KR200365711Y1 - 타이어가류기의배관구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 타이어 가류기의 배관구조에 관한 것으로, 가류기와 연결된 배관내에 구경이 작은 오리피스(5,6,7,8)를 설치하여서, 압력이 설정압까지 서서히 상승되어 가류되는 타이어(2)의 사이드월 고무의 흐름이 용이하게 되고, 몰드(3)와 가류되는 타이어(2) 사이의 공기가 공기배출구멍을 통해 충분히 배출될 수 있는 시간을 확보하여, 타이어의 외관불량률을 감소시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

타이어 가류기의 배관구조

본 고안은 타이어의 가류기에 스팀(steam), 가스 및 온수를 공급하도록 된 배관구조에 관한 것으로, 예를 들어 스팀공급관에 구경이 작은 오리피스를 설치하여 블래더 내부에 스팀이 서서히 충진되도록 함으로써 그린케이스가 몰드에 정확히 안착될 수 있도록 하여 타이어의 외관불량률을 감소시킬 수 있도록 된 타이어 가류기의 배관구조에 관한 것이다.

일반적인 타이어 제조공정을 살펴보면, 고무, 카본블랙(carbon black), 유황 및 기타 고무용 약품을 혼합한 배합고무를 압출하거나, 이 배합고무를 코드(cord), 비드와이어(bead wire) 등에 토핑(topping)하는 압연공정을 거쳐 재단된 여러 가지 반제품을 조합하는 성형공정을 거쳐 그린케이스(green case)라고 하는 생타이어가 제조된다.

상기 생타이어를 가류기의 몰드에 넣고 열과 압력을 가하여 일정시간이 경과하면 배합되어 있던 고무와 유황이 반응하여 고무분자 간에 강력하고 견고한 결합이 일어나 탄성 및 인장강도를 증대시키고 각 약품 및 온도에 대한 내성을 가진 타이어로 완성되는데, 이를 가류공정이라고 한다.

한편, 타이어에 사용되는 고무는 일종의 단열재이기 때문에 빠르고 균일한 가류를 위해서 가류기에서는 타이어 외측(external)과 타이어 내측(internal)에서 열 및 압력을 가하게 되는데, 종래에는 이 가류공정이 여러 단계로 구성되어 있으며 가류기 및 타이어의 종류에 따라 다소 차이가 있으나, 통상 타이어 내측에서의 진행은 가류기가 닫히기 전에 1 kg/㎠ 내외의 저압을 블래더 내에 유입시켜 그린케이스를 몰드 형상과 유사하게 하는 쉐이핑(shaping)공정과, 가류기가 완전히 닫힌 후 진행되는 가류공정으로 나뉘어 진다.

즉, 가류공정 중 타이어 내측에서는 1단계로서 스팀이 블래더 내로 유입되어 고온에 의해 블래더의 온도상승을 촉진하는데, 비교적 낮은 압력(10 ~ 18 kg/㎠)으로 과도하고 급격한 압력 상승을 억제하기 위한 단계이며, 상하측간 온도차 감소를 위해 1단계에 스팀퍼지(steam purge)단계를 추가하기도 한다.

2단계는 1단계에서 충진된 스팀에 고압의 가스 또는 뜨거운 온수(20 ~ 30 kg/㎠)가 유입되는데, 이는 타이어의 가류압력을 높여 고무밀도를 상승시킴으로써 타이어의 내구성을 향상시키기 위한 목적으로, 스팀의 압력을 상승시키면 온도에 따라서 상승하여 과도한 온도상승으로 타이어의 성능을 저하시키기 때문에 온도와 압력을 별도로 제어하기 위해 가스 또는 온수를 사용하게 된다.

여기서, 가스를 사용할 때에는 상하측간 온도차 감소를 위해 가스퍼지단계를 추가하기도 하며, 이후의 단계는 가류가 완료된 타이어를 인출하기 위해 블래더 내부의 압력을 제거하는 단계로 진행된다.

그러나, 상기한 종래의 가류공정중 1단계의 스팀압력(10 ~ 18 kg/㎠)은 2단계의 가스 또는 온수의 압력(20 ~ 30 kg/㎠)에 비해서는 저압이지만 쉐이핑공정에서의 압력(1 kg/㎠)에 비해서는 상당한 고압이다. 따라서 10 ~ 18 kg/㎠의 압력으로 급격히 상승하게 되면 몰드 내의 그린케이스의 사이드월 고무의 흐름이 원활치 못하며, 몰드와 그린케이스 사이의 공기가 공기배출구멍을 통해 배출되지 못하고 잔류하게 됨에 따라 타이어의 외관에 흠집이 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 스팀의 압력을 2단계로 분리하여 처음 단계에서는 5 ~ 7 kg/㎠의 저압스팀을 공급하고 다음 단계에서 10 ~ 18 kg/㎠로 압력을 상승시키는 방법이 사용된 바 있으나, 이 역시 스팀배관을 저압과 고압으로 분리배관함으로써 설치비와 운영비가 크게 상승하며 1단계 및 2단계에서 비교적 큰 압력단차가 발생하여 그 효과가 미흡한 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 가류기와 연결된 배관 내에 구경이 작은 오리피스(orifice)를 설치하여서 압력이 설정압까지 서서히 상승되어 사이드월 고무의 흐름이 용이하게 되고, 몰드와 그린케이스 사이의 공기가 공기배출구멍을 통해 충분히 배출될 수 있는 시간을 확보하여 타이어의 외관불량률을 감소시킬 수 있도록 된 타이어 가류기의 배관구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 가류기와 연결된 배관 내에 작은 구경의 오리피스를 설치하여서, 이 오리피스를 통해 가류기내의 가류압력이 서서히 상승될 수 있는 구조로 이루어져, 타이어의 외관불량률을 감소시킬 수 있게 된다.

