KR20180012757A - 밀폐 하중 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 바닥 판 및 몰드 압력판에 대해 변위를 발생시키고 하중을 제공하기 위한 적어도 한 개의 선형 구동기를 가진 타이어 가황화 기계의 처리실을 위한 밀폐 하중 유닛으로서, 상기 적어도 한 개의 선형 구동기는 상기 바닥 판과 일체구조의 부분을 형성하여 밀폐 하중 유닛의 콤팩트하고 강한 구조가 지지되는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 밀폐 하중 유닛을 포함한 타이어 가황화 기계에 관한 것이다.

Description

밀폐 하중 유닛

본 발명은, 바닥 판 및 몰드 압력판에 대해 변위를 발생시키고 하중을 제공하기 위한 적어도 한 개의 선형 구동기를 가진 타이어 가황화 기계의 처리실을 위한 밀폐 하중 유닛에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 밀폐 하중 유닛을 포함한 타이어 가황화 기계에 관한 것이다.

예를 들어 차량 화물 차량 또는 모터사이클과 같은 차량을 위한 타이어의 생산은 극도로 많은 비용이 드는 공정이며 다수의 생산 및 공정단계들을 포함한다. 이것은, 상당한 수의 서로 다른 개별 부품들로 구성된 복잡한 타이어 구조에 기인한다. 또한, 소위 가황화와 관련된 압력 및 온도의 영향을 받는 다수의 상기 부품들은 서로 결합되어야 한다. 또한, 가황화 공정은, 최종처리된 타이어의 재료 특성과 부착(adhesion) 특성과 관련하여 중요하다.

이러한 이유로, 타이어를 생산하기 위한 필수적인 생산 단계들 중 하나는 최종 처리된 타이어로 만들어지는 타이어 블랭크(tire blank)의 가황화 단계이다. 이를 위해, 상기 타이어 블랭크는 타이어 가황화 기계내부에 위치한 몰드 또는 타이어 몰드속으로 넣어 지고 다음에 재료에 따른 가황화 온도까지 가열되며 다음에 상기 타이어 블랭크내에 가황화 압력을 적용하는 과정을 거친다. 가황화 온도 및 가황화 압력에 도달하기 위해, 해당 온도를 가지고 압력이 적용되는 적합한 가열 매체가 상기 타이어 블랭크의 내부 공간속으로 삽입된다.

상기 가황화는 기본적으로, 하나이상의 시간 간격내에 온도 및 압력적용에 의해 타이어 블랭크를 실제로 "가열 건조(finish baking)" 다시 말해 타이어 블랭크의 성분들을 서로 가교(interlink) 결합하고 가교 결합 공정에 의해 기저 재료 및 인도 고무/천연 고무 층속에 탄성을 형성하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 위해, 실제로 압력과 온도를 적용하는 것이외에, 상기 기저 재료에 적합한 다른 첨가제들이 상기 가교결합 및 필요한 경우에 가교결합의 가속을 위해 추가로 필요하다.

탄성 중합체 재료를 가황화하기 위해, 상당한 양의 열에너지가 상기 재료속으로 투입되어야 한다. 이를 위해, 가황화 되어야 하는 타이어 블랭크의 내측부에 가황화 온도 및 가황화 압력을 적용하는 것은 대체로 불충분하다.

가황화 공정을 위해 필요한 열에너지 및 적용압력 양을 구하기 위해, 온도 및/또는 압력이 가황화 기계내부에서 타이어 블랭크의 외측부에 선택적으로 또는 부가적으로 적용된다. 이를 위해, 일반적으로 타이어 몰드를 둘러싸고 개폐될 수 있는 처리실이 설치되어 가황화되어야 하는 타이어 블랭크가 삽입되고 가황화되며 제거될 수 있다.

