KR20190092729A

KR20190092729A - 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치

Info

Publication number: KR20190092729A
Application number: KR1020180011824A
Authority: KR
Inventors: 장성욱
Original assignee: 동의대학교 산학협력단
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2019-08-08
Also published as: KR102109247B1

Abstract

본 발명은 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폼필드타이어 제조를 위한 금형장치에 있어, 상하로 합치된 복수 몰드 간 접합 및 그 접합상태 유지를 자기력으로 이루어 작업자에 의한 몰드 체결작업의 생략과 함께 공정자동화를 달성할 수 있도록 한 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 타이어 중앙홀에 끼워맞춤하여 상기 타이어 내부공간이 밀폐되도록 한 원통형 구조를 이루되, 상하로 분할되는 한 쌍의 베이스몰드 및 탑몰드; 및, 상기 베이스몰드에 내재된 상태로 자기력을 방출하여, 상하로 합치된 상기 베이스몰드와 상기 탑몰드의 밀착부위 접합 및 그 접합상태를 유지시키는 전자석;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

폼필드타이어용 폼 충진 금형장치{FOAM FILLING MOLD EQUIPMENT FOR FOAM FILLED TIRE}

본 발명은 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폼필드타이어 제조를 위한 금형장치에 있어, 상하로 합치된 복수 몰드 간 접합 및 그 접합상태 유지를 자기력으로 이루어 작업자에 의한 몰드 체결작업의 생략과 함께 공정자동화를 달성할 수 있도록 한 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치에 관한 것이다.

타이어(tire)라 함은, 자동차(自動車, motor vehicle / 차량) 따위의 바퀴(wheel) 바깥 둘레에 끼워져 있는 고무(rubber)를 일컫는 것으로, 차량과 노면 사이에 접지부를 형성하여 고르지 않은 노면으로부터 충격을 흡수하는 기능을 한다.

이러한 고무타이어는 크게 공기주입타이어(pneumatic tyre tire)와 솔리드타이어(solid tire)로 구분되며, 이 중 공기주입타이어는 내부공간에 공기를 불어넣어 그 팽창력으로 구션성(완충능력)을 나타내는 타이어로써 차량용 타이어에 주로 쓰인다.

상기 솔리드타이어는 고무타이어로서 가장 오래된 형(形)으로 아직까지도 널리 사용되고 있으며, 지게차 등의 산업용 차량, 휠체어, 전통카트 등의 타이어로 많이 쓰인다. 특히, 못이나 유리조각 같이 뾰족한 물체로 인해 펑크(puncture)가 났을 때 제기능을 발휘치 못하는 공기주입타이어의 결점을 보완한다.

반면에, 큰 고무덩어리 형태로 된 구조적 특성상 자체 중량이 상당한 관계로, 연비 저하 문제에 더해 쿠션성이 크게 떨어져 승차감이 만족스럽지 못한 단점이 있다.

이에, 상기 공기주입타이어와 솔리드타이어 모두의 장점을 살린 폼필드타이어(foam filled tire)가 개발되었는바, 도 1에 도시된 바와 같이, 액체상태의 폴리올(polyol)과 이소시아네이트(isocyanate)라는 두 화학물질을 혼합 후 발포제를 넣어서 만드는 화학물질인 우레탄폼(urethane foam, F)을 내부공간에 채워, 공기주입타이어 특유의 그립감을 그대로 살리는 동시에 소음 및 펑크가 나지 않으면서도 우레탄폼의 뛰어난 탄성으로 쿠션성을 나타내는 기능성 타이어이다.