이하 본 고안을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 타이어 가류기의 배관도이고, 도 2는 각기 다른 구경의 오리피스가 설치된 배관을 통해 공급되는 스팀, 가스 및 온수에 의해 가류기 내에서 변화되는 가류압력과 가류시간과의 관계를 도시한 곡선그래프로서, 본 고안은 생타이어인 그린케이스를 가류하도록 된 가류기에 스팀, 가스 및 온수를 공급 및 회수하기 위한 다수개의 배관이 설치된 타이어 가류기의 배관구조에 있어서, 상기 배관 내에 구경이 작은 오리피스(5,6,7,8)가 설치되되, 이 오리피스(5,6,7,8)를 통해 가류기로 전달되는 가류압력이 서서히 증가되는 구조로 이루어진다.

한편, 상기 오리피스(5,6,7,8)중 스팀공급관(a)과 가스공급관(b)에 설치되는 오리피스(5,6)의 구경은 스팀공급관(a)과 가스공급관(b)의 내경의 20 ~ 60%로 성형되고, 스팀퍼지관(c)과 가스퍼지관(d)내에 설치되는 오리피스(7,8)의 구경은 스팀퍼지관(c)과 가스퍼지관(d)의 내경의 30 ~ 50%로 성형된다.

따라서, 스팀공급관(a), 가스공급관(b), 스팀퍼지관(c) 및 가스퍼지관(d)을 통해 유입되는 스팀 및 가스는 각각의 배관 내에 설치된 오리피스(5,6,7,8)를 통과하면서 블래더(1)내로 서서히 유입되고, 이 유입된 스팀 및 가스에 의해 플래튼(4)에 의해 지지된 몰드(3)의 내측으로 타이어(2)가 가압되게 된다.

본 고안에 따른 오리피스(5,6,7,8)의 설치효과를 알아보기 위해 스팀공급관(a)을 예로서 살펴보면, 도 2에서 보는 바와 같이, 먼저 스팀의 압력을 15 kg/㎠로 설정하고 스팀공급관(a)의 구경을 25.4mm로 하는 한편, 스팀회수관의 구경을 25.4mm하고 이 스팀회수관의 오리피스 구경을 8mm로 했을 때, 스팀공급관(a)의 오리피스(5)의 구경을 각각 25.4mm, 13.0mm, 7.0mm로 적용했을 경우의 타이어의 가류기 내측에서의 압력상승곡선은 오리피스(5)의 구경이 작은 순서대로 완만한 곡선을 이루는 것을 알 수 있다.

한편, 아래의 표 1에서는 본 고안에 따른 하나의 실시예로서, 내경이 25.4mm인 스팀공급관(a)에 오리피스를 사용하지 않았을 때의 타이어 외관불량 발생지수를 100으로 보았을 때, 스팀공급관(a)의 오리피스(5)의 구경에 따른 타이어 외관불량 발생지수를 나타낸 것이다.

따라서, 상기 오리피스(5,6,7,8)를 통해 가류기 내측의 가류압력을 서서히 증가시킬 수 있게 되어, 가류되는 타이어(2)의 외관불량 발생률을 감소시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 가류기와 연결된 배관 내에 구경이 작은 오리피스를 설치하여 압력이 설정압까지 서서히 상승되어 사이드월 고무의 흐름이 용이하게 되고, 몰드와 그린케이스 사이의 공기가 공기배출구멍을 통해 충분히 배출될 수 있는 시간을 확보하여 타이어의 외관불량률을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 타이어 가류기의 배관도이고,

도 2는 각기 다른 구경의 오리피스가 설치된 배관을 통해 공급되는 스팀, 가스 및 온수에 의해 가류기 내에서 변화되는 가류압력과 가류시간과의 관계를 도시한 곡선그래프이다.

1 : 블래더 2 : 그린케이스

3 : 몰드 4 : 플래튼

5,6,7,8 : 오리피스 a : 스팀공급관

b : 가스공급관 c : 스팀퍼지관

d : 가스퍼지관

Claims (1)

1. 생타이어인 그린케이스를 가류하도록 된 가류기에 스팀, 가스 및 온수를 공급 및 회수하기 위한 스팀공급관(a), 가스공급관(b), 스팀퍼지관(c) 및 가스퍼지관(d) 등과 같은 다수의 배관이 설치되고, 이들 배관 내에 구경이 작은 오리피스(5,6,7,8)가 설치되어 가류기 내의 가류압력을 서서히 증가시킬 수 있도록 된 타이어 가류기의 배관구조에 있어서,

   상기 오리피스(5,6,7,8)중 스팀공급관(a)과 가스공급관(b)에 설치되는 오리피스(5,6)의 구경은 스팀공급관(a)과 가스공급관(b)의 내경의 20 ~ 60%로 성형되고, 스팀퍼지관(c)과 가스퍼지관(d)에 설치되는 오리피스(7,8)의 구경은 스팀퍼지관(c)과 가스퍼지관(d)의 내경의 30 ~ 50%로 성형되는 것을 특징으로 하는 타이어 가류기의 배관구조.