특히, 트레드(tread)는 타이어 블랭크의 두꺼운 영역이다. 측벽은 상대적으로 얇게 설계된다. 이렇게 눈에 띄는 두께 차이는, 측벽에 비하여 스틸 브레이커(steel breaker), 브레이커 커버 플라이(breaker cover ply) 및 상당히 더 두꺼운 인도고무/천연고무 층과 같이 상기 트레드 영역에 위치하는 부가적인 타이어 부분들에 기인한다. 특히 상기 인도고무/천연고무 층은 가황화 공정 동안 형성되는 실제 타이어 프로파일을 둘러싸기 때문에, 상기 인도고무/천연고무 층은 상대적으로 큰 벽 두께를 가진다. 상기 목적을 위해 상기 트레드 영역 또는 트레드 영역에 제공되는 후벽 구조의 인도고무/천연고무 덩어리는, 소성상태로 유동하고 가황화 압력에 의해 타이어 가황화 기계의 타이어 블랭크 몰드의 프로파일 네거티브 다이(profile negative die)속으로 압축될 때까지 가열되어야 한다. 재료가열을 광범위하게 증가시켜서 소성 유동가능성(plastic flowability)이 증가되면 프로파일링(profiling)을 신뢰성있게 형성하기 위한 가압력이 상대적으로 적게 필요하다.

전방향 압력 전파에 관한 일반적인 물리법칙에 따르면, 상기 처리실 즉 타이어 몰드는 반경 방향 및 축 방향으로 가압 및 압력을 지탱하고 수용해야 한다. 그 결과, 가황화 작업을 위해 상기 타이어 몰드가 타이어의 회전축에 대해 종 방향 또는 횡 방향으로 배열되는 가와 무관하게, 상기 타이어 몰드를 개폐하기 위한 이동 장치는 일반적으로 적어도 한 개의 몰드 구성부를 이동시키기 위한 하중을 발생시킬 뿐만 아니라 타이어 가황화 과정 동안 밀폐 하중에 대해 적합한 치수를 가져야 한다. 수 kN에 이를 수 있는 밀폐 하중 때문에, 니 레버(knee lever) 구조체 또는 스핀들과 같은 기계적 해결방법 이외에 일반적으로 고압 유체 실린더가 이용된다.

예를 들어 문헌 제 DE 10 2014 001 643 A1 호에 의하면, 밀폐 하중의 수용 및 수직 위치설정과 관련하여 기능적으로 분리된 두 개의 부품을 가진 프레임 형태의 구조를 가지는 타이어 가열 또는 타이어 가황화 기계가 공개된다. 유압 실린더와 적어도 한 개의 안내 요소의 높이 조정이 공개되고, 상기 안내 요소는 적어도 한 개의 구속 장치를 이용하는 적어도 한 개의 위치 고정 장치를 가지고 따라서 밀폐 하중을 수용할 수 있다.

타이어 가열 프레스내에서 몰드의 높이를 조정하기 위하여, 적어도 한 개의 몰드 구성부의 높이는 적어도 두 개의 유압 실린더에 의해 변화된다. 가압 유체의 체적 유동이 공급 라인을 통해 유체 실린더속으로 유입됨에 따라 가압 유체의 체적 유동에 의해 에너지가 유입된다.

상기 유체 실린더들은 개별 기설치 유닛(installation ready units)으로서 구성되고 일반적으로 구매되는 부품들이다. 기설치 유체 실린더의 종 방향 크기는 상당하기 때문에, 상기 부품들은 머신 베드에 배열되어야 하며 역효과 즉, 머신 프레임 및 전체적으로 가황화 기계의 구조적 높이가 증가된다.

상기 문헌 제 DE 10 2014 001 643 A1 호의 공개내용에 의하면, 적어도 한 개의 안내 요소를 가진 타이어 가열 프레스의 몰드 높이를 조정하기 위해 유체 실린더들이 결합된다. 상기 안내 요소는, 높이 조정가능한 몰드 구성부에 대해 중심에 배열되거나 유체 실린더 장치에 대해 중심에 배열되고 반경 방향 및 축 방향 하중을 수용하도록 설계된다. 상기 적어도 한 개의 안내 요소를 이용하면 반경 방향 하중이 상기 유체 실린더속으로 전달되지 않고, 예를 들어 누출과 같은 악영향이 방지된다.

또한, 상기 안내 요소는 구속장치를 가진다. 상기 구속 장치에 의해 전체 실린더, 몰드 구성부 및 상기 몰드 구성부에 고정된 안내 요소는 축 방향의 선형 운동 방향에 대해 고정될 수 있다. 이렇게 하여, 상기 유체 실린더가 상기 몰드 구성부를 목표 높이로 조정하고 구속장치가 작동하면, 유체 실린더는 압력없는 상태로 전환된다. 즉, 타이어 생산 과정 동안 프레스내에 작용하는 축 방향 선형 하중 즉, 밀폐 하중은 유체 실린더가 아니라 안내 요소에 의해 수용된다.