상술한 폼필드타이어는, 전용의 금형장치를 이용하여 공기주입타이어(T) 내부공간에 우레탄폼(F)을 채워 넣게 되는바, 이를 위한 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치의 구조를 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 종래 기술에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치의 구성관계를 나타낸 분해사시도이고, 도 3a 내지 도 3c는 종래 기술에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치의 구성관계 그리고 우레탄폼 충진관계를 나타낸 평면도 및 B-B선단면도와 C-C선단면도써, 종래의 상기 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치(900)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 타이어(T) 중앙홀에 끼워맞춤하여 상기 타이어(T) 내부공간(T-1)이 밀폐되도록 한 원통형 구조를 이루되 상하로 분할되는 한 쌍의 베이스몰드(910) 및 탑몰드(920)와, 상기 탑몰드(920) 상단으로부터 수직으로 끼워넣고 상기 베이스몰드(910)에 나사식으로 체결됨으로써 상기 베이스몰드(910)와 탑몰드(920) 간 합치(合致)상태가 견고토록 하는 적어도 하나 이상의 스크루볼트(930)로 구성된다.

또한, 상기 베이스몰드(910)의 상단 중앙부로부터는, 상기 타이어(T) 내부공간으로의 우레탄폼(F) 주입이 이루어지도록 한 공급로(911)가 외단부까지 이어지도록 형성되며 여러 갈래로 분포되어 있다.

그리고, 상기 탑몰드(920)의 상단 중앙부로부터는, 상기 공급로(913)와 연통하도록 수직으로 관통됨으로써 별도의 주입기노즐(700)를 끼워 우레탄폼(F) 주입이 가능토록 한 주입홀(921)이 형성되어 있다.

한편, 종래의 상기 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치(900)는, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 폼 충진 대상 타이어(T)와 함께 별도의 공정박스(700)에 담아둔 상태로 공정을 수행함이 바람직한데, 이는 공정진행의 편의성 도모와 함께 본 발명의 금형장치(900)로부터 타이어(T)의 유동 및 이탈 방지를 위함이다.

상술한 바에 의한 종래의 상기 폼필드타이어 폼 충진 금형장치(900)에 의하면, 상기 공정박스(800) 내에 베이스몰드(910)를 내재시킨 후 폼 충진 대상 타이어(T)를 상기 베이스몰드(910) 위에 합치시키고, 상기 베이스몰드(910)의 둘레면이 상기 타이어(T) 중앙홀 안쪽의 일측 비드베이스(bead base, T-10)와 밀착하는 형태로 대응삽입된 상태가 되도록 한다. 이때, 상기 베이스몰드(910)의 둘레면 하측으로부터 돌출된 제1플랜지부(912)에 의해 상기 타이어(T)의 일측(하측) 사이드월(side wall, T-20)이 거치될 수 있다.

다음으로, 상기 탑몰드(920)를 베이스몰드(910) 상에 적층시켜 상호 합치상태가 되도록 하는바, 상기 탑몰드(920)의 둘레면 역시 상기 타이어(T) 중앙홀 안쪽의 다른 일측 비드베이스(T-10)가 밀착되는 형태로 대응삽입된 상태가 되도록 한다. 이때에는, 상기 탑몰드(920)의 둘레면 하측으로부터 돌출된 제2플랜지부(922)에 의해 상기 타이어(T)의 다른 일측(상측) 사이드월(T-20)이 고정될 수 있으며, 이로써 결국 상기 타이어(T)의 내부공간(t-1)이 베이스몰드(910)와 탑몰드(920)에 의해 완전히 밀폐되는 것이다.

이후, 상기 스크루볼트(930)의 체결로 전술한 바와 같이 서로 적층된 베이스몰드(910)와 탑몰드(920)의 합치상태가 견고토록 함을 통해, 베이스몰드(910)와 탑몰드(920) 간 합치상태 유지와 더불어 상기 타이어(T) 구속상태가 이루어질 수 있다.

이어서, 폼공급장치(도시하지 않음)에 연결된 주입기노즐(700)을 상기 탑몰드(920) 중앙의 주입홀(921)에 끼워둔 상태에서, 앞서 설명한 폼공급장치를 구동시켜 상기 주입기노즐(700)을 통해 주입홀(923) 안으로 우레탄폼(F)이 공급되도록 하고, 이렇게 상기 주입홀(923)을 통해 공급되는 우레탄폼(F)은 상기 베이스몰드(910)에 형성된 여러 갈래의 상기 공급로(911)를 거쳐 타이어(T)의 내부공간(T-1)으로 주입됨에 따라 상기 내부공간(T-1)으로의 우레탄폼(F) 충진을 이룰 수 있다.

