KR840000273B1 - 타이어의 가류기(加硫機) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

타이어의 가류기(加硫機)

제1도에서 제4도는 각 조작 단계에서 본 발명 실시예를 표시한 도면,

제5도는 과부하 안전장치를 취급한 본 발명 실시예의 요부도,

제6도는 충격 흡수정리를 취급한 본 발명 실시예의 요부도.

본 발명은 타이어 가류기의 중심기구(main mechanism)에 관한 것으로, 특히 상기 중심기구의 구동장치에 관한 것이다.

타이어 가류기에는 그린 타이어(green tire)의 세이핑(shaping) 및 그 다른 성형작용을 행하기 위한 중심기구가 사용되고 있으며, 그러한 중심기구의 일예로서 미국특허 2775789호에 기재되어 있으며, 여기에서 고무포대등과 같은 블래더(bladder)를 파지하는 상부링은 이 상부링에 연결된 피스톤 로드의 수직이동 범위에 의해 블래더가 팽창 및 수축자재로 변형하도록 구성되어 있다.

피스톤 로드를 상하 운동시키기 위한 수단으로서, 피스톤이 리프트 실린더의 하부에 설치되어 피스톤로드에 연결되고, 이 리프트 실린더의 하부에 설치된 유체실과 피스톤 로드의 내부에 설치된 다른 유체실로부터 각 유체실과 연통된 파이프를 통과하여 유체가 도입되어 피스톤 로드가 상하운동되도록 구성되어 있다.

한편, 그린타이어의 세이핑 및 가류할 때에는 블래더의 내부에 연통되어 있는 파이프를 통하여 고온의 증기를 블래더 내부에 충전시켜 블래더를 통하여 그린타이어의 세이핑 및 가류가 수행된다.

상기 언급한 바와 같은 그러한 중심기구를 구비한 타이어 가류기에 있어서, 구동기구는 수압 또는 기압에 관계없이 그 구동매체로서 유체를 사용하고 있다.

이리하여 상기 하부링이 블래더와 접촉되어 있는 위치에서 하부링상에 열손실이 발생하고, 이리하여 상하부링 사이에서 열밸런스가 다르게 되고 순차로 어느 정도까지 가류도의 균일성이 저하되고, 이 결점은 열손실을 고려하여 가류시간을 길게 하므로서 보상되어 지지만, 그러한 가류연장시간은 다량의 가열매체를 필요로 하고 결과적으로 열에너지를 낭비하게 된다. 또 다른 크기의 그린타이어를 그와 같은 타이어 가류기에 의해 처리될 경우, 여기에 대처하기 위한 세이핑 단계를 조정할 필요가 있다.

일반적으로 이 조정은 리프트 실린더 내부에 설치될 스페이서의 교환에 의하여 실시되고 있으나, 상기 스페이서가 실린더 내에 설치되어 있어 조정에 시간 소모가 매우 크다. 더우기 종래의 기술에 의한 중심기구는 구동원으로서 유체원을 채용하고 있으므로, 그 수밀 내지 유밀성의 확보 및 배관상의 문제점을 수반한다

그리하여 유체구동을 사용한 중심 기구의 상기 결점을 보완하기 위해 기계식 구동에 의한 다른 중심기구의 형이 제안되고 있는데, 예로서 미국특허 3,487,507에 나타나 있고, 이것은 보올 스크류축과 보올너트를 구성요소로 하고 있다.

이 보올 스크류 축의 회전운동은 보올너트의 직선운동으로 변환되어, 이 직선운동은 보올너트에 연결된 튜우블러 블래더램을 통하여, 블래더가 확축자재로 된다.

그러나 이 특정 가류기에 있어서, 그린타이어의 세이핑 완료 후, 블래더의 상단을 파지하고 있는 소켓을 상부 모울드로서 누르고, 그린타이어를 그 상부 모울드와 하부 모울드로서 모울딩할때, 전기회로의 신호로서 보올 스크류축을 회전시켜 튜우블러 블래더 램을 압형준비 위치로 강화시키고 있지만, 이것은 장치가 복잡하게 될뿐 아니라 상부 모울드의 강하시간과 속도가 하부 모울드와 매칭되지 않을 뿐 중심 기구의 파손을 야기시키고, 안전성의 면에서 중대한 문제를 발생시킨다.

