KR20230060656A

KR20230060656A - 타이어 가류용 블래더

Info

Publication number: KR20230060656A
Application number: KR1020210145103A
Authority: KR
Inventors: 박수주
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2023-05-08
Also published as: KR102533945B1

Abstract

본 발명은 타이어 가류용 블래더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어 가류 공정에서 사용되는 블래더 내부에 서로 다른 압력을 각각 적용시킬 수 있는 타이어 가류용 블래더에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 가류용 블래더는, 타이어 가류기에 삽입된 그린케이스의 내측면에 접촉되고, 내부에 공기가 주입되어 팽창됨으로써 그린케이스를 성형하는 가류블래더 본체부와, 상기 가류블래더 본체부 내부에 기 설정된 열과 압력을 가진 스팀을 공급해주는 스팀공급부와, 상기 가류블래더 본체부 내측면으로부터 가류블래더 본체부 내부를 폐쇄하는 폐쇄부까지 연장 형성되어, 상기 본체부 내부공간을 구획하는 복수개의 내부구획막 및 상기 스팀공급부로부터 구획된 각 본체부 내부공간에 주입되는 스팀을 조절하기 위한 스팀조절밸브를 포함한다.

Description

타이어 가류용 블래더{Tire vulcanization bladder}

본 발명은 타이어 가류용 블래더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어 가류 공정에서 사용되는 블래더 내부에 서로 다른 압력을 각각 적용시킬 수 있는 타이어 가류용 블래더에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로 타이어는 반제품(인너라이너, 카카스, 비드부, 벨트, 캡플라이, 트레드 및 사이드고무)들을 정해진 크기로 조립하여 완제품 타이어에 가까운 형태의 그린케이스를 만드는 성형공정을 거친 이후, 상기 그린케이스에 열과 압력을 가해 탄성을 부여하는 가류공정을 통해 완성된다.

상기 가류공정은 가류기의 상부몰드와 하부몰드 사이에 로더(Loader)를 통해 그린케이스를 삽입하고, 그린케이스 내부에 블래더(Bladder)를 팽창시켜 그린케이스에 설정된 열과 압력을 가해줌으로써 가류가 이루어지는데, 타이어의 트레드와 숄더, 사이드월, 비드부 영역별로 고무층의 두께가 다르고, 그에 따라 고무의 화학적 결합이 일어나기 위한 열과 압력이 다름에도 불구하고 블래더에는 동일한 압력으로만 주입할 수밖에 없다. 또한, 타이어의 가류공정은 그린케이스에서 가장 두꺼운 부분을 기준으로 가류시간을 설정하여 가류가 이루어지기 때문에, 상대적으로 얇은 고무층을 갖는 영역은 필요이상으로 가류공정이 진행됨에 따라 과가류 현상이 발생하여 고무의 성능이 하락하고 품질이 저하된다는 문제점이 존재한다.

1. 한국 특허공개 제10-2009-0028072호(2009.03.18 공개)

본 발명은, 타이어의 각 영역별로 필요한 블래더 압력을 서로 다르게 설정하여 가해줌으로써 타이어 고무의 성능이 하락하는 것을 방지하고 타이어 품질저하를 개선하기 위한 타이어 가류용 블래더를 제공하고자 한다.

또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 가류용 블래더는, 타이어 가류기에 삽입된 그린케이스의 내측면에 접촉되고, 내부에 공기가 주입되어 팽창됨으로써 그린케이스를 성형하는 가류블래더 본체부와, 상기 가류블래더 본체부 내부에 기 설정된 열과 압력을 가진 스팀을 공급해주는 스팀공급부와, 상기 가류블래더 본체부 내측면으로부터 가류블래더 본체부 내부를 폐쇄하는 폐쇄부까지 연장 형성되어, 상기 본체부 내부공간을 구획하는 복수개의 내부구획막 및 상기 스팀공급부로부터 구획된 각 본체부 내부공간에 주입되는 스팀을 조절하기 위한 스팀조절밸브를 포함한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내부구획막은, 타이어의 트레드부와 숄더부, 비드부에 대응되는 영역으로 구획되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내부구획막은, 상기 가류블래더 본체부와 동일한 소재로 이루어져, 상기 스팀조절밸브를 통해 유입되는 스팀량의 차이에 따라 구획된 내부공간의 압력과 부피가 변하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내부구획막을 상호 연결하여, 가류블래더 본체부 내부에 구획된 공간을 분할하는 타공막을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 타공막은, 상기 내부구획막보다 변형률이 낮은 소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 그린케이스의 각 영역별(트레드부, 숄더부, 비드부) 고무층 두께에 따라 서로 다른 열과 압력으로 블래더를 팽창시킴으로써, 동일한 시간동안 가류공정이 진행되더라도 과가류가 발생하지 않게 됨에 따라, 고무의 성능이 하락하는 것을 방지하고 타이어 품질저하를 개선할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 가류용 블래더의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 가류용 블래더에 있어서, 내부압력이 가해져 내부구획막이 변화되는 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 가류용 블래더에 있어서, 타공막이 설치된 상태에서의 내부구획막이 변화되는 상태를 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 타이어 가류용 블래더의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 가류용 블래더는, 타이어 가류기에 삽입된 그린케이스의 내측면에 접촉되고, 내부에 공기가 주입되어 팽창됨으로써 그린케이스를 성형하는 가류블래더 본체부(10)와, 상기 가류블래더 본체부(10) 내부에 기 설정된 열과 압력을 가진 스팀을 공급해주는 스팀공급부(20)와, 상기 가류블래더 본체부(10) 내측면으로부터 가류블래더 본체부(10) 내부를 폐쇄하는 폐쇄부(11)까지 연장 형성되어, 상기 본체부(10) 내부공간을 구획하는 복수개의 내부구획막(30) 및 상기 스팀공급부(20)로부터 구획된 각 본체부 내부공간에 주입되는 스팀을 조절하기 위한 스팀조절밸브(40)를 포함한다.