계속해서, 지금까지의 공정과정을 통해 타이어(T) 내부공간(T-1)으로 우레탄폼(F) 충진을 완료하고, 이후의 경화공정으로 우레탄폼(F)을 완전히 경화시키는 것을 마지막으로 폼 충진 공정을 마무리한다. 끝으로, 상기 스크루볼트(930)를 풀어내어 베이스몰드(910)와 탑몰드(920)를 서로 분리시켜 폼필드타이어를 끄집어내는 것을 마지막으로 모든 작업을 완료할 수 있다.

종래 기술에 따르면, 지금까지 설명한 작업 및 공정과정의 순차진행에 따라, 공기주입타이어(T) 내부공간(T-1)으로 우레탄폼(F) 충진을 이룰 수 있으며 이를 통해 폼필드타이어의 제조가 가능하다.

하지만, 전술한 바와 같이 한 쌍으로 구성되는 상기 베이스몰드(910)와 탑몰드(920) 상호 간 합치상태의 유지를 목적하여 그들 상호 간 조립결합을 위한 상기 스크루볼트(930)가 반드시 필요하기 때문에, 스크루볼트(930)의 체결 및 해체 작업이 필연적이어서 폼 충진 공정진행의 작업과정이 번거로울 수밖에 없을 뿐만 아니라, 해당 작업의 수행으로 공정시간이 지체될 수밖에 없는 문제가 뒤따랐다.

아울러, 상기 스크루볼트(930)의 체결 및 해체 작업의 반복시 동반되는 볼트마모의 현상으로 인한 부품의 소모 및 장치의 손상, 그리고 해당 부품교체 작업에 따른 생산성 저하의 문제가 동반되어 왔다.

결국, 폼필드타이어 제조를 위한 폼 충진 금형장치 구성에서, 베이스몰드와 탑몰드의 상호접합을 보다 용이케 함과 관련된 기술의 개발이 절실히 요구된다.

(문헌 0001) 대한민국 등록특허 제10-1222693호(등록일자 : 2013. 01. 09.)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 한 쌍으로 조합되는 베이스몰드와 탑몰드의 합치수단으로 전자석을 채용, 전자석 자기력에 의한 몰드 간 밀착부위의 접합 및 그 접합상태 유지가 가능토록 하는 한편 이를 통해 소모성 체결부품의 생략과 함께 체결부품 체결/해체의 작업자 공정 생략 및 공정자동화가 가능할 수 있도록 하는 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 타이어 내부공간에 머물러있는 기체의 강제배출을 위한 공기흡입기의 구비로, 상기 내부공간의 압력저하 유발을 통한 우레탄폼 주입능력 향상과 함께 우레탄폼 내 기포형성을 차단하여 정교한 폼필드 성형성은 물론이거니와 이를 통해 성능적인 면에서도 큰 향상을 이끌어낼 수 있도록 하는 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 타이어 중앙홀에 끼워맞춤하여 상기 타이어 내부공간이 밀폐되도록 한 원통형 구조를 이루되, 상하로 분할되는 한 쌍의 베이스몰드 및 탑몰드; 및, 상기 베이스몰드에 내재된 상태로 자기력을 방출하여, 상하로 합치된 상기 베이스몰드와 상기 탑몰드의 밀착부위 접합 및 그 접합상태를 유지시키는 전자석;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 함께, 상기 타이어 내부공간에서 정체된 기체를 외부로 강제배출시켜, 상기 내부공간으로의 우레탄폼 유입흐름이 원활토록 내부압력을 낮추는 공기흡입기; 상기 전자석과 상기 공기흡입기의 구동 및 그 구동을 제어하는 컨트롤러;를 더 포함한다.