이리하여 본 발명은 종래 기술에 대한 타이어 가류기의 상기 결점을 해결한 것으로, 본 발명의 주목적은 그린타이어의 세이핑 및 가류를 위한 블래더의 확축조작을 안전하게 효율적으로 할 수 있는 중심기구를 구비한 타이어 가류기를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 장치 규모가 콤펙트 하도록 중심기구를 갖는 타이어 가류기를 제공하는 것이며, 상기 목적을 구현하는 본 발명의 제1실시예는 그린타이어상에 세이핑 및 가류처리를 위해 열매체가 도입되는 상기 탄성성형체의 하단부를 파지하는 하부링과 상기 탄성성형체의 하단부를 파지하고 상기 하부링에 대하여 상대적으로 수직운동 할 수 있는 상부링과, 상기하부링과 승강자재로 연결되어 있는 실린더와 상기 실린더내에 설치되고 보올스크류축과 그 축에 나합된 너트 실린더로 형성된 회전 운동체, 상기 회전 운동체의 회전운동을 직선운동으로 변하는 수단, 상기 보올스크류축을 회동시키는 구동수단 및 상기 보올스크류축의 회동을 정지하는 정지수단을 포함한 상기 상부링을 수직으로 배치한 승강수단과, 상기 그린타이어의 세이핑과 가류 완료후 상기 상하형 요소의 동작에 연동하여 상기 정지수단을 해제하는 제어수단과를 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2의 실시예는 제1의 실시예에 덧붙여, 보올스크류축으로 부하를 검출하는 검출수단 및 과부하를 검출하여 상형요소의 하강를 제지하는 제지수단을 포함한 과부하 방지수단이나 혹은 보올스크류의 하단에 설치되어 성형요소에 의한 보올 스크류축의 압입 계량을 흡수하는 충격흡수 장치를 설치에 의해 안전성을 높이는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 그리고 다른 목적, 특징 및 이점들은 하기에서 첨부도면과 더불어 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예를 표시하는 제1도에서, 실린더 가이드(13)는 볼트에 의해 고정형요소(2)위에 계지되어 있고, 이장치(2)안에서 실린더(14)가 상하로 승강가능하도록 취급되어 있다. 실린더(14)의 상단부에는 탄성성형체(11)의 하단부를 지지하는 하부링(22)이 마련되어 있다.

실린더(14)의 하부에는 구동체와 진동체가 마련되어 있다. 표시된 실시예에서, 상하반부로 되어 있는 전동체케이스(31)는 실린더(14)의 하부에 고정되어 있다.

전동체케이스(31)의 돌출부에는 제동기가 장착된 가역모우터(32)가 마련되어 있는데 그의 모우터축은 커플링(33)을 통해 감속 전동체 기어(34)와 연결되어 있어, 모우터축과 전동체 기어(34)는 서로 연동된다.

이들 전동체기아(34)는 헬리칼기어, 스피어기어, 베벨기어 또는 경우에 따라 포장연결기 이어도 된다.

실린더(14)안에서 기어(34)에 계합된 보올스크류축(35)이 실린더(14)와 공축적으로 배설되어 있다.

모우터(32)의 구동력은 기어(34)를 통해 보올스크류축(35)에 전달되어진다. 너트실린더(37)는 보올스크류축(35)에 나합되고, 너트실린더(37)의 지지체 역할을 하는 슬라이드 부식(38)을 키이(30)와 계합시킴으로서, 보올스크류축(35)의 회전운동이 너트실린더(37)의 직선운동으로 변환된다. 중공구조의 연결간(17)은 연결재를 통해 너트실린더(37)과 연속적으로 설치되어 있고 연결간(17)은 탄성성형체(11)의 상단부를 지지하기 위한 상부링(18)에 취부되어 있다.

하부링(22)을 통해서, 세이핑용 압매, 즉 수증기나 고온기체등의 열매를 관(12)을 통해 도입하기에 적합한방출구(12A)가 형성되어 있고, 그 상부에는 통형 축수체(40)가 실린더(13)에 감합되어 있다.