또 다른 해결방법에 의하면, 밀폐 하중은 안내 요소에 의해 수용되는 것이 아니라 안내 요소를 이용하지 않고 유체 실린더에 의해 직접 수용된다. 그러나 이 경우, 유체 실린더는 상당히 높은 밀폐 하중을 견디도록 설계되어야 한다. 또한, 발생되는 반경 방향 하중은, 유체 실린더의 피스톤 로드 및 피스톤 로드 안내부에 의해 수용되어야 한다.

밀폐 하중을 수용하기 위한 설계 변형예들은 기본적으로 프레임 형태 프레스 및 기둥 형태 프레스에 이용되거나 스탠드(stands)상에 구성된 타이어 가황화 기계에서 이용되지만 이들 경우들에서 적절한 해당 치수 결정을 요구한다.

공지된 밀폐 하중 유닛은, 개별적으로 발생되거나 동시에 발생되는 다수의 문제점들을 가진다. 기설치 유닛으로서 구입할 수 있는 유체 실린더들이 적은 비용이 들지만, 타이어 가황화 기계속에 일체로 구성하고 그 결과 증가되는 기계구조의 높이와 관련된 배치는 상당한 비용과 수고를 요구한다.

또한, 상기 유체 실린더상에서 반경 방향으로 작용하는 하중은 유체 실린더의 사용수명 및/또는 밀봉작용에 악영향을 주고 즉 감소시킬 수 있다. 구입할 수 있는 유체 실린더들을 포함한 구조적 유닛은 일반적으로 반경 방향 하중을 흡수하기 위해 적합하지 못하며 설계되지 않고 단지 제한적으로 적합하고 설계될 뿐이다. 반경 방향 하중을 수용하는 장치의 구조에 의해 발생되고 결과적으로 요구되는 높은 비용은 전체적인 구조 배치를 증가시키고 설치 영역에서 프레스 구성요소들로 접근가능성을 방해하고 악영향을 줄 수 있다.

상기 유체 실린더를 포함한 구조 유닛들은 일반적으로 머신 베드내에 수용되기 때문에 또 다른 문제가 발생된다. 상기 수용 구멍, 유입 개구부, 고정 수단 및 부분적으로 필요한 보강 리브(ribs)들의 절단은 전체 구조에 대한 강도를 감소시키는 효과를 가져서 하중 지지 유닛의 변형을 증가시킨다.

본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는, 상기 문제점들을 적어도 부분적으로 감소시키고 저비용의 전체 구조를 지원하는 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에 의하면 적어도 한 개의 유체 실린더가 상기 타이어 가황화 몰드 및/또는 기계 부품들과 일체 구조의 부분으로서 구성된다.

문제를 해결하기 위해, 피스톤, 피스톤 로드 및 실린더 하우징으로 구성된 유체 실린더는 별도의 구매 부품으로서 이용되지 않고 유체 선형 구동기가 타이어 가황화 기계의 바닥 판내에 일체로 구성된다.

본 발명에 의하면 일체 구조의 설계는, 상기 바닥 판을 실린더 하우징으로서 직접 이용한다. 이를 위해, 필요한 갯수의 유체 선형 구동기의 갯수에 따라 보어가 상기 바닥 판내에 형성되며, 상기 보어는 유체 선형 구동기의 실시예에 따라 통로 보어 및/또는 막힌 보어로서 형성될 수 있다. 이렇게 하여, 플런저 실린더 원리에 기초한 피스톤 형태의 선형 구동기 및 피스톤- 피스톤 로드 선형 구동기가 일체로 구성될 수 있다.