상기 가류블래더 본체부(10)는 타이어 가류기 내부에 설치되는 일종의 공기주머니로, 가류기의 클램프링에 양단이 고정된 상태로 내부에 공기가 주입되면 팽창되면서 그린케이스의 내부면을 가압해 가류기의 상하부금형에 밀착되어 가류공정이 이루어진다. 상기 가류블래더 본체부(10)는 그린케이스의 내측면에 대응되는 형상을 갖도록 반구형의 단면을 가지며, 타이어 원주방향을 따라 연장 형성되도록 이루어진다.

다음으로, 상기 가류블래더 본체부(10)가 그린케이스 내측면과 맞닿는 부분에서 타이어의 트레드부, 숄더부, 비드부 영역을 전체적으로 가압해주는데, 각 영역별로 고무층의 두께가 다르고, 그에 따라 고무의 화학적 결합이 일어나기 위한 열과 압력이 다르기 때문에 각 영역별로 가해주는 압력을 달리 적용해줄 필요가 있다. 그에 따라, 상기 가류블래더 본체부(10)의 내부에 설치되는 내부구획막(30)을 더 포함할 수 있다.

상기 내부구획막(30)은 가류블래더 본체부(10)의 내측면에 점착되어 내측면으로부터 연장 형성되고, 가류블래더 본체부(10)와 동일한 재질로 이루어져 스팀 유입에 따라 함께 형상이 변화될 수 있도록 이루어진다. 상기 내부구획막(30)은 가류블래더의 내부를 폐쇄하도록 형성된 폐쇄부(11)까지 연장 형성될 수 있는데, 상기 가류블래더 본체부(10)는 그린케이스의 내측면을 가압하는 상부영역과, 상기 스팀공급부(20)에 인접하게 형성되며, 본체부(10) 내부를 폐쇄하여 내부공기가 외부로 배출되지 않도록 폐쇄하는 하부영역으로 구획할 수 있으며, 상기 폐쇄부(11)는 상기 하부영역에 위치된다. 상기 내부구획막(30)이 본체부(10)의 내측면에서부터 폐쇄부(11)까지 연장 형성되어 가류블래더의 내부공간을 원주방향으로 구획하게 된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내부구획막(30)은, 타이어의 트레드부와 숄더부, 비드부에 대응되는 영역으로 구획되는 것을 특징으로 한다.

상기 내부구획막(30)이 블래더의 내부공간을 원주방향으로 구획하는 복수개의 막으로 구성되는데, 그 위치가 타이어의 트레드부와 숄더부, 숄더부와 비드부 에 대응되는 영역으로 구획되도록 위치될 수 있다. 그에 따라, 상기 내부구획막(30)으로 구획된 트레드부 영역(T)과 숄더부 영역(S) 및 비드부 영역(B)에 각각에 필요로하는 압력을 공급 및 유지되도록 함으로써 가류품질을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 상기 가류블래더 본체부(10) 내부에 기 설정된 열과 압력을 가진 스팀을 공급해주는 스팀공급부(20)와 상기 스팀공급부(20)로부터 구획된 각 본체부 내부공간에 주입되는 스팀을 조절하기 위한 스팀조절밸브(40)를 포함한다.

상기 스팀공급부(20)는 블래더 내부에 공기를 주입해주기 위한 구성으로, 중공이 형성된 파이프 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 스팀공급부(20)를 통해 전달된 스팀은 가류블래더 본체부(10), 보다 정확하게는 내부구획막(30)으로 내부공간이 구획된 각 영역에 스팀을 독립적으로 주입할 수 있다. 각 영역에 스팀을 독립적으로 주입해주기 위하여, 각 영역으로 주입되는 스팀공급량을 제어해주기 위한 스팀조절밸브(40)를 더 포함할 수 있다. 상기 스팀조절밸브(40)는 스팀공급부(20)로부터 분할되어 폐쇄부(11)를 관통하여 형성되는 중공파이프 내부에 형성되어, 구획된 공간으로 유입되는 스팀량을 조절할 수 있다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내부구획막(30)은, 상기 가류블래더 본체부(10)와 동일한 소재로 이루어져, 상기 스팀조절밸브(40)를 통해 유입되는 스팀량의 차이에 따라 구획된 내부공간의 압력과 부피가 변하는 것을 특징으로 한다.