연결간(17)은 통형축수체(40)안에 접동자재로 감합되어 있어 연결간(17)의 어떤 수평운동도 억제한다.

다수개의 가동 패킹(42)의 축수체(40)의 상부에서 통형축수체(40)와 연결간(17)의 사이에 삽입되면 이에의해 탄성성형체(11)에 대한 열압매(증기 또는 기체)의 누출을 확실히 방지할 수 있다. 모우터(32)에는 바라는 시점에서 보올스크류축(35)의 회전을 정지시키기 위한 브레이크를 설치함과 동시에, 세이핑조작의 완료 또는 상형(3)의 하강을 표시하는 신호(S)에 일치하는 브레이크를 개방하여 보올스크류축(35)을 회전자재하게 해주는 브레이크 개방수단이 마련되어 있다.

다음 상기 가류기를 사용하여 그린타이어(T)를 가류 및 세이핑하는 싸이클을 상세히 설명하겠다.

제1도에는 블래더형상으로 표시된 탄성성형체(11)가 수직으로 신장 상태에 있고, 그린타이어(T)는 수직로우더(도면은 수직로우더의 일부로서 확축자재의 우근(1)만을 보여줌)로 타이어(T)의 비이드 부분을 파지함으로서 타이어 가류기에 로우딩된다.

상기 로우딩된 상태를 유지하면서, 소위 세이핑단계가 수행된다. 즉, 이 세이핑단계는 예컨대 0.5-3㎏/㎠, 즉 가압수증기 또는 기체의 열매를 탄성성형체(11)내로 충전하면서, 모우터(32)를 정상방향으로 회전함으로서 행해진다. 모우터(32)의 구동력은 기어(34), 보올스크류축(35), 너트실린더(37)를 경유하여 연결간(17)에 전해지며, 이에 의해 상부링(18)을 하강하게 하여 제2도에 표시한 위치로 되어, 여기에서 세이핑단계는 완료된다.

상기 세이핑 스트로우크는 상대운동이 일어나는 곳에 리밋스위치, 근접스위치 또는 포토스위치등의 위치 검출기를 마련하고 이런 위치 검출기로부터 신호에 일치하여 제어컴퓨터등에 의해 이 세이핑 스트로우크를 제어함으로서 각종 크기의 그린타이어에 극히 용이하게 적용될 수 있고 또한 집중 제어될 수 있다.

위치 검출기에 예로서 모우터축에 펄수 제너레이타(46)가 설치된다.

제1도에 표시된 세이핑단계의 시작으로부터 제2도에 표시된 세이핑단계의 완결되기까지의 기간동안에, 축수(40)과 슬라이드 부싱(38)사이의 거리는 진행함에 따라 커진다.

이것은 연결간(17)의 하강 정확도를 향상시키며, 다시 상부링(18)의 진동운동을 극소화하여 이에 의해 그린타이어의 완전한 세이핑을 보장한다.

추가하여 이로인해 가동패킹(42)으로서 소위 V-패킹 또는 그랜드패킹을 또한 사용할 수 있게하여 탄성성형체(11)에서의 압매의 누출을 완전히 방지할 수 있게하여 패킹(42)의 수명을 연장시켜준다.

제2도에 표시된 세이핑단계가 완결되면 아암(1)을 후퇴되고 그 다음에는 제3도에 예시한 것처럼 가동상형요소(3)를 조작함으로서 가압모울딩이 수행된다.

이 단계에서, 세이핑단계의 종료 또는 가동상형요소(3)의 하강을 알리는 신호에 따라 브레이크 개방수단(39)을 작동시켜 그에 의해 모우터(32)의 브레이크를 개방하고 보울스크류축(35)을 회전자재 상태에 유지시키는 것이 중요하다. 이 상태에서 상형요소(3)는 하강되어 상부링(18)을 하방으로 민다. 이리하여 소부하의 보울스크류축(35)을 상부링(18)의 압입력으로 인하여 너트실린더(37)의 직선운동에 의해 회전된다. 상부링(18)은 제2도에 표시한 위치로부터 제3도에 표시한 위치로 하강되어 가압모울딩에 완결된다. 제3도에 표시한 모울딩 위치에서, 탄성성형체(11)내에 열매의 압력을 올리고 동시에 상형과 하형요소(3)(2)에 열원을 공급함으로서, 그린타이어(T)는 그의 내면과 외면의 양면으로부터 가류되고 세이핑된다.