본 발명의 선호되는 실시예에 의하면, 플런저 실린더의 원리에 기초한 선형 구동기가 상기 바닥 판속으로 일체로 구성된다. 상기 구성을 위하여, 상기 바닥 판내에 막힌 보어들이 제공되고, 상기 막힌 구멍의 직경은 구멍의 직경과 관련하여 각각의 피스톤의 직경과 일치하고, 상기 막힌 구멍은 상기 보어내에서 피스톤의 선형 운동을 지원하는 간극 끼워맞춤을 제공한다. 피스톤 또는 막힌 보어는 부싱, 피스톤 링, 스트립퍼 링 또는 심머링과 같은 밀봉 장치를 가져서 상기 피스톤과 막힌 보어 사이에서 동심구조의 링형상 운동 간격으로부터 유체 이탈을 감소시킬 수 있다.

특히, 상기 바닥 판속으로 일체 구성되는 선형 구동기는 공지된 밀폐 하중 유닛에 비해 상당한 장점을 가진다.

- 바닥 판이 피스톤을 위한 실린더로서 이용되더라도, 별도의 실린더들이 필요없게 되어 비용을 절감시킨다. 또한

- 전체 기계 높이가 감소되고 피스톤 배열이 콤팩트하며 바닥 판 표면이 최적으로 이용될 수 있기 때문에 여러가지 면에서 동시에 유리한 구성공간이 제공된된다.

- 밀봉된 피스톤 장치가 제공되기 때문에, 타이어 몰드에 대해 밀폐 하중이 매우 균일하고 균질하게(homogeneous) 제공될 수 있다.

- 머신 베드는 유체 실린더를 위한 보어 및 수용 공간없이 최적의 강도를 가지도록 설계될 수 있다.

- 피스톤 표면은 고압범위의 유체 압력 없이도 상당한 밀폐 하중을 발생시켜서 유체 압력을 증가시키기 위한 고가의 에너지 집약적인 고압 장치가 생략될 수 있고 100MPa 미만, 선호적으로 약 40MPa의 저압 범위에서 작업이 수행된다.

- 밀폐 하중을 증가시키기 위한 시간이 최소화된다.

- 선형 구동기의 큰 피스톤 직경은 반경 방향 하중을 수용한다.

- 본 발명에 따라 피스톤 표면은 상당히 커서 각각의 피스톤 면 표면 및 몰드 압력판 또는 타이어 몰드사이의 접촉압력은 감소되고 상기 위치에서 요구되는 온도 절연 수단은 상대적으로 작은 기계적 부하를 가지며 그 결과,

- 온도 절연 수단을 위해 개선된 절연 성능을 가진 재료 및/또는 상대적으로 덜 비싼 재료가 이용될 수 있고, 또한

- 결과적으로 발생되는 열에너지 손실이 감소되기 때문에 타이어 가황화 기계의 에너지 효율은 전체적으로 증가된다.

본 발명을 따르고 바닥 판속에 일체로 구성되는 선형 구동기를 가진 밀폐 하중 유닛의 구조에 의하면, 시판되는 부품 형태를 가지고 별도의 선형 구동기를 가진 유사한 해결 방법에 비해 70%에 이르는 비용절감이 달성될 수 있다. 상기 선형 구동기를 바닥 판속에 일체로 구성하기 위해, 상기 바닥 판의 판 두께는 150%까지 증가되어 약 250 내지 300mm의 두께가 형성된다.

본 발명에 의하면 적어도 한 개의 선형 구동기가 상기 바닥 판의 기능적 구성부분으로서 일체로 구성되기 때문에, 상기 밀폐 하중 유닛은 콤팩트하고 강한 구조를 가져서 상당한 비용 절감 가능성을 제공하고 상기 기능적 개선을 제공한다.

본 발명을 따르고 적어도 한 개의 선형 구동기가 상기 바닥 판속에 일체로 구성되며 타이어 가황화 기계를 위한 밀폐 하중 유닛의 가능한 실시예들 중 한 개가 도면에 도시된다.

도 1은, 본 발명을 따르고 타이어 가황화 기계(200)를 위한 밀폐 하중 유닛(1)의 실시예를 도시하고 x-z 평면에서 부분적인 단면을 가진 전체 사시도.
도 2는, 밀폐 하중 유닛(1)을 가진 처리실(30) 또는 가황화 실을 도시하는 단면 사시도.
도 3은, 상기 밀폐 하중 유닛(1)을 상세하게 도시하는 단면 사시도.