또한, 상기 전자석은, 전류를 흘려 자기력을 방출시켜 상하로 합치된 상기 베이스몰드와 상기 탑몰드 간 밀착부위의 상호접합 및 그 접합상태가 유지되도록 하되, 전류의 인위적 조정에 따라, 상기 타이어 내부공간에서의 우레탄폼 팽창이 감지될 경우 추가전력 인가를 통해 상기 베이스몰드와 상기 탑몰드 간 접합력이 증대되도록 한다.

더하여, 상기 베이스몰드의 상단 일부위에는, 상기 탑몰드의 합치위치를 잡아주는 위치결정돌기가 상향돌출되고, 상기 탑몰드의 하단 일부위에는, 상기 위치결정돌기에 대응하는 위치결정홈이 내향형성된다.

또한, 상기 베이스몰드의 일측에는, 상기 공기흡입기 작동시 상기 타이어 내부공간 내 정체된 공기의 외부배출을 위한 흡입로가 내부 일측에 형성되고, 상기 내부공간 측에 위치한 상기 흡입로의 일측 끝단부에는 힌지개폐식 댐퍼가 더 결합되며, 상기 공기흡입기는, 공기압을 이용하여 높은 압력을 발생시켜 상기 타이어 내부공간에 정체된 공기를 강제흡입하게 된 공압펌프와, 상기 흡기로와 연결된 상태로 상기 공압펌프 작동시 상기 타이어 내부공간에 머물러있는 기체가 상기 흡기로를 거쳐 상기 공압펌프를 통해 외부로 최종배출되도록 하는 기체배출 경로를 이루는 배출라인과, 상기 흡기로의 다른 일측 끝단부와 상기 배출라인 선단부의 관이음에 필요한 원터치커플러로 구성된다.

더하여, 상기 베이스몰드의 상단부 일측에는, 상기 탑몰드의 합치여부 및 밀착여부를 지속적으로 감지하고 해당 감지신호를 상기 컨트롤러에 주기적으로 송출하는 위한 제1감지센서가 구비되고, 상기 제1플랜지부 상단 일측에는, 상기 타이어가 정위치하였는지를 지속적으로 감지하고 해당 감지신호를 상기 컨트롤러에 주기적으로 송출하는 제2감지센서가 구비된다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치는, 타이어 내부공간의 밀폐 및 그 내부공간으로의 우레탄폼 주입을 유도하는 베이스몰드와 탑몰드 간 상호접합을 전자석의 자기력을 이용하여 자동으로 이룰 수 있어, 몰드 간 체결을 위한 체결부품(스크루볼트 등)을 별도로 구비할 필요가 없고 작업자에 의한 부품체결작업의 생략으로 작업효율성 및 제품생산성이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 타이어 내부공간에 정체된 기체를 공기흡입기를 이용하여 외부로 강제배출시켜 상기 내부공간의 압력저하를 이루고, 이로써 상기 내부공간으로의 우레탄폼 유입흐름이 원활토록 함과 아울러 상기 내부공간에서 경화되는 우레탄폼 내 기포발생의 억제를 통해 제조되는 제품(폼필드타이어)의 하자발생이 극소화되는 효과가 있다.

이와 함께, 지금까지와 같은 각종 효과 달성에 따라, 작업자에 의한 번거로웁 작업량을 대폭 축소시킬 수 있고, 체결부품 생략에 따른 유지보수비용 절감의 효과, 공정자동화를 통한 제품(폼필드타이어) 생산능력 극대화의 효과, 생산성 증대에 따른 기업이익 창출 및 관련산업 발전에 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.