가류종료 후에 상형요소(3)가 개폐된 후, 제4도에 도시된 바와 같이 승강장치(23)은 작동되어서 중심기구(10) 전체를 승강시킨다. 이 녹 아웃 공정(knock-out stroke)이 완료된 후, 모우터(32)는 상부링체(18)가 상승하고, 성형체(11)가 축으로 신장되기 위해서 반대 방향으로 회전한다. 그러므로, 타이어 가황장치로부터 성형되고 가류된 타이어를 취출한다, 이 상부링체(18)의 상승공정은 전술의 펄스발생기(46)에 의해 제어된다.

성형체(11)로부터 성형되고 가류된 바이어를 취출한 후, 승강장치(23)의 왕복운동을 통하여 하부링체(22)가 강화되어서, 그린타이어의 성형과 가류의 전 사이클이 종료한다. 건술한 전 성형과 가류 사이클동안, 중심기구(10)은 볼스크류축(35)와 너트실린더(37)가 어떤 원인으로 록크 상태로 되거나 혹은 브래이크 개방조작이 예기치 않은 원인으로 실행되지 않는 것과 같은 이러한 원인으로 볼스크류축(35)의 자유회전하는 상태가 방해를 받을 때 심각한 파손을 나타내게 된다. 이러한 문제들을 해결하기 위한 수단으로서, 제5도에 도시된 바와 같이 볼스크류축(35)의 하부에 설치된 과부하 안전장치가 유효하게 가능한다.

위의 실시예에서, 볼 스크류축(35)위에 충격을 흡수하는 충격흡수부(15)는 유압실린더(16)와, 동 실린더(16) 내에 도입되지는 압유(19)와, 이 압유(19)에 의해서 지지되는 피스톤(20)으로 구성된다. 볼 스크류축(35)의 하단부는 감속 전동체 기어(34)에 가회동겸 상하 방향으로 이동가능하게 삽입된 스플라인 축부(36)에 형성된다.

이의 스플라인 축부(36)의 하단에 미부(21)을 단식 트러스트축수등의 축수를 통하여 전기 피스톤(20)에 회동가능하게 지승된다.

스플라인축부(36)의 상단에 검출편(43)을 부설하는 한편 동 검출편(43)의 부근에 대응된 급접 스위치(44)(피스톤(20)의 상한확인용)를 배설한다. 유압실린더(16), 압유(19), 피스톤(20)으로 구성된 충격흡수부(15)를 이용할 경우, 이의 볼 스크류축(35)위에 적응된 과부하(P)의 검출에 의하면 각종 수단이 가능하게 사용된다.

제5도 실시예에서, 압유(19)의 압유회로가 도시되어 있고, 그 회로에는 리미트 스위치가 붙은 릴리프 벨브가 설치되어 있다. 제5도에서, 45는 압유실린더(16)의 충방전부이고, 52는 기름 저장소를 나타내며, 47과 48은 유압회로와 릴리프회로를 나타낸다. 후자의 릴리프 회로(48)에는 릴리프밸브(49)와 리미트 스위치(50)가 설치되어 있다. 51은 압유회로(47)에 마련되어 있는 체크 밸브이다.