도 1의 삼차원 도면은 본 발명을 따르는 밀폐 하중 유닛의 예시적인 실시예를 가진 타이어 가황화 기계(200)를 도시한다. 타이어 가열 프레스라고도 하는 상기 타이어 가황화 기계(200)는 상기 실시예에서 칼럼 형태 프레스로서 구성되며 하중을 지지하는 전체 구조에서 기둥(110)을 가진 머신 베드(100), 횡 방향 부재(80) 및 바닥 판(10)을 가진다.

예를 들어, 상기 타이어 가열 프레스가 프레임 프레스 또는 직립 형태(stand type) 프레스로서 구성되면, 상기 밀폐 하중 유닛(1)은 상기 머신 프레임속에 일체 구성되거나 도 1에 도시된 칼럼 형태 구조와 같이 상기 바닥 판(10)속에 일체로 구성될 수 있다. 이렇게 하여, 본 발명을 따르는 밀폐 하중 유닛(1)은 프레스의 구성 형태와 무관하게 모든 원하는 타이어 가황화 기계(200)내에 형성될 수 있다.

상기 타이어 가열 프레스(200)의 기능적 중심 요소는 처리실(30)이거나 가황화 실/타이어 몰드(30)이며, 상기 처리실의 공간적 크기는 몰드 압력판(40)과 몰드 대응압력판(60)에 의해 한정되고 또한 선호적으로 원통 형상을 가진 인장 케이싱(50)에 의해 한정된다. 상기 인장 케이싱(50)은 가황화 처리실(30)의 공간적 크기를 한정하는 것이외에 두 개의 추가적인 기능을 가진다. 타이어 블랭크가 가황화되는 동안 상기 처리실(30)내에 존재하는 압력에 의해 상기 인장 케이싱(50)은 축 방향을 따라 발생 (인장) 하중을 수용하고 상기 처리실(30)내에 형성되고 섭씨 160도에 이르고 심지어 더 높은 온도에 이르는 가황화 온도에 대해 절연 효과를 가지며 작동한다.

상기 몰드 압력판(40)은 축 방향으로 선형이동하며 밀폐 하중 유닛(1)에 의해 몰드 압력판(40)속으로 형성되는 하중을 받아서 처리실(30)내부에 압축력이 증가되고 처리실의 체적이 조정될 수 있다. 몰드 대응압력 판(60)은 실제로 밀폐 및 가압 하중을 위해 상기 몰드 압력판(40)의 지지부를 형성하고, 상기 인장 케이싱(50)은 상기 판(10,40,60)들사이에서 하중 전달 연결부를 형성한다.

상기 인장 케이싱(50)은 상기 몰드 대응압력 판(60)에 고정되고 공통 모듈 유닛으로서 축 방향으로 이동할 수 있다. 상기 인장 케이싱(50)와 함께 상기 몰드 대응압력 판(60)은 횡 방향 부재(80)에 의해 두 개의 기둥(110)들에 의해 안내된다.

상기 운동 유닛은, 인장 케이싱(50)을 가진 몰드 대응압력 판(60)을 포함한 구성 유닛을 위한 축 방향 구동기가, 상기 머신 베드(100)에 대한 횡 방향 부재(80)의 기능적 연결부를 형성하고 선호적으로 양방향으로 작동(double acting)하는 두 개의 유체 실린더(90)들에 의해 형성된다.

도 2의 단면 사시도는, 처리실(30)의 영역을 도시한다. 상기 처리실(30)의 필수 부품부분은, 몰드 압력판(40), 몰드 대응압력 판(60) 및 인장 케이싱(50)이다. 선택적인 어댑터 판(70)이, 상기 몰드 압력판(40) 및/또는 상기 몰드 대응압력 판(60)에 타이어 몰드 구성부를 고정하기 위해 제공될 수 있다.

상기 밀폐 하중 유닛(1)은 처리실(30)과 근접하게 배열되어 밀폐 하중 및 축 방향 변위 운동이 몰드 압력판(40)으로 전달될 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에 의하면 상기 밀폐 하중 유닛(1)은 상기 몰드 압력판(40) 아래에서 동심 위치를 가지며 수직방향으로 상기 처리실(30)과 근접하게 배열된다.

가황화되어야 하는 타이어 블랭크에 열에너지를 제공하고 내부를 가압하기 위한 장치를 상기 처리실(30)내에 제공하기 위해, 기계부품의 도입을 위한 통과 영역(11,41,61)들이 제공될 수 있다.