도 1은 통상의 폼필드타이어 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치의 구성관계를 나타낸 분해사시도.
도 3a 내지 도 3c는 종래 기술에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치의 구성관계 그리고 우레탄폼 충진관계를 나타낸 평면도 및 B-B선단면도와 C-C선단면도.
도 4는 본 발명에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치의 구성관계를 나타낸 장치구성도.
도 5는 본 발명에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치에 있어서, 베이스몰드 내 흡기로 구성관계를 나타낸 요부확대단면도.
도 6은 본 발명에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치에 있어서, 공기흡입기의 원터치커플러 구성관계를 나타낸 요부확대도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 중 도 4는 본 발명에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치의 구성관계를 나타낸 장치구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치에 있어서 베이스몰드 내 흡기로 구성관계를 나타낸 요부확대단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치에 있어서 공기흡입기의 원터치커플러 구성관계를 나타낸 요부확대도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치(A)는, 타이어(T) 중앙홀에 끼워맞춤하여 상기 타이어(T) 내부공간(T-1)이 밀폐되도록 한 원통형 구조를 이루되, 상하로 분할되는 한 쌍의 베이스몰드(1) 및 탑몰드(2)와, 상기 베이스몰드(1)에 내재된 상태로 자기력을 방출하여, 상하로 합치된 상기 베이스몰드(1)와 탑몰드(2)의 밀착부위 접합 및 그 접합상태를 유지시키는 전자석(3)(3')을 포함하여 구성된다.

또한, 타이어(T) 내부공간(T-1)에서 정체된 기체를 외부로 강제배출시켜 상기 내부공간(T-1)으로의 우레탄폼(F) 유입흐름이 원활토록 내부압력을 낮추는 공기흡입기(4)와, 상기 전자석(3)(3')과 공기흡입기(4) 구동 및 그 구동을 제어하는 컨트롤러(5)를 더 포함한다.

베이스몰드(base mold, 1)는, 우레탄폼(F) 충진몰드(filling mold)의 하부구조체(base structure)인 것으로, 상기 타이어(T) 내부공간(T-1)으로의 우레탄폼(F) 유입을 위한 공급로(11)가 상단 중앙부로부터 여러 갈래로 나뉘어 둘레단부까지 이어지도록 형성되어 있다.

또한, 타이어(T)의 일측(하측) 사이드월(T-20)의 거치로 상기 타이어(T)의 하향이탈이 방지되도록 한 제1플랜지부(12)가 둘레 하말단부로부터 외향돌출되어 있고, 상기 탑몰드(2)의 합치위치를 잡아주는 위치결정돌기(13)가 상단 일부위로부터 상향돌출되어 있다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 공기흡입기(4)가 연결되며 그 공기흡입기(4) 작동시 상기 타이어(T) 내부공간(T-1) 내 정체된 공기의 외부배출을 위한 흡입로(14)가 내부 일측에 형성되는바, 상기 내부공간(T-1) 측에 위치한 흡입로(14)의 일측 끝단부에는 힌지개폐식 댐퍼(damper, 15)가 더 결합되어 있다.

아울러, 상단부 일측에는 탑몰드(2)의 합치여부 및 밀착여부를 지속적으로 감지하고 해당 감지신호를 상기 컨트롤러(5)에 주기적으로 송출하는 위한 제1감지센서(16)가 구비되고, 상기 타이어(T)의 사이드월(T-20)이 거치되는 제1플랜지부(12) 상단 일측에는 타이어(T)가 정위치하였는지를 지속적으로 감지하고 해당 감지신호를 상기 컨트롤러(5)에 주기적으로 송출하는 제2감지센서(17)가 각각 구비된다.

탑몰드(top mold, 2)는, 상기 베이스몰드(1)의 상단에 합치되는 우레탄폼(F) 충진몰드(filling mold)의 상부구조체(top structure)인 것으로, 상기 베이스몰드(1)의 공급로(11)와 연통하도록 중앙부에 수직관통됨으로써 별도의 주입기노즐(700) 삽입을 통한 우레탄폼(F) 주입이 가능토록 하는 주입홀(21)이 형성되어 있다.

또한, 타이어(T)의 다른 일측(상측) 사이드월(T-20)의 고정으로 상기 타이어(T)의 상향이탈이 방지되도록 한 제2플랜지부(22)가 둘레 상말단부로부터 외향돌출되어 있고, 상기 베이스몰드(1) 상단의 위치결정돌기(13)에 대응하는 위치결정홈(23)이 하단 일부위로부터 내향형성되어 있다.