다음에는 과부하에 대한 안전장치의 작동 및 효과에 대하여 설명한다. 축(35)이 회전하거나 상하 직선적으로 움직이는 동안 보울 스크류축(35)에 제5도의 화살표로 표시된 방향으로 과부하(P)가 걸리면, 예정치의압으로 조정된 압유(19)가 피스톤(20)의 하강에 의해 압축되며 릴리이프 회로의 릴리이프 밸브(49)는 결국 열려 입유를 저장소(52)에 배출한다. 그래서, 릴리이프 밸브(49)의 오우프닝이 리밋스위치(50)에 의해 감지되어 전기신호를 발생시킨다. 그러면 이 신호는 가류기의 상형의 개폐용 톱 링크(표시 안됨)의 하강동작을 중지시켜 이에 의해 상형의 폐조장이 계속되었더라면 일어날 수 있었던 위험을 피하게 하고 또 과부하로 인한 전체 주요기구에 대한 손실을 제거할 수 있게 한다. 유압실린더(16)에서의 피스톤(20)의 유효스트로우크(환언하면 보울스크류축(35)의 하강 스트로우크)는, 상모울드를 상부링(18)에 접촉시킴에 의해 생길 충격을 완화하기 위한 거리와, 과부하를 흡수하는데 필요한 거리 및 상모울드 폐합용 톱링크가 오버런 하더라도 바닥에 충돌함을 방지하는 오버런 거리의 합계로 설정된다. 상형요소(3)가 상부링(18)과 접촉함으로서 생길 충격을 보다 효과적으로 완축하기 위해서 블래더, 피스톤 또는 스프링형의 아큐뮤레이타가 릴리프 회로중에 마련되면 좋을 것이다.

즉, 상형요소(3)가 상부링(18)에 충돌할 때 결과적 충격은 처음에 아큐뮤레이타에 의해 흡수되고 과부하가 있으면 릴리프 밸브(49)가 다음에 열린다.

이 릴리프 밸브(49)의 열림이 리밋스위치(50)에 의해 검출되고, 가류기의 상형의 개폐용 톱링크의 하강동작이 정지된다. 리밋스위치를 사용하는 대신, 보울스크류축(35)위에 검출편(43)에 대향하여 배설되어 되어 있고 피스톤의 수직이동의 상한을 확실케 해주는 데 적합한 근접스위치(44)를 사용할 수도 있다. 보울스크류축(35)에 과부하(P)가 걸리고 피스톤(20)의 하강으로 인해 실린더(16)에 압유(19)의 압력이 커지면, 이 압력증가는 압유를 릴리프 밸브(49)를 통해 저장소(52)내로 배출함으로서 완화된다. 동시에, 보울스크류축(35)의 이동스트로우크는 보울스크류축(35)에 위치한 감지편(43)의 이동을 통하여 근접스위치(44)에 의해 검출되고 이에 의해 전기신호를 발생한다. 이 신호는 제동신호로서 가류기 상형의 개폐용 톱링크의 구동기구에 보내어져 톱링크를 정지시키며, 상형의 폐합을 중지시킨다. 다른 검출수단으로서 압유회로(47)에 압력스위치(41)를 취부하거나, 또는 감속전도체기어(34)의 회전을 검출하는 동작검출기(도시되지 않음)를 전도체실(31)에 취부하여도 좋다. 또는 압유실린더(16)대신에, 스프링구조 부재를 보울스크류축(35)의 하단에 설치하여, 상기 축(35)으로의 충격을 완충하도록 하여도 좋다.

상기한 과부하 안전장치의 변형될 실시예로서, 유압혹은 공기실린더(16A)를 스크류축(35)의 축방향으로 연장하여 스크류축(35)의 모울드 크로우즈 과정(즉 세이핑 완료상태로부터 다이크로우징 과정의 완료까지 상부링(18)이 이동하는 거리)를 완전히 흡수하고, 또 모울드 크로우징을 완충하는 유체충격 흡수장치로서 사용하여도 좋다.

여기에서 세이핑 과정을 완료한 후, 모울드 크로우징 과정에서 상형요소(3)는 상부링(18)을 하방으로 압입한다. 그러나 이 압입은 그 유체충격흡수장치에 의하여 흡수하는 것이므로 스크류축의 회전유무에 불구하고, 중심기구에 파손이 생기지 않고, 모울드에 안전을 기할 수 있다.

따라서 이와 같은 유체충격흡수장치를 사용하는 경우는 과부하 검출수단이 필요하지 않고, 또 보울스크류축 대신에 통상의 스크류축을 사용하여도 좋다.

제6도는 유체충격 흡수장치를 사용한 실시예를 도시한 것으로 도면에서의 타이어 기류기는 모울드 크로우징 과정의 완료단계를 도시하였다.