밀폐 하중 유닛(1)을 본 발명에 따라 상기 도시된 실시예에 구성하기 위해, 적어도 한 개의 피스톤(20)이 바닥 판(10)내에 배열되어 일체구조의 선형 구동부(5)로서 상기 피스톤은 상기 몰드 압력판(40)을 이동시키고 하중을 가할 수 있다. 복수의 피스톤(20)들이 상기 바닥판(10)의 면 측부에서 대칭적으로 분포하거나 비대칭적으로 분포되어 이용되는 것이 특히 유리하다. 네 개이상의 피스톤(20)들이 설치될 수 있어서,

- 우선, 바닥 판 영역이 최적으로 이용되고,

- 복수의 피스톤(20)들에 의해 매우 균일한 접촉 압력과 하중이 상기 몰드 압력판(40)에 형성될 수 있고,

- 상기 몰드 압력판(40)에 대해 축 방향 선형 변위가 실질적으로 균일하게 형성될 수 있고 이렇게 하여 변위가 발생하는 동안 상기 바닥 판(10)의 기울어짐 또는 오정렬이 감소되며,

- 크고 유효한 전체 피스톤 표면적이 피스톤(20)을 가로질러 제공되어 상기 몰드 압력판(40) 및 각각의 피스톤 표면사이에서 발생되는 접촉 압력은 감소되고 상기 위치에서 요구되는 온도 절연 수단은 상대적으로 작은 기계적 부하를 가지거나 심지어 유체의 저압 범위는 적정하게 낮은 가압력을 형성한다.

도 3의 단면 사시도는, 도 1 및 도 2에 도시된 밀폐 하중 유닛(1)의 실시예를 도시한다. 상기 바닥 판(10)은, 상기 피스톤(20)을 수용하기 위한 하나의 막힌 구멍(12)을 가진다. 보어 직경은 피스톤 직경과 간극 끼워맞춤(clearance fit)을 형성하여, 물 또는 유압 오일과 같은 유체가 유체 챔버(13) 속으로 유입될 때 상기 피스톤(20)은 상기 막힌 구멍(12)내에서 축 방향으로 이동할 수 있다. 상기 유체 챔버(13)는 바닥 판 측부에서 막힌 구멍 기저부 및 보어 벽에 의해 한정되고 형성되며, 피스톤 크라운(piston crown)(21)은 이동가능한 요소이며 가변 체적을 가지며 상기 유체 챔버(13)를 밀폐한다.

도 3에 도시된 막힌 구멍(12)을 대체하여, 상기 바닥 판(10) 내부의 피스톤 수용부가 생산 과정 이후에 판에 의해 한쪽 측부에서 밀폐되는 통로 보어로서 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 유체 챔버(13)는 상기 판 및 보어 벽에 의해 한정되고 형성된다.

상기 유체 챔버(13)속으로 유체를 공급하거나 유체를 방출하기 위해, 본 발명에 의하면 적어도 한 개의 개구부가 상기 바닥 판(10)내에 제공되며 상기 개구부는 (도면에 도시되지 않은) 막힌 구멍 기저부에서 보어로서 형성되고 유체 장치에 대한 연결부를 지지하는 것이 선호된다. 선택적으로 또는 부가적으로 상기 적어도 한 개의 개구부는 보어 벽 또는 피스톤(20)에 배열될 수 있다.

상당한 피스톤 표면들 때문에, 접촉 압력에 의해 발생되는 밀폐 하중은 심지어 유체 압력이 저압 범위를 가지는 경우에도 충분히 높아서 유체 선형 구동부(5) 및 유체 기계는 고가의 고압 변형예로서 구성될 필요없다.

본 발명에 의하면, 피스톤 구조는 선택적으로 플런저 형태의 피스톤 또는 피스톤- 피스톤 로드 유닛으로서 구성될 수 있다.