전자석(electromagnet, 3)(3')은, 전류가 흐르면 자기화(磁氣化)되고, 전류를 끊으면 자기화되지 않은 특성을 가진 전기자석인 것으로, 전류를 흘려 자기력을 방출시켜 상하로 합치된 상기 베이스몰드(1)와 탑몰드(2) 간 밀착부위의 상호접합 및 그 접합상태가 유지되도록 하는바, 전류를 인위적으로 조정하여 비교적 쉽게 자기장의 세기를 바꿀 수 있으며, 이에 따라 상기 타이어(T) 내부공간(T-1)에서의 우레탄폼(F) 팽창이 감지될 경우 추가전력 인가를 통해 베이스몰드(1)와 탑몰드(1) 간 접합력이 증대되도록 하는 접합력 조절이 가능케 된 것이 바람직하다.

공기흡입기(4)는, 타이어(T) 내부공간(T-1) 내 압력을 낮춰 상기 내부공간(T-1)으로의 우레탄폼(F) 유입흐름이 원활토록 하기 위한 기체배출장치인 것으로, 공기압을 이용하여 높은 압력을 발생시켜 상기 내부공간(T-1)에 정체된 공기를 강제흡입(외부배출)하게 된 공압펌프(41)와, 상기 베이스몰드(1)의 흡기로(14)와 연결되며 상기 공압펌프(41) 작동시 내부공간(T-1)에 머물러있는 기체가 상기 흡기로(14)를 거쳐 공압펌프(41)를 통해 외부로 최종배출되도록 하는 기체배출 경로를 이루는 배출라인(42)과, 상기 흡기로(14)의 다른 일측 끝단부와 상기 배출라인(41) 선단부의 관이음(pipe joint)에 필요한 원터치커플러(43)로 구성된다.

여기서, 상기 원터치커플러(one touch coupler, 43)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 배출라인(42) 선단부에 일체로 조립되는 접속플러그(431), 상기 흡기로(14) 끝단부에 일체로 조립되고 상기 접속플러그(431)와의 상호 결속/분리가 가능한 접속소켓(432)으로 조합됨이 바람직하다.

컨트롤러(controller, 5)는, 상기 전자석(3)(3')과 공기흡입기(4)의 구동 및 그 구동의 제어장치인 것으로, 명령어의 해석과 자료의 연산, 비교 등의 처리를 제어하는 중앙처리장치(central processing unit; CPU)와, 기본 입출력 체계(BIOS)를 내장하고 주요부품 간의 연계를 주선하는 주회로기판(mainboard)과 함께, 서로 다른 장치의 데이터교환을 위한 다수의 인터페이스모듈(Interface Module)을 포함하며, 장치구동에 필요한 전용 프로그램이 인스톨(입력, 설정)되어 있다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 앞서 설명한 상기 공정박스(800) 안에 베이스몰드(1)를 우선 내재시키고, 그 다음으로 우레탄폼(F) 충진의 대상이 되는 타이어(T)를 공정박스(800) 안으로 집어넣어 상기 베이스몰드(1) 위에 위치시키되 타이어(T) 중앙홀 일측의 비드베이스(T-10)가 베이스몰드(1)의 둘레면에 밀착상태가 되도록 한다. 이때, 상기 베이스몰드(1)의 둘레 하말단부로부터 돌출된 제1플랜지부(12)에 의해 상기 타이어(T)의 일측(하측) 사이드월(T-20)이 거치될 수 있다.

이어서, 상기 탑몰드(2)를 베이스몰드(1) 상에 합치시키는바, 상기 탑몰드(2)의 둘레면 역시 상기 타이어(T) 중앙홀 다른 일측의 비드베이스(T-10)가 탑몰드(2)의 둘레면에 밀착되도록 한다. 이때에는, 상기 탑몰드(2)의 둘레 상말단으로부터 돌출된 제2플랜지부(22)에 의하여 상기 타이어(T)의 다른 일측(상측) 사이드월(T-20)이 고정되는 것이며, 상기 베이스몰드(1) 및 탑몰드(2)에 의해 타이어(T)의 내부공간(t-1)이 완전히 밀폐된다.

