130)가 구비된다.

또한, 상부금형(100)과 상부측면금형(110) 및 하부측면금형(210)의 외부체(101,111,211)에는 상하 운동을 제어하기 위한 유압실린더(도시되지 않음)가 설치되고, 하부금형(200)은 고정되어 설치된다.

이하, 상기한 바와 같은 구조로 이루어지는 본 고안의 일 실시예에 의한 재생타이어 성형용 금형의 작용 및 효과를 살펴본다.

도 4에 도시된 바와 같이 먼저, 작업 대기 상태에서는 상,하부측면금형 (110,210)이 개방되고, 고정되어 있는 하부금형(200)의 상부에 재생하고자 하는 타이어, 즉 트레드 성형용 고무가 부착된 타이어(1)를 안착시키고, 상부금형(100)의유압실린더를 조절하여 타이어를 상부에서 고정하게 된다.

이와 같이 상,하부가 고정된 타이어(1)에 상,하부금형(100,200)의 내부체 연장벽(102a,202a) 사이에 형성되어 있는 공기 주입구(130)를 통하여 소정의 공기를 주입하여 트레드 성형용 고무가 부착된 타이어(1)의 형상을 바로잡아주게 된다.

그 후, 작동스위치를 누르면 외부체(101,111,201,211)의 주입구(103,113, 203,213)를 통하여 스팀이 주입됨과 동시에 타이어에는 공기가 더 주입되게 된다.

여기서 타이어 트레드 부분을 성형하기 위한 상,하부측면금형(110,210)의 외부체(111,211)에는 대략 160℃ 정도의 스팀이 주입되게 되고, 상대적으로 얇은 고무로 형성된 타이어 측면부의 성형을 위한 상,하부금형(100,200)의 외부체(101,201)에는 필요에 따라 약 80℃정도의 스팀이 주입되게 된다.

따라서, 성형의 형태에 따라 트레드 부분과 타이어의 측면부분을 따로 가열하거나 트레드 부분만을 가열할 수 있고, 열 에너지 절감 및 품질 향상을 도모 할 수 있는 것이다.

즉, 상기와 같은 작용에 의해 금형의 각 외부체(101,111,201,211)는 발열하게 되고, 동시에 타이어는 공기의 주입에 따라 팽창하면서 그의 트레드 성형용 고무 부분이 내부체(102,112,202,212)에 강하게 밀착되게 된다.

결과적으로, 타이어의 트레드 성형 고무는 상,하부측면금형(110,210)의 외부체(111,211)에 가해지는 열에 의해 녹으면서 요철부(116,216)에 의한 형상이 각인됨으로써, 요망하는 트레드 형상을 성형할 수 있고, 상,하부금형(100,200)의 외부체(101,201)에 가해지는 열에 의해 타이어 측면을 성형하게 되는 것이다.

작업이 종료되면, 먼저 상,하부측면금형의 유압실린더를 조절하여 승강시킨 뒤, 상부금형을 승강시키고 타이어를 분리하여 마무리 하게 된다.

이와 같은 작업에 의해 재생 타이어의 성형을 효과적으로 수행하고, 성형전후의 타이어의 착탈을 간편하게 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 재생 타이어 성형용 금형은, 타이어의 트레드 부분과 타이어 측면부분을 분리하여 필요에 따라 따로 가열할 수 있어 측면부의 노화를 방지하고 재생타이어의 안전성을 제고시킬 수 있으며, 열에너지의 소비를 줄일 수 있고, 성형 시간을 단축시킬 수 있다.

또, 본 고안에 따른 금형은, 성형전후에 네개의 금형이 순차적으로 승,하강하여 설치 또는 분리되므로 타이어의 착탈이 간편하고, 품질 향상을 도모할 수 있다.

이상에서는 본 고안에 의한 재생타이어 성형용 금형을 실시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이며, 그와 같은 변형은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (6)

1. 고 타이어와 직접 접촉하는 내부체와, 상기 내부체 및 트레드 성형용 고무가 부착된 고 타이어에 열을 전달하는 외부체와, 상기 외부체에 열을 공급하는 가열수단을 포함하는 재생타이어 성형용 금형에 있어서,

   상기 금형은 상,하 대칭의 네개의 부분 즉, 상부금형과 하부금형, 상부측면금형과 하부측면금형으로 구성됨을 특징으로 하는 재생타이어 성형용 금형.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부금형과 하부금형, 상부측면금형과 하부측면금형의 외부체는 각각 내부에 중공이 형성되고, 가열수단에 연결되는 주입구와 배출구를 구비하여 가열수단으로부터 스팀, 또는 가열된 오일을 각각 따로 공급받고 배출하는 것을 특징으로 하는 재생타이어 성형용 금형.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 상부금형과 하부금형, 상부측면금형과 하부측면금형의 외부체는 각각 내부에 중공이 형성되고, 상기 각각의 내부 중공에는 히팅 코일이 내장됨과 동시에 오일을 충전시키고, 상기 히팅 코일에 외부에서 전원을 공급함에 의해 상기 외부체를 가열하는 것을 특징으로 하는 재생타이어 성형용 금형.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 상부금형과 상부측면금형의 사이와 하부금형과 하부측면금형의 외부체 사이에는 서로 맞물리는 턱이 형성됨을 특징으로 하는 재생 타이어 성형용 금형.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 상부금형과 하부금형의 내부체 연장벽 사이에는 공기 주입구가 형성됨을 특징으로 하는 재생타이어 성형용 금형.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 상부금형과 상부측면금형 및 하부측면금형에는 상하 운동을 위한 유압실린더가 설치되며, 상기 하부금형은 고정됨을 특징으로 하는 재생 타이어 성형용 금형.