KR20150069744A - 타이어 가류용 브래더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체 및 상기 본체 상하 양단의 이어부로 구성되며, 상기 본체의 외표면에 S형 곡선 구조의 공기 배출 라인이 형성된 타이어 가류용 브래더에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 기존의 직선형 공기 배출 라인에 비해 타이어와 공기 배출 라인의 접촉 면적을 넓힐 수 있어 다량의 공기가 외부로 유출될 수 있다. 또한, 입자가 큰 고무는 S형 곡선 구조의 공기 배출 라인을 따라 배출되지 못하여 고무의 식출 발생이 없어 우수한 품질의 타이어를 제조할 수 있고, 타이어 외관상의 부적합을 줄일 수 있을 뿐 아니라 타이어 취부 간섭현상을 방지하여 사고를 방지할 수 있다.

Description

타이어 가류용 브래더{Bladder for tire curing}

본 발명은 타이어 가류용 브래더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외표면에 S형 곡선 구조의 공기 배출 라인이 형성되어 입자가 작은 공기는 원활하게 배출시키는 한편, 입자가 큰 고무의 배출은 방지하여 우수한 품질의 타이어를 제조할 수 있는 타이어 가류용 브래더에 관한 것이다.

완제품 타이어는 천연고무와 합성고무 및 화학 재료들을 혼합하여 특정 물리적 성질을 갖는 컴파운드를 만드는 정련 공정, 컴파운드를 일정한 시트 형태의 반제품으로 만드는 압출/압연/재단 공정, 반제품들을 그린하여 그린타이어를 만드는 그린 공정, 및 그린타이어를 가류시켜 완제품 타이를 만드는 가류 공정을 통해 제조 된다.

상기 가류 공정시에 그린타이어를 가류 장치의 내부 가류 공간에 설치되는 가류 금형과 브래더(bladder) 사이에 삽입한 후, 가류 매체를 이용해 열과 압력을 가하여 트래드 패턴을 가지는 완제품 타이어를 완성하게 되는데, 그린타이어는 이와 같은 가류 공정을 통하여 원하는 물성을 갖게 된다.

도 1은 종래의 가류금형을 도시한 도면이고, 도 2는 종래의 가류금형에서 타이어를 가류하는 상태를 도시한 도면이다. 도 1 및 2를 참조하면, 종래의 가류과정에서 그린타이어(4)를 금형(3)에 밀어주는 역할을 하는 브래더(1)는 구조의 특성상 비드(bead) 끝부분과 금형(3) 및 브래더(1)에 의하여 불가피하게 (5)로 표시된 바와 같이 틈이 발생하며, 그에 따른 고무의 식출이 발생한다.

타이어에 이러한 식출이 발생하게 되면 타이어의 외관미를 심하게 저하시킬 뿐만 아니라 타이어를 림에 취부할 때에 간섭을 일으켜 취부 불량으로 인하여 주행 중 사고를 일으킬 염려도 있다. 또한, 브래더와 그린타이어 사이에 공기가 외부로 빠져나가지 못하고 잔존하여 제품 사용시에 타이어 분리를 유발하여 사용자의 안전과 생명을 위협할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래의 브래더는 공기 배출 라인(air vent line)을 설치하여 홈을 따라 공기가 외부로 유출될 수 있도록 유도하는 기술이 있었다. 하지만 공기가 배출되는 라인을 따라 비드부에 위치한 고무 또한 함께 배출되어 휠 오염 및 비드부 안착성 불만을 야기하였다. 이에 따라, 공기의 원활한 배출과 동시에 고무 배출의 차단을 위해 종래에는 공기 배출 라인 단부를 포함하는 브래더 상하 양단부 외표면부에 입자가 큰 고무가 통과하기 어려운 미세한 자갈 모양의 페블(pebble)부를 형성하여 상기 부분의 식출을 방지하고자 하였으나 이 또한 금형(3)과 브래더(1), 그린타이어(4)의 단차를 근본적으로 방지하지는 못하여 식출이 발생할 뿐 아니라, 공기 배출에는 여전히 큰 문제가 있다.

한편, 좀더 원활한 공기 배출을 유도하기 위하여, 공기 배출 라인에 접하여 육각 모양의 허니콤(honeycomb) 조직을 갖는 페블부 구조도 개발되었으나, 이러한 구조 또한 브래더 본체 끝단부가 벌집형 구조로 공기 배출이 원활하지 못하며, 새로운 조형물의 삽입이 아닌 고무의 형상을 벌집형으로 하여 효과가 적다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공기의 배출은 원활히함과 동시에 타이어 비드부 고무의 식출을 방지할 수 있는 브래더 구조를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은,

본체 및 상기 본체 상하 양단의 이어부로 구성되며, 상기 본체의 외표면에 S형 곡선 구조의 공기 배출 라인이 형성된 타이어 가류용 브래더에 관한 것이다.