이 상태에서, 상기 컨트롤러(5)를 조작해서 상기 전자석(3)(3')을 작동시키고, 전자석(3)(3') 작동에 따라 그로부터 방출되는 자기력에 의거 상하로 합치된 베이스몰드(1)와 탑몰드(2) 간 밀착부위가 자동접합됨으로써 상기 베이스몰드(1)와 탑몰드(2) 간 합치상태가 견고히 유지됨과 더불어 상기 타이어(T)가 구속된다.

이후, 앞서 설명한 폼공급장치에 연결된 주입기노즐(700)을 상기 탑몰드(2)의 주입홀(21)에 끼워둔 상태에서, 상기 폼공급장치를 작동시켜 상기 주입기노즐(700)을 통해 상기 주입홀(21) 내로 우레탄폼(F)이 공급되도록 하고, 이렇게 주입홀(21)을 통해 공급되는 우레탄폼(F)은 상기 베이스몰드(1)의 공급로(11)를 거쳐 타이어(T) 내부공간(T-1)으로 주입되는 것으로 상기 내부공간(T-1)으로의 우레탄폼(F) 충진을 이룰 수 있다.

계속해서, 상술한 과정을 통해 타이어(T) 내부공간(T-1)으로 우레탄폼(F) 충진을 완료한 다음에는, 이후의 경화공정으로 상기 내부공간(T-1)에 충진된 우레탄폼(F)이 완전히 경화되도록 함을 마지막으로 폼 충진을 마무리하고, 끝으로 상기 전자석(3)(3') 작동 중단을 통한 자기력 상실로 베이스몰드(1)와 탑몰드(2) 간 접합상태가 해제되도록 하는 것으로 상기 탑몰드(2)를 분리시키고, 내부공간(T-1)에 우레탄폼(F)의 충진 및 경화가 완료된 폼필드타이어를 상기 공정박스(800)로부터 회수하는 작업을 마지막으로 폼필트타이어 제조를 위한 폼 충진 공정을 완료할 수 있다.

한편, 전술한 우레탄폼(F) 경화과정에서의 폼팽창현상에서 상기 베이스몰드(1)와 탑몰드(2) 상호 간 밀착부위의 이격현상이 유발될 수 있는데, 이때의 현상은 상기 제1감지센서(16)가 감지 후 그 감지신호를 상기 컨트롤러(5)에 자동 송출하게 되며, 해당 감지신호를 이어받은 컨트롤러(5)가 기설정된 프로그램값에 따라 상기 전자석(3)(3')에 추가전력을 인가하여 전자석(30(3')으로부터 방출되는 자기력의 영향이 증대되도록 함을 통해 베이스몰드(1)와 탑몰드(2) 간 밀착력을 증가시키고 그로써 견고한 합치상태가 유지될 수 있도록 하는 것으로 해결될 수 있다.

정리하여, 본 발명에 따른 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치(A)에 의하면, 별도의 체결부재(스크루, 볼트 등) 필요없이 상기 전자석(3)(3')의 자기력을 이용하여 베이스몰드(1)와 탑몰드(2) 간 밀착부위의 접합을 자동으로 이룰 수 있고 또한 접합상태를 보다 견고히 유지시킴이 가능케 되는 효과를 거둘 수 있다.

이와 함께, 상기 공기흡입기(4)를 이용한 타이어(T) 내부공간(T-1)에 정체된 기체를 강제로 배출시켜, 상기 탑몰드(2)의 주입홀(21)과 베이스몰드(1)의 공급로(11)를 통해 주입되는 우레탄폼(F)의 유입흐름 및 그러한 유입흐름을 갖는 우레탄폼(F)이 상기한 타이어(T) 내부공간(T-1)으로 원활히 흘러들어가게 됨에 따라 보다 수월한 우레탄폼(F)의 충진은 물론 경화되는 우레탄폼(F) 내 기포생성이 크게 억제되는 효과를 거둘 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