기하학적 형상과 관련하여 상기 플런저 형태의 피스톤은, 돌출 측부를 가지지 않는 연속구조의 쉘(shell)을 포함한 각기둥(prismatic) 형상 또는 선호적으로 원통형 피스톤이다. 다시 말해, 플런저 형태의 피스톤은 피스톤 로드를 가지지 않고, 피스톤은 전체 축 방향 길이에 걸쳐 연장되며 기능적으로 피스톤 로드의 기능을 수행한다. 상기 설계에 의해 상기 플런저 형태의 피스톤은 매우 용이하게 생산될 수 있고 바닥 판(10)내부의 수용 보어와 함께 간극 끼워맞춤 간격을 형성하며, 상기 간격은 자오선 길이가 매우 크기 때문에 우수한 밀봉 특성을 가지고 상기 플런저 형태의 피스톤을 매우 정확하게 안내한다.

피스톤- 피스톤 로드 유닛의 피스톤 구조는, 피스톤 영역(20') 및 피스톤 로드 영역(20")을 포함하고 동심구조의 직경 방향 스텝(diameter step) 형태를 가지며 삽입된 돌출 측부를 가진다. 피스톤 영역(20')의 직경은 피스톤 로드 영역(20")의 직경보다 커서 피스톤 영역(20')의 자오선 길이는 바닥 판(10) 내부의 수용 보어(12)와 함께 간극 끼워맞춤 간격을 형성한다. 이에 따라 형성되고 보어 벽, 동심구조의 직경 방향 스텝 및 피스톤 로드 영역(20")의 외측벽에 의해 경계를 형성하는 제2 유체 챔버에 의해 선형 구동기(5)는 양방향 작동(double acting)식 설계를 가질 수 있다.

간극 끼워맞춤 간격으로부터 유체 이탈을 감소시키기 위해, 본 발명에 의하면, 적어도 한 개의 밀봉부(14)가 각 경우 상기 밀폐 하중 유닛(1)의 선형 구동부(5)에 제공된다. 상기 밀봉부(14)는 예를 들어 O 링 또는 심머링(Simmerring)일 수 있다. 또한, 상기 밀봉부(14)와 상호작용하는 스트립퍼 링(stripper ring)(15)이 제공될 수 있다.

밀봉부(14)와 스트립퍼 링(15)의 위치설정은 다양한 구조로 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 링(16)은 상기 보어(12)의 피스톤 유출 측부에서 바닥 판(10)에 가역적으로 고정되며, 상기 링(16)은 내측부에서 상기 밀봉부(14)와 스트립퍼 링(15)을 수용하고 일치하는 링 형상을 가진 그루브들을 가진다. 링(16)이 이용되지 않는 경우에 상기 그루브 따라서 밀봉부(14)와 스트립퍼 링(15)은 예를 들어 상기 보어(12) 및/또는 피스톤 측부 표면내에 배열될 수 있다.

상기 링(16)은 선택적으로 또 다른 구조적 특징과 기능적 특징을 가질 수 있다. 예를 들어 상기 링위에 형성될 수 있는 칼라(collar)가 보어(12)속으로 돌출하고 상기 칼라는 부싱(bushing)으로서 형성된다. 또한, 상기 링(16)은 기능적으로 피스톤 영역(20') 및 피스톤 로드 영역(20")사이에 피스톤(20)의 돌출 측부를 가지며 정지부로서 작동할 수 있다.

상기 몰드 압력판(40)과 근접한 위치에서 상기 피스톤(20)의 면 측부는 일반적으로 상기 처리실(30)로부터 상기 적어도 한 개의 피스톤(20)과 바닥 판(10)속으로 열전달을 감소시키기 위한 온도 절연 수단을 필요로 한다.

본 발명에 따라 피스톤 면 표면이 매우 크게 제공되고 선호적으로 이용되는 피스톤(20)들의 전체 접촉 표면은 크기 때문에, 상기 밀폐 하중 유닛(1)에 의해 형성될 수 있는 밀폐하중이 크더라도 상기 접촉 표면에 작용하는 접촉 압력은 상대적으로 낮다. 상기 영역들에서 접촉 압력이 감소되어 낮은 압축 강도 특성을 가진 온도 절연 요소(17)가 이용될 수 있다. 그 결과, 덜 비싸고 개선된 절연 특성을 가진 절연재료가 이용될 수 있다.

서로 다른 두께를 가진 상기 온도 절연 요소(17)는 동시에 형상 및 치수 간극을 보상하고 따라서 복수의 선형 구동기(5)들이 이용되는 경우에 높이 차를 제거(leveling)하기 위해 이용될 수 있다.