본 발명에 의한 가류용 브래더는 외표면에 S형 곡선 구조의 공기 배출 라인이 형성되어 타이어와 공기 배출 라인의 접촉 면적을 넓힐 수 있어 다량의 공기가 외부로 유출될 수 있다. 또한, 입자가 큰 고무는 S형 곡선 구조의 공기 배출 라인을 따라 배출되지 못하여 고무의 식출 발생이 없어 우수한 품질의 타이어를 제조할 수 있고, 타이어 외관상의 부적합을 줄일 수 있을 뿐 아니라 타이어 취부 간섭현상을 방지하여 사고를 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 가류금형을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 가류금형에서 타이어를 가류하는 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 의한 브래더 구조의 일부를 도시한 평면도이다.
도 4(a)는 도 3의 a-a'선의 단면도이다.
도 4(b)는 도 3의 b-b'선의 단면도이다.
도 5는 도 3의 A 부분에 대한 확대도이다.
도 6은 도 5의 B 부분에 대한 확대도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 첨부된 도면 등을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 외표면에 S형 공기 배출 라인을 구비하여 공기는 원활하게 배출시키는 한편, 고무의 배출을 방지하는 브래더 구조에 관한 것이다.

도 3은 본 발명의 일 구현예에 의한 브래더 구조의 일부를 도시한 평면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 브래더 구조는 본체(10)와, 본체(10) 상하 양단의 이어부(20)로 구성되며(도 3에서 하단의 이어부는 생략됨), 본체(10)의 외표면에 공기통로인 공기 배출 라인(30)이 형성되는데, 상기 공기 배출 라인(30)은 기존 형상인 직선형이 아닌 S형의 곡선 구조인 것을 특징으로 한다. 이와 같이 본 발명에 의하면, 브래더 본체(10) 외표면에 S형 공기 배출 라인(30)을 적용시켜 기존의 직선형 공기 배출 라인에 비해 타이어의 보다 넓은 면적이 공기 배출 라인과 접할 수 있도록 유도하여 다량의 공기가 용이하게 상기 S형 공기 배출 라인(30)을 통하여 배출될 수 있도록 한다.

도 4(a)는 도 3의 a-a'선의 단면도이고, 도 4(b)는 도 3의 b-b'선의 단면도이다. 도4(a) 및 도4(b)를 참조하면, 본체 끝단(11)까지 S형 공기 배출 라인(30)을 적용시킨다. 이 때, S형 공기 배출 라인(30)이 적용되는 본체 끝단(11)의 폭(l)은 10mm인 것이 바람직하다.

도 3및 4에서 X로 표시된 부분을 참조하면, 상기 본체 끝단(11)에서 S형 공기 배출 라인(30)의 폭과 깊이가 감소하는데, 이에 의해 고무 및 공기가 동시에 S형 공기 배출 라인(30)의 홈에서 유동하다가 입자가 작은 공기만 외부로 유출이 되고 입자가 상대적으로 큰 고무는 외부로 유출되지 않게 된다.

상기 S형 공기 배출 라인(30)에서 곡선형으로 휘어지는 정도인 S형 구조의 곡률반경(radious of curvature)은 50 내지150mm인 것이 바람직하다. 상기 곡률반경이 50mm미만이면 공기 배출이 용이하지 못하고 150mm를 초과하면 직선에 가까워져 타이어와 닿는 면적이 감소하기 때문에 잔존하는 공기가 공기 배출 라인을 만나지 못하고 공기 배출이 용이하지 못하다.

본 발명의 구현예들에서, S형 공기 배출 라인(30)의 단면 직경은 통상의 기술자에 의해 위치에 따라 가변적으로 적용되는데, 본체(10) 내에서 S형 공기 배출 라인(30)의 단면 직경(w)은 1.0 내지2.0mm인 것이 바람직하고, 본체 끝단(11) 내에서 S형 공기 배출 라인(30)의 단면 직경(r)은 0.1 내지0.3mm인 것이 바람직하다. 상기 단면직경(w) 또는 단면직경(r)이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 본체(10) 내에 잔존하는 공기가 원활하게 이동하지 못할 뿐 아니라, 본체 끝단(11)에서 S형 공기 배출 라인(30)의 폭과 깊이를 감소시켜 기체인 공기는 배출시키고 고체인 고무는 배출을 차단하는 것이 어렵다.