A : 폼 충진 금형장치, T : 타이어
1 : 베이스몰드, 2 : 탑몰드
3, 3' : 전자석, 4 : 공기흡입기
5 : 컨트롤러, 11 : 공급로
12 : 제1플랜지부, 13 : 위치결정돌기
14 : 흡입로, 15 : 댐퍼
16 : 제1감지센서, 17 : 제2감지센서
21 : 주입홀, 22 : 제2플랜지부
23 : 위치결정홈, 41 : 공압펌프
42 : 배출라인, 43 : 원터치커플러
431 : 접속플러그, 432 : 접속소켓

Claims

타이어 중앙홀에 끼워맞춤하여 상기 타이어 내부공간이 밀폐되도록 한 원통형 구조를 이루되, 상하로 분할되는 한 쌍의 베이스몰드 및 탑몰드; 및,
상기 베이스몰드에 내재된 상태로 자기력을 방출하여, 상하로 합치된 상기 베이스몰드와 상기 탑몰드의 밀착부위 접합 및 그 접합상태를 유지시키는 전자석;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치.
제1항에 있어서,
상기 타이어 내부공간에서 정체된 기체를 외부로 강제배출시켜, 상기 내부공간으로의 우레탄폼 유입흐름이 원활토록 내부압력을 낮추는 공기흡입기;
상기 전자석과 상기 공기흡입기의 구동 및 그 구동을 제어하는 컨트롤러;를 더 포함함을 특징으로 하는 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치.
제1항에 있어서,
상기 전자석은, 전류를 흘려 자기력을 방출시켜 상하로 합치된 상기 베이스몰드와 상기 탑몰드 간 밀착부위의 상호접합 및 그 접합상태가 유지되도록 하되,
전류의 인위적 조정에 따라, 상기 타이어 내부공간에서의 우레탄폼 팽창이 감지될 경우 추가전력 인가를 통해 상기 베이스몰드와 상기 탑몰드 간 접합력이 증대되도록 함을 특징으로 하는 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치.
제1항에 있어서,
상기 베이스몰드의 상단 일부위에는, 상기 탑몰드의 합치위치를 잡아주는 위치결정돌기가 상향돌출되고,
상기 탑몰드의 하단 일부위에는, 상기 위치결정돌기에 대응하는 위치결정홈이 내향형성됨을 특징으로 하는 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치.
제2항에 있어서,
상기 베이스몰드의 일측에는, 상기 공기흡입기 작동시 상기 타이어 내부공간 내 정체된 공기의 외부배출을 위한 흡입로가 내부 일측에 형성되고, 상기 내부공간 측에 위치한 상기 흡입로의 일측 끝단부에는 힌지개폐식 댐퍼가 더 결합되며,
상기 공기흡입기는, 공기압을 이용하여 높은 압력을 발생시켜 상기 타이어 내부공간에 정체된 공기를 강제흡입하게 된 공압펌프와, 상기 흡기로와 연결된 상태로 상기 공압펌프 작동시 상기 타이어 내부공간에 머물러있는 기체가 상기 흡기로를 거쳐 상기 공압펌프를 통해 외부로 최종배출되도록 하는 기체배출 경로를 이루는 배출라인과, 상기 흡기로의 다른 일측 끝단부와 상기 배출라인 선단부의 관이음에 필요한 원터치커플러로 구성됨을 특징으로 하는 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치.
제2항에 있어서,
상기 베이스몰드의 상단부 일측에는, 상기 탑몰드의 합치여부 및 밀착여부를 지속적으로 감지하고 해당 감지신호를 상기 컨트롤러에 주기적으로 송출하는 위한 제1감지센서가 구비되고,
상기 제1플랜지부 상단 일측에는, 상기 타이어가 정위치하였는지를 지속적으로 감지하고 해당 감지신호를 상기 컨트롤러에 주기적으로 송출하는 제2감지센서가 구비됨을 특징으로 하는 폼필드타이어용 폼 충진 금형장치.