10.......바닥 판,
40.......몰드 압력판,
5.......선형 구동기,
200.......타이어 가황화 기계,
30.......처리실,
1.......밀폐 하중 유닛

Claims (20)

1. 바닥 판(10) 및 몰드 압력판(40)에 대해 변위를 발생시키고 하중을 제공하기 위한 적어도 한 개의 선형 구동기(5)를 가진 타이어 가황화 기계(200)의 처리실(30)을 위한 밀폐 하중 유닛(1)에 있어서,
   상기 적어도 한 개의 선형 구동기(5)는 상기 바닥 판(10)과 일체구조의 부분을 형성하여 밀폐 하중 유닛(1)의 콤팩트하고 강한 구조가 지지되는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 선형 구동기(5)는 상기 바닥 판(10)과 일체구조의 부분을 형성하여 밀폐 하중 유닛(1)의 콤팩트하고 강한 구조가 지지되도록 상기 적어도 한 개의 선형 구동기(5)는 피스톤(20)으로부터 형성되고 바닥 판(10)의 보어(12)내에서 이동가능하게 수용되는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 피스톤(20)은 플런저 피스톤인 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
   
4. 제2항에 있어서, 상기 피스톤(20)은 피스톤 영역(20') 및 피스톤 로드 영역(20")을 가진 피스톤- 피스톤 로드 조합인 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 피스톤 영역(20') 및 피스톤 로드 영역(20")사이의 전이부가 선호적으로 동심구조의 직경 방향 스텝에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
   
6. 제2항에 있어서, 상기 보어(12)는 막힌 보어인 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
   
7. 제2항에 있어서, 상기 보어(12)는 통로 보어인 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
   
8. 제2항에 있어서, 상기 피스톤(20)이 바닥 판(10)의 보어(12)내에서 이동가능하게 수용되도록 상기 보어(12) 및 피스톤(20)사이에 간극 끼워맞춤 간격이 형성되도록 보어(12) 및 피스톤(20)이 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 간극 끼워맞춤 간격은 동심구조의 링 형상 간격인 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
   
10. 제8항에 있어서, 상기 간극 끼워맞춤 간격으로부터 유체 이탈이 감소되도록 적어도 한 개의 밀봉부(14)가 상기 선형 구동기(5)에 제공되는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
    
11. 제10항에 있어서, 상기 적어도 한 개의 밀봉부(14)는 O 링 또는 심머링인 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
    
12. 제8항에 있어서, 적어도 한 개의 스트립퍼 링(15)이 상기 선형 구동기(5)에 제공되어 상기 보어(12)로부터 빠져나오는 피스톤 벽의 영역으로부터 유체의 스트립핑이 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
    
13. 제10항 또는 제12항에 있어서, 상기 적어도 한 개의 밀봉부(14) 및/또는 적어도 한 개의 스트립퍼 링(15)이 상기 피스톤 벽 및/또는 상기 보어 벽 및/또는 링(16)에 제공되는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
    
14. 제2항에 있어서, 바닥 판 측부에서 보어 벽에 의해 한정되고 형성되는 제1 유체 실(13)이 제공되고, 이동가능한 요소로서 피스톤 크라운(21)이 가변 체적을 가지며 상기 제1 유체 실(13)을 밀폐하는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
    
15. 제14항에 있어서, 상기 제1 유체 실(13)에 대해 유체의 유입 및/또는 방출이 형성되도록 제1 유체 실(13)이 적어도 한 개의 개구부를 가지는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
    
16. 제14항에 있어서, 상기 유체는 유압 오일 또는 물인 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
    
17. 제14항에 있어서, 저압 상태에서 유체가 상기 제1 유체 실(13)속으로 유입되는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
    
18. 제17항에 있어서, 상기 저압 상태는 100MPa 미만, 선호적으로 약 40 MPa인 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
    
19. 제2항에 있어서, 상기 적어도 한 개의 피스톤(20)의 면 측부에 온도 절연 요소(17)가 제공되는 것을 특징으로 하는 밀폐 하중 유닛.
    
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항을 따르는 밀폐 하중 유닛(1)을 가진 타이어 가황화 기계(200).
    

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