도 5는 도 3의 A 부분에 대한 확대도이다. 도 3 및 도5를 참조하면, 상기 S형 공기 배출 라인(30)은 본체 끝단(11)과 인접하는 위치에 고무 유출 차단 장치를 추가로 포함한다. 고무량이 아주 많은 경우에는 S형 공기 배출 라인(30)을 구비하여도 고무의 외부 유출을 차단하기 어렵기 때문에 본 발명의 다른 구현예들에 의하면, S형 공기 배출 라인(30)에 고무 흐름이 많을 때 고무가 잔류하는 저장 장소인 1차 고무 저장소(31) 및 2차 고무 저장소(32)가 설치된다. 상기 잔량의 고무는1차 고무 저장소(31)에 채워지고 1차 고무 저장소(31)를 통과한 잔량의 고무는 2차 고무 저장소(32)에 채워진다. 상기1차 고무 저장소(31) 및 2차 고무 저장소(32)는 원통형 구조를 갖는데, 원통형 구조의 직경은 S형 공기 배출 라인폭의 150 내지200%인 것이 바람직하다. 또한, 상기 1차 고무 저장소(31)와 2차 고무 저장소(32)와의 거리는 10 내지 15mm인 것이 바람직하다.

도 6은 도 5의 B 부분에 대한 확대도이다. 도 6에 의하면, 상기 1차 고무 저장소(31)와 2차 고무 저장소(32) 사이에는 공기 배출 라인에 톱니형상 구조물(33)이 식입되어 고무의 흐름을 방해하는 역할을 한다. 상기 톱니형상 구조물(33)은 S형 공기 배출 라인(30)보다 단면 직경이 작고, 끝단이 톱니형으로 제작된다. 이에 의해 2차 고무 저장소(32)를 통과하게 되면 잔존하는 고무량은 극소량이 되는데, 최종적으로 본체 끝단(11) 내에서 S형 공기 배출 라인(30)의 단면 직경이 감소하기 때문에 고무는 차단되고 입자가 작은 공기만 외부로 유출된다.

본 발명의 구현예에 의하면, 상기 본체 끝단(11) 외표면에 페블(pebble) 타입의 고무 형상 구조가 적용되어 추가로 공기의 유출을 원활히하고 고무 식출을 방지할 수 있다. 이 때, 페블부가 적용되는 본체 끝단(11)의 폭(l)은 10mm인 것이 바람직하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 구조를 다양하게 변경하고 변형할 수 있다는 사실은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구범위 및 그와 균등한 범위로 정해져야 할 것이다.

1: 브래더 2, 20: 이어부
3: 금형 4: 그린타이어
5: 비드 끝부분과 금형 및 브래더에 의하여 형성되는 공간
10: 브래더 본체 11: 브래더 본체 끝단 30: S형 공기 배출 라인 31: 1차 고무 저장소
32: 2차 고무 저장소 33: 톱니형상 구조물

Claims (9)

1. 본체 및 상기 본체 상하 양단의 이어부로 구성된 타이어 가류용 브래더에 있어서, 상기 본체의 외표면에 S형 공기 배출 라인을 포함하고, 본체 끝단에서 상기 S형 공기 배출 라인의 단면 직경이 감소하는 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 브래더.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 S형 공기 배출 라인이 적용되는 본체 끝단의 폭(l)은 10mm인 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 브래더.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 S형 공기 배출 라인의 S 형 구조의 곡률반경은 50 내지 150mm인 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 브래더.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 본체 내에서 S형 공기 배출 라인의 단면 직경(w)은 1.0 내지 2.0mm이고, 상기 본체 끝단 내에서 S형 공기 배출 라인의 단면 직경(r)은 0.1 내지 0.3mm인 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 브래더.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 S형 공기 배출 라인은 본체 끝단과 인접하는 위치에 1차 고무 저장소 및 2차 고무 저장소를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 브래더.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 1차 고무 저장소 및 2차 고무 저장소는 원통형 구조이고, 상기 원통형 구조의 직경은 상기 S형 공기 배출 라인폭의 150 내지 200%인 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 브래더.
   
7. 제5항에 있어서, 상기 1차 고무 저장소와 2차 고무 저장소가 이격된 거리는 10 내지 15mm인 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 브래더.
   
8. 제5항에 있어서, 상기 상기 1차 고무 저장소와 2차 고무 저장소 사이의 상기 S형 공기 배출 라인에 톱니형상 구조물(33)이 형성된 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 브래더.
   
   
9. 제1항에 있어서, 상기 본체 끝단의 외표면에 페블(pebble) 타입의 고무 형상 구조인 페블부가 적용되고, 상기 페블부가 적용되는 본체 끝단의 폭(l)은 10mm인 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 브래더.

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