상기 내부구획막(30)을 통해 구획된 각 영역에 대해 필요로 하는 스팀량을 조절하여 공급할 수 있는데, 예를 들어 트레드부는 사이드보다 고무층이 두꺼워 상대적으로 더 많은 열과 압력을 가해 가류공정이 이루어져야 하므로, 트레드부를 중심으로 가류시간을 설정함으로써 숄더부나 비드부는 과가류가 이루어질 수 있으므로, 숄더부 영역(S)이나 비드부 영역(B)에 주입되는 스팀이 트레드부 영역(T)에 주입되는 스팀보다 적도록 제어함으로써, 숄더부나 비드부에 제공되는 열에너지나 압력이 종래 가류기 대비 감소되어 과가류를 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내부구획막(30)을 상호 연결하여, 가류블래더 본체부 내부에 구획된 공간을 분할하는 타공막(50)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 타공막(50)은, 상기 내부구획막(30)보다 변형률이 낮은 소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 내부구획막(30)은 가류블래더 본체부(10) 내부공간을 구획하는 역할을 하지만, 그 소재가 블래더와 같이 고무와 같은 탄성력있는 소재로 이루어짐에 따라 스팀공급부(20)를 통해 스팀이 공급되면서 내부에 압력이 커짐과 동시에 내부구획막(30)이 양측으로 벌어짐에 따라 부피도 증가하게 된다. 이렇게 내부구획막(30)의 형상변화에 의하여 기 설정된 압력과 비교하여 오차가 발생할 수 있어, 이를 방지하기 위하여 상기 내부구획막(30)의 형상변화를 최소화할 필요가 있다. 따라서, 상기 복수개의 내부구획막(30)을 상호 연결하면서 표면에 다수의 타공이 형성되어 공급된 스팀과 열이 자유롭게 유동할 수 있도록 하는 타공막(50)을 더 포함할 수 있다. 상기 타공막(50)은 내부구획막(30)에 의해 블래더 내부공간을 구획한 방향과 수직방향으로 내부공간을 다시 구획하면서, 내부공간에서의 공기유동을 타공막(50)을 통해 유동할 수 있도록 하여 타공막(50)이 없는 것에 비하여 유동성이 감소되어 내부구획막(30)의 형상변화를 최소화시킬 수 있다.

여기서, 상기 타공막(50)은 내부구획막(30)보다 변형률이 낮은 소재로 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 본체부(10) 내부공간에 스팀이 주입되면서 내부구획막(30)의 형상이 변형되더라도 타공막(50)이 내부구획막(30)의 중간부위를 잡아주면서 형상변화를 감소시키고 그에 따라 내부의 부피변화를 줄임으로써, 낮은 오차범위내에서의 압력을 가해줄 수 있게 된다. 일 실시예로, 도 2에서는 트레드부 영역(T)에 스팀이 공급되어 양측 내부구획막(30)이 양쪽으로 확장되는데, 그 때 발생하는 부피변화를 [A]라고 하고, 도 3에 도시된 타공막(50)이 설치되었을 때 내부구획막(30)이 확장되면서 발생하는 부피변화를 [a, b]로 보게 되면, [a+b]의 면적이 [A]의 면적보다 작게 형성됨으로써, 타공막(50)이 내부구획막(30)의 형상변화를 최소화시킬 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 가류블래더 본체부
11 : 폐쇄부
20 : 스팀공급부
30 : 내부구획막
40 : 스팀조절밸브
50 : 타공막
T : 트레드부 영역
S : 숄더부 영역
B : 비드부 영역

Claims

타이어 가류기에 삽입된 그린케이스의 내측면에 접촉되고, 내부에 공기가 주입되어 팽창됨으로써 그린케이스를 성형하는 가류블래더 본체부;
상기 가류블래더 본체부 내부에 기 설정된 열과 압력을 가진 스팀을 공급해주는 스팀공급부;
상기 가류블래더 본체부 내측면으로부터 가류블래더 본체부 내부를 폐쇄하는 폐쇄부까지 연장 형성되어, 상기 본체부 내부공간을 구획하는 복수개의 내부구획막; 및
상기 스팀공급부로부터 구획된 각 본체부 내부공간에 주입되는 스팀을 조절하기 위한 스팀조절밸브;
를 포함하는 타이어 가류용 블래더.
제1항에 있어서,
상기 내부구획막은, 타이어의 트레드부와 숄더부, 비드부에 대응되는 영역으로 구획되는 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 블래더.
제1항에 있어서,
상기 내부구획막은,
상기 가류블래더 본체부와 동일한 소재로 이루어져, 상기 스팀조절밸브를 통해 유입되는 스팀량의 차이에 따라 구획된 내부공간의 압력과 부피가 변하는 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 블래더.
제2항에 있어서,
상기 내부구획막을 상호 연결하여, 가류블래더 본체부 내부에 구획된 공간을 분할하는 타공막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 블래더.
제4항에 있어서,
상기 타공막은, 상기 내부구획막보다 변형률이 낮은 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 가류용 블래더.