피스톤(20)은 모울드크로우징 과정에 대응하여 하강한 위치이고, 한편 실린더(12)내에 유체에 의해 상형요소(3)로 야기된 스크류축의 충격을 완화한다.

이 상태에서 가류를 행하고 그 종료 후에는 제4도의 실시예의 경우와 같은 조작으로 녹 아웃이 행해진다.

상기한 실시예에서 이해한 바와 같이 본 발명 장치는 기계식 구조로 되어 있으므로, 신린더(14)내의 공간부가 여러 종류의 목적으로 이용되는 이점이 있다.

예를들면 탄성성형체(11)내에 열매체 공급용 파이프(12)를 실린더(14)내에 설치할 수도 있고, 또 가류시에 탄성성형체(11)내에 열매체공급하에서의 내부온도를 검지하기 위한 온도 검지를 실린더(14)내로부터 배선하여 축수체(40)의 상부로 설치할 수가 있는 등 배선설계, 및 각종 검사를 바람직하게 이루어진다. 또 실린더(14)는 하부링(22)과 연결되어 있으므로, 가류타이어의 녹아웃 후 신장하여 성형으로부터 가류타이어를 취출할 때, 상기 실린더(14)에 설치된 트위스트 구동체(도시되지 않음)에 의해 실린더(14)를 축심주위에 회전시켜 하부링(22)을 통하여 탄성성형체(11)를 트위스트할 수 있다. 이 조작에 의해 성형체에 의해 진공을 사용하지 않고 가류타이어의 취출조작이 보다 용이하게 행해지고, 혹은 조작시간의 단축을 도모할 수가 있다.

또 상기의 실시예에서 연결간(17)이 너트 실린더를 실린더내에 고정하고, 보울스크류축의 모터의 구동력을 받아 회전 및 상하방향으로 직선운동을 하는 것과 같은 구조로 변경해도 좋다. 물론 이 경우 보올스크류축의 선단부는 연결간으로서 작용하고 상부링은 습동가능 하도록 취부된다.

덧붙여 상형요소를 하강시켜 크로우징 및 압모울딩 동작을 하는 경우, 보올스크류축을 보올스크류축에 인가된 부하를 가볍게 하기 위하여 상향 요소의 하강을 지시하는 신호에 따라 너트실린더 하강방향으로 약간 회전시키도록 전기회로를 부대하여도 좋다.

본 발명의 타이어 가류기는 상기한 바와 같이 구성된다. 이리하여 그린타이어의 세이핑과 기류작동을 효율적으로 안전하게 수행될 수 있고, 실용화에 있어서 현저하게 우수하다.

본 발명을 상기에서 충분히 설명하였는데, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자들에 의하여 본 발명의 범위내에서 변형과 수식을 할 수 있음이 명백하다.

Claims (1)

1. 상호 개폐자재인 상형(上型)요소와 하형(下型)요소와 수평방향으로 확축자재한 탄성 성형체를 포함하고, 상기 상하형 요소에 의해 확정된 공간내에 장입된 그린타이어의 내면형상을, 상기 탄성성형체와 상기 공간중에 봉입되는 열압매(heating and inflating medium)에 의해, 세이핑함과 동시에 가류하는 타이어 가류기에 있어서, 상기 탄성성형체의 하단부를 쥐기 위한 하부링과, 상기 탄성성형체의 상단부를 쥐고 상기 하부링에 대해서 상하로 움직이는 상부링과, 상하로 승강할 수 있도록 상기 하부링에 연결된 실린더와, 보올스크류축과 이 보올스크류축에 나합된 너트실린더를 포함하고 있는 상기 실린더내에 삽설된 회전수단과, 이 회전수단의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 수단과 상기 보올스크류축을 회전시키는 수단과, 이 보올스크류축의 회전을 제지시키는 수단과로 구성된 상기 상부링의 승강수단과, 그린타이어의 가류, 세이핑 완료후 상기 상형요소를 하강시키는 동작에 연동하여 상기 제지수단의 제지상태를 개방하는 제어수단과, 로 포함 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 가류기.

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